[發明專利]用于陣列的分發體積監視器

有效

• 申請號: 200880101375.X
• 申請日: 2008-06-20
• 公開（公告）號: CN101779106A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: K·W·伯恩特;A·J·賈昂澤米斯
• 申請（專利權）人: 貝克頓·迪金森公司
• 主分類號: G01F23/26
• 分類號: G01F23/26;G01N35/10;B01L3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鄒姍姍

技術領域

本發明涉及用于精確地將預定小體積的液體試劑分發(dispense) 到敞口容器中的方法和裝置。在一個實施例中，本發明涉及用于確定 被分發到敞口井(well)的二維陣列中的液體試劑的體積的方法和裝 置。

背景技術

以高精度來分發小體積的試劑液滴代表常常基于使用諸如微量滴 定板等敞口井的二維陣列的醫學診斷化驗的產生中的重要工藝步驟。 使用中的此類分發系統的一些示例在以下參考文獻中有所描述：US 4,107,658、US?4,196,615、US?4,417,473、US?4,818,492、US?5,304,347、 US?5,601,980、US?6,029,896、US?6,148,666、US?6,213,354、US 6,551,558、US?6,823,730、US?6,851,778、US?6,875,404、US?2001/0016177 A1、WO?98/09151、WO?00/51736、WO?01/89694?A1、WO?02/26499?A1、 WO?03/106936、EP?0,164,679、EP?0,355,791、EP?0,505,004、EP 0,725,267、JP?2004251818?A、JP?2006058188?A。

然而，實際上分發到陣列中的每個單獨的井中的體積的精確確定 仍然是個問題。

在基于針的分發系統中，在很多情況下，例如通過分發活塞的特 定運動、通過利用具有精確定量給料能力的專用泵、或通過產生定義 體積位移的壓電設備的應用來很好地控制離開內部針空間的目標量的 液體。然而，實際上到達接收井的液體的量可能改變，因為離開內部 針空間的液體的一部分沿著分發針的外徑蔓延，因此形成從特定分發 動作中遺失的少量液體。這種機制可以在一個或多個連續的分發動作 中重復，且相當可觀的量的液體可能因此聚積在針的外徑上。一旦聚 積了臨界量的液體，此液體將加入分發的液滴，從而產生的實際分發 體積顯著超過目標分發體積。

在分發機制不能產生適當的剪切力以劈開液滴的某些分發裝置 中，分發的液滴未被自由地射到空氣空間中，而是與接收井的底部接 觸，同時仍與分發針接觸。這種被稱為觸離(touch-off)模式的分發 模式提供用于獲得井底部上的分發液體的非常均勻的分布的機會，特 別是對于10μL以下的液滴體積。該觸離分發模式還可促進一定量的 液體在未保持最佳觸離條件的情況下集中并在分發針的外徑上向上蔓 延。

當樣本液體被吸入分發針中時，針必須接觸供應貯存器中的液體。 當在吸入步驟之后將針從貯存器抽出時，來自供應貯存器的殘留液體 可能仍留在分發針的外面上。還可能的是此類液體可能在吸入步驟之 后的分發步驟中加入分發的液體，從而產生不正確體積的液滴。

因此，需要用于精確地確定實際上被分發到二維敞口井陣列中的 每個單獨井中的液體試劑體積的裝置和方法。

發明內容

本發明的各種實施例通過提供用于精確地確定被分發到例如試驗 板的每個單獨井中的液體試劑體積的方法和分發體積監視器裝置來克 服上述問題。如本文所使用的，術語“試驗板”意指非導電托盤內的 敞口井的二維陣列，例如微量滴定板、組織培養板、一次性用具等， 雖然可能有其它配置可用。

根據本發明的一個實施例，一種分發體積監視器包括電極配置， 該電極配置包括：第一電極，該第一電極連接到信號源，并鄰近于試 驗板的井設置或者位于井中；和第二電極，該第二電極被設置為鄰近 試驗板的底部外表面、在井下面、并連接到RF伏特計的輸入端，由 此形成至少一個電容器。

在另一實施例中，本發明提供了一種分發體積監視器，其電容值 主要由井內的分發液體試劑的體積導出，且該監視器說明了彎月面形 狀對所述電容值的影響。這可以通過為上電極選擇與分發液體的平均 彎月面的形狀類似的最佳下剖面來實現。

在附加實施例中，本發明提供了一種分發體積監視器，其電容值 僅僅在次要程度上依賴于井中的分發試劑樣本的介電常數。這可以通 過以下操作來實現：將特定剖面的上述柱形上電極共軸地插入井底部 之上的定義位置，使得主要由上電極與井中的分發液體的表面之間的 空氣空間、且僅僅在次要得多的程度上由液體組分的電容來確定總電 容。