專利名稱：用于圓柱形實驗室器皿的加熱設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于圓柱形實驗室器皿的加熱設(shè)備，該圓柱形實驗室器皿尤其是諸如具有螺紋帽的通常用于生物學(xué)研究的實驗室管(試管)之類的器皿。
背景技術(shù)：
生物學(xué)或醫(yī)學(xué)研究(諸如酶催化反應(yīng)或細(xì)胞培養(yǎng))中的許多過程要求外界溫度處于25°C和45°C之間。需要高達(dá)70°C的更高溫度使蛋白質(zhì)變性或者殺死致病生物。由于幾乎所有的生物學(xué)過程均是在該溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的，所以通常在生物學(xué)實驗室中使用用于實驗室器皿的加熱設(shè)備，并且該加熱設(shè)備也可用于許多不同的應(yīng)用或器皿。對于生物學(xué)研究，最常用的實驗室器皿是所謂的“管”，即如圖I所示帶有螺紋帽 20的管形、圓柱形器皿，其一般由諸如聚乙烯或聚丙烯的聚合物制成。這種管通常具有I至 200ml的容量并且可被加熱到高壓滅菌溫度(約130°C)以便消毒，或者被冷卻到低至_70°C 以便用于儲存目的。管是可丟棄的并且可從多家公司獲得。用于生物學(xué)研究尤其是用于管的加熱設(shè)備是可商購的并且通常包括擱架為了多個用于管的開口，并且包括加熱或加溫干燥塊。通常通過電阻加熱來保持溫度，并且可以非常精確地控制溫度以便進(jìn)行依賴于溫度的反應(yīng)。例如，DE 19646114 Al公開了實驗室恒溫器，其具有加熱塊和用于多個管的保持器。W02004/018105描述了用于多個樣品的加熱設(shè)備，其中，管位于樣品塊中，其壓在具有夾具狀蓋的加熱塊上，以確保樣品、樣品塊和加熱塊之間的良好熱傳遞。具有加熱塊的加熱設(shè)備能夠同時將許多管加熱到相同溫度。然而，有時需要在不同的時間處理單獨(dú)的樣品或者有限數(shù)量的樣品。US 2006013064 Al公開了用于單個實驗室器皿的加熱設(shè)備。這里描述了通過傳熱驅(qū)動軸來加熱混合設(shè)備，該混合設(shè)備包括實驗室器皿。然而，該加熱設(shè)備要求特殊的混合器皿并且無法用于常用的管，因為熱量是通過混合器的驅(qū)動軸施加的。US 3737627描述了電試管加熱器，其中，單獨(dú)的試管可被加熱。試管被插入加熱回路并且用夾具固定。由于管僅插入加熱回路(具有一些空隙)并且加熱回路沒有集成到夾具，所以管沒有被加熱回路形狀配合地圍繞，從而導(dǎo)致不良調(diào)節(jié)的熱傳遞。在根據(jù)EP 0826420的加熱設(shè)備中，試管被固定在襯套中，該襯套具有集成的加熱回路具有螺釘。從這種設(shè)備插入和移除管是費(fèi)力的并且需要改錐。因此，需要一種適合于將實驗室器皿加熱到生物學(xué)研究中常見溫度的加熱設(shè)備。 該設(shè)備應(yīng)當(dāng)操作起來容易且安全，節(jié)省空間并且與其他實驗室器具兼容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是一種用于單個(即單獨(dú))圓柱形實驗室器皿的加熱設(shè)備，包括夾具狀裝置，其用于壓配合地圍繞所述圓柱形實驗室器皿的至少一部分；一個或多個電阻加熱回路，其位于所述夾具狀裝置的內(nèi)部；以及抓握手柄，其用于打開和關(guān)閉所述夾具狀裝置以便將所述圓柱形實驗室器皿插入所述設(shè)備或從所述設(shè)備釋放所述圓柱形實驗室器皿。


圖I和圖6 :可被設(shè)備加熱的管或混合器皿；
圖2和圖5 :本發(fā)明的加熱設(shè)備的側(cè)視圖和底視圖3 :無滑移支承部的放大圖4 :具有插入的螺紋帽管的設(shè)備；
圖7 :環(huán)形加熱回路
圖8 :支撐件上的環(huán)形加熱回路，該支撐件可插入加熱設(shè)備中；
圖9 :設(shè)備，其具有被插入的被支撐的加熱回路；
圖10 :管或混合器皿，其被插入被支撐的加熱回路中(省略了設(shè)備的主體)；
圖11 :卡扣機(jī)構(gòu)的放大圖12 :擱架，其具有用于本發(fā)明設(shè)備的多個位置。圖例
1抓握手柄
2無滑移支承部
3加熱設(shè)備的主體的縫槽/開口
4卡扣機(jī)構(gòu)
5加熱設(shè)備的主體
6用于容納管的示例螺紋帽的溝槽
7加熱回路
8加熱回路的電接觸器
9加熱回路的接觸突片
10加熱回路中的縫槽/開口
11混合設(shè)備的圓柱形器皿
12支撐件上的加熱回路的接觸突片，該支撐件被插入加熱設(shè)備中
13混合設(shè)備的螺紋帽
14擱架中的卡扣機(jī)構(gòu)4的相對物(counterpart)。
具體實施例方式本發(fā)明的設(shè)備尤其適合于加熱通常用于生物學(xué)研究的圓柱形實驗室器皿。這種圓柱形實驗室器皿例如是圖I或圖6所示的管狀容器，任選地具有螺紋帽或翻轉(zhuǎn)頂蓋(以后稱為“管”)。適合于所述設(shè)備的管可由玻璃或諸如聚乙烯或聚丙烯的聚合物制成，并且具有 I至200ml的容量以及10至50mm的直徑。聚合物管通常是一次性的并且可從多家公司獲得，例如 Eppendorf, BD (商標(biāo)名 FALCON), Baxter 或 Abbott。根據(jù)本發(fā)明的加熱設(shè)備包括夾具狀裝置或夾具狀機(jī)構(gòu)以通過壓配合的方式圍繞圓柱形實驗室器皿的至少一部分。夾具狀裝置可優(yōu)選地成形為管或環(huán)彈簧，其夾持圓柱形實驗室器皿。該夾具狀裝置或機(jī)構(gòu)可由設(shè)備中的一個或多個縱向縫槽或開口以及用于打開該設(shè)備的兩個或更多個抓握手柄來提供。該設(shè)備通過夾具狀機(jī)構(gòu)的彈性力關(guān)閉。本發(fā)明的設(shè)備不包括螺釘或類似裝置來機(jī)械地關(guān)閉或擠壓夾具狀裝置以便固定或固裝試管。圖2示出了本發(fā)明的實施例，兩個抓握手柄I位于夾具狀裝置設(shè)備的頂部上并且一個縱向開口 3位于夾具狀裝置的主體中。通過將兩個抓握手柄I迎著彼此按壓，夾具狀裝置在底部4打開并且器皿可插入所述設(shè)備或者從所述設(shè)備釋放。為了打開或關(guān)閉夾具狀裝置或機(jī)構(gòu)，一個或多個無滑移支承部設(shè)置在夾具狀裝置的開口的相對側(cè)。圖2用附圖標(biāo)記2示出了無滑移支承部。該設(shè)備和/或夾具狀裝置可通過抓握手柄I打開以便插入或釋放圓柱形實驗室器皿，從開口看過去，抓握手柄I應(yīng)當(dāng)位于該設(shè)備的最外側(cè)位置以確保良好的杠桿，以便容易地打開所述夾具狀裝置或所述設(shè)備。夾具狀機(jī)構(gòu)的無滑移支承部允許設(shè)備的無扭轉(zhuǎn)打開。無滑移支承部的結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域已知的，并且可例如成形為開口一側(cè)上的凸輪(cam)，其配合到開口另一側(cè)上的溝槽中。 作為示例，圖3用附圖標(biāo)記2示出了無滑移支承部的實施例。根據(jù)本發(fā)明的加熱設(shè)備可包括一個或多個縫槽或開口以及一個或多個無滑移支承部，以便打開或關(guān)閉夾具狀裝置。為了加熱具有較小直徑部分和較大直徑部分的圓柱形實驗室器皿(例如后文描述的具有螺紋帽的管或混合器皿)，夾具狀裝置具有內(nèi)部形狀以容納這種試管的至少一部分。為了提供該內(nèi)部形狀，加熱設(shè)備可包括具有圓柱形溝槽的夾具狀開口，以便接受該器皿的具有放大直徑的部分，例如螺紋杯。該實施例允許所述設(shè)備在工作臺上直立或獨(dú)立放置。任選地，所述設(shè)備包括放大的底部，以便保護(hù)站立。圖4示出了本發(fā)明的設(shè)備5，其具有被插入的螺紋帽管11。該設(shè)備在開口處具有溝槽，該溝槽具有內(nèi)直徑配合螺紋帽，并且管位于加熱回路的位置處。圖5示出了該設(shè)備的底視圖。抓握手柄用附圖標(biāo)記I表示，加熱區(qū)或回路用附圖標(biāo)記2表示。附圖標(biāo)記6代表夾具狀裝置的開口處的溝槽，其具有相比位置2放大的直徑，以容納例如管的螺紋杯。夾具狀裝置在位置4處插入縫槽中。在本發(fā)明的另一個實施例中，加熱設(shè)備包括夾具狀裝置，其具有內(nèi)部形狀以容納分餾或離解器皿的至少一部分，如 WO 2006076819 AU WO 2004035191 AU WO 2002066147 AUffO 2006081694 Al或WO 2006076820 Al中所公開的，這些文獻(xiàn)的公開內(nèi)容通過引用并入本文中。這種分餾或離解設(shè)備或器皿具有與上述管相同或類似的形狀。圖6示出了具有帽27的分餾或離解設(shè)備或器皿的形狀的示例，其包括混合設(shè)備和管形器皿26。電阻加熱回路位于夾具狀裝置的內(nèi)部鄰近于圓柱形實驗室器皿，如果被插入該設(shè)備的話。加熱設(shè)備和/或夾具狀裝置以壓配合的方式圍繞圓柱形實驗室器皿的至少一部分。用于壓配合的必要壓力由設(shè)備的夾具狀裝置或機(jī)構(gòu)提供。在夾具狀裝置的情況下，器皿被壓靠加熱回路或者抵靠加熱回路裝配，由此確保從加熱回路到器皿的良好熱傳遞。優(yōu)選地，加熱設(shè)備僅在電阻加熱回路的表面處或位置處以壓配合的方式圍繞圓柱形實驗室器皿。根據(jù)本發(fā)明的加熱設(shè)備可包括一個或多個電阻加熱回路，這取決于夾具狀開口的機(jī)構(gòu)和形狀。根據(jù)待加熱器皿的形狀，電阻加熱回路可具有環(huán)的形式。電阻加熱回路可被插入以支撐設(shè)備的夾具狀裝置或機(jī)構(gòu)。通過適當(dāng)?shù)倪B接器從外部電源提供用于電阻加熱回路的電能。電阻加熱回路對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的，并且可以以加熱/電阻絲的形式印刷或施加。合適的材料例如是鎳或鎳/銅合金。由于本發(fā)明的設(shè)備意圖用于生物學(xué)實驗室，所以加熱回路需要被設(shè)計成將所插入的器皿及其內(nèi)容物加熱到15°C和90°C之間的溫度，尤其是25°C和45°C之間的溫度。圖7示出了環(huán)形膜7的形式的加熱回路，其具有電接觸器8。加熱回路在位置10 處被插入以允許加熱設(shè)備的夾具狀機(jī)構(gòu)打開具有加熱回路的設(shè)備主體。接觸突片9用于將加熱回路連接到外部電源。尤其合適的電阻加熱回路具有依賴于溫度的電阻，其可用于通過控制電源(SP加熱回路的電壓)來控制圓柱形實驗室器皿的溫度。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，加熱設(shè)備連接到控制系統(tǒng)，其可用于經(jīng)由加熱回路的電阻來設(shè)定器皿的溫度。用戶在控制系統(tǒng)處設(shè)定器皿的期望溫度，控制系統(tǒng)計算對應(yīng)的電阻。通過升高器皿的溫度，加熱回路的電阻升高，并且當(dāng)達(dá)到了期望溫度時，將連接到加熱回路的電源降低或停止?？刂葡到y(tǒng)可提供用于例如包括數(shù)個加熱和冷卻周期的復(fù)雜溫度程序的軟件。在粘接劑的幫助下或者通過印刷，可將電阻加熱回路施加在設(shè)備的內(nèi)壁上。加熱/ 電阻絲也可在制造期間嵌入設(shè)備或夾具中。此外，可通過覆蓋膜或涂層來保護(hù)加熱/電阻回路免于被器皿影響。在本發(fā)明的另一個實施例中，電阻加熱回路是可交換的，即可從夾具狀裝置或設(shè)備釋放并且插回夾具狀裝置或設(shè)備中。優(yōu)選地，可交換的電阻加熱回路位于支撐件上，其可被制造為具有連接器的單件。電阻加熱回路可用粘接劑施加到支撐件上或者被印刷到支撐件上，或者嵌入支撐件中。優(yōu)選地，通過覆蓋膜或涂層來保護(hù)被支撐的加熱/電阻回路免于被器皿影響。圖8示出了支撐件8上的加熱回路7。通過連接器9供應(yīng)電功率。為了打開夾具狀裝置，插入支撐件和加熱回路二者。通過覆蓋膜或涂層10來保護(hù)加熱/電阻絲。在優(yōu)選實施例中，加熱設(shè)備由包括設(shè)備中的一個縫槽或開口的夾具狀裝置、一個電阻加熱回路和一個無滑移支承部構(gòu)成。被支撐的電阻加熱回路可在設(shè)備主體的適當(dāng)凹陷中被插入加熱設(shè)備中，以提供扣入機(jī)構(gòu)。該凹陷和支撐件可成形為使得能夠插入多于一個電阻加熱回路，這例如對于加熱較大的容積或者提供用于較高溫度的額外加熱功率是有用的。此外，該凹陷和支撐件可成形為使得能夠?qū)㈦娮杓訜峄芈凡迦朐O(shè)備的不同位置中，例如取決于器皿的形狀或填充程度。例如，圖9示出了具有夾具狀裝置的設(shè)備，具有被插入的被支撐的加熱回路，凹陷配合到圖8的被支撐加熱回路的連接器12，由此提供扣入機(jī)構(gòu)以將被支撐加熱回路緊固到設(shè)備中。圖10示出了具有螺紋帽13的管或混合器皿11，其被插入被支撐加熱回路10中， 省略了設(shè)備的主體。在優(yōu)選實施例中，設(shè)備的主體和/或夾具狀裝置包括凹陷以容納被支撐的加熱回路，其中，該凹陷提供熱絕緣?？捎赏ㄟ^加熱回路和主體的外壁之間的分隔條的空氣來提供該絕緣。這種空氣絕緣在圖5的附圖標(biāo)記6中或在圖9中示出。取決于待加熱圓柱形實驗室器皿的形狀或數(shù)量，將設(shè)備附接到諸如擱架的支撐件上是有利的。對于該實施例，加熱設(shè)備包括一個或多個形狀配合卡扣機(jī)構(gòu)以將該設(shè)備連接到該支撐件。作為示例，圖3用附圖標(biāo)記4示出了形狀配合卡扣機(jī)構(gòu)的一個實施例。圖11 提供了卡扣機(jī)構(gòu)4的放大圖。當(dāng)然，該支撐件具有對于設(shè)備的卡扣機(jī)構(gòu)的對應(yīng)的相對物。用于本發(fā)明的設(shè)備的支撐件可包括I至20個，優(yōu)選I至8個，尤其是I至4個開口，以接收并支撐相同數(shù)量的器皿/管。有利地，該支撐件可包括電源以通過配合到加熱設(shè)備的連接器中的連接器給加熱設(shè)備的電阻加熱回路供電。每個加熱位置的溫度可單獨(dú)地調(diào)節(jié)。為了更好地進(jìn)行說明，圖12示出了擱架狀支撐件，其具有多個加熱位置。附圖標(biāo)記14 代表對于設(shè)備的卡扣機(jī)構(gòu)的相對物(參見圖3的附圖標(biāo)記4)。該支撐件的左側(cè)位置是空的， 而右側(cè)位置具有加熱設(shè)備，該加熱設(shè)備帶有被插入就位的管。更加優(yōu)選地，該支撐件包括控制系統(tǒng)以為了用戶所限定的溫度和處理時間來調(diào)節(jié)每個加熱設(shè)備的電源。本發(fā)明的另一個目的是提供一種處理系統(tǒng)，允許在升高的溫度期間或之后，對源自動物或人類組織或植物的細(xì)胞或細(xì)胞片段進(jìn)行分餾或離解。對于該實施例，本發(fā)明所使用的圓柱形實驗室器皿可具有如WO 2006076819 AU WO 2004035191 AU WO 2002066147 AUffO 2006081694 Al或WO 2006076820 Al中所公開的分餾或離解器皿的形狀和功能，這些文獻(xiàn)通過引用并入本文中。用于操作分餾或離解器皿的設(shè)備可用作本發(fā)明的加熱設(shè)備的擱架，包括電源和控制系統(tǒng)。本發(fā)明的加熱設(shè)備具有內(nèi)部形狀以容納這種混合設(shè)備/器皿的至少一部分并且包括一個或多個形狀配合卡扣機(jī)構(gòu)以將設(shè)備連接到支撐件。圖6示出了如上述專利申請中所公開的混合器皿的形狀。加熱回路的支撐件和加熱設(shè)備可由任何具有針對電阻加熱回路溫度的足夠電阻以及用于夾具狀裝置或機(jī)構(gòu)的機(jī)械阻力的材料制成。合適的材料是不銹鋼或熱塑聚合物， 諸如聚丙烯或聚酰胺。熱塑聚合物的使用是優(yōu)選的，因為可通過注射模制來制造所述設(shè)備。
權(quán)利要求
1.用于單個圓柱形實驗室器皿的加熱設(shè)備，包括夾具狀裝置，其用于壓配合地圍繞所述圓柱形實驗室器皿的至少一部分；一個或多個電阻加熱回路，其位于所述夾具狀裝置的內(nèi)部；以及抓握手柄，其用于打開和關(guān)閉所述夾具狀裝置以便將所述圓柱形實驗室器皿插入所述設(shè)備或從所述設(shè)備釋放所述圓柱形實驗室器皿。
2.如權(quán)利要求I所述的加熱設(shè)備，其中，所述夾具狀裝置成形為管或環(huán)彈簧，其夾持所述圓柱形實驗室器皿。
3.如權(quán)利要求I或2所述的加熱設(shè)備，包括用于打開或關(guān)閉所述夾具狀裝置的一個或多個無滑移支承部以及一個或多個縫槽或開口。
4.如權(quán)利要求3所述的加熱設(shè)備，其中，用于打開和關(guān)閉所述夾具狀裝置的無滑移支承部成形為配合到溝槽中的凸輪。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項所述的加熱設(shè)備，其中，所述電阻加熱回路被施加到所述夾具狀裝置的內(nèi)壁上。
6.如權(quán)利要求I至4中任一項所述的加熱設(shè)備，其中，所述電阻加熱回路嵌入所述夾具狀裝置中。
7.如權(quán)利要求I至4中任一項所述的加熱設(shè)備，其中，所述電阻加熱回路是可交換的。
8.如權(quán)利要求I至4以及7中任一項所述的加熱設(shè)備，其中，所述電阻加熱回路位于能插入所述夾具狀裝置中的支撐件上。
9.如權(quán)利要求I至8中任一項所述的加熱設(shè)備，其中，所述夾具狀裝置具有內(nèi)部形狀以容納具有螺紋帽或翻轉(zhuǎn)頂蓋的試管的至少一部分。
10.如權(quán)利要求9所述的加熱設(shè)備，其中，所述夾具狀裝置的開口具有圓柱形溝槽，以便接受所述螺紋帽或所述翻轉(zhuǎn)頂蓋。
11.如權(quán)利要求I至10中任一項所述的加熱設(shè)備，其中，所述夾具狀裝置包括一個縫槽或開口、一個電阻加熱回路和一個無滑移支承部。
12.如權(quán)利要求I至11中任一項所述的加熱設(shè)備，其中，所述圓柱形實驗室器皿的溫度由所述電阻加熱回路的電阻來調(diào)節(jié)或控制。
13.如權(quán)利要求I至12中任一項所述的加熱設(shè)備，包括一個或多個形狀配合卡扣機(jī)構(gòu)以將所述夾具狀裝置連接到支撐件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于單個圓柱形實驗室器皿的加熱設(shè)備，包括夾具狀裝置，其用于壓配合地圍繞所述圓柱形實驗室器皿的至少一部分；一個或多個電阻加熱回路，其位于所述夾具狀裝置的內(nèi)部；以及抓握手柄，其用于打開和關(guān)閉所述夾具狀裝置以便將所述圓柱形實驗室器皿插入所述設(shè)備或從所述設(shè)備釋放所述圓柱形實驗室器皿。
文檔編號B01L7/00GK102600921SQ20121001862
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者E.卡巴哈, F.布歇, J.舒爾茨 申請人:美天施生物科技有限責(zé)任公司