具有跟蹤系統(tǒng)的移液器的制造方法
【專利摘要】描述了一種移液器，所述移液器包括用于將液體抽吸到所述移液器中的容器中并且從所述容器分配液體的活塞。所述移液器上設(shè)置有：至少一個跟蹤元件(21)，所述跟蹤元件能夠?qū)εc所述移液器的使用量相關(guān)的某個或某些變量的幅值進(jìn)行計數(shù)；用于為每個變量創(chuàng)建限制幅值的裝置(3、4)；以及用于當(dāng)超過所述限制值時給出信息的裝置。因此，當(dāng)用戶可能暴露在可能導(dǎo)致傷害的高工作量壓力下時，可以(例如)向其發(fā)出警告。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用手持式移液器處理液體。特別是，本發(fā)明涉及移液操作的人體工程 學(xué)。 具有跟蹤系統(tǒng)的移液器

【背景技術(shù)】
[0002] 在實驗室中用于液體劑型的移液器包括可在圓筒中移動的活塞，用于將液體抽吸 到與圓筒連接的移液器尖端中。這種移液器包括通過手掌緊握而握持的細(xì)長手柄。容積通 常是可調(diào)整的。通常還存在用于從移液器去除用過的尖端的機(jī)制。此外，也存在包括（例 如）一行八個通道的多通道移液器。在手動移液器中，所有的操作都是通過手力進(jìn)行的。幾 乎所有的手動移液器中的活塞都是通過用拇指推壓放置在移液器的上端的彈簧加載的桿 來移動。通常是通過轉(zhuǎn)動旋鈕來設(shè)置容積。通過推壓手柄的側(cè)面的彈簧加載的推壓按鈕來 去除尖端。也存在其中借助于電機(jī)來致動活塞的電子移液器。尖端去除機(jī)構(gòu)經(jīng)常仍然是手 動的，但也存在其中尖端去除機(jī)制也是電驅(qū)動的電子移液器。還存在用手力操作但是包括 電子顯不屏的手動移液器。
[0003] 手動移液器（例如）在EP 112887中描述，電子移液器（例如）在EP 1 725 333 中描述。
[0004] 電子移液器的一個示例是Finnpipette? Novus電子移液器（Thermo fisher Scientific 0y公司，芬蘭）。這種移液器還包含計數(shù)器，所述計數(shù)器對最近的校準(zhǔn)之后移液 操作的總次數(shù)進(jìn)行計數(shù)。用戶可以開始并且檢查這個次數(shù)，并且考慮重新校準(zhǔn)是否是合適 的。重新校準(zhǔn)后，計數(shù)器將自動復(fù)位。
[0005] 人體工程學(xué)是移液操作中的重要因素。實驗室中的典型用戶可能必須在一個工作 日內(nèi)期間做出數(shù)百次重復(fù)的移液操作系列。移動活塞和尖端去除器所需的力可能是相當(dāng)大 的，尤其是在多通道移液器中。對于用戶的手的解剖結(jié)構(gòu)來說，活塞桿必須移動的距離可能 是相當(dāng)長的。在電動移液器中，不是用手力而是通過操作開關(guān)來移動活塞。但是，電動移液 器的重量通常更大。當(dāng)從小型器皿取液體和向小型器皿中分配液體時，移液操作還需要非 常精確的移動。這會導(dǎo)致額外的工作量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了根據(jù)權(quán)利要求的發(fā)明。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的移液器包括至少一個跟蹤元件，所述跟蹤元件能夠?qū)εc移液器的使 用量相關(guān)的某個或某些變量的幅值進(jìn)行計數(shù)。當(dāng)幅值超過一定限制值時通知用戶。因此， 當(dāng)用戶可能暴露在可能導(dǎo)致傷害的高工作量壓力下時，可以（例如）向其發(fā)出警告。可以 跟蹤的變量可以是（例如）移液操作的次數(shù)、特定手指進(jìn)行操作的次數(shù)、尖端附加或去除的 次數(shù)或操作時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 附圖涉及本發(fā)明的書面描述并且涉及本發(fā)明的以下詳細(xì)描述。在附圖中
[0009] -圖1示出了本發(fā)明的移液器的總體圖
[0010] -圖2是該移液器操作的示意圖
[0011]-圖3(1)、3(2)和3(3)示出了移液器的一系列的一些操作的示意圖。

【具體實施方式】
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的移液器包括桶狀物和可在桶狀物中移動的用于液體抽吸和分配活 塞。在桶狀物的下端，通常存在液體被抽吸到其中的移液器尖端。在手動移液器中，通過手 力移動活塞，而在電機(jī)驅(qū)動的移液器中，通過電機(jī)移動活塞。在手動移液器中，活塞通常是 彈簧加載的，以便通過（通常）用拇指克服彈簧力向下按壓活塞來使其向下移動，并且然后 通過彈簧使其向上移動。活塞行程通?？梢愿淖儯沟每梢詫Τ槲后w的體積進(jìn)行調(diào)整。 通常是通過轉(zhuǎn)動活塞的桿來調(diào)整體積。通常還存在用于從移液器去除用過的尖端的機(jī)制。 該機(jī)制通常包括彈簧加載的去除器，使得通過向下按壓去除器來將尖端去除。通常通過將 桶狀物的下端緊緊地推壓到尖端中來附加新的尖端。也存在包括幾個桶狀物的多通道移液 器，這些桶狀物通常成一行。此外，在電機(jī)驅(qū)動的移液器中，尖端去除機(jī)制經(jīng)常是手動的。在 電機(jī)驅(qū)動的移液器中，通常存在在其上顯示移液操作信息的電子顯示器。通過合適的操作 按鍵來控制操作。也可能存在通過手力操作但其中存在電子顯示器的移液器。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的移液器包括至少一個跟蹤元件，所述至少一個跟蹤元件能夠?qū)εc移 液器的使用量相關(guān)的某個或某些變量的幅值進(jìn)行計數(shù)。例如，可以計數(shù)的變量是移液操作 的次數(shù)、液體抽吸或分配的次數(shù)、特定手指進(jìn)行操作的次數(shù)、操作時間、尖端附加或去除的 次數(shù)、按壓動作的持續(xù)時間以及用于按壓的力。在機(jī)械移液器中，跟蹤元件還可以測量按壓 動作的物理長度。存在連接到期望機(jī)制或電子控制系統(tǒng)的合適的跟蹤元件。還可以根據(jù)一 些操作的次數(shù)來估算另一些操作的次數(shù)。例如，可以根據(jù)液體分配來估算尖端去除的次數(shù)。 該系統(tǒng)還可以跟蹤一些變量的組合幅值。
[0014] 還存在合適的監(jiān)測系統(tǒng)，當(dāng)某個變量或變量組合的幅值（尤其是根據(jù)期望的時間 間隔計算的幅值）超過某個預(yù)定的閾值時，所述監(jiān)測系統(tǒng)通知用戶。優(yōu)選地，這通過顯示器 上合適的信號或者通過聲音信號進(jìn)行。因此，當(dāng)用戶可能暴露在可能導(dǎo)致傷害的高工作量 壓力下時，可以（例如）向其發(fā)出警告。系統(tǒng)還可以建議針對所使用的功能使用不同的手 指，或者改變功能的位置，例如在按鍵之間改變功能或者當(dāng)使用觸摸屏?xí)r改變設(shè)置到觸摸 屏上的特定觸摸位點的功能。監(jiān)測系統(tǒng)可以是這樣的：還可以輸入移液器的一些物理性質(zhì)， 例如重量。因此，可以在不同類型的移液器（例如，多通道移液器vs.單通道移液器）或類 似類型的移液器中使用相同的監(jiān)測程序。當(dāng)接近幅值限制時，系統(tǒng)還可以給出預(yù)先警告。
[0015] 優(yōu)選地，系統(tǒng)使得用戶可以根據(jù)自己的個人需要改變限制。針對不同用戶的限制 值也可以存儲在系統(tǒng)中。
[0016] 根據(jù)一個實施例，創(chuàng)建與移液操作有關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。結(jié)果還可以以圖形方式顯示。 例如，可以顯示特定操作的次數(shù)或者每一個期望時間間隔的給定警報。
[0017] 系統(tǒng)還可以比較并報告不同使用模式的人體工程學(xué)工作量。因此，用戶能夠優(yōu)化 其工作方法，以便最大限度地減少暴露在壓力下。
[0018] 另外，可以通知用戶可能的服務(wù)需要。為了保持移液器盡可能良好地操作，可能有 必要（例如）定期檢查操作的準(zhǔn)確度并且（例如）重新校準(zhǔn)體積設(shè)置或更換磨損的部件。 另外可以對電池進(jìn)行監(jiān)測。例如，可以對負(fù)載的數(shù)量進(jìn)行計數(shù)，并且當(dāng)需要更換電池時給出 警告（例如，顯示屏上發(fā)光，或者報告中的通知）。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，移液器包括至少一個觸摸屏以便將操作鍵作為觸摸位 點定位在屏幕上。還可以在屏幕上顯示與操作有關(guān)的信息。此外，可以改變觸摸位點的位 置，以適合不同的用戶或用于平衡不同手指之間的壓力。
[0020] 如果幾個人使用同一個移液器，可以設(shè)置監(jiān)測系統(tǒng)來分別跟蹤不同人的使用。
[0021] 本發(fā)明一@實施例的詳細(xì)描沭
[0022] 圖1示出了電子移液器1，其包括可通過電機(jī)在圓筒中移動的活塞。移液器尖端 (未示出）附著到從圓筒延伸的下端2。存在三個用于操作移液器的觸摸屏3、4、5。用手從 手柄部分6緊握移液器，手柄部分6還包括在其上端的手指支撐部7。手指支撐部是可轉(zhuǎn)動 的，以便可以將其定位為最適合于實際用戶?？梢杂镁o握的手的食指來操作觸摸屏4,并且 可以用拇指或通過另一只手的手指來操作觸摸屏3和5。還存在包括尖端彈出器按鈕8在 內(nèi)的尖端去除機(jī)制。當(dāng)按壓按鈕時，滑動套筒9推壓尖端而使其松動。
[0023] 這里的術(shù)語觸摸屏是指電子可視顯示器，其顯示信息并且能夠檢測顯示區(qū)域內(nèi)的 觸摸的存在和位置。
[0024] 觸摸屏可以用作可修改功能鍵或按鈕，通過這些可修改功能鍵或按鈕來控制移液 操作。觸摸屏可以配備有針對不同操作的預(yù)編程的圖標(biāo)，從而使圖標(biāo)定義用于相關(guān)激活的 觸摸屏的有效按壓區(qū)域。這些圖標(biāo)可以移動到觸摸屏上的不同位置或在不同的觸摸屏上移 動。圖標(biāo)的大小或者用于接收觸摸來激活所選操作的觸摸屏的有效區(qū)域也可以是可調(diào)整 的。還可以將觸摸屏的某些區(qū)域或整個觸摸屏調(diào)整為無效的，所以當(dāng)操作移液器時它們可 以被用作支撐面。
[0025] 觸摸屏還可以配備有滑動功能，由此例如可以通過沿著觸摸屏的表面移動手指來 進(jìn)行移液動作，其對應(yīng)于手動移液器中的相似類型的動作。在此滑動功能中，活塞實時跟隨 手指的移動。備選地，例如，可以使用此滑動功能激活混合功能。
[0026] 此外，可以改變用于登記按壓或觸摸操作的區(qū)域的位置，以適合于不同的用戶和 不同的手進(jìn)行操作，從而在操作時對手造成的壓力最小化。還可以容易地切換（例如）不 同的手指在使用期間的按壓或觸摸區(qū)域的位置，這使得能夠進(jìn)一步最小化移液操作所造成 的壓力。
[0027] 觸摸屏3設(shè)置在移液器的頂部，位于在凸出部上表面上遠(yuǎn)離尖端去除套筒的推壓 按鈕6向上傾斜的位置。在凸出部內(nèi)提供電源。此觸摸屏顯示與每次所使用的設(shè)置（例如， 移液器容積）以及正在使用的功能和當(dāng)前的功能步驟有關(guān)的必要信息。顯示器還根據(jù)情況 顯示不同的菜單，可以在這些菜單中改變設(shè)置。
[0028] 圖2以圖表方式示出了移液器的功能?？刂葡到y(tǒng)的核心是與存儲器11連接的中 央處理單元（CPU) 10。借助于觸摸屏3、4、5上顯示的鍵來使用CPU。通過位置傳感器12通 知CPU活塞的位置。CPU給予驅(qū)動器13致動活塞所需要的命令，驅(qū)動器13控制步進(jìn)電機(jī) 14。功能在屏幕3上指示。一些功能是借助于蜂鳴器15通過聲學(xué)信號來指示。另外，CPU 連接到串行接口 16,以允許數(shù)據(jù)輸入或輸出。可充電電池17充當(dāng)電壓源。電池連接到電壓 調(diào)節(jié)器18。電池是使用支架21中的充電器20經(jīng)由端子19充電。充電也由CPU控制。
[0029] 還存在與CPU連接的計數(shù)器21。這些計數(shù)器可以分別對（例如）移液操作的次數(shù)、 液體抽吸或分配的次數(shù)、食指的使用次數(shù)、拇指的使用次數(shù)、操作時間、尖端彈出的次數(shù)、尖 端附加的次數(shù)、按壓動作的持續(xù)時間以及用于按壓的力進(jìn)行計數(shù)。
[0030] 圖3示出了用于設(shè)置跟蹤系統(tǒng)并且研究其歷史的一個序列。圖片示出觸摸屏3上 的一系列視圖。在每個階段選擇的步驟用手的圖形示出。
[0031] 第一階段打開了菜單，從中選擇了 "Work load tracker (工作量跟蹤器）"。然后 可以在"Tracker setup (跟蹤器設(shè)置）"與"Tracking history (跟蹤歷史）"之間進(jìn)行選 擇，并且當(dāng)選擇第一個時，打開一個菜單，顯示可以通過計數(shù)器21跟蹤的不同變量。首先， 用戶通過標(biāo)記屏幕左側(cè)的框而選擇跟蹤"Index finger use(食指使用）"并且然后選擇跟 蹤"Tip ejections (尖端彈出）"。可以選擇的其它變量是"Pipettings (移液）"、"Thumb use (拇指使用）'"Operating time (操作時間）"和"Tip attachments (尖端附加）"。當(dāng) 觸摸文本"Tip ejections (尖端彈出）"時，打開一個新的窗口?？梢钥吹?，"Track unit (跟 蹤單元）"現(xiàn)在是"Month (月）"，并且尚未設(shè)置"Alarm (報警）"。這通過觸摸該框并且從 打開的菜單中選擇"Days (天）"來更改?，F(xiàn)在返回到其中顯示"Alarm"的窗口。當(dāng)觸摸此 框時，"No (否）"變?yōu)?Yes (是）"，并且新的框"Alarm limit (報警限制）"出現(xiàn)，顯示目前 的限制是150次彈出/天。當(dāng)觸摸該框時，數(shù)字鍵盤打開（3(2)的第一視圖），在上面150 被改為200?，F(xiàn)在設(shè)置了已改變的尖端彈出跟蹤模式，并且它顯示在屏幕上。也可以以相應(yīng) 的方式來設(shè)置要跟蹤的其它所選變量。如果沒有改變，以前的（或默認(rèn)）設(shè)置仍然有效。
[0032] 當(dāng)所選變量的值超過設(shè)定的限制時，屏幕上出現(xiàn)報警，警告用戶可能的壓力風(fēng)險。
[0033] 返回到3 (1)的第二視圖，觸摸"Tracking history (跟蹤歷史）"打開一個窗口， 從該窗口可以研究所跟蹤的變量的歷史。當(dāng)觸摸"Tip ejections(尖端彈出）"時，打開一 個窗口，它以文本格式顯示了歷史。還存在"Curves(曲線）"框，通過該框可以以圖形形式 看到歷史數(shù)據(jù)（參見圖3(3)的視圖）。在這里，還可以選擇所需數(shù)據(jù)的時間范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種移液器，包括可在桶狀物中移動并且用于將液體抽吸到所述移液器中的容器中 并且從所述容器分配液體的活塞，其特征在于所述移液器包括 至少一個跟蹤元件（21)，所述至少一個跟蹤元件能夠?qū)εc所述移液器的使用量相關(guān)的 某個或某些變量的幅值進(jìn)行計數(shù)， 用于為每個變量創(chuàng)建限制幅值的裝置（3、4、5、10)，以及 用于當(dāng)超過所述限制值時給出信息的裝置。
2. -種用于控制移液器的使用的方法，所述移液器包括：可在桶狀物中移動用于將液 體抽吸到所述移液器中的容器中并且從所述容器分配液體的活塞；以及控制所述活塞的移 動的控制系統(tǒng)，其特征在于：通過跟蹤元件（21)對與所述移液器的使用量相關(guān)的至少一個 變量的幅值進(jìn)行計數(shù)，在所述控制系統(tǒng)創(chuàng)建所述幅值的限制值，并且如果所述變量的所述 幅值超過所述限制值，則給出超過的信息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，將所述移液器的某個物理性質(zhì)輸入所述控制系 統(tǒng)并且計算限制值，以便在所述計算中考慮所述物理性質(zhì)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述物理性質(zhì)是所述移液器的重量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，將要計數(shù)的所述變量是特定手指的使用量，并且 當(dāng)超過所述限制值時，建議用戶改變手指的使用。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述控制系統(tǒng)包括具有操作按鈕的至少一個觸 摸屏，所述操作按鈕在所述屏幕上的位置能夠改變，并且其中建議用戶改變按鈕在所述屏 幕上的位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，創(chuàng)建統(tǒng)計數(shù)據(jù)并且從所述移液器的使用歷史顯 示所述統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，以圖形方式顯示所述統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
【文檔編號】B01L3/02GK104114281SQ201380009064
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月13日
【發(fā)明者】米卡爾·林德, 尤哈·泰利馬 申請人:恩姆菲舍爾科技公司