專利名稱：在具有固定傾角離心旋轉(zhuǎn)器中使用的試管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在具有固定傾角離心機(jī)轉(zhuǎn)子中使用的試管。
試管，不論是否加蓋，在分離工作的記錄中記載的都是用來盛放試液的。這樣的試管可以指示出額定容量以確定試管中試液的全部體積。另外，試管上可以標(biāo)有永久性的刻度，用來指明試液在試管中不同高度時(shí)的體積。這些帶刻度的離心試管可以從各種各樣的銷售單位買到，試管可以是圓柱形，或是圓錐形，如NaLgeneTMLabware(1991)樣本手冊(cè)第41頁所示的那樣。
當(dāng)試管在固定傾角轉(zhuǎn)子中使用時(shí)，每一個(gè)旋轉(zhuǎn)空腔的中心都要傾斜一個(gè)角度，所確定的θ角是相對(duì)旋轉(zhuǎn)中心線的角度，注意一定要避免試管中的試液加到由于彎月液面重新定向而引起液體溢出(在沒加蓋的試管中)或引起試管的密封問題(在加蓋的試管中，如果這是個(gè)問題的話)。
當(dāng)如

圖1中所示的試管首先被插入到轉(zhuǎn)子中，并且而后將其旋轉(zhuǎn)，這時(shí)你可以對(duì)產(chǎn)生的彎月液面重新定向問題有個(gè)全面細(xì)致的了解。在圖1中，轉(zhuǎn)子R被假定有多個(gè)空腔C，每一個(gè)空腔與旋轉(zhuǎn)軸線CL成一預(yù)定轉(zhuǎn)角θ，如圖所示的角度為45°，當(dāng)試管T的中心線A被垂直定向時(shí)，試管內(nèi)的液體到達(dá)液位Pf。當(dāng)試管首先被插到轉(zhuǎn)子中時(shí)，液面重新定位到靜態(tài)位置，由字母Ps表示。在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，由于離心力作用，使得液面再次定位到動(dòng)態(tài)液面Pd位置。注意，在轉(zhuǎn)子的試管呈45°角時(shí)，尺寸和外形如圖1所示情況下，在靜態(tài)下防止液體溢出或密封問題的液體體積(靜態(tài)液面Ps)應(yīng)等于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)能防止液體溢出可密封困難的液體體積(動(dòng)態(tài)液面pd)，如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角小于45°角，能防止液體溢出或密封困難的動(dòng)態(tài)液體體積。相反，如果轉(zhuǎn)子角度大于45°角，能防止液體溢流或密封困難的動(dòng)態(tài)液體體積是大于相應(yīng)的靜態(tài)液體體積。
“Ford和Graham”的“離心法導(dǎo)論”一書中的第18頁，Bios科學(xué)出版有限公司(1991)中指出，沒有加蓋子的試管內(nèi)的液體所能達(dá)到的液位只能和彎液面重新定向的程度相協(xié)調(diào)。所給定物理參數(shù)和外形的試管的合適的液位取決于離心機(jī)轉(zhuǎn)子中角度θ的大小。每一個(gè)能在給定的離心裝置中旋轉(zhuǎn)的固定傾角轉(zhuǎn)子的傾角可以是不同的，但具有代表性的角度要小于45°。
試管液體溢出問題可由BeckmanInstrumeents，出版的“RotorsandTubesforPreparetiveUltracenrifugesAnOperator′sManualLR-IM-12，March1985書中第4-10頁所示的裝料量規(guī)來避免。裝料量規(guī)考慮了轉(zhuǎn)子型號(hào)。在液體裝入前，每只試管要用裝料量規(guī)定位，并用氈頭筆做適當(dāng)?shù)臉?biāo)記。這樣的工作步驟可能會(huì)被認(rèn)為費(fèi)勞力和時(shí)間。況且，試管上的標(biāo)記由于試管的清洗和消毒會(huì)被涂掉，再每次使用試管時(shí)，又要重新用裝料量規(guī)進(jìn)行標(biāo)記。
鑒于上述所說，對(duì)一個(gè)固定傾角離心機(jī)轉(zhuǎn)子提供以其所用的包含至少一個(gè)但最好為一系列，指示標(biāo)記的試管是有利的，該標(biāo)記是永久性地置于試管上。因此，試管可以很快很方便地盛裝以一定量體積的液體以能適宜于在不同的固定傾角離心機(jī)轉(zhuǎn)子器中使用而不會(huì)由于彎月液面重新取向?qū)е乱绯鲆后w或造成密封問題。
本發(fā)明涉及一種在具有固定傾角離心機(jī)轉(zhuǎn)子中使用的試管。其轉(zhuǎn)子帶有傾斜的旋轉(zhuǎn)空腔，它與旋轉(zhuǎn)中心線成一個(gè)預(yù)定θ角試管包括具有敞開的口和封閉的底的管體。根據(jù)本發(fā)明，試管體上至少有一個(gè)、最好是有一組標(biāo)記。每一標(biāo)記將表示出在這一液面上的液體不會(huì)由于彎月液面重新定向有溢出液體的危險(xiǎn)。標(biāo)記可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)空腔的傾角或插入管的每一轉(zhuǎn)子的型號(hào)刻出的標(biāo)記。
如果旋轉(zhuǎn)空腔角度是45°或大于45°，每一標(biāo)記表明當(dāng)試管可盛裝液體的程度使得在插入到轉(zhuǎn)子中時(shí)，不會(huì)發(fā)生液體溢出(沒加蓋子的試管)或不會(huì)引起試管的密封問題(加有蓋子的試管)，如果旋轉(zhuǎn)空腔角度是45°或小于45°，每一標(biāo)記則表明當(dāng)試管可盛裝液體的程度使得在插入到轉(zhuǎn)子中旋轉(zhuǎn)時(shí)，不會(huì)發(fā)生溢出(沒加蓋子的試管)或不會(huì)引起試管的密封問題(加有蓋子的試管)。
試管上的標(biāo)記和它的容積量表明物理結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系使得，試管可以高速、高效地裝入液體以供在轉(zhuǎn)子中使用。永久的標(biāo)記允許試管以相同的有效方式重復(fù)使用。
下面將結(jié)合屬于本申請(qǐng)的一部分的附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖1是當(dāng)具有開口的裝有液體的試管插入具有固定的傾斜角離心機(jī)轉(zhuǎn)子并旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)側(cè)視圖，圖2，圖3是本發(fā)明試管的側(cè)視圖。
下面的整個(gè)詳細(xì)說明中所有附圖中涉及到的相同部件都采用相同標(biāo)號(hào)做詳細(xì)描述。
本發(fā)明涉及到一個(gè)試管10，它至少在一個(gè)、但最好是在一組具有固定傾角離心機(jī)轉(zhuǎn)子的每一個(gè)中的使用，其轉(zhuǎn)子可以在所給定的離心裝置中使用。應(yīng)理解到本發(fā)明設(shè)想的某些情況下使用，一個(gè)合適的適配器以把試管適配于所給定的旋轉(zhuǎn)腔中。試管10包括一管體12，它有一個(gè)敞開口14和封閉的底部16，雖然在標(biāo)準(zhǔn)情況下，試管10是由圓柱形管體12和半球形底部組成，但是，應(yīng)當(dāng)清楚，根據(jù)本發(fā)明，試管的形狀，不局限于這一種。
根據(jù)本發(fā)明，試管10的管體12側(cè)面上至少有一個(gè)，但最好是一組兩個(gè)或更多個(gè)標(biāo)記20，排列試管上的每一標(biāo)記20表示當(dāng)試管10被盛裝以到達(dá)這些液位的液體時(shí)，(當(dāng)試管10的中心線10A被定在垂直位置時(shí))不會(huì)因?yàn)閺澰乱好嬷匦露ㄏ蚨绯鲆后w。從圖2中看出，標(biāo)記20可根據(jù)空腔C的中心線A可以被定位的各種角度來顯示，如角θ1到θ5。用另一種方法，如圖3所示，標(biāo)記20可根據(jù)各種各樣的轉(zhuǎn)子的型號(hào)中的每一種來顯示，例如，試管可以被插入轉(zhuǎn)子R1至R3。在圖3中，鑒別的不同特性的轉(zhuǎn)子的標(biāo)記可從E.I.du Pont deNemors and Company，Newtoun Connecticut醫(yī)療生產(chǎn)部門中買得到。
然而，由容量表示的試管10的物理結(jié)構(gòu)和標(biāo)記20之間的相互關(guān)系是這樣的，試管能被很快而效地只裝入液體到不會(huì)發(fā)生溢出液體(在沒加蓋的試中)不引起密封問題(在加蓋的試管中)的液位。使用單獨(dú)的裝料量規(guī)為每試管加裝液體，所需要的現(xiàn)有技術(shù)，這已被淘汰了。
根據(jù)本發(fā)明，標(biāo)記應(yīng)永久地保留在試管10上。為此，如果試管10是由塑料材料制成的，那么標(biāo)記20可以和試管一同被模壓而成，最好是模壓在管體12的外表面上。如果試管10是用玻璃制做，標(biāo)記可以蝕刻或用其它方法劃線于試管上。這兩種情況下，標(biāo)記20都可以用印花釉法、絲網(wǎng)印制或絲網(wǎng)噴涂在試管上，“永久”的意思是試管上標(biāo)記的使用壽命和可讀性應(yīng)超過試管本身的使用壽命。(例如，在消毒和/或清洗情況下標(biāo)記不會(huì)被涂掉)。
正如上面提到的，當(dāng)試管被插入到旋轉(zhuǎn)空腔或旋轉(zhuǎn)器旋轉(zhuǎn)時(shí)，可能會(huì)發(fā)生溢出液體現(xiàn)象(試管沒加蓋)或引起密封問題(試管加蓋)，這實(shí)際上要取決于旋轉(zhuǎn)空腔的角度。當(dāng)旋轉(zhuǎn)空腔θ角是45°或更大時(shí)(即θ角等于或大于45°)在發(fā)生溢出液體或產(chǎn)生密封問題前，試管所容納的液體的靜態(tài)體積應(yīng)小于發(fā)生液體溢出或密封問題時(shí)試管中液體的動(dòng)態(tài)體積。因而對(duì)這樣的旋轉(zhuǎn)器(θ等于或大于45°)，每一標(biāo)記20表明了當(dāng)試管插入轉(zhuǎn)子中不發(fā)生溢出或不引起密封問題時(shí)的液位。
相反，當(dāng)轉(zhuǎn)空腔是45°或更小(即，θ角等于或小于45°角)，在發(fā)生溢出液體或引起密封問題前試管中的靜態(tài)體積要大于發(fā)生液溢出或密封問題時(shí)試管中的動(dòng)態(tài)體積。這樣，對(duì)這些轉(zhuǎn)子，試管上的每一標(biāo)記20表示出當(dāng)試管在轉(zhuǎn)子中旋轉(zhuǎn)時(shí)，不發(fā)生液體溢出或引起密封問題的液位。
應(yīng)注意試管10上的標(biāo)記20的位置如圖2，圖3所示是僅用以說明，不能解釋為嚴(yán)格按照任何特定標(biāo)度作出標(biāo)記。試管10上的每一標(biāo)記20的精確位置除了取決于準(zhǔn)備使用的旋轉(zhuǎn)器的旋轉(zhuǎn)腔角度，當(dāng)然還取決于由物理結(jié)構(gòu)參數(shù)(即尺寸)和它的外形所決定的試管容積。
試管上的標(biāo)記位置由實(shí)驗(yàn)的或分析的數(shù)據(jù)中得到，例如，圖2，圖3所示的試管(帶有一半球形底部的圓柱體)插到有一θ5角的轉(zhuǎn)子中，重新定向的液位m(圖2)沿著試管半球形底部上方的側(cè)面相交于i點(diǎn)。與所給的θ5有關(guān)的標(biāo)記(標(biāo)記θ5)高度h位于試管圓柱體最低點(diǎn)e上方的高度h可通過考慮整個(gè)半球形底部的液體體積VH、任何盛裝于試管體圓柱形部分的體積VC和重新定向彎月液面的體積VM來計(jì)算。當(dāng)然，計(jì)算也可以被修改，如果彎月液面的相交點(diǎn)i落在試管的底部，或試管是不同于圓柱形和/或半球形的其它形狀的話。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)上面提到的本發(fā)明作出更多的變化，這些的變化和改進(jìn)正如前面討論過和出現(xiàn)過的一樣，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，那些變化及改進(jìn)應(yīng)理解成屬于本發(fā)明的由附上的權(quán)利要求書進(jìn)行限定的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種試管，用于固定的傾角離心轉(zhuǎn)子，有一相對(duì)旋轉(zhuǎn)中心線預(yù)定一個(gè)θ角傾斜的旋轉(zhuǎn)空腔，試管包括一管體，其特征在于，在試管的管體上有一組永久性的標(biāo)記，每一標(biāo)記包括根據(jù)插入試管每一轉(zhuǎn)子的型號(hào)刻出的標(biāo)記，每一標(biāo)記還表示當(dāng)可盛裝液體的程度，使得在試管插入轉(zhuǎn)子內(nèi)，不會(huì)由于彎月液面重新定向，發(fā)生液體溢出和引起密封問題。
2.如權(quán)利要求1中的試管，其特征在于，每一標(biāo)記進(jìn)一步表示，當(dāng)試管在此標(biāo)記下的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，不會(huì)發(fā)生溢出或密封問題時(shí)的程度。
3.一種試管，用于固定的斜角離心旋轉(zhuǎn)器有一個(gè)預(yù)先相對(duì)旋轉(zhuǎn)中心線成一θ角的傾斜的旋轉(zhuǎn)空腔，試管包括一管體，其特征在于，試管的管體上有一組永久的標(biāo)記，每一個(gè)標(biāo)記包括根據(jù)旋轉(zhuǎn)空腔傾斜的角度刻出的標(biāo)記，每一個(gè)標(biāo)記還表示試管可盛裝液體的程度，使得在試管被插入到表明旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)空腔時(shí)不會(huì)因?yàn)閺澰乱好嬷匦露ㄏ蚨绯鲆后w或引起密封問題。
4.如權(quán)利要求3中的試管，其特征在于，每一標(biāo)記還進(jìn)一步表示，當(dāng)試管在表明旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)空腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，不會(huì)發(fā)生溢出液體或引起密封問題的程度。
全文摘要
一種試管，用于具有固定傾角離心機(jī)轉(zhuǎn)子，它有一相對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心線呈預(yù)定θ角的旋轉(zhuǎn)空腔，其特征在于，試管上有一個(gè)或更多個(gè)標(biāo)記，用來表示由于彎月液面重新定向而不會(huì)發(fā)生液體溢出試管中液體的液位。標(biāo)記可根據(jù)旋轉(zhuǎn)空腔可能傾斜的角度或插入試管的特定的轉(zhuǎn)子的型號(hào)進(jìn)行劃刻。
文檔編號(hào)B04B5/02GK1089887SQ9311990
公開日1994年7月27日 申請(qǐng)日期1993年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月21日
發(fā)明者R·A·霍爾 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司