本发明涉及一种分配装置、一种具有这种分配装置的离心机和一种用于清洁分配喷嘴的方法。
背景技术：
1、wo2018/234420a1公开了一种用于清洁反应容器单元的离心机。该离心机具有转子和转子室，转子可旋转地安装在转子室中。将反应容器单元插入离心机，使反应容器单元的开口朝外，这样当转子旋转时，反应容器单元中所含的试剂就会从相应的反应容器中排出。这使得待清洁的反应容器基本上没有残留物。
2、这种已知的离心机设置有装卸装置，该装卸装置具有线性驱动器，该线性驱动器用于将待离心的反应容器单元移入转子室，并在离心后将反应容器单元从转子上移除。在这种装卸装置中，反应容器单元借助于滑动杆被拉入到转子或从转子推出。这种装卸装置使得离心机能够被集成到自动系统中，在该自动系统中，离心机是几个工作站之一，并且反应容器单元自动从一个工作站转移到另一个工作站，无需人工干预。
3、离心机还具有分配装置，该分配装置具有多个分配喷嘴。分配喷嘴被布置在借助于装卸装置装载或卸载反应容器单元期间反应容器单元所经过的路径上方，并且分配喷嘴的开口向下指向，从而反应容器单元的反应容器可以借助于装卸装置而被置于分配喷嘴下方，从而可以有针对性地将液体试剂从喷嘴引入各自的反应容器中。
4、wo2017/125598a1示出了另一种离心机，该离心机也具有装卸装置，其中反应容器单元借助于刚性滑动杆而被定位。
5、从us2002/0090729a1中已知一种具有分配装置的离心机。此外，还提供了计算机控制，以将液体溶剂馈送到离心机室内的多个分配站。
6、ep2269723a2描述了一种用于化学合成的装置，特别是用于在大量反应容器中合成核酸的装置。该装置具有分配头，每个分配头都带有一组喷嘴，喷嘴连接至多个试剂源。以这种方式，不同的试剂可以用单一分配头进行分配。
7、de69433635t2描述了一种用于合成聚合物的装置和工艺，特别是合成用于阵列的寡核苷酸的装置和工艺。这里也使用了具有多个喷嘴的分配装置。
8、us2020/0009623a1描述了一种用于清洁喷嘴的装置，其中喷嘴可浸入清洁槽中容纳的清洁溶液中。此外，还使用超声波清洗喷嘴。
9、de102012015083b3具体说明了一种具有多个可移动分配器的分配头。该分配头用于将液体样本分配到微孔板中，其中分配头具有多个分配器。单个分配器(也称为微分配器)可单独被从分配头移出，以进行分配过程。
技术实现思路
1、本发明基于制造一种分配装置和一种具有这种分配装置的离心机的任务，用该分配装置和离心机能够重复、自动和可靠地将少量液体试剂加入反应容器，其中试剂的浪费能够被保持为最小。
2、本发明的另一项任务是提供一种清洁分配喷嘴的方法，其中分配喷嘴的清洁能够是全自动的，并且该分配喷嘴可用于分配试剂。
3、一个或多个上述任务中的每一个被独立权利要求的对象解决。有利的实施方案在各个从属权利要求中指出。
4、根据本发明的一个方面，提供了一种分配装置，具有：
5、-线性驱动器，用于使反应容器单元沿着具有至少两个分配头的分配单元相对移动，其中每个分配头具有至少一个分配喷嘴，从而使反应容器单元能够布置在所述分配单元的所述分配喷嘴下方，以便填充所述反应容器单元的至少一个反应容器；以及
6、-泵，每个泵通过液体管线连接至所述分配头中的一个，以将液体试剂输送到各自的分配头。
7、该分配装置的特征在于，具有第一入口和第二入口和出口的泵阀布置在所述泵的上游，其中所述出口能够连接至各自的泵，所述第一入口能够连接至公共试剂库，并且所述第二入口在每种情况下能够连接至各自的单独试剂库。
8、通过在每个泵的上游设置一个泵阀，可以将单独试剂库连接至泵阀的两个入口之一，所述单独试剂库包含仅向该泵以及连接至该泵的分配头供应的试剂，并且可以连接公共试剂库，所述公共试剂库连接至多个(特别是全部)泵阀，从而储存在所述公共试剂库中的试剂可以供应至多个泵，从而供应至多个分配头。将公共试剂库连接至多个泵阀导致相对长的输送路径，因为通向各个单独的泵的管线必须分支。长的输送路径意味着大的死体积，尤其是当供应至泵阀的第一入口的试剂要被更换时。因此，所述公共试剂库主要用于经常大量使用的廉价试剂，诸如洗涤溶液、清洁溶液、缓冲溶液等。所述单独试剂库仅连接至单一泵阀，从而所述单独试剂库所包含的试剂仅供应至单一泵，并因此供应至单一分配头。这样做的好处是，试剂供应源和泵阀之间无需复杂的阀回路。单独试剂库中所包含的单独试剂的死体积仅限于泵阀至各自的分配头的分配喷嘴的区域。该死体积可以被保持为很小。因此，在其他试剂(特别是公共试剂)经由泵或相应的分配喷嘴输送的同时，这种单独试剂的损耗较低。因此，所述单独试剂库可用于保存非常昂贵的试剂，并按需将该单独试剂分配至反应容器单元的反应容器中，因为在其他试剂(诸如洗涤溶液、清洁溶液、缓冲溶液等)经由同一分配头分配至反应容器的同时，该单独试剂的损耗较低。
9、提供单独试剂库的另一个好处是，经常需要用到的试剂保存在单独试剂库中，该试剂可以一次又一次分配，而无需对其各自的死体积中的试剂进行置换。其他试剂可以经由其他分配头中的一个从公共试剂库中被加入。例如，可以用多个不同的试剂反复分配特定的试验，而不必更换或冲洗各个单独试剂库的单独死体积。这一方面避免了单独试剂的损失，另一方面节省了大量时间，因为不需要冲洗单独试剂库的死体积。只有作为内部清洁过程的一部分而用清洁溶液冲洗和消毒所有液体通道时，才需要冲洗各个单独试剂库的死体积。
10、由于单独试剂以及一个或多个公共试剂可以经由分配头分配，因此分配头和布置在分配头上的分配喷嘴可以用清洁溶液冲洗。用清洁溶液冲洗可全自动进行，其中相应的阀和相应的泵借助于中央控制装置全自动控制。即使在长时间运行期间，分配喷嘴能够保持清洁，因此无需手动干预既可实现分配装置长期运行。特别是，分配喷嘴能够保持无菌，能够防止因盐水缓冲溶液变干而形成的结垢。使用传统的分配装置来分配试剂，通常需要时不时地手动清洁分配喷嘴或分配头。这不仅耗时，而且会严重影响用于处理和加工反应容器单元的自动系统的吞吐量。在集成工厂和系统中，通常很难接触到分配喷嘴。自动清洁可大大简化分配装置的操作。由于连续操作的基本功能由分配装置本身执行，因此该分配装置可轻松集成到这种自动系统中。只有试剂供应库需要时不时地补充。
11、分配头通常由一体式主体组成，并且具有一个或多个分配喷嘴。喷嘴可以竖直向下布置(相对于竖直方向的角度＝0°)，或者相对于竖直方向优选地成2°、5°、20°或30°的角度(不超过90°)布置。喷嘴也可以相对于竖直方向以可变的或可旋转的方式布置。在本发明的范围内，这种分配头也可以采用多部分设计，其中分配头连接至单一泵，用于将试剂输送到分配头。如果这种分配头具有多部分设计，那么分配头的各个单独部分内的流体连接可以在内部形成，也可以通过从泵通向分配头的各个相应部分的流体管线的分支形成。
12、优选地，在所述公共试剂库和所述泵阀之间布置有具有一个入口和多个出口的分配器装置，其中，各个所述泵阀的每个第二入口连接至所述分配器装置的出口。分配器装置被设计成使得分配器装置的各个单独出口可以分别单独切换。分配器装置可用于将来自公共试剂库的试剂专门供应给不同的泵或专门供应给各自的分配头。
13、此外，所述公共试剂库可具有阀门装置，所述阀门装置具有多个入口和一个出口，其中该阀门装置的所述出口连接至一个或多个所述泵阀的第一入口，并且试剂储存容器能够连接至所述阀门装置的每个入口。这种阀门装置使多个不同试剂储存容器能够设置在公共试剂库中，以便提供不同的试剂用于输送到分配头。这种阀门装置可以直接连接至各个泵阀的第一入口，也可以经由一个或多个如上所述的分配器装置间接连接到各个泵阀的第一入口。
14、每个所述泵阀的第二入口优选地被设计成直接连接至试剂储存容器。这意味着，在泵阀的第二入口和试剂储存容器的出口之间不设置额外的元件，诸如阀门等。试剂储存容器的出口和泵阀的第二入口仅通过液体管线(诸如软管)和相应的连接元件而彼此相连接。
15、在所述泵和所述各自的分配头之间可以布置有截止阀。这种截止阀用于立刻停止向各自的泵头的液体流动。因此，用各自的分配头的分配喷嘴分配的液体试剂的量可精确计量。
16、优选地，所述泵和所述各自的分配头之间的液体管线的横截面小于从所述泵通向试剂储存容器的液体管线的横截面。由于单独试剂和公共试剂都要通过泵和各自的分配头之间的液体管线进行输送，因此在更换试剂时，这些液体管线代表死体积，在更换试剂时必须将该死体积排空，从而造成相应的损耗。这些损耗应保持为尽可能低，这就是为什么建议将这些液体管线的横截面保持为较小。
17、每个所述分配头可以具有多个喷嘴。
18、所述分配头可以可拆卸地彼此连接。
19、所述分配头可以可互换地布置在所述分配装置上。
20、分配头可以借助于磁力耦合而连接至分配装置或彼此连接，也可以借助于螺纹连接和/或可拆卸的卡入式连接而连接至分配装置或彼此连接。分配头优选地具有可拆卸的软管连接，从而分配头可以可拆卸地连接至通向各自的分配头的液体管线。
21、每个所述分配头可以具有多个串联布置的喷嘴，其中每个分配头具有一个或多个喷嘴排，并且每个喷嘴排包括相同数量的喷嘴或不同数量的喷嘴。每个分配头可以具有单一喷嘴排或多个喷嘴排。各个单独的喷嘴排的可以总是每排具有相同数量的喷嘴。然而，还可能的是每排喷嘴的数量不同。这种具有不同数量的喷嘴的喷嘴排可以设置在一个分配头内，或者分别具有单一喷嘴排的多个分配头还可以彼此连接，其中各个单独的分配头的喷嘴排可以分别具有不同数量的喷嘴。如果设置了具有不同数量的喷嘴的喷嘴排的布置，则该布置可以被设计成形成规则的喷嘴网格的方式和/或这些喷嘴排交替地具有某个数量的喷嘴。这种规则的喷嘴网格特别是矩形网格，尤其是正方形网格，即四个相邻的喷嘴布置在正方形的四角。喷嘴的这种布置与各自的反应容器单元(特别是微孔板)上的反应容器的位置相对应。矩形或正方形的边缘可以被布置为与各自的反应容器单元(特别是微孔板)的边缘平行。这些矩形或正方形还可以相对于反应容器单元呈菱形布置，即每个矩形或正方形的边缘与反应容器单元的外边缘之间围成45°角。
22、每排具有不同数量的喷嘴的分配装置的设计代表了一个独立的发明构思，它也可以独立于分配装置的上述第一方面而被使用。
23、所述分配头可以优选地以形状配合的方式连接在一起。这确保各个单独的分配头相对于彼此准确定位。
24、所述分配装置还可以具有温度控制装置，所述温度控制装置用于控制供应给所述分配头的试剂的温度。该温度控制装置可以沿着泵和各自的分配头之间的液体管线形成。例如，温度控制装置可以由被加热装置或冷却装置包围的导热管制成，所述加热装置或冷却装置诸如是珀尔帖元件(peltier element)。例如，导热管可以由铜制成。在导热管的内表面涂覆上惰性材料或在导热管内额外设置一个薄壁塑料管可能是有用的。此外，泵阀和/或各自的泵本身可以进行温度控制。由于这些部件的质量相对较大，因此具有高的热容量，从而可以保持温度非常稳定，试剂的流动不会导致明显的温度变化。
25、优选地，从所述单独试剂库中的一个的泵阀通向所述各自的分配头的液体管线的长度不超过50cm，特别是不超过40cm，优选地不超过30cm或不超过20cm。这个长度对单独试剂库的死体积有很大影响。
26、所述分配装置可以具有收集盆，所述收集盆在所述分配头下方的区域，用于收集由所述分配喷嘴分配的液体试剂。该收集盆用于将通过分配喷嘴输送但不馈送入反应容器的试剂以受控的方式排出。例如，这些试剂是用于洗涤分配喷嘴的清洁溶液。这些也是更换试剂时需要移除的死体积。
27、根据本发明的另一个方面，提供了一种离心机，具有转子和转子室，所述转子布置并可旋转地安装在所述转子室中，其中所述转子具有用于接收反应容器单元的接收区域，所述转子室由外壳包围。所述离心机的特征在于具有如上所述的分配装置。
28、转子的旋转轴线优选地平行于分配装置的立面。因此，转子的旋转轴线在运行期间是水平布置的。旋转轴线的这种布置便于离心机装载反应容器单元，因为可以在反应容器的开口向上指向的状态下将反应容器单元引入转子室。在具有大量反应容器的反应容器单元中(例如具有96个反应容器的微孔板)，液体不一定会借由反应容器中的毛细力而完全附着。如果旋转轴线是水平布置的，则这种反应容器单元在插入转子室或转子之后，可以通过将转子旋转180°来将反应容器单元转动一次，从而使其开口向下指向。然后，大部分液体会从反应容器单元中流出并直接向下滴落。然后，反应容器中由于表面张力而附着的剩余液体可以被离心出来。
29、根据本发明的另一个方面，提供了一种用于清洁分配喷嘴的方法，其中所述分配喷嘴布置在至少两个不同的分配头上，并且试剂通过各自的泵并使用布置在所述泵上游的泵阀而被计量分配到每个分配头，所述泵阀具有第一入口、第二入口和出口，其中所述出口连接至所述泵，所述第一入口连接至清洁溶液公共库，并且所述第二入口连接至包含各自的试剂的单独试剂库，从而使得清洁溶液本身借助于所述泵阀而被按需供应到所述各自的分配头以用于冲洗所述分配喷嘴。
30、如果某种试剂反复通过分配喷嘴馈送，喷嘴就有被污染的危险。例如，如果试剂中含有盐分，当液体从喷嘴中蒸发时，盐分就会残留在喷嘴开口处，随着时间推移就会堵塞喷嘴开口。试剂中的其他成分也会导致喷嘴污染和堵塞。如果试剂反复长时间地留在管线和喷嘴中，则更是如此。为了避免这种污染，可以时不时地用清洁溶液冲洗分配头和相应的分配喷嘴。可以为多个分配头提供清洁溶液的公共试剂库，而为每个分配头或泵提供单独试剂库。单独试剂库，即为各自的泵或各自的分配头预先确定的试剂库，其提供的试剂也可能非常昂贵。由于单独试剂库是单独分配给各自的分配头的，因此只有很小的死体积，这也是为什么用清洁溶液冲洗分配头时损耗很小。清洁溶液通常与单独试剂相比更有利。因此，清洁溶液的公共供应可经由分支管道系统输送到不同的泵。这样就可以定期清洁分配喷嘴，并与此同时将单独试剂的损耗降到最小。
31、本发明的另一个方面涉及一种清洁适配器，用于分配头。所述分配头具有一个或多个分配喷嘴，所述分配头用于经由至少一个喷嘴的外表面分配液体试剂。所述清洁适配器具有槽形适配器主体，所述槽形适配器主体具有底壁、两个纵向侧壁和两个端壁，这些壁限定了朝上的开口。所述朝上的开口适配于所述分配头的轮廓，从而所述清洁适配器能够在所述分配喷嘴突出的区域处附接至所述分配头，进而所述清洁适配器与所述分配头之间基本上流体密封。在适配器主体的底壁中形成了用于所述分配头的每个分配喷嘴的清洁通孔，从而当所述清洁适配器附接至所述分配头时，在每种情况下所述分配喷嘴中的一个延伸穿过所述通孔中的一个。每个所述分配喷嘴以具有一定游隙的方式布置在所述清洁通孔中。所述清洁适配器具有至少一个带有连接元件的连接开口，所述连接元件用于连接供应或排放清洗流体的管线。
32、事实证明，分配喷嘴会被污染，特别是在分配喷嘴的暴露的尖端区域，既会堵塞喷嘴开口，又会粘附在分配喷嘴尖端的周边上。此外，液滴会附着在分配喷嘴上，只有在下一次分配期间才会脱落，从而可能导致所期望的浓度发生变化，甚至污染样本。因此，非常有必要不断清洁这些分配喷嘴。
33、清洁适配器使得可以在分配装置运行期间清洁分配喷嘴。由于分配喷嘴以具有间隙的方式布置在清洁适配器的清洁通孔中，因此在各自的分配喷嘴和清洁适配器的清洁通孔的内表面之间形成了清洁通道，一方面，用于清洁分配喷嘴的清洁剂可以沿着分配喷嘴穿过该清洁通道而被输送到分配喷嘴的暴露的端部或尖端，以便移除分配喷嘴的外周边上的沉积物。另一方面，还可以通过该清洁通道吸入悬挂在分配喷嘴尖端的流体滴，并将这些流体滴拾取到清洁适配器中，然后继续从清洁适配器中将这些流体滴传递出去。
34、优选地，清洁适配器的形状使分配喷嘴仅从清洁适配器突出一小段距离。该突出距离优选地不大于4mm或不大于3mm，特别是不大于2mm。由于该突出距离较小，流体滴可以可靠地在移液喷嘴处被吸取，并被清洁适配器吸入。
35、清洁通孔的间隙宽度优选地为至少0.1mm，特别是至少0.2mm，大于分配喷嘴的外径。分配喷嘴与各自的清洁通孔之间的间隙越大，清洁剂就越容易穿过该清洁通道。因此，有利的是清洁通道的间隙宽度大于相应的分配喷嘴的外径的1.5倍，特别是大于2倍，优选地不大于2.5倍。
36、然而，间隙宽度比分配喷嘴外径大不应超过1mm，优选地比分配喷嘴外径大不超过0.5mm。分配喷嘴在清洁通孔中的间隙越小，清洁通道中的流量就越大。因此，间隙越小，意味着流量越高，从而产生强大的吸力，吸走移液喷嘴尖端的流体滴。因此，有利的是清洁通道的间隙宽度不大于相应的分配喷嘴的外径的2.5倍，特别是不大于2倍，最好不大于1.5倍。
37、清洁适配器允许分配装置连续运行，而不使分配喷嘴受到污染和/或分配喷嘴的自由端部或自由尖端在各自的分配过程后残留不需要的流体滴。这防止了污染和样本成分的变化。无需停止分配装置的运行，也无需移除分配喷嘴，就可以对分配喷嘴进行在线不断清洁。此外，在清洁分配喷嘴的过程中也无需人工干预。清洁过程可以自动进行，因此适合集成到全自动分配装置的过程中。
38、所述清洁适配器可以具有至少两个连接开口，所述至少两个连接开口优选地在所述端壁上彼此直径相对地布置。供应清洁流体的管线和抽出清洁流体或抽出液体的悬挂滴的管线可以分别连接至两个连接开口。供应清洁流体的管线可用于冲洗分配喷嘴。附着在分配喷嘴上的流体滴可使用用于移除清洁流体的管线吸走。然而，清洁适配器也可以这样操作，即同时供应和移除清洁流体，以冲洗清洁适配器本身。因此，如果清洁适配器上的连接开口彼此直径相对地布置，以便对整个清洁适配器进行冲洗，会非常有用。
39、弹性密封元件设置在所述向上指向的开口的区域，所述弹性密封元件用于相对于所述分配头密封所述清洁适配器。然而，密封元件也可以附接至分配头本身。然而，清洁适配器的轮廓精确地与分配头的形状相适应，而不设置额外的密封元件，也足以在清洁适配器和分配头之间形成实质上的流体密封连接，因为包含在清洁适配器中的流体可以由于穿过清洁通孔的清洁通道而从清洁适配器中流出，从而清洁适配器内部和环境之间的压力差就不会变得很大，因此清洁适配器和分配头之间的连接区域不会承受很大的压力。因此，流体密封部不必承受高的压力。
40、优选地，所述清洁适配器设置有一个或多个固定元件，以便将所述清洁适配器固定到所述分配头上和/或固定到包含所述分配头的分配装置上。
41、根据另一个方面，提供了一种分配头，具有一个或多个分配喷嘴，所述分配头用于经由一个或多个分配喷嘴分配液体试剂，其中所述分配头包括如上所述的净化清洁适配器。
42、清洁适配器可以作为附加组件布置在分配头上。然而，清洁适配器也可以是分配头的一体成型的组成部分。
43、根据另一个方面，提供了一种分配装置，包括分配头，所述分配头具有至少一个分配喷嘴，所述分配头用于经由所述至少一个分配喷嘴分配液体试剂，其中
44、所述分配装置具有如上所述的清洁适配器和/或如上所述的具有清洁适配器的分配头，并且设置有泵，所述泵通过流体管线连接至所述清洁适配器，以便向所述清洁适配器供应清洁流体或从所述清洁适配器移除清洁流体。
45、根据另一个方面，提供了一种用于清洁这种分配装置的一个或多个分配喷嘴的方法，其中清洁流体的使用方式是以下的一种
46、-仅向所述清洁适配器馈送清洁流体，从而用所述清洁流体冲洗所述分配喷嘴，或
47、-仅从所述清洁适配器中抽出清洁流体，从而将所述分配喷嘴上的流体滴抽入所述清洁适配器，或者
48、-同时经由一个连接开口将清洁流体馈送到所述清洁适配器和经由另一个连接开口移除清洁流体，从而对清洁适配器进行冲洗。
49、所述方法优选地使用由下列流体中的一种或下列流体中的多种的混合物形成的清洁流体：
50、-空气
51、-酒精，如乙醇、异丙醇、peg等
52、-水溶液，特别是含有表面活性剂、皂类试剂、或特别适合溶解盐分和其他污染物的试剂
53、-与用于清洁内部的流体相同的清洁流体
54、-酸，例如柠檬酸、醋酸
55、-碱，诸如氢氧化钠(naoh)、氢氧化钾(koh)、次氯酸钠。
56、合适的混合物例如包括烧碱或氢氧化钾溶液与诸如乙醇或peg等醇类的混合物。这种混合物也可以以柠檬酸等酸类为基础，加入异丙醇或peg等醇类。
57、酸性或碱性溶液可以溶解(＝裂解)细胞膜，从而确保不会形成生物膜。
58、申请人以和商标销售此类清洁溶液。
1.一种分配装置，具有：
2.根据权利要求1所述的分配装置，
3.根据权利要求1或2所述的分配装置，
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的分配装置，
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的分配装置，
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的分配装置，
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的分配装置，
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的分配装置，
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的分配装置，
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的分配装置，
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的分配装置，
12.根据权利要求11所述的分配装置，
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的分配装置，
14.根据权利要求1至13中的任一项所述的分配装置，
15.一种离心机，具有转子和转子室，所述转子布置并可旋转地安装在所述转子室中，其中所述转子具有用于接收反应容器单元的接收区域，所述转子室由壳体包围，
16.一种用于清洁分配喷嘴的方法，特别是用于清洁根据权利要求1至14中的任一项所述的分配装置的分配喷嘴或根据权利要求15所述的离心机的分配喷嘴，
17.一种清洁适配器，用于具有一个或多个分配喷嘴的分配头，所述分配头用于经由至少一个喷嘴分配液体试剂，其中
18.根据权利要求17所述的清洁适配器，
19.根据权利要求17或18所述的清洁适配器，
20.根据权利要求17至19中的任一项所述的清洁适配器，
21.一种分配头，具有一个或多个分配喷嘴，所述分配头用于经由至少一个分配喷嘴分配液体试剂，
22.根据权利要求21所述的分配头，
23.一种分配装置，包括：
24.一种用于清洁根据权利要求23所述的分配装置的一个或多个分配喷嘴的方法，其特征在于
25.根据权利要求24所述的方法，
