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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Übertragungspipetten „zum Enthalten" oder „zum Abgeben" von Fluids, insbesondere
eine serologische Pipette mit Kennzeichnungen der radialen Ausrichtung
der Skalenmarkierungen auf der Pipette.
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HINTERGRUND
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Pipetten
werden weithin bei vielen Laborverfahren verwendet. Wenn Pipetten
in einem serologischen Labor verwendet werden, besteht oft eine
Notwendigkeit, sterile Fluidübertragungen
vorzunehmen, und die verwendeten Pipetten werden sterilisiert. Als
Reaktion auf diesen Bedarf stellen mehrere Hersteller serologische
Einweg-Kunststoffpipetten in einer Vielfalt von maximalen Fassungsvermögen, z.B.
1, 2, 5, 10, 25, 50 und 100 Milliliter (ml), her, mit dazwischenliegenden
Volumen-Skalenmarkierungen in
Zehnteln, Hälften
oder anderen ml-Einheitsschritten. Die American Society for Testing
and Materials (ASTM) beschreibt die Struktur und die Markierung dieser
Pipetten im ASTM-Standard
Nr. E 934-85 detailliert. Um das Handhaben der Pipette zu erleichtern,
und um während
des Füllens
ein Abziehen von Fluid aus der Pipette zu vermeiden, gibt es allgemein zwischen
dem Ende der Skala und dem Hals der Pipette einen Raum am Zylinder.
Eine Pipette nach dem ASTM-Standard Nr. E 934-85 hat mindestens
90 mm zwischen dem Ende der Skala und dem oberen Ende der Pipette.
US-A-4877585 offenbart
eine Pipette mit numerischen Teilstrichmarkierungen.
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Früher war
es üblich,
daß der
Bediener, um Fluid in die Pipette zu ziehen, dadurch einen Sog auf die
Pipette ausübte,
daß er
den Hals der Pipette in den Mund nahm. Der Halsabschnitt wird noch
oft als das „Mundstück" bezeichnet. Der
Bequemlichkeit halber sind diese Pipetten im Handel erhältlich in
steriler Form und einzelnen Aufreißverpackungen, welche die Sterilität der enthaltenen
Pipette aufrechterhalten, bis die Verpackung geöffnet wird. Die meisten dieser
Verpackungen werden aus Papier, nichtgewebten Materialien und Kunststoff-Folie
hergestellt. Die meisten dieser Verpackungsmaterialien sind entweder
undurchsichtig oder durchscheinend, und es ist allgemein nicht möglich, die
Skala auf der Pipette durch die Verpackung zu lesen.
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Auf
Grund der gut dokumentierten Besorgnisse um die Laborsicherheit
beim oralen Pipettieren verbieten die meisten Laborprotokolle nun
das orale Pipettieren und fordern die Verwendung von Saugbällen oder
mechanischen Pipettierern. Folglich ist es bei vielen normalen Verfahren üblich, diese
sterilen Pipetten mit einem mechanischen Pipettierer zu verwenden,
um die gehandhabten Fluids einzuziehen und auszustoßen. In
diesen sterilen Laborprotokollen und -praktiken öffnet der Bediener nur den oberen
Abschnitt der Verpackung, legt nur den Hals der Pipette frei und
bringt die Pipette in einem Halter am Pipettierer an, wobei er die
Hülle zum
Ergreifen der Pipette verwendet. Der Bediener entfernt den Rest
der Verpackung erst, wenn er zum Ausführen der Fluidübertragung
bereit ist.
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Die
meisten im Handel erhältlichen
Pipetten haben volumenanzeigende Markierungen, die am besten aus
einem bestimmten Winkel zu lesen sind. Folglich muß der Bediener,
falls die Pipette nicht so im Pipettierer angebracht wird, daß die Markierungen zum
leichten Ablesen durch den Bediener angeordnet sind, entweder das
Ablesen in einer weniger als optimalen Position vornehmen, was die
Möglichkeit eines
Ablesefehlers steigert, oder die nun unbedeckte Pipette ergreifen
und sie innerhalb des Halters zur optimalen Ableseposition drehen.
Durch Ergreifen der unbedeckten Pipette und Drehen derselben besteht
eine klare Möglichkeit,
daß die
Pipette mit Mikroorganismen verunreinigt wird.
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Falls
eine Pipette am oberen Abschnitt eine Anzeige der radialen Ausrichtung
der Skala hätte, könnte der
Bediener die Pipette vor dem vollständigen Entfernen der Verpackung
optimal in den Pipettierer einsetzen und eine mögliche Quelle für Fehlablesung
oder Verunreinigung beseitigen. Eine solche Pipette wird unten beschrieben.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine
Pipette der vorliegenden Erfindung zum Übertragen von Fluids umfaßt eine
distale Spitze, einen Zylinderabschnitt mit einer Außenfläche und
einen proximalen Hals. Die Pipette hat eine hohle Bohrung. Es gibt
Teilstrichmarkierungen auf der Außenfläche des Zylinders, um einem
Bediener zu ermöglichen,
ein Volumen eines im Zylinder enthaltenen Fluids zu bestimmen. Die
Teilstrichmarkierungen haben eine Ausrichtung sowohl in Längsrichtung
als auch in Radialrichtung um den Zylinder. Die Pipette der vorliegenden
Erfindung schließt
eine proximale Markierung zum Anzeigen der radialen Ausrichtung
der Teilstrichmarkierungen auf dem Zylinder ein.
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Dadurch,
daß er
eine proximate Markierung zum Anzeigen der radialen Ausrichtung
der Teilstrichmarkierungen auf dem Zylinder der Pipette hat, kann
der Bediener nach dem Öffnen
nur eines Endes der Schutzverpackung und Freilegen des proximalen Abschnitts
die Pipette schnell und genau in einem mechanischen Pipettierer
anordnen, was zwei mögliche
Fehlerquellen bei serologischen Laborverfahren zur Fluidhandhabung
wesentlich verringert, d.h., das Fehlablesen des Volumens auf Grund
eines Ablesefehlers und mikrobiologische Verunreinigung von einem
zusätzlichen
Handhabungsschritt des Bedieners, der eine unbedeckte Pipette ergreift,
um sie im Pipettierer neu auszurichten.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Pipette der vorliegenden Erfindung,
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2 ist
eine perspektivische Ansicht der Pipette von 1, enthalten
in einer teilweise geöffneten
Verpackung und angebracht in einem mechanischen Pipettierer, und
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3A bis 3L illustrieren
Beispiele von Markierungen für
den proximalen Abschnitt einer Pipette der vorliegenden Erfindung,
die eine Anzeige der radialen Ausrichtung der Skalenmarkierung und des
Pipettentyps bereitstellen.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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Während diese
Erfindung durch Ausführungsbeispiele
in vielen verschiedenen Formen erfüllt wird, werden mehrere Ausführungsbeispiele
der Erfindung in den Zeichnungen gezeigt und werden hierin beschrieben
in dem Verständnis,
daß die
vorliegende Offenbarung als beschreibend für die Prinzipien der Erfindung
zu betrachten ist und nicht dafür vorgesehen
ist, den Rahmen der Erfindung auf die illustrierten Ausführungsbeispiele
zu begrenzen. Der Rahmen der Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche und
ihre Äquivalente
bemessen. In dieser Beschreibung bezieht sich der Begriff „proximal" auf das dem Benutzer
nächste
Ende der Pipette, während
sich der Begriff „distal" auf das vom Benutzer entfernte
Ende der Pipette bezieht.
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Wie
in 1 und 2 illustriert, schließt eine
Pipette 10 der vorliegenden Erfindung zum Übertragen
von Fluids eine distale Spitze 14, einen Zylinderabschnitt 16 mit
einer Außenfläche 17 und
einen proximalen Hals 18 ein. Die Pipette 10 hat
eine hohle Bohrung 20. Der Zylinder 16 hat Teilstrichmarkierungen 22,
um ein Volumen eines im Zylinder enthaltenen Fluids zu bestimmen.
Die Teilstrichmarkierungen 22 haben eine Ausrichtung „A" in Längsrichtung
und „B" in Radialrichtung
um den Zylinder. Die Pipette 10 der vorliegenden Erfindung
entspricht vorzugsweise den Bestimmungen der ASTM-Standardbeschreibung
E 934-85 für „Serologische
Pipette, Einweg Kunststoff".
An einem proximalen Abschnitt 23 des Zylinders der bevorzugten
Pipette befindet sich zusätzlich
zu den vom ASTM-Standard
934-85 geforderten Markierungen 25, welche die Pipette
als eine Pipette „zum
Abgeben" beschreiben,
eine Markierung 24, welche die radiale Ausrichtung „B" der Teilstrichmarkierungen 22 um
den Zylinder anzeigt. Der ASTM-Standard beschreibt die Markierungen 25 als „ein breites
Band oder zwei schmale Bänder,
angeordnet am oberen Ende, um zu bedeuten, daß der letzte Tropfen ausgeblasen
werden muß,
um die vollständige
Abgabe zu erreichen".
Nach dem Standard „sollen" alle Teilstrichmarkierungen
einer serologischen Pipette „an
allen Seiten wenigstens 90 mm unterhalb des oberen Endes der Pipette
liegen".
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Unter
Bezugnahme auf 1 und 2 ist eine
bevorzugte Pipette 10 in einer versiegelten Verpackung 26 (in
Fig. in Phantomzeichnung gezeigt) enthalten, hergestellt aus zwei
länglichen
Streifen 28 aus Materialien, die im Wesentlichen beständig gegen
den Durchgang von Mikroorganismen sind. Die bevorzugte Verpackung 26 schließt eine
abziehbare Klebeverbindung 30 ein, welche die Streifen 28 verbindet.
Nachdem die Pipette in der Verpackung versiegelt ist, wird die Verpackung,
welche die Pipette enthält,
vorzugsweise einer Umgebung ausgesetzt, die dazu in der Lage ist,
alle Mikroorganismen innerhalb der Verpackung nicht lebensfähig zu machen. Nach
einer solchen Behandlung ist die Pipette als steril zu betrachten,
solange die Verpackung intakt ist. Geeignete Umgebungen schließen, ohne
darauf beschränkt
zu sein, Ethylenoxid und ionisierende Strahlung, wie beispielsweise
Gamma- oder Elektronenstrahl, ein. Vorzugsweise wird die Verpackung 26 mit
der Pipette 10 in derselben Gammastrahlung ausgesetzt.
Die Verpackungsmaterialien, der Klebstoff und die zum Herstellen
der Pipette verwendeten Materialien sollten so gewählt werden,
daß sie
den besonderen eingesetzten Sterilisationsbedingungen gegenüber stabil
sind.
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Wie
in 2 gezeigt, schließen die Streifen 28 vorzugsweise
einen überstehenden
unverbundenen Bereich 32 ein, um einem Benutzer zu ermöglichen,
die Streifen zu ergreifen und sie an der Klebeverbindung 30 auseinanderzuziehen,
um nur den Hals 18 und den proximalen Abschnitt 23 des
Zylinders der Pipette freizulegen. Die Pipette wird derart innerhalb
der Verpackung ausgerichtet, daß ihr
Hals sich an dem Ende der Verpackung mit dem überstehenden unverbundenen
Bereich befindet. Der Bediener kann dann die Pipette dadurch in
einem Pipettierer 34 anbringen, daß er nur den oberen Abschnitt der
Verpackung öffnet.
Wenn der Bediener die bevorzugte Pipette 10 im Pipettierer 34 anbringt,
beobachtet er die Markierung 24 und kann die Pipette entsprechend
seiner Präferenz
im Pipettierer ausrichten. Der Bediener kann die Pipette so ausrichten,
daß die
Teilstrichmarkierungen 22 wesentlich optimal zum Bestimmen
des Fluidstandes in der Pipette angeordnet werden. Da nach dem Standard
die Markierungen 22 wenigstens 90 mm unterhalb der Spitze des
Zylinders liegen, muß der
Bediener bei der Pipette der vorliegenden Erfindung nur einen kleinen
Abschnitt der Verpackung öffnen,
um den Hals 18 und den proximalen Zylinderabschnitt 23 freizulegen,
und die Markierung 24 der bevorzugten Pipette beobachten, um
die Pipette richtig anzuordnen. Früher mußte der Bediener entweder die
Verpackung viel weiter öffnen,
um die Skalenausrichtung freizulegen, oder die Pipette nach dem
Entfernen der Verpackung im Pipettierer neu anordnen.
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3A bis
L illustrieren, in Verbindung mit 1 und 2,
mehrere Konfigurationen für
die bevorzugte integrierte Konfiguration der geforderten Markierungen 25 für eine Pipette „zum Abgeben" und die bevorzugte
Markierung 24, welche die radiale Ausrichtung der Teilstrichmarkierungen 22 um
den Zylinder anzeigt. Die Teilstrichmarkierungen 22 schließen vorzugsweise
arabische Zahlen 40 ein, die proximal zu Hauptskalenstrichen 42 angeordnet
werden, mit Zwischenskalenstrichen 44 und kleinsten Skalenstrichen 45 zwischen
den Hauptskalenstrichen. Der ASTM-Standard E 934-85 legt fest, daß „sich Zwischenteilstrichmarkierungen
wenigstens 1/5 der Strecke um die Pipette erstrecken sollen und
sich kleinste Teilstriche wenigstens 1/7 der Strecke um die Pipette
erstrecken sollen".
Ferner legt der Standard fest, daß alle Teilstriche „in einer
Ebene senkrecht zur Längsachse
der Pipette parallel zueinander sein sollen". Wie in 1 und 2 und
als vergrößertes Detail
in 3b gezeigt wird; wird die bevorzugte Markierung 24 der
radialen Skalenausrichtung in die geforderten Typenmarkierungen 25 integriert
und in Radialrichtung mit den von der ASTM geforderten arabischen
Zahlen 40 und kleinsten Skalenstrichen 45 ausgerichtet.
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Der
ASTM-Standard E 934-85 fordert ferner, daß die Pipetten am „oberen
Ende" ein breites
Band oder zwei schmale Bänder
haben, um die Pipette als eine Pipette „zum Abgeben" zu identifizieren.
Eine Pipette des Typs „zum
Enthalten" hat an
der Spitze keine Bänderung
oder andere Markierung. Im Fall einer Pipette „zum Enthalten" wäre die Markierung 24 der radialen
Skalenausrichtung die einzige am proximalen Abschnitt des Zylinders
oder am Hals.
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Die
bevorzugte Integration der bevorzugten Markierung 24 in
die geforderte Markierung 25 für eine Pipette „zum Abgeben" ermöglicht dem
Bediener, schnell zu bestätigen,
daß die
Pipette, die er im Pipettierer anbringt, vom gewünschten Typ ist, und die Skalenmarkierungen
entsprechend seinen Bedürfnissen
oder seiner Präferenz
in Radialrichtung auszurichten. Es ist beabsichtigt, daß der Rahmen der
vorliegenden Erfindung über
die in 1, 2 und 3A bis
D illustrierten hinaus andere Arten von Markierungen zum Anzeigen
der radialen Ausrichtung der Skala einschließt. Diese anderen Typen schließen, ohne
darauf beschränkt
zu sein, eine Unterbrechung, d.h., einen offenen unbedruckten Bereich,
in den geforderten Markierungen ein, in Radialrichtung ausgerichtet
mit den Skalenmarkierungen, wie in 3E bis 3H illustriert.
Die Markierungen der vorliegenden Erfindung schließen ferner,
ohne darauf beschränkt
zu sein, Markierungen 24 der radialen Ausrichtung ein,
die nicht mit den geforderten Markierungen 25 integriert
werden, wie es in 3I, 3J, 3K und 3L gezeigt
wird. Die Markierung der radialen Ausrichtung kann ebenfalls auf den
Hals 18 aufgebracht werden. Außerdem schließt die vorliegende
Erfindung für
besondere Anwendungen eine Radialausrichtungsmarkierung 24 in
einem radialen Winkel weg von den geforderten arabischen Zahlen 40 und
kleinsten Skalenstrichen 42 ein.
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Die
in 1 und 2 und detailliert in 3b gezeigte
bevorzugte Markierung der radialen Ausrichtung wurde gewählt, weil
sie leicht zu drucken ist und gut abzulesen ist. Für besondere
Anwendungen können
andere Markierungen bevorzugt werden. Die bevorzugte Markierung
der radialen Ausrichtung wird in die geforderten Kennzeichnungen
integriert, welche die Pipette als „zum Abgeben" kennzeichnen, d.h.,
ein breites ringförmiges
Band und zwei verhältnismäßig schmalere
ringförmige
Bänder.
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Diese
Bänder
werden wesentlich mit gleichem Zwischenraum am proximalen Abschnitt
des Zylinders angeordnet. Die Markierung 24 zum Anzeigen
der radialen Ausrichtung „B" der Teilstrichmarkierungen 22 ist
vorzugsweise eine Rautenform mit vier Spitzen. Die bevorzugte Raute
hat zwei Spitzen an einer, im Verhältnis zur längeren Ausdehnung der Raute,
kürzeren
Ausdehnung, ausgerichtet mit einem ersten schmaleren Band zwischen
dem breiten Band und dem zweiten schmaleren Band. Die zwei Spitzen
der längeren
Ausdehnung der bevorzugten Raute werden dann in Längsrichtung
mit den arabischen Zahlen 40 und einem Ende 46 der
kleinsten Skalenstriche 42 ausgerichtet. Vorzugsweise liegen die
Spitzen der längeren
Ausdehnung im Wesentlichen zwischen dem breiten Band und dem zweiten schmaleren
Band.
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Vorzugsweise
ist die Pipette 10 im Wesentlichen transparent und wird
aus kristallklarem Polystyrol hergestellt. Andere Materialien, wie
beispielsweise Polypropylen, Polycarbonat, Polyethylen, Glas und
dergleichen, sind ebenfalls zum Herstellen von Pipetten der vorliegenden
Erfindung geeignet. Teilstrichmarkierungen, arabische Zahlen, Pipettentypenbezeichnungen
und die bevorzugte Markierung 24 der radialen Ausrichtung
können
durch Rotationstiefdruck, Strahldrucker oder ein beliebiges anderes ähnliches
Verfahren, das lesbare Markierungen erzeugt, auf eine Außenfläche des
Zylinders gedruckt werden. Die Markierungen können in die Oberfläche der
Pipette eingeprägt,
herausgeprägt
oder eingespant werden. Die Skalenstriche, die Pipettentypenbezeichnungen
und die Markierung 24 der radialen Ausrichtung können mit
Druckfarbe einer Farbe oder mit Druckfarben von Kontrastfarben gedruckt
werden. Vorzugsweise werden die Teilstrichmarkierungen in wesentlich
opaker schwarzer Druckfarbe rotationstiefgedruckt, während die
geforderten Pipettentypenbezeichnungen 25 und die bevorzugte
Markierung 24 der radialen Ausrichtung in wesentlich opaker
roter Druckfarbe gedruckt werden. Für besondere Anwendungen kann
eine beliebige andere Farbe oder Kombination von Farben eingesetzt
werden. Außerdem
kann die bevorzugte Pipette eine Volumenkennzeichnung, eine Herstelleridentifikation
und dergleichen einschließen,
allgemein aufgebracht in dem Bereich zwischen dem Ende der Skala
und dem proximalen Ende der Pipette.
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Vorzugsweise
wird der Zylinder 16 durch ein Extrudierverfahren hergestellt,
wobei die Spitze 14 und der Hals 18 durch Spritzgießen hergestellt
werden. Die Markierung 24 der radialen Ausrichtung kann
ebenfalls in den Hals 18 geformt werden. Danach wird die
bevorzugte Pipette 10 durch Binden der Spitze 14 und
des Halses 18 an den Zylinder 16 zusammengebaut.
Zum Binden der Spitze 14 und des Halses 18 an
den Zylinder 16 können
Kleben, Warmkleben, Ultraschallkleben oder andere bekannte Verbindungsverfahren
verwendet werden. Das Ultraschallkleben wird vorzugsweise zum Binden
der Spitze 14 und des Halses 18 an den Zylinder 16 verwendet.
Die Bohrung 20 an der Spitze 14 hat vorzugsweise
einen Innendurchmesser, der kleiner ist als ein Innendurchmesser
der Bohrung am Zylinderabschnitt 16 und folglich eine Durchflußbegrenzung
für ein
Fluid bereitstellt, das aus der Pipette abgegeben wird. Vorzugsweise
schließt
der Hals 18 in seiner Bohrung einen Filterstopfen 19 ein,
um einen Durchgang von Schwebstoffen durch die Pipette zu vermeiden.
Der Stopfen 19 wird vorzugsweise aus Saugwatte hergestellt,
aber andere Materialien, wie beispielsweise Viskose, Polyester,
offenzellige Schaumstoffe und dergleichen, sind ebenfalls zum Herstellen
des Stopfens 19 geeignet.
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Die
Pipette 10 der vorliegenden Erfindung kann in Fassungsvermögen von
Bruchteilen von ml bis zu Fassungsvermögen wie beispielsweise 1 ml,
2 ml, 5 ml, 10 ml, 25 ml, 50 ml, 100 ml oder einem beliebigen anderen,
für eine
besondere Anwendung verwendbaren, Fassungsvermögen bereitgestellt werden.
Die Pipette 10 der vorliegenden Erfindung stellt durch
das wesentliche Verringern einer möglichen Quelle von Verunreinigung
und Verbessern der Effizienz von Laborverfahren eine Verbesserung
für das
Gebiet des sterilen Pipettierens bereit dadurch, daß sie einem
Bediener ermöglicht,
die Pipette genau im Pipettierer anzuordnen, während die Verpackung die Pipette
noch schützt.