DE60031526T2

DE60031526T2 - Durchdringbare kappe mit innerer spitze

Info

Publication number: DE60031526T2
Application number: DE60031526T
Authority: DE
Inventors: Bruce W. Rancho Cucamonga Anderson; Nick M. Mooresville Carter; Janice J. Carlsbad Clymer; Mordi I. San Diego Iheme; Daniel L. San Diego Kacian; James P. San Diego Light; Gus San Diego Tseo
Original assignee: Gen Probe Inc
Current assignee: Gen Probe Inc
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2020-05-13
Also published as: EP1183104A2; EP1997558B1; AU770972B2; EP1495811B2; WO2000069389A2; ES2331637T3; WO2000069389A3; ATE343427T1; EP1495811A3; AU4846800A; DE60041933D1; JP2002544076A; DE60031526D1; CA2373572A1; EP1997558A1; EP1495811B1; CA2678141C; CA2678141A1; EP1183104B1; JP2011006153A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Kappen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 für die Verwendung zusammen mit Flüssigkeits-enthaltenden Gefäßen, wie zum Beispiel die, die entworfen wurden, um biologische Proben für klinische Analysen und Patientenbeobachtung oder -diagnose aufzunehmen und aufzubewahren. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Kappe, die durch eine Flüssigkeitstransfervorrichtung, die verwendet wird, um Flüssigkeiten in oder aus einem Flüssigkeits-enthaltenden Gefäß zu transferieren, durchdringbar ist, wobei das Gefäß und die Kappe während eines Flüssigkeitstransfers physikalisch und abdichtbar verbunden bleiben.
Die Beschreibung betrifft ebenfalls Flüssigkeitstransfervorrichtungen, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind, welche verwendet werden können, um die Kappen der vorliegenden Erfindung zu durchdringen. Insbesondere sind diese Flüssigkeitstransfervorrichtungen angepasst, um eine oder mehrere Rippenstrukturen zu beinhalten, welche die Durchdringungs- oder die Verstärkungscharakteristika der Flüssigkeitstransfervorrichtungen verbessern und/oder welche bei der Bildung von Lufträumen zur Entlüftung verbrauchter Luft aus dem Inneren einer Sammelvorrichtung hilfreich sein können. Die Lufträume können ebenfalls bei der Gleichgewichtseinstellung des Innenluftdrucks einer Sammelvorrichtung mit dem Umgebungsluftdruck, der die Sammelvorrichtung umgibt, unterstützen.
Hintergrund der Erfindung
Sammelvorrichtungen sind eine Art einer Kappen- und Gefäßkombination, die gewöhnlich für die Aufnahme und die Lagerung biologischer Proben zur Abgabe an zum Beispiel ein klinisches Labor, wo die Proben analysiert werden können, um die Existenz oder den Zustand einer bestimmten Bedingung oder das Vorhandensein eines bestimmten Infektionserregers zu bestimmen, verwendet werden. Arten biologischer Proben, die gewöhnlich gesammelt und zur Analyse an klinische Labors abgegeben werden, beinhalten Blut, Urin, Auswurf, Speichel, Eiter, Schleim und zerebrospinale Flüssigkeit. Da diese Probenarten pathogene Organismen enthalten können, ist es wichtig sicherzustellen, dass die Sammelvorrichtung so konstruiert ist, dass sie während des Transports von der Sammelstelle zur Analysestelle im Wesentlich auslaufsicher ist. Dieses Merkmal einer Sammelvorrichtung ist besonders kritisch, wenn sich das klinische Labor und die Sammeleinrichtung an Stellen, die voneinander entfernt sind, befinden.
Um ein Auslaufen zu verhindern, werden Kappen von Sammelvorrichtungen typischerweise entworfen, um auf die Gefäßkomponente geschraubt, geschnappt oder auf andere Weise kraftschlüssig aufgesetzt zu werden, wobei dabei eine im Wesentlichen auslaufsichere Dichtung zwischen der Kappe und dem Gefäß gebildet wird. Um zusätzlich das Auslaufen der Proben zu verhindern, wird eine im Wesentlichen auslaufsichere Dichtung, die zwischen der Kappe und dem Gefäß einer Sammelvorrichtung gebildet wird, ebenfalls das Ausgesetztsein der Probe gegenüber potentiell kontaminierenden Einflüssen der umgebenden Umwelt verbessern. Dieser Aspekt einer auslaufsicheren Dichtung ist wichtig zur Verhinderung der Einführung von Schadstoffen, die die qualitativen oder quantitativen Ergebnisse eines Assays abändern könnten.
Während eine auslaufsichere Dichtung das Lecken der Probe während des Transports verhindern sollte, stellt die physische Entfernung der Kappe von dem Gefäß vor der Probenanalyse eine andere Möglichkeit für Kontamination dar. Wenn die Kappe entfernt wird, könnte die Probe, die sich auf der Unterseite der Kappe während des Transports gesammelt haben könnte, mit einem Anwender in Kontakt kommen, wobei der Anwender möglicherweise schädlichen Pathogenen, die in der flüssigen Probe vorliegen, ausgesetzt wird. Und wenn die Probe proteinös oder mukoid ist oder wenn das Transportmedium Detergensien oder Tenside enthält, dann kann ein Film oder Blasen, der/die sich um die Gefäßöffnung während des Transports gebildet haben können, herausspritzen, wenn die Kappe von dem Gefäß entfernt wird, wobei die Probe dabei in der Umwelt verteilt wird.
Um dieses Problem zu lösen, betrifft EP-A-0521299 eine Reagenzflasche und eine Kappenanordnung, wobei die Kappe einen Schnappdeckel mit einem Direktgelenk hat und wobei sie eine einheitliche Konstruktion mit einem zylindrischen Kern ist, der in einer konischen Spitze endet. Dieser Kern steht in Verbindung mit einem Wischblatt zum Brechen des Meniskus oder der Flüssigdichtung zwischen dem Kern und dem Flaschenhals, um den Fluss der Flüssigkeiten, die sich auf der Rückseite der Kappe gesammelt haben, zurück in der Flasche zur Minimierung der Verdampfung und des Spritzens der Flüssigkeit zu verstärken. Es ist ebenfalls möglich, dass ein Probenrest aus einer Sammelvorrichtung, der sich auf der behandschuhten Hand eines Anwenders befinden kann, durch routinemäßiges oder sorgloses Entfernen der Kappen mit der Probe einer anderen Sammelvorrichtung in Kontakt kommen wird. Ein anderes Risiko ist das Potential zur Bildung eines Kontaminationsaerosols, wenn die Kappe und das Gefäß physisch voneinander getrennt werden, was möglicherweise durch Kreuzkontamination zu falschen positiven oder übertriebenen Ergebnissen bei anderen Proben, die gleichzeitig oder nachfolgend auf dem gleichen allgemeinen Gebiet untersucht werden, führt.
Bedenken bezüglich Kreuzkontamination sind besonders akut, wenn dass Assay, das durchgeführt wird, den Nachweis von Nukleinsäure beinhaltet und ein Amplifikationsverfahren beinhaltet, wie das gut bekannte Polymerase-Kettenreaktions- oder transkriptionsvermittelte Amplifikationsverfahren. Da die Amplifikation zur Verstärkung der Assayempfindlichkeit durch Erhöhen der Quantität der Zielnukleinsäuresequenzen, die in einer Probe vorliegen, vorgesehen ist, könnte das Transferieren sogar einer winzigen Menge einer pathogenhaltigen Probe aus einem anderen Behälter oder einer Zielnukleinsäure aus einer positiven Kontrollprobe zu einer ansonsten negativen Probe zu einem falschen positiven Ergebnis führen.
Um das Potential der Bildung kontaminierender Probenaerosole zu minimieren und den direkten Kontakt zwischen Proben und Menschen oder der Umwelt zu begrenzen, ist es wünschenswert eine Kappe einer Sammelvorrichtung zu haben, die mittels einer Flüssigkeitstransfervorrichtung (zum Beispiel eine Pipettenspitze) durchdrungen werden kann, während die Kappe physikalisch und abdichtend mit dem Gefäß verbunden bleibt. Und, um Schaden an der Flüssigkeitstransfervorrichtung zu verhindern, der deren Fähigkeit Flüssigkeiten vorhersehbar und zuverlässig abzugeben oder aufzunehmen beeinflussen könnte, sollte das Kappendesign die Kräfte minimieren, die für die Flüssigkeitstransfervorrichtung notwendig sind, die Kappe zu durchdringen. Idealerweise könnte die Sammelvorrichtung sowohl in manuellen als auch automatisierten Formaten verwendet werden und währe für die Verwendung mit Pipettenspitzen, die aus Kunststoff hergestellt sind, geeignet.
Außerdem wären Mittel zur Kontrolle der Geschwindigkeit mit der Luft aus der Sammelvorrichtung freigesetzt wird, während die Flüssigkeitstransfervorrichtung eine verbundene Kappe durchdringt, wünschenswert, da das Volumen des Raumes, der durch die Flüssigkeitstransfervorrichtung, die in die Sammelvorrichtung eindringt, eingenommen wird, ein äquivalentes Volumen an Luft aus dem Inneren der Sammelvorrichtung verdrängen muss. In Abwesenheit eines solchen Mittels könnte eine Druckbewegung von Luft aus der Sammelvorrichtung in die umgebende Umwelt die Bildung und Freisetzung potentiell schädlicher oder kontaminierende Aerosole oder Blasen fördern, wenn Proteine oder Tenside in der flüssigen Probe vorliegen. Deshalb wird eine Flüssigkeitstransfervorrichtung benötigt, welche eine kontrollierte Freisetzung von Luft aus einer durchdrungenen Sammelvorrichtung erleichtert, um die Freisetzung einer flüssigen Probe in Form von Aerosolen oder Blasen zu verhindern oder zu minimieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung löst eine Anzahl der oben angesprochenen Problemen, indem eine Kappe (20A–C) bereitgestellt wird, die eine ringförmige obere Wandung (22), eine Öffnung, die durch einen Innenumfang (25) der oberen Wandung definiert ist, eine konische Innenwand (33), die sich nach innen gerichtet von der Öffnung zu einer Spitze (34), die sich auf der Symmetrieachse (30) der oberen Wand befindet, verjüngt, eine ringförmige Innenkante (49), die sich senkrecht zu der oberen Wandung von einem Außenumfang (38) der Innenwand zu dem Innenumfang der oberen Wandung erstreckt, um zusätzlichen vertikalen Raum in der Öffnung bereitzustellen und Mittel, um die Kappe mit einem offenen Gefäß (50) fest zu verbinden, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (33) eine Vielzahl von Rillen (35) beinhaltet, um die Durchdringbarkeit der Innenwand mit einer Flüssigkeitstransfervorrichtung (70) zu verbessern, wobei jede der Rillen sich radial von einem Startpunkt (31) an oder in der Nähe der Spitze nach außen erstreckt.
In einem alternativen Aspekt, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, beinhaltet die Kappe keine ringförmige Kante, die angebracht ist, um eine Oberfläche des Gefäßes zu greifen, sondern stattdessen bildet die ringförmige obere Wandung einen ringförmigen Ring mit einer Unterseite, welche an einer Oberseite eines ringförmigen Rands des Gefäßes mittels eines Fixierungsmittels (zum Beispiel einem Klebstoff) befestigt werden kann oder alternativ integral mit der Oberseite des Gefäßes geformt sein kann.
Ebenfalls beschrieben ist eine Flüssigkeitstransfervorrichtung, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
Diese Flüssigkeitstransfervorrichtung hat einen hohlen röhrenförmigen Körper, welcher eine oder mehrere Rippenstrukturen an einer Außenseite, Innenseite oder sowohl an Innen- und Außenseiten der Flüssigkeitstransfervorrichtung beinhaltet. Es wird erwartet, wenn sich die Rippenstrukturen auf der Außenseite befinden, sie Belüftungskanäle zwischen der Außenseite der Flüssigkeitstransfervorrichtung und dem durchdrungenen Oberflächenmaterial der Kappe bilden. Man hat herausgefunden, dass diese Belüftungskanäle die Freisetzung von Luft aus dem Inneren einer durchdrungenen Sammelvorrichtung vorteilhaft erleichtern, während die Bildung und/oder die Freisetzung einer flüssigen Probe in Form eines Aerosols oder von Blasen minimiert wird. Man nimmt ebenfalls an, dass Rippenstrukturen auf der Außenseite einer Flüssigkeitstransfervorrichtung die Festigkeitscharakteristika der Flüssigkeitstransfervorrichtung verbessern und die Kraft, die benötigt wird, um eine durchdringbare Kappe zu durchdringen, verringern. Man nimmt ebenfalls an, und dass die Festigkeits- und Kraftverringerungcharakteristika mit Flüssigkeitstransfervorrichtungen verbunden sind, die eine Rippenstruktur an einer Innenseite positioniert haben.
In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die konische Innenwand der Kappe angepasst, um eine Vielzahl von Rillen zu beinhalten, welche sich radial von der Spitze, oder von einem oder mehreren Startpunkten in der Nähe der Spitze der konischen Innenwand nach außen erstrecken. Jede der Rillen erstreckt sich teilweise oder vollständig von der Spitze, oder von einem Startpunkt in der Nähe der Spitze der konischen Innenwand zu einem Außenumfang der konischen Innenwand. Die Rillen können in der Form von Kanälen, Kerben, Ätzungen oder einer Serie von Perforationen auf mindestens einer Oberfläche der konischen Innenwand sein und die Dicke jeder Rille ist geringer als die Dicke nicht gerillter Teile der konischen Innenwand. Man hat herausgefunden, dass die Rillen vorteilhafterweise die Kraft verringern, die benötigt wird, um die Kappe zu durchdringen und um begleitend Luftkorridore zwischen Teilen der konischen Innenwand und der Flüssigkeitstransfervorrichtung zu erzeugen, da Sektionen der konischen Innenwand, die durch die Rillen definiert werden, sich von der Flüssigkeitsvorrichtung nach Durchdringung wegschälen.
In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die ringförmige Kante einen oberen Teil, der sich vertikal oberhalb der ringförmigen oberen Wandung erstreckt, so dass die Oberseite der ringförmigen oberen Wandung als eine Leiste zur Positionierung und Beibehaltung eines Gewebematerials im Wesentlichen oberhalb der konischen Innenwand und innerhalb der ringförmigen Kante dienen kann. Das Gewebematerial kann aus irgendeinem Material oder einer Kombination von Materialien sein, das beinhaltet ist, um die Ausbreitung von Blasen, Aerosolen zu limitieren und/oder um ein Wischmerkmal zur Entfernung von Flüssigkeit, die sich auf der Außenseite einer Flüssigkeitstransfervorrichtung befindet, wenn sie durch die Kappe einer Sammelvorrichtung herausgezogen wird, bereitzustellen. Das Gewebematerial nimmt bevorzugt Flüssigkeit von der Flüssigkeitstransfervorrichtung mittels Kapillarwirkung weg.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Kappe des Weiteren eine Dichtung, welche an die ringförmige obere Wandung oder einer ringförmige Oberseite des oberen Teils der ringförmigen Kante angebracht ist oder auf andere Art und Weise starr innerhalb einer Innenseite der ringförmigen Kante positioniert ist (zum Beispiel eine hohle zentrierte Harzscheibe mit einer darauf befestigten Dichtung und mit einer Größe, um innerhalb einer Innenseite der ringförmigen Kante kraftschlüssig zu passen und um einen Durchgang hindurch durch eine Flüssigkeitstransfervorrichtung zu erlauben). Während die Dichtung bevorzugt mit einer Flüssigkeitstransfervorrichtung durchdringbar ist, kann die Dichtung in einer solchen Art und Weise an die Kappe angebracht sein oder damit verbunden sein, dass sie von der Kappe vor der Durchdringung mit einer Flüssigkeitstransfervorrichtung getrennt werden kann. Die Dichtung kann bereitgestellt werden, um Verunreinigungen von der konischen Innenwand (und, wenn vorhanden dem Gewebematerial) fern zu halten, um bei der Vermeidung zu helfen, dass Aerosole aus der Sammelvorrichtung freigesetzt werden, wenn die Kappe durch eine Flüssigkeitstransfervorrichtung durchdrungen wird und/oder um das Gewebematerial innerhalb der ringförmigen Kante zu halten. Wie angezeigt, ist die Dichtung bevorzugt aus einem durchdringbaren Material hergestellt, wie zum Beispiel einer Metallfolie oder Kunststoff, und bedeckt die konische Öffnung vor der Durchdringung vollständig oder teilweise.
Weiter ist unten eine Kappe beschrieben, die durch eine Kunststoffpipettenspitze durch Anwendung einer Kraft von weniger als 8 Pfund auf eine Fläche der Kappe durchdrungen werden kann, wobei diese spezifische Kappe nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist. Diese besondere Kappe beinhaltet ebenfalls ein Gewebematerial, das oberhalb oder unterhalb eines durchdringbaren Oberflächenmaterials der Kappe positioniert ist und das weniger als ungefähr 4 Pfund Druck erfordert, damit die Pipettenspitze hindurch treten kann. Das Gewebematerial ist so in der Kappe angeordnet, dass es mindestens teilweise Aerosole oder Blasen, die von einem verbundenen Gefäß während und/oder nach der Durchdringung der Kappe durch die Kunststoffpipettenspitze entweichen, einfängt.
Zusätzlich ist unten eine Überkappe, die ein Gewebematerial enthält, beschrieben, welche über einer Kappe der vorliegenden Erfindung positioniert werden kann, wobei die Überkappe nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist. Eine ringförmige obere Wandung der Überkappe beinhaltet einen Innenumfang, der eine Öffnung definiert, welche so groß ist, damit sie eine Flüssigkeitstransfervorrichtung zum Durchdringen der konischen Innenwand der Kappe aufnehmen kann. Rippenstrukturen können des Weiteren auf einer Innenseite einer ringförmigen Kante der Überkappe beinhaltet sein, um einen kraftschlüssigen Passung zwischen der Innenseite der Überkappe und der ringförmigen Außenkante der Kappe bereitzustellen. Eine Dichtung kann ebenfalls an die ringförmige obere Wandung der Überkappe angebracht sein, um weiter Aerosol- oder Blasenfreisetzung von einer Sammelvorrichtung zu minimieren, wenn die Kappe einmal durchdrungen worden ist und/oder um das Gewebematerial innerhalb der ringförmigen Kante der Überkappe zu halten. Die Überkappe, welche die Vorzüge der Aerosol- und Blaseneindämmung in einer getrennten Komponente bereitstellt, kann optional verwendet werden, zum Beispiel mit einer Sammelvorrichtung, die eine Kappe hat, der ein Gewebematerial fehlt, wenn die zu entfernende und zu analysierende Probe im Verdacht steht einen Zielnukleinsäureanalyten, der amplifiziert werden muss bevor ein Nachweisschritt durchgeführt wird, zu enthalten.
Außerdem ist unten eine Flüssigkeitstransfervorrichtung, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, beschrieben, welche verwendet werden kann, um die Durchdringung der Kappen der vorliegenden Erfindung und der Überkappe zu erleichtern, und/oder welche das Belüften der Luft verbessert, wenn sie aus einem Gefäß durch Eindringen der Flüssigkeitstransfervorrichtung verdrängt wird. Diese besondere Flüssigkeitstransfervorrichtung ist in ihrer Konstruktion hohl (obwohl die Flüssigkeitstransfervorrichtung mit einem Aerosolverhinderungsfilter ausgestattet sein kann), wurde entworfen, um durch eine Sonde oder eine Extension, die mit einem Roboter- oder manuell betriebenen Flüssigkeitstransferapparat zum Entnehmen und/oder Abgeben von Flüssigkeiten verbunden ist, verbunden zu sein, und beinhaltet eine oder mehrere Rippenstrukturen. Diese Rippenstrukturen erstrecken sich von einer Außenseite des Körpers der Flüssigkeitstransfervorrichtung nach außen und bevorzugt in einer allgemeinen vertikalen Richtung von einem Punkt oder von Punkten an oder in der Nähe des distalen Endes der Flüssigkeitstransfervorrichtung. Die erhöhte Festigkeit und Masse, die diesen Rippenstrukturen zuordenbar ist, kann die Kraft verringern, die erforderlich ist, um eine durchdringbare Kappe zu durchstechen und in einigen Fällen werden sie es der Flüssigkeitstransfervorrichtung ermöglichen, annehmbar bei mehreren Penetrationen zu arbeiten.
Des Weiteren ist unten eine Kunststoffpipettenspitze, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, beschrieben, welche eine hohle Röhre und konische Sektionen für die Passage von Luft und/oder Flüssigkeiten hindurch und eine oder mehrere untere Rippenstrukturen hat, die sich auf der konischen Sektion befinden, welche sich von einer Außenseite der konischen Sektion nach außen erstrecken. Man nimmt an, dass diese unteren Rippenstrukturen die gleichen Vorteile, die der in dem letzten Paragraph beschriebenen Flüssigkeitstransfervorrichtung zuordenbar sind, bereitstellen.
Eine weitere Kunststoffpipettenspitze, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, wird unten beschrieben, wobei sie eine hohle Röhre und konische Sektionen für die Passage von Luft und/oder Flüssigkeiten hindurch und eine oder mehrere untere Rippenstrukturen, die sich auf der konischen Sektion befinden, welche sich von einer Innenseite der konischen Sektion nach innen erstrecken, hat. Wie bei der oben beschriebenen Flüssigkeitstransfervorrichtung nimmt man an, dass diese unteren Rippenstrukturen die Durchdringung der Kappen der vorliegenden Erfindung und der oben beschriebenen Überkappe erleichtern.
Eine andere Kunststoffpipettenspitze, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, wird unten beschrieben, wobei sie eine hohle Röhre und konische Sektionen für die Passage von Luft und/oder Flüssigkeiten hindurch und eine oder mehrere obere Rippenstrukturen auf der röhrenförmigen Sektion, die sich von einer Außenseite der röhrenförmigen Sektion nach außen erstrecken, hat, wobei mindestens eine dieser oberen Rippenstrukturen ein Ende an oder in der Nähe des distalen Endes der röhrenförmigen Sektion hat. Diese oberen Rippenstrukturen sind entworfen worden, um bei der Bildung von Lufträumen zwischen dem durchdrungenen Oberflächenmaterial einer Kappe und der Pipettenspitze zu helfen, um die Bewegung von Luft zu erleichtern, die aus dem Inneren einer verbunden Sammelvorrichtung verdrängt wird, wenn sie durch die Pipettenspitze eingenommen wird, und/oder so dass der Luftdruck innerhalb und außerhalb der Sammelvorrichtung nach Durchdringen der Kappe ins Gleichgewicht gebracht werden kann.
Eine noch andere Kunststoffpipettenspitze, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, wird unten beschrieben, die die unteren und oberen Rippenstrukturen der oben beschriebenen Ausführungsformen kombiniert, wobei die unteren Rippenstrukturen sich von den oberen Rippenstrukturen unterscheiden können oder Paare von unteren und oberen Rippenstrukturen durchgehende Rippenstrukturen, die sich von einem Punkt oder von Punkten auf der konischen Sektion zu einem Punkt oder zu Punkten auf der röhrenförmigen Sektion erstrecken, bilden können.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Entfernung einer Substanz aus einer Sammelvorrichtung bereitgestellt, welches das Durchdringen der Kappe einer Sammelvorrichtung, wie die oben beschriebenen, mit einer Kunststoffflüssigkeitstransfervorrichtung beinhaltet. Wenn die Kappe einmal durchdrungen worden ist, wird die Substanz, die in einem Gefäß der Sammelvorrichtung vorliegt, durch die Flüssigkeitstransfervorrichtung entnommen, bevor sie aus der Sammelvorrichtung entfernt wird.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Entfernung einer Substanz aus einer Sammelvorrichtung bereitgestellt, welches das Positionieren einer Probenbereitstellungsvorrichtung (zum Beispiel ein Tupfer) entlang einer Innenseite einer Seitenwand eines Gefäßes beinhaltet, indem das Gefäß mit einer durchdringbaren Kappe starr verbunden wird. Die Kappe wird dann mit einer Flüssigkeitstransfervorrichtung durchdrungen, welche eine Substanz aus dem Gefäß entnimmt, bevor die Flüssigkeitstransfervorrichtung aus der Sammelvorrichtung entfernt wird.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Beinhalten eines Aerosols innerhalb einer Sammelvorrichtung nachdem ein Korridor durch die Durchdringung einer verbundenen Kappe mit einer Flüssigkeitstransfervorrichtung, wie zum Beispiel einer Kunststoffpipettenspitze, gebildet wurde, bereitgestellt. Der gebildete Korridor kann teilweise während der Durchdringung der Kappe durch die Flüssigkeitstransfervorrichtung und/oder während der Entfernung der Flüssigkeitstransfervorrichtung aus der Sammelvorrichtung offen sein. Somit kann die Aerosoleindämmung (entweder teilweise oder vollständig) stattfinden, wenn die Flüssigkeitstransfervorrichtung die Sammelvorrichtung durch die Kappe betritt, wenn die Flüssigkeitstransfervorrichtung aus der Sammelvorrichtung entnommen wird und/oder nachdem die Flüssigkeitstransfervorrichtung vollständig aus der Sammelvorrichtung entnommen worden ist. Das Material, das für das Enthalten eines beabsichtigten Aerosols ausgewählt wird, und dessen Anordnung innerhalb der durchdringbaren Kappe sollte so sein, dass das Material die Bewegung der Flüssigkeitstransfervorrichtung in und aus der Sammelvorrichtung nicht wesentlich behindern wird. Dieses Verfahren ist besonders in den Fällen verwendbar, wenn die Sammelvorrichtung eine flüssige Probe enthält, welche im Verdacht steht ein Zielnukleinsäureanalyt zu haben, welcher im Anschluss vor dem Nachweis unter Verwendung bekannter Amplifikationsverfahren amplifiziert werden wird.
Die Kappen der vorliegenden Erfindung können in einer verpackten Kombination mit mindestens einem eines Gefäßes, eines Reagenzes (zum Beispiel Transportmedium oder positive Kontrolle), einer Flüssigkeitstransfervorrichtung und einer Probenbereitstellungsvorrichtung (zum Beispiel ein Tupfer für die Probensammlung) bereitgestellt werden. Ebenso können die Überkappen, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind, in einer verpackten Kombination mit mindestens einem einer Kappe, eines Gefäßes, eines Reagenzes, einer Flüssigkeitstransfervorrichtung und einer Probenbereitstellungsvorrichtung bereitgestellt werden. Um in einer verpackten Kombination zu sein, sollte verständlich sein, dass die erwähnten Elemente nur in dem selben Behälter bereitgestellt werden müssen (zum Beispiel Brief oder Abgabebehälter für das Verschiffen) und es ist kein Erfordernis, dass die Elemente per se physisch miteinander in dem Behälter verbunden sind oder in derselben Hülle kombiniert sind.
Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Durchschnittsfachmann nach Betrachten der folgenden detaillierten Beschreibung, den angehängten Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen offensichtlich werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine perspektivische Explosionszeichnung einer Sammelvorrichtung 10, einschließlich einer bevorzugten Kappe 20A und optional einer Dichtung 80 der vorliegenden Erfindung, bei der ein Gefäß 50 ein Gewinde 54 hat, welches mit einem Gewinde 42 an der Kappe 20A (nicht sichtbar in dieser Figur) zusammenpasst.
2 zeigt eine vergrößerte obere Draufsicht der Kappe 20A, die in 1 beschrieben ist, bei der eine konische Innenwand 33 der Kappe 20A sich teilweise erstreckende Rillen 35 beinhaltet.
3 zeigt eine vergrößerte Unteransicht der Kappe 20A, die in 1 beschrieben ist, bei der die konische Innenwand 33 der Kappe 20A sich teilweise erstreckende Rillen 35 beinhaltet.
4 zeigt eine vergrößerte obere Draufsicht einer anderen Kappe 20B der vorliegenden Erfindung, bei der die konische Innenwand 33 der Kappe 20B sich vollständig erstreckende Rillen 35 beinhaltet.
5 zeigt eine vergrößerte Teilsektions-Seitenansicht der Kappe 20A und des Gefäßes 50, die in den 1 und 2 beschrieben sind, die entlang der Linie 5-5 davon genommen wurde, mit einer optionalen Dichtung 80, die an einer ringförmigen oberen Wandung 22 der Kappe 20A angebracht ist.
6 zeigt eine vergrößerte Teilsektions-Seitenansicht einer Kappe 20C und eines Gefäßes 50, wobei die Kappe 20C eine sich erstreckende ringförmige Außenkante 40A und eine optionale Dichtung 80, die an die ringförmige Oberseite 48 angebracht ist, ein Gewebematerial 90, das innerhalb eines oberen Teils 46 der ringförmigen Außenkante 40A enthalten ist, beinhaltet und das Gefäß 50 und die Kappe 20C ineinander greifende Ränder 55, 43 beinhalten.
7 zeigt die vergrößerte Teilsektions-Seitenansicht der Kappe 20A und des Gefäßes 50, die in 5 beschrieben sind, mit einer Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 (d.h. einer Pipettenspitze mit einer abgeschrägten Spitze 71), die dort hindurchtritt, und einen Tupfer 130, der entlang einer Innenseite 59 einer Seitenwand 58 positioniert ist.
8 zeigt eine vergrößerte obere Draufsicht der Kappe 20A, die in 5 beschrieben ist, nachdem die in 7 gezeigte Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 daraus entfernt wurde.
9 zeigt eine vergrößerte Teilsektions-Seitenansicht einer Überkappe 100, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, zusammen mit der Kappe 20A und dem Gefäß 50, die in 5 gezeigt sind, wobei die Überkappe 100 ein Gewebe 90, das sich unterhalb einer Unterseite 105 der ringförmigen oberen Wandung 104 befindet, und eine optionale Dichtung 80 enthält, die an eine Oberseite 106 der ringförmigen oberen Wandung 104 angebracht ist.
10 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht einer Pipettenspitze 70A, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, mit unteren Rippenstrukturen 151A, 152A und einer abgeschrägten Spitze 71A.
11 zeigt eine andere vergrößerte Seitenansicht der Pipettenspitze, die in 10 beschrieben ist, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, die zwei der unteren Rippenstrukturen 152A und eine Flüssigkeitsaufnahmeöffnung 161 beinhaltet.
12 zeigt eine vergrößerte Perspektivansicht des distalen Endes einer konischen Sektion 166 der Pipettenspitze 70A, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, die in 10 beschrieben ist.
13 zeigt eine vergrößerte untere Teilansicht der Pipettenspitze 70A, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, die in 11 beschrieben ist, die entlang der Linie 13-13 davon genommen wurde.
14 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht einer Pipettenspitze 70B, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, mit unteren Rippenstrukturen 151B, 152B mit sich verjüngenden oder stumpf endenden distalen Enden 162B, 163B und obere Rippenstrukturen 174.
15 zeigt eine andere vergrößerte Seitenansicht der Pipettenspitze 70B, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, die in 14 beschrieben ist, wobei sie zwei der unteren Rippenstrukturen 152B, zwei der oberen Rippenstrukturen 174 und eine Flüssigkeitsaufnahmeöffnung 161 beinhaltet.
16 zeigt eine vergrößerte Perspektivansicht eines distalen Teils der Pipettenspitze 70B, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, die in 14 beschrieben ist.
17 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht einer Pipettenspitze 70C, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, mit oberen Rippenstrukturen 174 und unteren Rippenstrukturen 151C, 152C auf einer Innenseite 157 einer konischen Sektion 166 der Pipettenspitze 70C.
18 zeigt eine vergrößerte seitliche Teilansicht der Pipettenspitze 70C, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, von 17, die entlang der Linie 17-17 davon genommen wurde, einschließlich der unteren Rippenstrukturen 151C, 152C, die auf der Innenseite 157 der konischen Sektion 166 positioniert sind.
19 zeigt eine vergrößerte untere Teilansicht der Pipettenspitze 70C, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, die in 17 beschrieben ist, die entlang der Linie 19-19 davon genommen wurde.
20 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht einer Pipettenspitze 70D, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, mit kontinuierlichen Rippenstrukturen 176, die sich von dem distalen Ende einer konischen Sektion 166 zu dem proximalen Ende einer röhrenförmigen Sektion 167 erstrecken.
21 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht einer Pipettenspitze 70E, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, mit oberen Rippenstrukturen 174 auf einer röhrenförmigen Sektion 167 und keinen unteren Rippenstrukturen auf einer konischen Sektion 166.
Die hier verwendeten Bezugszeichen sollten nicht als den Umfang des Gegenstandes, der durch die Ansprüche geschützt wird, beschränkend angesehen werden; ihre einzige Funktion ist es, die Ansprüche leichter verständlich zu machen.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Mit Bezug auf die Figuren kann die Kappe 20A–C der vorliegenden Erfindung mit einem Gefäß 50 kombiniert werden, um flüssige Proben für eine anschließende Analyse, einschließlich der Analyse mit Assays auf Nukleinsäurebasis oder Immunoassays, die für einen besonderen pathogenen Organismus diagnostisch sind, aufzunehmen und zu lagern. Wenn die gewünschte Probe eine biologische Probe ist, kann die Probe zum Beispiel Blut, Urin, Speichel, Auswurf, Schleim oder eine andere Körperabsonderung, Eiter, Fruchtwasser, Zerebrospinalflüssigkeit oder Samenflüssigkeit sein. Die vorliegende Erfindung beabsichtigt jedoch ebenfalls neben diesen spezifischen biologischen Flüssigkeiten Materialien, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, Umweltproben (zum Beispiel Wasser), Chemikalien und Assayreagenzien, als auch feste Substanzen, welche ganz oder teilweise in einem flüssigen Milieu aufgelöst werden können (zum Beispiel Gewebsproben, Pulver, Partikel, Granula und Nahrungsprodukte). Die mit der Kappe 20A–C der vorliegenden Erfindung verwendeten Gefäße 50 können bevorzugt eine im Wesentlichen auslaufsichere Dichtung mit der Kappe 20A–C bilden und können aus irgendeiner Form oder Zusammensetzung sein, vorausgesetzt das Gefäß 50 ist so geformt, dass es das Material von Interesse (zum Beispiel flüssige Proben oder Assayreagenzien) aufnehmen und behalten kann. Wo das Gefäß 50 eine zu untersuchende Probe enthält, ist es besonders wichtig, dass die Zusammensetzung des Gefäßes 50 im Wesentlichen inert ist, so dass sie nicht signifikant mit der Leistung oder den Ergebnissen des Assays interferiert.
Die Kappe 20A–C der vorliegenden Erfindung kann aus einer Anzahl unterschiedlicher Polymer- und Heteropolymerharze hergestellt werden, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, Polyolefine (zum Beispiel Niederdruckpolyethylen ("HDPE"), Hochdruckpolyethylen ("LDPE"), eine Mischung von HDPE und LDPE oder Polypropylen), Polystyrol, High Impact Polystyrol und Polycarbonat. Ein Beispiel eines HDPE wird unter dem Markennamen Alathon M5370 verkauft und ist von Polymerland aus Huntsville, North Carolina erhältlich; ein Beispiel eines LDPE wird unter dem Markennamen 722 verkauft und ist von der Dow Chemical Company aus Midland, Michigan erhältlich; und ein Beispiel eines Polypropylens wird unter dem Markennamen Rexene 13T10ACS279 verkauft und ist von der Huntsman Corporation aus Salt Lake City, Utah erhältlich. Obwohl LDPE ein weicheres, verformbareres Material als HDPE ist, erzeugt die Weichheit von LDPE mehr Reibungswiderstand, wenn eine Gewindekappe auf ein Gewindegefäß aufgeschraubt wird, als wenn die Kappe aus dem härteren HDPE Material gebildet wird. Und da eine aus HDPE hergestellte Kappe steifer ist als eine aus LDPE hergestellte, ist es diese Steifigkeit, die eine HDPE Kappe schwieriger zu durchdringen macht als eine aus LDPE hergestellte. Obwohl die Kappe 20A–C der vorliegenden Erfindung bevorzugt HDPE umfasst, kann sie ebenfalls eine Kombination von Harzen, einschließlich, zum Beispiel, eine Mischung von LDPE und HDPE, bevorzugt im Bereich von ungefähr 20% LDPE: 80% HDPE bis ungefähr 50% LDPE: 50% HDPE pro Volumen umfassen.
Basierend auf der hier bereitgestellten Anleitung wird der Durchschnittsfachmann in der Lage sein ein Harz oder eine Mischung von Harzen, die die größte Kombination an Steifigkeits- und Durchdringbarkeitscharakteristika unter spezifischen Verwendungsbedingungen bereitstellen, auszuwählen, ohne mehr als Routineexperimente zu benötigen. Zusätzlich wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass der Bereich annehmbarer Harze der Kappe 20A–C ebenfalls von der Natur des Harzes, das verwendet wird, um die Sammelvorrichtung 10 zu bilden, abhängen wird, da die Eigenschaften der Harze, die verwendet werden, um diese zwei Komponenten zu bilden, beeinflussen werden, wie gut die Kappe 20A–C und das Gefäß 50 der Sammelvorrichtung 10 eine auslaufsichere Dichtung bilden können und die Leichtigkeit mit der die Kappe 20A–C sicher auf das Gefäß 50 aufgeschraubt werden kann. (Das momentan bevorzugte Gefäß 10 wird aus Polypropylen hergestellt). Und um die Steifigkeits- und Durchdringbarkeitscharakteristika einer Kappe 20A–C weiter feinabzustimmen, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass das geformte Material zum Beispiel durch Erwärmen, Bestrahlen oder Quenchen behandelt werden kann.
Unabhängig von der Art oder der Mischung der ausgewählten Harze wird die Kappe 20A–C bevorzugt als ein einheitliches Stück unter Verwendung von dem Durchschnittsfachmann für Injektionsformen gut bekannten Verfahren injektionsgeformt, einschließlich eines Multi-gate Verfahrens zur Erleichterung eines einheitlichen Harzflusses in den Kappenhohlraum, der verwendet wird, um die Kappe 20A–C zu formen. Ein einheitlicher Harzfluss ist zur Ereichung der Konsistenz der Dicke wünschenswert, was insbesondere für die durchdringbare Oberfläche der Kappe 20–C wichtig ist. Nach Herstellung der integral geformten Kappe 20A–C kann ein Gewebe 90 innerhalb der Öffnung, die entweder durch einen Innendurchmesser 25 der ringförmigen oberen Wandung 22 (siehe 2) oder durch den Umfang einer Innenseite 123 des oberen Teils 46 der ringförmigen Außenkante 40A (siehe 6) definiert ist, bereitgestellt werden. Das Gewebe 90 ist bevorzugt oberhalb der konischen Innenwand 33 der Kappe 20A–C positioniert, um beim weiteren Beinhalten und Begrenzen der Ausbreitung des Aerosols außerhalb der Sammelvorrichtung 10 zu helfen. Zusätzlich kann eine Dichtung 80 an eine Oberseite 24 einer ringförmigen oberen Wandung 22 (Kappe 20A–B) oder eine ringförmigen Oberseite 48 (Kappe 20C) angebracht werden, um eine Schutzabdeckung über der Öffnung oberhalb der konischen Innenwand 33 der Kappe 20–C bereitzustellen (und um das Gewebe 90, wenn vorhanden, in der Kappe 20A–C zu halten), wie in den 5 und 6 beschrieben.
Während der Außenumfang 38 der konischen Innenwand 33 mit dem Innenumfang 25 der ringförmigen oberen Wandung 22 in einer einzelnen Ebene (nicht gezeigt) übereinstimmen kann, so dass es dort keine ringförmige Innenkante 49 gibt, ist die Kappe 20A von 5 eine bevorzugte Ausführungsform, da sie eine ringförmige Innenkante 49 beinhaltet, welche sich im Wesentlichen vertikal von dem Außenumfang 38 der konischen Innenwand 33 zum Innenumfang 25 der ringförmigen oberen Wandung 22 erstreckt, wobei sie den zusätzlichen vertikalen Raum in der Öffnung, der zum Aufnehmen eines Gewebe 90 erforderlich ist, bereitstellt. Wenn ein Gewebe 90 in der Kappe 20A–C beinhaltet sein soll, ist jedoch eine Ausdehnung der ringförmigen Außenkante 40A, wie in 6 veranschaulicht, besonders bevorzugt. In dieser Anordnung hat die ringförmige Außenkante 40A einen oberen Teil 46, der sich oberhalb der Oberseite 24A der ringförmigen oberen Wandung 22A befindet, und ist so konstruiert, dass eine Innenseite 123 des oberen Teils 46 der ringförmigen Außenkante 40A an der Oberseite 24A der ringförmigen oberen Wandung 22A endet. Mit dieser bevorzugten Anordnung ist der Innenumfang 25 der ringförmigen oberen Wandung 22A kleiner als der Umfang, der durch die Innenseite 123 des oberen Teils 46 der ringförmigen Außenkante 40A definiert ist. Auf diesem Wege kann die Oberseite 24A der ringförmigen oberen Wandung 22A als eine Leiste zur Positionierung und zum Festhalten eines Gewebes 90 oberhalb der konischen Innenwand 33 wirken.
Der Einschluss eines Gewebes 90 hilft nicht nur, um die Bewegung des Aerosols aus dem Gefäß 50 in die Umwelt zu hemmen, er kann ebenfalls so konstruiert werden, um eine Wischaktion an der Außenseite der Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 durchzuführen, wenn die Flüssigkeitstransfer vorrichtung 70 aus dem Gefäß 50 und der Kappe 20A–C entfernt wird. In einer bevorzugten Form arbeitet der Gewebe 90, um Flüssigkeiten von der Außenseite der Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 mittels Kapillarwirkung wegzunehmen. Wie hier verwendet, betrifft der Begriff "Gewebe" jedoch ein Material, welches eine Wischfunktion durchführt, um Flüssigkeiten, die an der Außenseite einer Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 vorhanden sind, zu entfernen, und/oder eine absorbierende Funktion durchführt, um Flüssigkeiten, die von der Außenseite einer Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 entfernt wurden, festzuhalten. Beispiele von Materialien für das Gewebe 90, das in der Kappe 20A–C der vorliegenden Erfindung verwendet werde kann, beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Florgewebe, Schwämme, Schaumstoffe (mit oder ohne einer Oberflächenhaut), Felle, Vorbandmaschenwaren, Goretex^®, Spandex^® und andere Materialien, die sowohl natürlich als auch synthetisch sind. Diese Materialien können ebenfalls mechanisch oder chemisch behandelt werden, um die beabsichtigten Funktionen des Gewebes 90 weiter zu verbessern. Zum Beispiel kann Aufrauen verwendet werden, um die Oberfläche zu vergrößern und deshalb die Flüssigkeitshaltekapazität eines Gewebes 90. Das Material des Gewebes 90 kann ebenfalls mit einem Benetzungsmittel, wie zum Beispiel ein Tensid, vorbehandelt werden, um die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit, die auf einer Außenseite einer Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 vorhanden ist, zu verringern. Ein Acrylbindemittel kann verwendet werden, zum Beispiel um das Benetzungsmittel tatsächlich an das Material des Gewebes 90 zu binden.
Wenn die Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 nicht aus einem einheitlichen Durchmesser besteht, wie es der Fall bei den meisten Standardluftersetzungspipettenspitzen ist, dann ist es bevorzugt, dass das Material des Gewebes 90 ungefähr kleinere Durchmessersektionen der Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 umformen kann, wenn sie von einer Sammelvorrichtung 10 entfernt wird. Somit sind Materialien, wie zum Beispiel Florgewebe, Schwämme, Schaumstoffe und Spandex^® bevorzugt, aufgrund ihrer Fähigkeit, sich nach der Einwirkung von Druckkräften schnell zu erholen. Florgewebe ist ein besonders bevorzugtes Material des Gewebes 90, wobei ein Beispiel davon ein 3/8 Inch (9.53 mm) Florgewebe mit Acrylaufbau, das von Roller Fabrics aus Milwaukee, Wisconsin als Teil Nr. ASW112 erhältlich ist, beinhaltet. Andere geeignete Florgewebe werden aus Acryl- und Polyestermaterialien, die in einem Größenbereich von 1/4 Inch (6.35 mm) bis 5/16 Inches (7.95 mm) liegen und von Mount Vernon Mills, Inc. von LeFrance, South Carolina als Teil Nr. 0446, 0439 und 0433, hergestellt werden. Das Material des Gewebes 90 ist bevorzugt inert in Bezug auf eine flüssige Probe, die innerhalb des Gefäßes 50 enthalten ist.
Da die Materialien des Gewebes 90 entworfen sind um Flüssigkeiten von der Außenseite der Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 wegzunehmen und/oder um Flüssigkeiten in Form von Aerosolen und/oder Blasen einzufangen, müssen das Material und die Dimensionen des Gewebes 90 so ausgewählt werden, um eine exzessive Sättigung mit der Flüssigkeit zu verhindern. Wenn das Gewebe 90 übermäßig gesättigt ist, kann die Flüssigkeit nicht mehr ausreichend von der Außenseite der Flüssigkeitstransfervorrichtungen 70 weggenommen werden und/oder Blasen können nach Einführen der Flüssigkeitstransfervorrichtungen 70 und/oder der Verdrängung von Luft aus dem Inneren der Sammelvorrichtung 10 erzeugt werden. Somit ist es wichtig, die Größe und die Absorptionseigenschaften des Gewebes 90 anzupassen, um ein angemessenes Wegwischen und Aerosol- und/oder Blaseneindämmung für eine gegebene Konfiguration der Kappe 20A–C, eine gegebene Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 und eine gegebene flüssige Substanz zu erreichen, angesichts der Anzahl der erwarteten Flüssigkeitstransfers, an denen das Gewebe 90 teilnehmen wird. Somit kann es notwendig sein die Menge an Material des Gewebes 90 und/oder dessen Absorptionsfähigkeit anzupassen, so dass das Gewebe 90 nicht übermäßig während der Verwendung gesättigt wird, wenn das Volumen der dem Gewebe 90 voraussichtlich präsentierten Flüssigkeit bei einer gegebenen Anwendung steigt.
Es ist ebenfalls wichtig, dass das Gewebe 90 in der Kappe 20A–C so konstruiert und arrangiert wird, dass der Luftfluss aus der Sammelvorrichtung 10 relativ ungehindert ist. Diese Eigenschaft ist nicht nur wichtig wenn das Gewebe 90 trocken ist, sondern ebenfalls wenn es das maximale Volumen an Flüssigkeit, die für eine gegebene Anwendung erwartet wird, absorbiert hat. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass diese Eigenschaft des Gewebes 90 mit der Anforderung, dass das Gewebe 90 ausreichend Dichte hat, um entkommene Aerosole und/oder Blasen einzufangen, ausbalanciert werden muss. Deshalb wird der Durchschnittsfachmann die Materialien des Gewebes 90 mit Matrizen, die Aerosole und Blasen einfangen können, während sie es Luft gleichzeitig ermöglichen aus der Sammelvorrichtung 10 entweichen zu können, wenn das darunter liegende Oberflächenmaterial der durchdringbaren Kappe 20A–C einmal durchdrungen wurde, auswählen oder entwerfen müssen.
Wie in 6 gezeigt, hat das Gewebe 90 bevorzugt die Größe, um unterhalb die horizontalen Ebene der ringförmigen Oberseite 48 der Kappe 20C (oder der Oberseite 24 der ringförmigen oberen Wandung 22 der Kappe 20A–B) und über die ringförmige obere Wandung 22A zu passen, wo sie durch die Dichtung 80 und die ringförmige obere Wandung 22A zurückgehalten wird. Um besser sicherzustellen, dass sich das Gewebe 90 nicht wesentlich durch Reibungskontakt mit einer Flüssigkeitstransfervorrichtung 70, die die Kappe 20A–C durchdringt oder davon entfernt wird, von dieser Stelle bewegt, könnte mindest eine ringförmige Platte (nicht gezeigt), die oberhalb oder unterhalb des Gewebes 90 ist und sich von einer Innenseite 21, 123 der Kappe 20A–C nach innen erstreckend, bereitgestellt werden. Eine solche ringförmige Platte wäre insbesondere vorteilhaft, wo die Kappe 20A–C keine Dichtung 80 beinhaltet. Außerdem könnte das Gewebe an mindestens eine der vorgeschlagenen ringförmigen Platten, die Dichtung 80 und die ringförmige obere Wandung 22A geklebt oder auf andere Weise angebracht werden, in dem Bestreben die Beweglichkeit des Gewebes 90 weiter zu behindern. Alternativ kann das Gewebe 90 an die Innenseite 123 des oberen Teils 46 der ringförmigen Außenkante 40A geklebt oder auf andere Weise angebracht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Öffnung, die durch die Innenseite 123 des oberen Teils 46 der ringförmigen Außenkante 40A definiert wird, mit einer Metallfolie 80 (oder einem Folienlaminat) unter Verwendung von, zum Beispiel, einem druckempfindlichen Klebstoff, welcher an die ringförmige Oberseite 48 (Kappe 20C) oder die Oberseite 24 der ringförmigen oberen Wandung 22 (Kappe 20A–B) angebracht ist, abgedichtet. Das Material und die Konfiguration des Gewebes 90 sollte so sein, dass es eine minimale Reibungsbeeinflussung mit der Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 erzeugt, wenn diese in die Kappe 20A–C und das Gefäß 50 eingeführt oder daraus herausgenommen wird. Im Falle eines Schwammes oder Schaumstoffs kann dies zum Beispiel das Bohren eines Loches oder das Erzeugen eines oder mehrer Schlitze im Zentrum des Gewebes 90 erfordern, welche so groß sind, um die Reibungsbeeinflussung zu minimieren, aber zur selben Zeit etwas Reibungsbeeinflussung mit der Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 bereitstellen, so dass die Aerosoltransmission begrenzt ist und die Wischaktion durchgeführt wird. Wenn ein Florgewebe als das Gewebe 90 verwendet wird, ist das Florgewebe bevorzugt so angeordnet, dass die freien Enden der einzelnen Fasern nach innen zueinander und weg von der Florgewebeausfütterung, welche in der Kappe 20A–C in einer allgemein runden Art innerhalb einer Innenseite 21 der ringförmigen Innenkante 49 oder der Innenseite 123 des oberen Teils 46 der ringförmigen Außenkante 40A angeordnet ist, orientiert sind. Sorgfalt sollte aufgewandt werden, um das Florgewebe nicht so dicht aufzuwickeln, dass es exzessive Reibungsbeeinflussung mit einer Flüssigkeitstransfervorrichtung 70, die in oder aus dem Gefäß 50 und der Kappe 20A–C bewegt wird, erzeugt, wobei dabei im Wesentlichen die Bewegung der Flüssigkeitstransfervorrichtung gehindert wird. Die Bewegung einer Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 wird als "im Wesentlich gehindert" erachtet, wenn die Kraft, die erforderlich ist, um das Gewebe 90 zu durchdringen, größer ist als die Kraft, die erforderlich ist, die Kappe 20A–C, die es enthält, zu durchdringen. Die Kraft, die benötigt wird, um das Gewebe 90 zu durchdringen, ist bevorzugt geringer als ungefähr 4.0 Pfund (1.81 Kg), bevorzugter geringer als ungefähr 2.0 Pfund (0.91 Kg), sogar bevorzugter geringer als ungefähr 1.0 Pfund (0.45 Kg) und am bevorzugtesten geringer als ungefähr 0.5 Pfund (0.23 Kg).
Wenn die Dichtung 80 beinhaltet ist, ist sie bevorzugt aus einem Kunststofffilm (zum Beispiel biaxiales Polypropylen) oder einem metallischen Folienmaterial (zum Beispiel Aluminiumfolie) hergestellt, der/das an die ringförmige Oberseite 48 (Kappe 20C) oder die Unterseite 24 der ringförmigen oberen Wandung 22 (Kappe 20A–B) unter Verwendung von dem Durchschnittsfachmann gut bekannten Mitteln, einschließlich Klebstoffen, angebracht werden kann. Eine Metalldichtung 80 kann weiter einen Kunststoffeinsatz beinhalten, wie zum Beispiel ein dünnes Furnier aus HDPE, das an eine oder beide Flächen des metallischen Materials angebracht ist, das die Anbringung der Dichtung 80 an die ringförmige obere Wandung 22 unterstützt, wenn ein Wärmungsinduktionsversiegelungsmittel verwendet wird. Wärmeinduktionsversiegelung ist ein gut bekanntes Verfahren und beinhaltet die Bildung von Wärme und die Anwendung von Druck auf die zu versiegelnde Oberfläche, welche in diesem Fall die ringförmige Oberseite 48 (Kappe 20C) oder die Oberseite 24 der ringförmigen oberen Wandung 22 (Kappe 20A–B) ist. Die Wärme wird verwendet, um das Material der ringförmigen Oberseite 48 oder der ringförmigen oberen Wandung 22 (und der Dichtung 80, wenn sie ein Harzfurnier beinhaltet) für das permanente Aufnehmen der Dichtung 80 zu erweichen und Druck wird auf die Kappe 20A–C ausgeübt, während die Dichtung 80 an die ringförmige Oberseite 48 oder die Oberseite 24 der ringförmigen oberen Wandung 22 angebracht wird. Jede bekannten Ultraschallschweißverfahren, die entweder Hochfrequenz- oder Schallwellen mit hoher Amplitude verwenden, können ebenfalls verwendet werden, um die Dichtung 80 an die Kappe 20A–C anzubringen.
Wenn Aerosolfreisetzung aus der Sammelvorrichtung 10 eine besondere Besorgnis ist, kann die Dichtung 80 verwendet werden, um die Menge an Aerosol, welche aus der Sammelvorrichtung 10 freigesetzt werden kann wenn die konische Innenwand 33 der Kappe 20A–C durchdrungen wird, weiter zu verringern. Unter diesen Umständen sollte das für die Dichtung 80 ausgewählte Material minimales Reißen mitmachen, wenn die Flüssigkeitstransfervorrichtung 70, wie zum Beispiel eine Pipettenspitze oder eine Flüssigkeitstransportnadel, hindurch tritt. Etwas Reißen ist jedoch wünschenswert, um die Bildung eines Vakuums innerhalb der Sammelvorrichtung 10 zu vermeiden, wenn die Kappe 20A–C einmal durchdrungen wurde. Ein Beispiel einer Pipette, die mit der Kappe 20A–C der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist eine Genesis Serie 1000 μl Tecan-Spitze (mit Filter), erhältlich von Eppendorf-Netherler-Hinz GmbH aus Hamburg, Deutschland. Zusätzlich zur Begrenzung der Menge an Aerosol, das aus der Sammelvorrichtung 10 freigesetzt wird, kann die Dichtung 80 ebenfalls dazu dienen, die konische Innenwand 33 der Kappe 20A–C und/oder das eingesetzte Gewebe 90 vor unerwünschten Umweltschadstoffen zu schützen.
Wie in 5 beispielhaft erläutert, wird die Kappe 20A–C der vorliegenden Erfindung entworfen, um eine konische Innenwand 33 zu beinhalten, welche sich von der Spitze, die durch den Innenumfang 25 der ringförmigen oberen Wandung 22 definiert wird (siehe 2), zu einer Spitze 34, die sich im Wesentlichen auf der Symmetrieachse 30 der ringförmigen oberen Wandung 22 befindet, nach innen verjüngt. Die Form der konischen Innenwand 33 hilft bei der Leitung der Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 zu der Spitze 34 in der konischen Innenwand 33, wobei die Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 die Kappe 20A–C, wie in 7 gezeigt, durchdringen wird. Deshalb sollte der Winkel der konischen Innenwand 33 so gewählt werden, dass die Durchdringung der Spitze 34 durch die Spitze 71 der Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 nicht wesentlich behindert ist. Somit ist der Winkel der konischen Innenwand 33 in Bezug auf die Symmetrieachse 30 bevorzugt ungefähr 25° bis ungefähr 65°, bevorzugter ungefähr 35° bis ungefähr 55° und am bevorzugtesten ungefähr 45° ± 5°. Idealerweise hat die konische Innenwand 33 einen einzigen Winkel in Bezug auf die Symmetrieachse 30.
Wie in 7 gezeigt, wurde entdeckt, dass die Form der konischen Innenwand 33 der Kappe 20A–C der vorliegenden Erfindung ebenfalls dazu dienen kann, eine Probenentnahmevorrichtung, wie zum Beispiel einen Probentragenden Tupfer 130 entlang einer Innenseite 59 einer Seitenwand 58 des Gefäßes 50 zu positionieren, so dass sie im Wesentlichen nicht die Bewegung einer Flüssigkeitstransfervorrichtung entweder in oder aus einer Sammelvorrichtung 10 heraus behindert. Eine solche Behinderung kann irgend ein physikalischer Kontakt zwischen dem Tupfer 130 und der Flüssigkeitstransfervorrichtung darstellen wenn sie in die Sammelvorrichtung 10 eintritt oder verlässt, oder es kann einfach bedeuten, dass die Position des Tupfers 130 die Flüssigkeitstransfervorrichtung nicht am Eindringen und Entnehmen eines genauen Volumens einer flüssigen Probe aus der Sammelvorrichtung 10 hindert. Um sicherzustellen, dass der Tupfer 130 ausreichend von dem Weg der Flüssigkeitstransfervorrichtung innerhalb der Sammelvorrichtung 50 isoliert ist, wird der Tupfer 130 von einer Größe sein müssen, dass er sich unter eine Außenseite 37 der konischen Innenwand 33 und entlang der Innenseite 59 der Seitenwand 58 des Gefäßes (siehe 7) anschmiegt, wenn die Sammelvorrichtung 10 vollständig montiert ist. Ein Weg diese angeschmiegte Einpassung zu erreichen, ist es, eine Tupfer 130 zu verwenden, welcher hergestellt wurde, um eine Mittelsektionskerbenlinie (nicht gezeigt) zu beinhalten, wobei es dabei einem oberen Teil des Tupfers 130 ermöglicht wird, manuell abgerissen und nach Verwendung verworfen zu werden, wobei dabei nur der probentragende untere Teil des Tupfers 130 in der Sammelvorrichtung 10 verbleibt. Die präzise Lage der Kerbenlinie auf dem Tupfer 130 wird basierend auf den Innendimensionen der Sammelvorrichtung 10 bestimmt werden müssen, wenn die Kappe 20A–C kraftschlüssig auf das Gefäß 50 aufgesetzt ist. Zerbrechliche Tupfer werden vollständig im US Patent Nr. 5,623,942 beschrieben.
Ein anderer Aspekt der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist wird in 9 beschrieben und beinhaltet eine Überkappe 100, die bevorzugt aus einem injektionsgeformten Kunststoff konstruiert ist, welche angepasst wurde, um über die Kappe 20A–B, wie in den 2–5 gezeigt (im Allgemeinen ohne die Dichtung 80) zu passen, wobei sie bevorzugt eine kraftschlüssige Passung zwischen der ringförmigen Außenkante 40 der Kappe 20A–B und einem Teil einer Innenseite 101 der ringförmigen Kante 102 der Überkappe 100 bildet. Um diese kraftschlüssige Passung zwischen der Kappe 20A–B und der Überkappe 100 zu erreichen, kann die Überkappe 100 so konfiguriert werden, dass sie eine oder mehrere Rippen 103 beinhaltet, welche sich von der Innenseite 101 der Überkappe 100 nach innen erstrecken und welche physikalischen Kontakt mit der ringförmigen Außenkante 40 machen, wenn die Überkappe 100 über der Kappe 20A–B positioniert ist. Die Überkappe 100 dieser Ausführungsform enthält ein Gewebe 90, welches starr innerhalb der Innenseite 101 der ringförmigen Kante 102 und unterhalb einer Unterseite 105 einer ringförmigen oberen Wandung 104 der Überkappe 100 mittels, zum Beispiel, einer kraftschlüssigen Passung oder eines Klebstoffs positioniert ist. Das Gewebe 90 kann für irgendeinen der hierin diskutierten Gründe verwendet werden und kann aus irgendeinem Material, das die Aerosol hemmenden oder aufwischenden Eigenschaft, auf die oben Bezug genommen wird, hat, hergestellt werden. Eine Dichtung 80 kann ebenfalls beinhaltet sein, zum Beispiel, um als eine zusätzliche Barriere des Aerosolflusses aus der Sammelvorrichtung 10 zu dienen, wenn die konische Innenwand 33 durch eine Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 durchdrungen wird. Wenn verwendet, wird die Dichtung 80 bevorzugt an die ringförmige obere Wandung 104 der Überkappe 100 unter Verwendung herkömmlicher Verfahren, einschließlich Wärmeinduktions- und Ultraschallverfahren, die hier oben genannt sind, angebracht. Um die Durchdringung der konischen Innenwand 33 der Kappe 20A–B durch eine Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 zu erlauben, beinhaltet die ringförmige obere Wandung 104 der Überkappe 100 eine Öffnung 107 mit einer solchen Größe, um die Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 aufzunehmen, wo die Größe der Öffnung 107 groß genug ist, so dass die ringförmige obere Wandung 104 nicht die Bewegung der Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 in und aus dem Gefäß 50 der Sammelvorrichtung 10 behindert.
In der konischen Innenwand 33 der bevorzugten Kappe 20A–C sind eine Vielzahl von Rillen 35 beinhaltet, welche sich radial von der Spitze 34 oder von einem oder mehreren Startpunkten 31 in der Nähe der Spitze (siehe zum Beispiel 4) in Richtung des Außenumfangs 38 der konischen Innenwand 33 nach außen erstrecken. Wo sich eine Rille 35 von einem Startpunkt 31 "nahe" der Spitze 34 erstreckt, befindet sich der Startpunkt 31 auf der konischen Innenwand 33 innerhalb einer Entfernung von mindestens ungefähr 0.05 Inches (1.27 mm) von der Spitze 34 und bevorzugt innerhalb einer Entfernung von mindestens ungefähr 0.025 Inches (0.635 mm) von der Spitze 34. Wenn die Startpunkte 31 der Rillen 35 in der konischen Wand 33 alle leicht von der Spitze 34 weg positioniert sind, wurde herausgefunden, dass eine einheitlichere Harzdicke in der Spitze 34 während des Injektionsformprozesses erreicht werden könnte und das die Rillen 35 dazu tendierten, sich gleichmäßiger nach der Durchdringung "zu öffnen", wie unten beschrieben.
Es wurde festgestellt, dass die Rillen 35, wie in den 1–6, 8 und 9 gezeigt, das Durchdringen der konischen Innenwand 33 durch die Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 verstärken. Beispiele von Rillen 35 in der konischen Innenwand 33 der Kappe 20A–C beinhalten Kanäle, Kerben, Ätzungen und eine Serie von Perforationen, die auf einem Kernlochstift ("core pin") unter Verwendung bekannter Injektionsformtechniken gebildet werden können oder die mit einem Schneidewerkzeug im Anschluss an die Bildung der Kappe 20A–C unter Verwendung gut bekannter Techniken physikalisch "geätzt" oder Durchstoßen werden können. Die Rillen 35 können in jeder Anzahl sein, die ausreicht, die Durchdringbarkeit der konischen Innenwand 33 der Kappe 20A–C zu verbessern, wie durch eine Verringerung in der Kraft, die benötigt wird, um eine Kappe 20A–C zu durchdringen, bestimmt. Gleichwohl ist die Anzahl an Rillen 35 auf der Kappe 20A–C bevorzugt ungefähr 3 bis ungefähr 12, bevorzugter ungefähr 6 bis ungefähr 10 und am bevorzugtesten ungefähr 8. In einer Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, erstrecken sich alle Rillen 35 eine ungefähr gleiche Entfernung von der Spitze 34, um eine allgemein keilgeformte Sektion 26 auf der konischen Innenwand 33 zu bilden, wenn eine imaginäre Linie 28 ringsherum gezogen wird, um die Endpunkte 27 der Rillen 35 zu verbinden. Eine ähnliche Konfiguration ist für die sich vollständig erstreckenden Rillen 35 in 4 gezeigt. Diese keilgeformten Sektionen 26, die in den 2 und 4 veranschaulicht sind, haben bevorzugt ungefähr die gleiche Größe und Form. Die Rillen 35 können entweder auf der Innenseite 36 der konischen Innenwand 33 oder der Außenseite 37 der konischen Innenwand 33 oder auf beiden Seiten 36, 37 gebildet werden.
Wenn die Rillen 35 in einer Kappe 20A–C der vorliegenden Erfindung beinhaltet sind, muss die Kraft, die eine Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 benötigt, um eine Kappe 20A–C mit einer Vielzahl von Rillen 35 zu durchdringen, geringer sein als die Kraft, die benötigt wird, um eine Kappe desselben Materials, Form und Dimensionen aber ohne Rillen 35 zu durchdringen. Bevorzugt ist die Kraft, die benötigt wird, um eine Kappe 20A–C mit einer Vielzahl von Rillen 35 zu durchdringen, nicht mehr als ungefähr 95% der Kraft, die benötigt wird, um eine Kappe mit identischem Material, Form und Dimensionen aber die keine Rillen 35 hat zu durchdringen. Um eine Kappe 20A–C "zu durchdringen" muss eine Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 nur die konische Innenwand 33, bevorzugt an oder in der Nähe der Spitze 34 durchstoßen. Der Kraftwert ist bevorzugter nicht mehr als ungefähr 85%, sogar bevorzugter nicht mehr als ungefähr 75% und am bevorzugtesten nicht mehr als ungefähr 65%. Dieser Wert ist idealerweise nicht mehr als ungefähr 50% wenn die Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 eine abgeschrägte Spitze 71, wie in 7 gezeigt, beinhaltet. Für alle Kappen der vorliegenden Erfindung, egal ob mit oder ohne Rillen, ist die bevorzugte Kraft, die von einer Kunststoffflüssigkeitstransfervorrichtung 70 (d.h. einer Pipettenspitze) benötigt wird, um die Kappe zu durchdringen, geringer als ungefähr 8.0 Pfund (3.63 Kg), bevorzugter geringer als ungefähr 6.0 Pfund (2.72 Kg) und am bevorzugtesten geringer als ungefähr 4.0 Pfund (1.80 Kg). Die Kraft, die benötigt wird, um eine Kappe zu durchdringen, kann unter Verwendung der in dem unten angegebenen Beispiel verwendeten Ausrüstung, Materialien und Protokoll bestimmt werden.
Eine besonders bevorzugte Flüssigkeitstransfervorrichtung für die Verwendung mit der Kappe 20A–C der vorliegenden Erfindung ist eine Pipettenspitze 70A–C, die in den 10–19 gezeigt ist. Diese Pipettenspitze 70A–C beinhaltet eine oder mehrere untere Rippenstrukturen 151A–C, 152A–C, welche bevorzugt, obwohl nicht notwendig, im Allgemeinen vertikal in ihrer Orientierung sind (wenn versucht wird, einen Aspekt einer Pipettenspitze 70A–E infra zu beschreiben, soll "vertikal" die Richtung der Symmetrieachse 72 bedeuten, die sich von dem distalen Ende in Richtung des proximalen Endes der Pipettenspitze 70A–E, wie, zum Beispiel, in 10 gezeigt, erstreckt) und sich von einer Außenseite 152 an dem distalen Ende der Pipettenspitze 70A–B nach außen oder von einer Innenseite 157 an dem distalen Ende der Pipettenspitze 70C nach innen erstrecken. (Mit dem Begriff "Rippenstrukturen", wie bei jeder Ausführungsform hier verwendet, ist ebenfalls eine Serie von abgekürzten oder unterbrochenen Rückenstrukturen (nicht gezeigt) beabsichtigt, welche zum Beispiel in der Form einer Serie von Protuberanzen, welche die gleiche oder unterschiedliche Größe und Form haben und welche gleich oder ungleich voneinander entfernt sind, sein können). Man hat herausgefunden, dass das Hinzufügen dieser unteren Rippenstrukturen 151A–C, 152A–C die Pipettenspitze 70A–C verstärkt, so dass sie leichter die Kappe 20A–C ohne Biegen durchdringen kann. Biegen der Pipettenspitze 70A–C kann die Durchdringung der Kappe 20A–C verhindern, eine Öffnung 161 der Pipettenspitze 70A–C verschließen und/oder einen Flüssigkeitsstrom, der im Anschluss von der Pipettenspitze 70A–C abgegeben wurde, fehlleiten.
Während die unteren Rippenstrukturen 151A–B, 152A–B entlang irgendeiner wesentlichen vertikalen Linie auf der Außenseite 153 der Pipettenspitze 70A–B platziert oder integriert werden können (oder in irgendeiner anderen Orientierung positioniert werden können, die die Steifigkeit der Pipettenspitze 70A–C erhöht, aber nicht ihre Funktionen der Durchdringung eines Oberflächenmaterials und des Entnehmens oder Abgebens einer Flüssigkeit behindert), ist es im Allgemeinen wünschenswert, mindestens eine untere Rippenstruktur 151A zu haben, die auf der Außenseite 153 des distalen Endes der Pipettenspitze 70A positioniert ist, so dass ein Ende 162A der unteren Rippenstruktur 151A mit dem Punkt 155A einer abschrägten Spitze 71A zusammen endet. (Es sei angemerkt, dass die unteren Rippenstrukturen 151A–C, 152A–C ebenfalls mit Pipettenspitzen verwendet werden können, die eine flache oder stumpfe Oberfläche haben, die die Öffnung 161 an dem distalen Ende umgibt (nicht gezeigt)). Wenn die Pipettenspitze 70A–B mehr als eine untere Rippenstruktur beinhaltet, dann sind die unteren Rippenstrukturen 151A–B, 152A–B bevorzugt ringsum mit gleichen Entfernungen auf der Außenseite 153 des distalen Endes der Pipettenspitze 70A–B voneinander beabstandet, obwohl diese präzise Anordnung der unteren Rippenstrukturen 151A–B, 152A–B nicht erforderlich ist.
Idealerweise ist die Pipettenspitze 70A–C eine herkömmliche einstückige Kunststoffpipettenspitze, die modifiziert ist, um die unteren Rippenstrukturen 151A–C, 152A–C während der Herstellung unter Verwendung gut bekannter Injektionsformverfahren zu beinhalten. Alternativ können die unteren Rippenstrukturen 151A–C, 152A–C an die Außen- oder Innenseite 153, 157 der Pipettenspitze 70A–C unter Verwendung von zum Beispiel einem inerten Klebstoff angebracht werden. Ein Beispiel einer akzeptablen Pipettenspitze vor irgendeiner der hier beschriebenen Modifikationen ist eine ART^® 1000 μl Pipettenspitze, die von Molecular BioProducts aus San Diego, CA als Katalognummer 904-011 erhältlich ist. Diese besondere Pipettenspitze ist besonders für Anwendungen bevorzugt, bei denen Restkontamination ein Bedenken ist, da sie einen Filter (nicht gezeigt) beinhaltet, der sich an der Position innerhalb einer inneren Kammer 154 der Pipettenspitze 70A–C befindet (siehe 18), welcher als Blockierung oder Behinderung des Durchgangs potentieller Kontaminationsflüssigkeiten oder Aerosole, die während des Pipettierens gebildet werden, wirkt. Während die bevorzugte Anzahl unterer Rippenstrukturen 151A–C, 152A–C drei ist, sollte die genau ausgewählte Anzahl mindestens teilweise durch die Art des Harzes oder die Kombination der Harze, die verwendet werden, um die Pipettenspitze 70A–C herzustellen, als auch durch die erwartete Kraft, die benötigt wird, um eine durchdringbare Kappe 20A–C oder ein anderes Oberflächenmaterial zu durchstoßen, bestimmt werden, wenn dies eine beabsichtigte Verwendung der Pipettenspitze 70A–C ist. Wo ein weicheres Material für die Herstellung der Pipettenspitze 70A–C ausgewählt wird oder mehr Kraft erforderlich sein wird, um eine Oberfläche zu durchstoßen, kann es wünschenswert sein, die Anzahl der unteren Rippenstrukturen 151A–C, 152A–C auf der Pipettenspitze 70A–C zu erhöhen.
Ein anderes Mittel um die Steifigkeit der Pipettenspitze 70A–C zu erhöhen, ist die Dicke oder Breite der unteren Rippenstrukturen 151A–C, 152A–C anzupassen. In einem anderen Beispiel hat die untere Rippenstruktur 151A, welche mit der abgeschrägten Spitze 71A zusammen endet, eine größere Dicke und Breite als irgendeine der anderen unteren Rippenstrukturen 152A, die auf der Pipettenspitze 70A positioniert sind. Wie in den 12 und 13 gezeigt, bildet die größere dieser bevorzugten unteren Rippenstrukturen 151A im Wesentlichen einen Halbkreis im Querschnitt mit einem Radius von ungefähr 0.020 Inches (0.508 mm), wohingegen jede der kleineren bevorzugten unteren Rippenstrukturen 152A, welche ebenfalls im Wesentlichen Halbkreise im Querschnitt bilden, einen Radius von ungefähr 0.012 Inches (0.305 mm) in diesem Beispiel haben. Natürlich wird der Durchschnittsfachmann in der Lage sein werden, sofort die Dicke und Tiefe der unteren Rippenstrukturen 151A–C, 152A–C anzupassen, indem er die Eigenschaften des ausgewählten Harzes und die erwartete Kraft, die benötigt wird, um ein oder mehrere vorausgewählte Oberflächenmaterialen zu durchdringen, in Betracht zieht. Und obwohl die Form der bevorzugten unteren Rippenstrukturen 151A–C, 152A–C im Wesentlichen ein fester Halbkreis im Querschnitt ist, können die unteren Rippenstrukturen 151A–C, 152A–C entweder einen festen oder einen hohlen Kern haben und können so konstruiert sein, um jede oder eine Kombination geometrischer und/oder nicht-geometrischer Formen (im Querschnitt) zu beinhalten, vorausgesetzt, dass die Form oder die Formen der unteren Rippenstrukturen 151A–C, 152A–C nicht wesentlich die Durchdringungs- oder Flüssigkeitsflusscharakteristika der Pipettenspitze 70A–C behindern. Beispiele von ungefähren geometrischen Formen, welche für die unteren Rippenstrukturen 151A–C, 152A–C verwendet werden können, beinhalten, sind aber nicht beschränkt, ein Dreieck, ein Quadrat, ein Rechteck, ein Halbkreis und einen nahezu vollständigen Kreis.
Obwohl die bevorzugte Lage der unteren Rippenstrukturen 151A–B, 152A–B auf der Außenseite 153 des distalen Endes der Pipettenspitze 70A–B ist, kann das Positionieren der unteren Rippenstrukturen auf der Innenseite 157 am proximalen Ende der Pipettenspitze 70C bestimmte Vorteile haben. Zum Beispiel kann das Positionieren der unteren Rippenstrukturen 151C, 152C auf der Innenseite 157 der Pipettenspitze 70C das Injektionsformverfahren vereinfachen, indem es einfacher und weniger teuer gemacht wird, um die Formen herzustellen. Zusätzlich kann das Positionieren der unteren Rippenstrukturen 151C, 152C auf der Innenseite 157 die Bildung oder das Ausmaß hängender Tropfen auf der Unterfläche (nicht gezeigt) der Pipettenspitze 70C verringern und das Anhaften der Flüssigkeit an der Außenseite 153 der Pipettenspitze 70C durch Verringern der Oberfläche der Pipettenspitze 70C, die mit einer Flüssigkeit in Kontakt kommt, verringern. Bei dieser bestimmten Konfiguration können die unteren Rippenstrukturen 151A, 152A, wie in den 10 und 11 gezeigt sind, in einer verspiegelten Art und Weise auf der Innenseite der konischen Sektion 166 positioniert sein, wie in 18 gezeigt, wobei Sorgfalt bei der Auswahl der Dicken dieser anfänglich positionierten unteren Rippenstrukturen 151C, 152C und der Anpassung der Größe einer Öffnung 161 am distalen Ende der Pipettenspitze 70C aufgebracht werden soll, so dass die Bewegung von Flüssigkeiten in oder aus der Pipettenspitze 70C im Wesentlich nicht behindert werden wird. Eine mögliche Anordnung, die entworfen wurde, um übermäßige Unterbrechung des Flüssigkeitsflusses in oder aus der Pipettenspitze 70C zu vermeiden, ist in dem Querschnitt in 19 gezeigt. Die Bestimmung geeigneter Dimensionen für diese inneren, unteren Rippenstrukturen 151C, 152C und die Größe der Öffnung 161 der Pipettenspitze 70C würde nicht mehr als Routineexperimente erfordern und würde von der besonderen Anwendung abhängen.
Die bevorzugten distalen Enden 162A, 163A der unteren Rippenstrukturen 151A, 152A, wie in 12 gezeigt, schließen mit der unteren Fläche 158A am distalen Ende der Pipettenspitze 70A ab und definieren diese teilweise. Wenn die Pipettenspitze 70A eine abschrägte Spitze 71A hat, wie in den 10–12 gezeigt, werden die distalen Enden 162A, 163A von jeder der unteren Rippenstrukturen 151A, 152A somit denselben Winkel wie die abschrägte Spitze 71A in Bezug auf die Symmetrieachse 72, die in 10 gezeigt ist, haben. Bei der bevorzugten Pipettenspitze 70A ist dieser Winkel ungefähr 30° bis ungefähr 60°, bevorzugter ungefähr 35° bis ungefähr 55° und am bevorzugtesten 45° ± 5°. Es ist jedoch kein Erfordernis, dass die distalen Enden 162A, 163A mit der unteren Fläche 158A der Pipettenspitze 70A abschließen und diese definieren. Zum Beispiel heben die 14 und 16 eine alternative Konfiguration hervor, bei der das distale Ende 162B der Rippenstruktur 151B sich von einem Punkt 155B der abschrägten Spitze 156B aus verjüngt, wobei somit eine mehr keilähnlichere Form zum Punkt 155B der Pipettenspitze 70B gebildet wird. Wie die 14–16 zeigen, können die unteren Rippenstrukturen 151B, 152B ebenfalls so positioniert werden, dass die Oberflächen der distalen Ende 162B, 163B nicht mit der unteren Fläche 158B am distalen Ende der Pipettenspitze 70B übereinstimmen, sondern stattdessen an einem Punkt, der vertikal über der unteren Fläche 158B liegt, gebildet werden. (Während nur die kleinere der Rippenstrukturen 152B tatsächlich auf diese Art und Weise in den 14–16 beschrieben ist, kann das distale Ende 162B der größeren der unteren Rippenstrukturen 151B ebenfalls oberhalb der unteren Fläche 158B positioniert sein). Das Verringern der Oberfläche der unteren Fläche 158B auf eine Art und Weise, die der in 16 gezeigten ähnlich ist, könnte vorteilhaft sein, wenn es wünschenswert ist, die Flüssigentropfenbildung am distalen Ende der Pipettenspitze 70B aufgrund der Oberflächenspannung zu minimieren.
Während das distale Ende 163B der unteren Rippenstrukturen 152B, das in den 14–16 gezeigt ist, schräg endet, können alternative Entwürfe gleichfalls annehmbar sein. Als ein Beispiel können die kleineren unteren Rippenstrukturen 152B eine spitz zulaufende Form, die ähnlich der in 14 gezeigten ist, für die längeren unteren Rippenstrukturen 151B haben. Eine spitz zulaufende Form der kleineren unteren Rippenstrukturen 152B kann am Außenumfang 165B der unteren Fläche 158B, die in den 15 und 16 gezeigt ist, oder an einem Punkt oberhalb der unteren Fläche 158B enden. Welche Form oder welcher Endort auch für jede untere Rippenstruktur 151A–C, 152A–C ausgewählt wird, die Hauptüberlegungen werden in den meisten Fällen sein, welche Wirkung, die Größe, Form, Anzahl und Position der unteren Rippenstrukturen 151A–C, 152A–C auf die Kraft haben werden, die benötigt wird, um ein Oberflächenmaterial zu durchdringen und die resultierende Stärke der Pipettenspitze 70A–C.
Die Entfernung, die sich die bevorzugten unteren Rippenstrukturen 151A–B, 152A–B von den distalen Enden 162A–B, 163A–B weg erstrecken, welche sich allgemein an oder in der Nähe der unteren Fläche 158A–B der Pipettenspitze 70A–B, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, befinden, kann zwischen unteren Rippenstrukturen 151A–B, 152A–B auf derselben Pipettenspitze 70A–B variieren und kann jede Länge haben, obwohl bevorzugte Längen mindesten ungefähr 0.25 Inches (6.35 mm), mindestens ungefähr 0.5 Inches (12.7 mm) und mindestens ungefähr 1.0 Inch (25.4 mm) sind. Wo sich die distalen Enden 162A–B, 163A–B "nahe" der unteren Fläche 158A, 158B befinden, ist die Entfernung von einem äußeren Perimeter 165A, 165B am distalen Ende der Pipettenspitze 70A–B zu jedem distalen Ende 162A–B, 163A–B nicht mehr als ungefähr 0.5 Inches (12.7 mm) und bevorzugt nicht mehr als ungefähr 0.25 Inches (6.35 mm) (diese Definition von "nahe" ist gleichsam auf Beschreibungen der distalen Enden (nicht gezeigt) der unteren Rippenstrukturen 151C, 152C, die auf der Innenseite 157 der konischen Sektion 166 positioniert sind, und auf die kontinuierlichen Rippenstrukturen 176, die infra beschrieben sind, anwendbar). In einem anderen Beispiel, das in den 10, 11, 14 und 15 veranschaulicht ist, bildet die Pipettenspitze 70A–B, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, eine konische Sektion 166 am distalen Ende der Pipettenspitze 70A–B und die unteren Rippenstrukturen 151A–B, 152A–B erstrecken sich von oder in der Nähe der unteren Fläche 158A–B der Pipettenspitze 70A–B zu einem Punkt am proximalen Ende der konischen Sektion 166, wo die konische Sektion 166 mit einer röhrenförmigen Sektion 167 konvergiert. In diesem Beispiel verjüngen sich die proximalen Enden 168, 169 jeder unteren Rippenstruktur 151A–B, 152A–B zu einem Punkt, wo sie die Umfangslinie 170, die die konische Sektion 166 von der röhrenförmigen Sektion 167 trennt, treffen. Die unteren Rippenstrukturen 151A–B, 152A–B können sich ebenfalls von einem Punkt an oder in der Nähe der unteren Fläche 158A–B zu einem Punkt auf der röhrenförmigen Sektion 167 erstrecken, sogar zu einem Punkt an oder in der Nähe der Oberseite 173 am proximalen Ende der Pipettenspitze 70A–B (wenn keine Kante 172 vorhanden ist) oder, wie in 20 gezeigt, zu einer unteren Fläche 171 der Kante 172 am proximalen Ende der Pipettenspitze 70D.
Indem die unteren Rippenstrukturen 151A, 152A zu einem Punkt oder Punkten auf der röhrenförmigen Sektion 167 (siehe zum Beispiel 20) verlängert werden oder indem obere Rippenstrukturen 174 auf der röhrenförmigen Sektion 167 getrennt oder exklusiv positioniert werden (siehe 14–18 zum Beispiel für "getrenntes" Positionieren und 21 für ein Beispiel eines "exklusiven" Positionierens), wird erwartet, das Vorteile innewohnen, wenn die Pipettenspitze 70B–E verwendet werden wird, um ein Oberflächenmaterial, dass mit einem flüssigkeitshaltigen Gefäß 50 verbunden ist, zu durchdringen. Der wichtigste dieser Vorteile ist die Bildung von Lufträumen oder Korridoren, die es mindestens einem Teil des Volumens der Luft, die durch den Eintritt der Pipettenspitze 70B–E in das Gefäß 50 der Sammelvorrichtung 10 verdrängt wird, erlauben, durch Öffnungen in dem punktierten Oberflächenmaterial zu entkommen. Nach der Oberflächendurchdringung bilden sich diese Korridore in Gebieten, die zu den Kontaktpunkten zwischen den oberen Rippenstrukturen 174 oder den kontinuierlichen Rippenstrukturen 176 und dem durchdrungenen Oberflächenmaterial benachbart sind. Durch Bilden dieser Korridore während der Durchdringung helfen die oberen Rippenstrukturen 174 und die kontinuierlichen Rippenstrukturen 176 bei der Prävention einer Hochdruckbewegung der Luft durch Öffnungen in dem durchdrungenen Oberflächenmaterial wenn die Pipettenspitze 70B–E in die Sammelvorrichtung 10 eingeführt wird oder daraus entnommen wird.
Mit Flüssigkeitstransfervorrichtungen mit kleinern Durchmessern, wie zum Beispiel Flüssigkeitstransportnadeln, kann die Luftverdrängung durch die Flüssigkeitstransfervorrichtung, die in eine Sammelvorrichtung eindringt, von geringerer Sorge sein. Nichtsdestotrotz können weiterhin Bedenken gegenüber Druckunterschieden zwischen dem Innenraum der Sammelvorrichtung und der umgebenden Umwelt bestehen. Wenn der Luftdruck innerhalb der Sammelvorrichtung ausreichend größer ist als der Umgebungsluftdruck, dann besteht ein Risiko, das mindestens etwas des flüssigen Materials innerhalb der Sammelvorrichtung durch die Öffnung, die in einem durchdrungenen Oberflächenmaterial gebildet wird, austritt, wenn die Flüssigkeitstransfervorrichtung aus der Sammelvorrichtung entnommen wird. Dies ist so, da das durchdrungene Oberflächenmaterial eine Dichtung um die eingedrungene Flüssigkeitstransfervorrichtung bilden kann, welche großflächig aufgebrochen wird, wenn die Flüssigkeitstransfervorrichtung vollständig aus der Sammelvorrichtung entnommen wird, wobei dann flüssiges Material in Form von Aerosolen oder Blasen aus der Sammelvorrichtung austreten kann, da die beiden Luftdrucke schnell ein Gleichgewicht herstellen wollen. Da das durchdrungene Oberflächenmaterial eine Dichtung um die Flüssigkeitstransfervorrichtung bilden kann, kann außerdem ein Teilvakuum innerhalb der Sammelvorrichtung gebildet werden, welches flüssiges Material aus der Flüssigkeitstransfervorrichtung herausziehen kann, wobei dabei die Pipettiergenauigkeiten beeinflusst werden und es möglicherweise zum Tropfen des flüssigen Materials führen kann, wenn die Flüssigkeitstransfervorrichtung aus der Sammelvorrichtung entnommen wird. Um diese potentiellen Probleme zu minimieren oder zu eliminieren, ist es wichtig, einen Korridor für Belüftungsluft aus der Sammelvorrichtung bereitzustellen, wenn das Oberflächenmaterial durch die Flüssigkeitstransfervorrichtung durchdrungen wird und um diesen Korridor aufrechtzuerhalten, wenn die Flüssigkeitstransfer-vorrichtung entnommen wird. Dies kann erreicht werden durch Hinzufügen von oberen oder kontinuierlichen Rippenstrukturen 174, 176 an mindestens einem Teil der Flüssigkeitstransfervorrichtung, von dem angenommen wird, dass er mit dem Oberflächenmaterial, das durch die Flüssigkeitstransfervorrichtung durchdrungen werden wird, wenn sie in die Sammelvorrichtung eindringt, um flüssiges Material davon zu entfernen, in Kontakt kommen wird. Auf diesem Wege werden kleine Lufträume zwischen dem durchdrungenen Oberflächenmaterial und einem Teil der Flüssigkeitstransfervorrichtung gebildet werden, wobei dabei die Gleichgewichtseinstellung zwischen dem Innen- und Außenluftdruck erleichtert wird, bevor die Flüssigkeitstransfervorrichtung vollständig aus der Sammelvorrichtung entnommen wird.
Dort wo sich die oberen Rippenstrukturen 174 von den unteren Rippenstrukturen 151B, 152B unterscheiden, wie in den 14–16 gezeigt, sind die oberen Rippenstrukturen bevorzugt hintereinander mit einer gleichen Anzahl von unteren Rippenstrukturen 151B, 152B, die in einer allgemein vertikalen Orientierung positioniert sind, ausgerichtet. Die oberen Rippenstrukturen 174 sind bevorzugt integral mit der röhrenförmigen Sektion 167 unter Verwendung gut bekannter Injektionsformverfahren geformt, wobei die oberen Rippenstrukturen 174 jedoch an die röhrenförmige Sektion 167 unter Verwendung von, zum Beispiel, einem inerten Klebstoff, angebracht sein können. Während sogar eine obere Rippenstruktur 174 einen vorteilhaften Luftraum bereitstellen kann, ist die bevorzugte Anzahl von oberen Rippenstrukturen mindestens drei. Es gibt jedoch kein festgesetztes Limit bezüglich der Anzahl oberer Rippenstrukturen 174, die auf der röhrenförmigen Sektion 167 positioniert sein können. Wo es aber mindestens ein Zweck der oberen Rippenstrukturen 174 ist die Innenkammer 175 der Sammelvorrichtung 10 zu belüften, sollte dann die Größe, Form, Anzahl und Orientierung der oberen Rippenstrukturen 174 so ausgewählt werden, dass Lufträume während des Pipettierens gebildet werden, wobei somit ein adäquates Belüften von verdrängter Luft und/oder die Gleichgewichtseinstellung des Luftdrucks innerhalb und außerhalb der Sammelvorrichtung 10 erleichtert wird.
Wie bei den unteren Rippenstrukturen 151A–C, 152A–C können die oberen Rippenstrukturen 174 irgendeine oder eine Kombination von geometrischen und/oder nicht geometrischen Formen sein, wenn im Querschnitt betrachtet, vorausgesetzt die Form oder die Formen der oberen Rippenstrukturen 174 behindern die Durchdringungscharakteristika der Pipettenspitze 70B–E, welche diese beinhaltet, nicht signifikant. Die Formen der oberen Rippenstrukturen 174, wenn zusammen mit unteren Rippenstrukturen 151A–C, 152A–C verwendet, können gleich oder verschieden von den Formen der unteren Rippenstrukturen 151A–C, 152A–C sein. Beispiele für mögliche Formen beinhalten Halbkreise, fast vollständige Kreise, Dreiecke, Quadrate und Rechtecke. Bevorzugt ist die Querschnittsform jeder oberen Rippenstruktur 174 ein Quadrat, das ungefähr 0.02 Inches (0.508 mm) in der Breite bis ungefähr 0.02 Inches (0.508 mm) in der Höhe misst (gemessen von der Außenseite 153 der röhrenförmigen Sektion 167). Die präzisen Dimensionen der oberen Rippenstrukturen 174 sind nicht kritisch, vorausgesetzt die oberen Rippenstrukturen 174 können die gewünschten Lufträume bilden, ohne die Durchdringungscharakteristika der Pipettenspitze 70B–E signifikant zu behindern.
Wie oben aufgezeigt, können die unteren und oberen Rippenstrukturen der Pipettenspitze 70D kontinuierliche Rippenstrukturen 176, wie in 20 gezeigt, bilden, wobei dabei Rippenstrukturen 176 gebildet werden, welche zwischen den konischen und den röhrenförmigen Sektion 166, 167 ununterbrochen sind. Nichtsdestotrotz fügt die bevorzugte Pipettenspitze 70B unterschiedliche untere und obere Rippenstrukturen 151B, 152B, 174 ein. In diesem Beispiel, welches in den 14–16 gezeigt ist, verjüngen sich die unteren Rippenstrukturen 151B, 152B an ihren proximalen Enden, um die Enden 168, 169 zu bilden, welche an der Umfangslinie 170, die die konischen und röhrenförmigen Sektionen 166, 167 begrenzt, enden. Die oberen Rippenstrukturen 174 in dieser bevorzugten Art haben abgeschrägt endende Enden 177 an ihren distalen Enden, welche die Umfangslinie 170 abschließen, obwohl die oberen Rippenstrukturen 174 sich genauso auf eine gespiegelte Art und Weise zu unteren Rippenstrukturen 151B, 152B, die an der Umfangslinie 170 abschließen, verjüngen könnten.
Um die Durchdringung der Kappe 20A–C weiter zu erleichtern, beinhalten die Flüssigkeitstransfervorrichtungen 70, 70A–E, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind, bevorzugt eine abschrägte Spitze 71, 71A–D, wie in den 7, 10, 12, 14, 16, 18, 20 und 21 gezeigt. Wenn eine abschrägte Spitze 71, 71A–D verwendet wird, hat das distale Ende der Flüssigkeitstransfervorrichtung 70, 70A–E (zum Beispiel eine Flüssigkeitstransportnadel oder Pipette, die aus Harz hergestellt ist) bevorzugt einen Winkel von ungefähr 30° bis ungefähr 60° in Bezug auf die Symmetrieachse 72 der Flüssigkeitstransfervorrichtung 70, 70A–E. Am bevorzugtesten ist der Winkel der abschrägten Spitze 71, 71A–E ungefähr 45° ± 5° in Bezug auf die Symmetrieachse 72 der Flüssigkeitstransfervorrichtung 70, 70A–E, wie in der 7 gezeigt. Eine abgeschrägte Spitze irgendeines Winkels, die die Durchdringbarkeit einer Kappe verbessert, ist jedoch wünschenswert, vorausgesetzt die Integrität der Flüssigkeitstransfervorrichtung ist nicht beeinträchtigt, wenn die Spitze die Kappe durchbohrt, wobei dabei die Fähigkeit der Flüssigkeitstransfervorrichtung beeinflusst wird, Flüssigkeiten vorhersehbar und verlässlich abzugeben oder zu entnehmen.
Um verwendbar zu sein, sollten die Flüssigkeitstransfervorrichtungen der vorliegenden Erfindung so konstruiert sein, dass ihre proximalen Enden sicher an eine Sonde angebracht werden können, die mit einem automatisierten oder manuell betriebenen Flüssigkeitstransferapparat verbunden ist. Ein Flüssigkeitstransferapparat ist eine Vorrichtung, welche die Bewegung von Flüssigkeiten in oder aus einer Flüssigkeitstransfervorrichtung, wie zum Beispiel einer Pipettenspitze, erleichtert. Ein Beispiel eines automatisierten Flüssigkeitstransferapparates wäre ein GENESIS Series Robotic Sample Processor, der von TECAN AG aus Hombrechtikan, Schweiz, erhältlich ist und ein Beispiel eines manuell betriebenen Flüssigkeitstransferapparates ist der Pipet-Plus^® Latch-Mode^TM Pipett, der von Rainin Instrument Company aus Emeryville, CA, erhältlich ist.
Zurückkehrend zu der Beschreibung der konischen Innenwand 33, die in verschiedenen Ausführungsformen in den 1–9 beschrieben ist, sollte herausgestellt werden, dass die Anzahl der ausgewählten Rillen 35 und die Entfernung, die sich diese Rillen 35 von Startpunkten 31 an oder in der Nähe der Spitze 34 bis zum Außenumfang 38 der konischen Innenwand 33 erstrecken, ausreichend sein sollte, um mindestens einen Teil der allgemein keilgeformten Sektionen 26 der konischen Innenwand 33 in einer "offnen" Konfiguration zu halten, nachdem die konische Innenwand 33 durch eine Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 durchdrungen wurde und die Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 aus der Kappe 20A–C entfernt wurde. Wie in 8 veranschaulicht, sind die keilgeformten Sektionen 26 der konischen Innenwand 33 in einer "offenen" Konfiguration, vorausgesetzt, dass mindestens ein Teil der Spitzen 29 der keilgeformten Sektionen 26 nicht miteinander in physikalischem Kontakt sind, nachdem die Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 aus der Kappe 20A–C entfernt wurde. (Die konische Innenwand 33 wird als in der "offenen" Konfiguration angesehen, wenn mindestens zwei der keilgeformten Sektionen sich nach der Durchdringung der Kappe 20A–C durch die Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 voneinander getrennt haben). Durch Aufrechterhalten der keilgeformten Sektionen 26 in einer "offenen" Konfiguration, wird der Reibungskontakt zwischen der Kappe 20A–C und der Flüssigkeitstransfervorrichtung 70 verringert und das Belüften der Luft innerhalb der Sammelvorrichtung 10 wird vereinfacht.
Die Entfernung, die sich die Rillen 35 von der Spitze 34 oder den Startpunkten 31 in der Nähe der Spitze 34 der konischen Innenwand 33 zum Außenumfang 38 der konischen Innenwand 33 erstrecken kann irgendeine Entfernung sein, die ausreicht, die Durchdringbarkeit der konischen Innenwand 33 zu verbessern, verglichen mit einer identischen konischen Innenwand 33, die keine Rillen 35 hat. Eine Verbesserung der Durchdringbarkeit wird als eine Verringerung der Kraft gemessen, die benötigt wird, um die konische Innenwand 33 der Kappe 20A–C, wie hier oben beschrieben; zu durchdringen.
Während es nicht essentiell ist, dass sich alle Rillen 35 über die selbe Entfernung erstrecken, ist es bevorzugt, dass jede Rille 35 sich kreisförmig mindestens ungefähr ¼ der Entfernung von der Spitze 34 oder einem Startpunkt 31 in der Nähe der Spitze 34 zum Außenumfang 38 der konischen Innenwand 33 radial nach außen erstreckt. In einer bevorzugteren Art erstreckt sich jede Rille 35 mindestens um die Hälfte der Entfernung von der Spitze 34 oder den Startpunkten 31 in der Nähe der Spitze 34 zum Außenumfang 38 der konischen Innenwand 33 radial nach außen. Und in der bevorzugtesten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erstreckt sich jede Rille 35 von der Spitze 34 oder einem Startpunkt 31 in der Nähe der Spitze 34 zum Außenumfang 38 der konischen Innenwand 33 radial nach außen.
Ein anderer Faktor, der bei der Bestimmung über welche Entfernung sich die Rillen 35 von der Spitze 34 zum Außenumfang 38 der konischen Innenwand 33 erstrecken sollen, zu betrachten ist, ist die Umfangsgröße der Flüssigkeitstransfervorrichtung. Da die Umfangsgröße der Flüssigkeitstransfervorrichtung sich vergrößert, wird sich die Entfernung, die sich die Rillen 35 von der Spitze 34 oder den Startpunkten 31 in der Nähe der Spitze 34 zu dem Außenumfang 38 der konischen Innenwand 33 erstrecken, ebenso vergrößern müssen, um die Durchdringung zu verbessern, die Bildung adäquater Luftkorridore zu ermöglichen und die Reibungskräfte zu minimieren, die durch die konische Innenwand 33 auf die Flüssigkeitstransfervorrichtung angewendet werden, wenn die Flüssigkeitstransfervorrichtung in die Sammelvorrichtung 10 eindringt und daraus entnommen wird. Die Erhöhung der Anzahl der Rillen 35 wird ebenfalls bei der Verringerung der Reibungskräfte, die auf die konische Innenwand 33 angewendet werden, helfen.
Da die Rillen 35 als Kanäle, Kerben, Ätzungen oder eine Serie von Perforationen in der konischen Innenwand 33 gebildet sein können, ist die Dicke der Rillen 35, die in der konischen Innenwand 33 vorliegen – welche gleich oder unterschiedlich voneinander sein können – geringer als die Dicke des umgebenden Bereichs der konischen Innenwand 33. Wenn die unterschiedlichen Dicken einer konischen Innenwand 33 bestimmt werden, sollte die Kappe 20A–C zuerst bei Raumtemperatur für einen Zeitraum von mindestens einer Stunde nach dem Formen abgekühlt werden oder in Leitungswasser für mindestens 10 bis 15 Minuten abgekühlt werden, so dass das Harz ausreichend aushärten kann. Vier Sektionen der Kappe 20A–C, wobei jede bevorzugt eine unterschiedliche Rille 35 im Querschnitt beinhaltet, können dann im rechten Winkel zu den Rillen 35 unter Verwendung eines Exacto- oder Gebrauchsmesser geschnitten werden. Mit jedem dieser Sektionsteile der konischen Innenwand 33 der Kappe 20A–C kann eine einzelne Messung von jedem der gerillten oder nicht gerillten Teile unter Verwendung irgendeines empfindlichen Messmittels, einschließlich von Messschiebern und/oder auf Video basierenden Messinstrumenten, vorgenommen werden, um die Dicken zwischen den Innen- und Außenseiten 36, 37 der konischen Innenwand 33 bei diesen Teilen zu bestimmen. Für die gerillten Teile sollte die Messung der Dicke auf der kleinsten Querschnittsdicke zwischen den Innen- und Außenseiten 36, 37 basieren. Die so erhaltenen Werte der Dicke können gemittelt werden, um die ungefähren Dicken der gerillten und nicht gerillten Teile, die die konische Innenwand 35 der Kappe 20A–C aufbauen, zu berechnen.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt das Verhältnis der Dicke, welches auf dem Verhältnis der durchschnittlichen Dicke der nicht gerillten Teile der konischen Innenwand 33 zur durchschnittlichen Dicke der Rillen 35 in der konischen Innenwand 33 basiert, bevorzugt im Bereich von ungefähr 5:1 bis ungefähr 1.25:1, bevorzugter im Bereich von ungefähr 7.5:1 bis ungefähr 2:1 und am bevorzugtesten im Bereich von ungefähr 10:1 bis ungefähr 2.5:1. Die durchschnittliche Dicke der Rillen 35 der konischen Innenwand 33 liegt bevorzugt im Bereich von ungefähr 0.002 Inches (0.51 mm) bis ungefähr 0.008 Inches (0.203 mm) und die durchschnittliche Dicke des umgebenden Bereichs der konischen Innenwand 33 liegt bevorzugt im Bereich von ungefähr 0.01 Inches (0.254 mm) bis ungefähr 0.02 Inches (0.508 mm). (Die angegebenen Dicken für die Rillen sind ebenfalls die bevorzugten Dicken der konischen Innenwand 33, wenn keine Rillen 35 beinhaltet sind). Bevorzugter ist die durchschnittliche Dicke der umgebenden Bereiche der konischen Innenwand 33 ungefähr 0.010 Inches (0.254 mm) bis ungefähr 0.017 Inches (0.432 mm); ungefähr 0.012 Inches (0.305 mm) bis ungefähr 0.015 Inches (0.381 mm); und ungefähr 0.013 Inches (0.330 mm). Bei einem Minimum sollte der Unterschied der durchschnittlichen Dicken zwischen den Rillen 35 und den umgebenden Bereichen der konischen Innenwand 33 so sein, dass der Widerstand, der durch die Flüssigkeitstransfervorrichtung auftritt, wenn sie durch die konische Innenwand 33 durchtritt, geringer ist, wie er in Abwesenheit dieser Rillen 35 wäre, d.h. eine konischen Innenwand 33 mit einer im Wesentlichen einheitlichen Dicke.
Wenn die Rillen 35 eine Serie von Perforationen beinhalten, haben die Perforationen bevorzugt eine Größe, um den Durchgang der flüssigen Substanz in das Gefäß 50 zur Innenwand 36 der konischen Innenwand 33 zu beschränken oder zu verhindern, wo sie mit einem Anwender in Kontakt kommen könnte. Dies ist besonders wichtig, wo die flüssige Substanz ein potentiell verunreinigendes Material (zum Beispiel einen pathogenen Organismus) enthält. Um weiter sicherzustellen, dass kein kontaminierender Kontakt zwischen einem Anwender und einer flüssigen Substanz, die in dem Gefäß 50 der Sammelvorrichtung 10 enthalten ist, auftritt, wenn Perforationen Teile der oder alle Rillen 35 in der konischen Innenwand 33 ausmachen, kann die oben diskutierte Dichtung 80 an die Oberseite 24 der ringförmigen oberen Wandung 22 (Kappe 20A–B) oder der ringförmigen Oberseite 48 (Kappe 20C) während der Herstellung angebracht werden, so dass die Öffnung, die zu der konischen Innenwand 33 führt, vollständig geschlossen bleibt.
Nichtsdestotrotz machen Serien von Perforationen nicht die bevorzugten Rillen 35 der vorliegenden Erfindung aus, sogar wenn eine Dichtung 80 verwendet wird. Dies ist insbesondere dort der Fall, wo die Sammelvorrichtung 10 verschifft und potentiell Fluktuationen in der Temperatur und dem Druck ausgesetzt sein wird, was im Auslaufen des flüssigen Materials durch die Perforationen resultieren könnte, insbesondere dort, wo man nicht annehmen kann, das die Sammelvorrichtung 10 während des Verschiffens aufrecht bleibt. Zusätzlich könnte Flüssigkeit, die durch Perforationen, die in der konischen Innenwand 33 vorliegen, zu der Innenseite 36 ausgelaufen ist, durch ein optional vorhandenes Gewebe 90 absorbiert werden, was möglicherweise zur Folge hat, dass das Gewebe 90 gesättigt wird. Die Insertion einer Flüssigkeitstransfervorrichtung durch ein so bewirktes Gewebe 90 kann tatsächlich die Aerosolbildung und/oder das Blasen und somit das Verspritzen potentieller Verunreinigungen fördern. Entsprechend ist die Verwendung einer Serie von Perforationen für die Rillen 35 nicht empfohlen, außer wenn es sicher gestellt ist, dass die Sammelvorrichtungen 10 aufrecht bleiben werden und nicht unakzeptablen Veränderungen der Temperatur und des Drucks ausgesetzt sein werden.
Wie in den 5 und 6 gezeigt hat die ringförmige Außenkante 40, 40A eine Innenseite 41, 41A, die angepasst ist, um ein Außenteil 62 (siehe 1) der Außenseite 53 des Gefäßes 50 zu greifen, so dass eine im wesentlichen auslaufsichere Dichtung zwischen der Kappe 20A–C und dem Gefäß 50 etabliert werden kann. Im Spezielleren kann die im wesentlichen auslaufsichere Dichtung zwischen der Unterseite 23 der ringförmigen oberen Wandung 22, 22A der Kappe 20A–C und der Unterseite 52 des ringförmigen Rands 51 des Gefäßes 50 gebildet werden. Unter normalen Handhabungsbedingungen wird diese im wesentlichen auslaufsichere Dichtung das Durchsickern der Probe aus einer Innenkammer 175 des Gefäßes 50 in ein Gebiet der Außenseite 53 des Gefäßes 50, welches von einem Anwender während der routinemäßigen Handhabung berührt werden könnte, verhindern. Normale Handhabungsbedingungen würden die Anwendung exzessiver und unüblicher Kräfte (d.h. Kräfte, die ausreichen, eine Kappe oder ein Gefäß zu punktieren oder zu zerbrechen) als auch Temperatur- und Druckfluktuationen, die nicht typischerweise bei der Handhabung und dem Transport von Sammelvorrichtungen wahrgenommen werden, ausschließen.
Die Innenseite 41 der ringförmigen Außenkante 40 kann angepasst werden, wie in 5 beschrieben, um ein Gewinde 42 zu beinhalten, welches es ermöglicht, die Kappe 22A–C auf einen oberen Teil 62 der Außenseite 53 des Gefäßes 50 aufzuschrauben (siehe 1), wobei das Gefäß 50 ein passendes Gewinde 54 hat. Die passenden Gewinde 42, 54 erleichtern einen ineinander greifenden Kontakt zwischen dem Gewinde 42 der Kappe 20A–B und dem Gewinde 54 des Gefäßes 50. Schraubenkappen sind im Stand der Technik gut bekannt und der Durchschnittsfachmann wird sofort geeignete Dimensionen und Mittel zur Herstellung erkennen. Idealerweise sind die Gewinde 42, 54 integral mit der Kappe 20A–C bzw. dem Gefäß 50 geformt.
Eine andere Adaption an die Innenseite 41A der ringförmigen Außenkante 40A, die in der vorliegenden Erfindung beabsichtigt ist, ist eine Schnappstruktur, wie in 6 veranschaulicht. Hier wird die Innenseite 41A der ringförmigen Außenkante 40A angepasst, um einen Rand 43 zu beinhalten, welcher über einen passenden Rand 55 der Außenseite 53 des oberen Teils 62 des Gefäßes 50 geschnappt werden kann (siehe 1). Diese Ränder 43, 55 sind bevorzugt integral mit der ringförmigen Außenkante 40A der Kappe 20C bzw. der Außenseite 53 des Gefäßes 50 geformt. Um dieses Schnappmerkmal zu bilden, müssen die Material, die zur Herstellung der Kappe 20C und des Gefäßes 50 ausgewählt werden, ausreichend elastisch sein und der Durchmesser des Innenteils 45 des Rands 43 auf der Kappe 20C muss so Groß sein, um geringer als der Durchmesser des Außenteils 56 des Rands 55 auf dem Gefäß 50 zu sein, so dass der Innenteil 45 des Randes 43 der Kappe 20C, wie durch Umfang des Innenteils 45 des Randes 43 definiert, über das Außenteil 56 des Randes 55 des Gefäßes 50, wie durch den Umfang des Außenteils 56 des Randes 55 definiert, passen kann, ohne die Anwendung einer mechanischen Kraft zu erfordern. Außerdem sollte der Ort der Ränder 43, 55 so sein, dass der untere Teil 57 des Randes 55 des Gefäßes 50 in einer überlappenden Art und Weise in dem oberen Teil 44 des Randes 43 der Kappe 20C steckt, nachdem die Kappe 20C auf das Gefäß 50 eingepasst wurde. Außerdem sollte, wenn der Rand 55 des Gefäßes 50 in dem Rand 43 der Kappe 20C steckt, eine im wesentlichen auslaufsichere Dichtung zwischen der Unterseite 23 der ringförmigen oberen Wandung 22A der Kappe 20C und der Oberseite 52 des ringförmigen Rands 51 des Gefäßes 50 gebildet werden.
Unabhängig von dem Verfahren, dass für das physikalische abdichtbare Verbinden der Kappe 20A–C und des Gefäßes 50 angewendet wird, kann die im wesentlichen auslaufsichere Natur dieser Anordnung weiter verbessert werden, indem zwei Modifikationen der Kappe 20A–C, wie in den 5 und 6 veranschaulicht, eingeschlossen werden. Die erste Modifikation wäre es, einen gewinkelten Teil 47 der Innenseite 41, 41A der ringförmigen Außenkante 40, 40A an dem Punkt zu bilden, wo der ringförmige Rand 51 des Gefäßes 50 und die ringförmige Außenkante 40, 40A in Kontakt kommen. Auf diesem Wege wird der Reibungskontakt zwischen dem gewinkelten Teil 47 der Innenseite 41, 41A und dem ringförmigen Rand 51 des Gefäßes 50 eine sicherere Barriere gegenüber der Passage von Flüssigkeiten von innerhalb des Gefäßes bilden. (Der Raum, der in diesen Figuren zwischen der Unterseite 23 und der ringförmigen oberen Wandung 22, 22A der Kappe 20A–C und der Oberseite 52 des Randes 51 des Gefäßes 50 gezeigt ist, wäre nicht existent oder weniger schwerwiegend, wenn die Kappe 20A–C sicher auf das Gefäß 50 eingepasst ist). Zusätzlich kann der Außenumfang 38 der konischen Innenwand 33 modifiziert werden, um einen ringförmigen Außenrand 39 (siehe 5) oder eine ringförmige Randleiste 121 (siehe 6) zu beinhalten, welche(r) entworfen ist, um in Reibungskontakt mit der Innenseite 59 der Seitenwand 58 des Gefäßes 50 zu sein, wenn die Kappe 20A–C und das Gefäß 50 physikalisch und abdichtbar verbunden sind. Kontakt zwischen der Innenseite 59 der Seitenwand 58 und entweder dem ringförmigen Außenrand 39 oder einer Außenwand 122 der ringförmigen Randleiste 121 sollte das Auslaufen von Flüssigkeiten aus dem Gefäß 50 weiter verhindern.
Eine Alternative zu der hier oben beschriebenen ringförmigen Außenkante 40, 40A wäre eine ringförmige Kante (nicht gezeigt) mit einer Außenseite, die angepasst ist, um die Innenseite 59 der Seitenwand 58 innerhalb des offenen oberen Teils 62 des Gefäßes 50 zu greifen. Eine solche ringförmige Kante könnte konstruiert werden, um innerhalb des oberen Teils 62 des Gefäßes 50 auf eine Art und Weise kraftschlüssig aufgesetzt zu sein, die der oben für das Greifen der Außenseite 53 des oberen Teils 62 des Gefäßes 50 mit der Innenseite 41, 41A der ringförmigen Außenkante 40, 40A, beschriebenen ähnlich ist. In einer anderen Form könnte die ringförmige Kante die Größe haben, um direkt innerhalb des oberen Teils 62 des Gefäßes 50 zu passen, ohne die Notwendigkeit, einen Rand oder ein Gewinde sowohl auf der Außenseite der ringförmigen Kante als auch auf der Innenseite 59 des Gefäßes 50 zu beinhalten. In allen anderen Fällen könnte diese Kappe entworfen werden, um die hier beschriebenen Merkmale für die Kappe 20A–C zu beinhalten, einschließlich eines Gewebes 90 und/oder einer Dichtung 80. Es ist ebenfalls möglich, die ringförmige Außenkante 40, 40A insgesamt zu entfernen, wobei dabei die ringförmige obere Wandung 22 in einen ringförmigen Ring (nicht spezifisch gezeigt) mit einer Unterseite, die an die Oberseite 52 des ringförmigen Randes 51 des Gefäßes 50 unter Verwendung zum Beispiel eines Klebstoffs (zum Beispiel eines inerten Klebstoffs) angebracht werden kann, umgewandelt wird.
Um die Dichtung, die zwischen dem ringförmigen Rand 51 des Gefäßes 50 und der Unterseite 23 der ringförmigen oberen Wandung 22, 22A der Kappe 20A–C gebildet wird zu verbessern, wenn das Gefäß 50 und die Kappe 20A–C in einer starren Verbindung sind, kann eine ringförmige Dichtung (nicht gezeigt) in der Form eines O-Rings eine Größe haben, um starr auf die Unterseite 23 der ringförmigen oberen Wandung 22, 22A aufgesteckt zu sein. Die ringförmige Dichtung kann ein elastomeres Material (zum Beispiel Neopren) sein, dessen Dicke so ausgewählt wird, dass das Schnappen des Randes 43 der Kappe 20C über den Rand 55 des Gefäßes 50 oder das Schrauben der Kappe 20A–B auf das Gefäß 50, so dass ihre entsprechenden Gewinde 42, 54 ineinander greifen, nicht verhindert ist.
Beispiel
Um die Menge an Kraft zu bestimmen, die benötigt wird, um eine Kappe 20A–C der vorliegenden Erfindung zu durchdringen, wurden ein Universal Tension/Compression Tester ("Kompressionstester"), Modelnummer TCD 200 und ein Kraftmessgerät, Modelnummer DFGS-50, von John Chatillon & Sons, Inc. Greensboro, N.C. erhalten. Da der Kompressionstester ein automatisiertes Instrument ist, ermöglicht er eine größere Reproduzierbarkeit, wenn die Kompression bestimmt wird, die benötigt wird, um eine Kappe zu durchdringen, was nicht möglich wäre, wenn man einen rein manuellen Ansatz verfolgen würde.
Alle Kappen 20A–C, die in diesem Test verwendet wurden, wurden aus HDPE hergestellt und hatten eine im Wesentlichen einheitliche Dicke zwischen ungefähr 0.0109 Inches (0.277 mm) und ungefähr 0.0140 Inches (0.356 mm), mit Ausnahme des Bereichs der Rillen 35. Die Tiefe der konischen Innenwand 33 der Kappe 20A–C war ungefähr 0.29 Inches (7.37 mm), wie entlang der Symmetrieachse 30 der ringförmigen oberen Wandung 22, 22A von der Ebene des Außenumfangs 38 der konischen Innenwand 33 und der Bewegung zu der gleichen Spitze 34 aus gemessen. Der Durchmesser des Außenumfangs 38 der konischen Innenwand 33 war ungefähr 0.565 Inches (14.35 mm). Bei allen getesteten Kappen 20A–C hatte die konische Innenwand 33 einen einzigen Winkel von ungefähr 35° oder ungefähr 45° von der Symmetrieachse 30 der ringförmigen oberen Wandung 22, 22A.
Wenn die getesteten Kappen 20A–C Rillen 35 beinhalteten, war die Dicke der konischen Innenwand 33 am ungefähren Mittelpunkt jeder Rille 35 im Bereich von ungefähr 0.0045 Inches (0.114 mm) bis ungefähr 0.0070 Inches (0.178 mm), wobei alle Rillen 35 einer gegebenen Kappe 20A–C im Wesentlichen dieselbe Dicke hatten und eine ungefähre Breite von 0.015 Inches (0.381 mm) hatten. Die Gesamtzahl der Rillen 35 für die gerillten Kappen 20A–C war immer acht und die Rillen 35 wurden alle auf der Innenseite 36 der konischen Innenwand 33 während des Injektionsformverfahrens gebildet. Die Rillen 35 der getesteten Kappen 20A–C erstreckten sich entweder vollständig oder ungefähr die Hälfte der Entfernung von oder nahe der Spitze 34 des Außenumfangs 38 der konischen Innenwand 33.
Die Kappen 20A–C wurden über ein Gewinde an ein Gefäß 50, das ungefähr 13 mm × 82 mm misst und aus Polypropylen hergestellt ist, gesichert. Um die Gefäße 50 vor der Durchdringung mit dem Kraftmessgerät zu stabilisieren, wurde jedes Gefäß 50 in einem Aluminiumblock mit einem Loch, dass darin zur Aufnahme und zum stabilen Halten des Gefäßes 50 gebohrt wurde, gesichert. Das präzise Verfahren, das zum Positionieren einer Sammelvorrichtung 10 unter dem Kraftmessgerät ausgewählt wurde, ist nicht kritisch, vorausgesetzt die Sammelvorrichtung 10 ist einer vertikalen Position unter dem Kraftmessgerät gesichert, wie durch die Symmetrieachse 30 beurteilt werden kann.
Bei der Beurteilung der Kraft, die benötigt wird, um eine Kappe 20A–C zu durchdringen, wurde das Gefäß 50 mit der angebrachten Kappe 20A–C zuerst unter dem Kraftsmessgerät mit einer Genesis Series 1000 μl Tecan-Tip Pipettenspitze zentriert, die auf einer 2 Inch (50.8 mm) Erstreckung, die sich auf der Basis des Kraftmessgeräts befand, mit Kraft eingepasst wurde. Die Pipettenspitzen waren entweder stumpf endend oder abgeschrägt mit einem Winkel von 45° an ihren distalen Enden. Eine Kappe 20A–C wurde als zentriert angesehen, wenn sich die Pipettenspitze oberhalb der Spitze 34 der konischen Innenwand 33 der Kappe 20A–C befand. Ein absolutes zentrieren war nicht entscheidend, da die Form der konischen Innenwand 33 der Kappe 20A–C auf natürliche Weise die Pipettenspitze zu der Spitze 34 der konischen Innenwand 33 der Kappe 20A–C richtete. Da sich die Pipettenspitze mit einer konstanten Geschwindigkeit von 11.25 Inches (285.75 mm)/Minute bewegte, war die Anfangshöhe der Pipettenspitze oberhalb der Kappe 20A–C nicht kritisch, vorausgesetzt es gab etwas Spielraum zwischen der Kappe 20A–C und der Pipettenspitze. Für Testzwecke wurde die Pipettenspitze jedoch im Allgemeinen mindestens ungefähr 0.2 Inches (5.08 mm) oberhalb der Oberseite 24, 24A der ringförmigen oberen Wandung 22, 22A positioniert und es ihr ermöglicht, bis zu 2.8 Inches (71.12 mm) in das Gefäß 50 hineinzubohren, wobei dabei der tatsächliche Kontakt mit der Innenseite 61 der unteren Wand 60 des Gefäßes 50 vermieden wird. Die Durchdringungskraft, die benötigt wurde, wurde in Pfund gemessen und für alle getesteten Kappen 20A–C war die Durchdringungskraft geringer als ungefähr 6.5 Pfund (2.95 Kg). Mit vollständig gerillten Kappen 20A–C und abgeschrägten Pipettenspitzen war die Durchdringungskraft allgemein geringer als ungefähr 4.0 Pfund (1.81 Kg) und in einigen Fällen war die benötigte Durchdringungskraft ungefähr 3.6 Pfund (1.63 Kg) oder geringer.
Während die vorliegende Erfindung beschrieben wurde und in beträchtlichem Detail in Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen gezeigt wurde, wird der Durchschnittsfachmann sofort andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erkennen. Entsprechend wird die vorliegende Erfindung angesehen, alle Modifikationen und Variationen, die innerhalb des Umfangs der folgenden angehängten Ansprüche umfasst sind, zu beinhalten.

Claims

Eine Kappe (20A–C), die umfasst: – eine ringförmige obere Wandung (22); – eine Öffnung, die durch den Innenumfang (25) der oberen Wandung definiert ist; – eine konische Innenwand (33), die sich nach innen gerichtet von der Öffnung zu einer Spitze (34), die sich auf der Symmetrieachse (30) der oberen Wand befindet, verjüngt; – eine ringförmige Innenkante (49), die sich senkrecht zu der oberen Wandung von einem Außenumfang (38) der Innenwand zu dem Innenumfang der oberen Wandung erstreckt, um zusätzlichen vertikalen Raum in der Öffnung bereitzustellen; und – Mittel, um die Kappe mit einem offenen Gefäß (50) fest zu verbinden; dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (33) eine Vielzahl an Rillen (35) beinhaltet, um die Durchdringbarkeit der Innenwand mit einer Flüssigkeitstransfervorrichtung (70) zu verbessern, wobei sich jede der Rillen radial von einem Startpunkt (31) an oder in der Nähe der Spitze nach außen erstreckt.
Die Kappe (20A–C) nach Anspruch 1, wobei das Mittel zur festen Verbindung der Kappe mit dem Gefäß eine ringförmige Kante (40, 40A oder 49) umfasst, die senkrecht an eine Unterseite (23) der oberen Wandung gebunden ist, wobei die ringförmige Kante so angepasst ist, um eine Seitenwandfläche (53 oder 59) des Gefäßes (50) zu greifen.
Die Kappe (20A–C) nach Anspruch 2, wobei die ringförmige Kante eine ringförmige Außenkante (40 oder 40A) mit einer Innenseite (41 oder 41A) ist, die so angepasst ist, um eine Außenseite (53) des Gefäßes zu greifen.
Die Kappe (20A–C) nach Anspruch 3, wobei die Innenwand der Außenkante ein Gewinde (42) zum Greifen der Außenseite des Gefäßes beinhaltet.
Die Kappe (20C) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Außenkante (40A) einen oberen Teil (46) umfasst, der sich senkrecht zu und oberhalb der oberen Wandung erstreckt, wobei die Außenkante eine ringförmige Oberseite (48) umfasst, die dazu senkrecht ist.
Die Kappe (20C) nach Anspruch 5, die weiter ein Gewebe (90) umfasst, das sich innerhalb des oberen Teils der Außenkante befindet.
Die Kappe (20C) nach Anspruch 6, wobei das Gewebe ein Florgewebe ist.
Die Kappe (20C) nach Anspruch 7, die weiter eine Dichtung (80) zum Abdecken der Öffnung umfasst, wobei die Dichtung an die Oberseite (48) der Außenkante angebracht wird.
Die Kappe (20C) nach Anspruch 8, wobei die Dichtung eine Metallfolie umfasst.
Die Kappe (20A–C) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Winkel der Innenwand in Bezug auf die Symmetrieachse 25° bis 65° ist.
Die Kappe (20A–C) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei sich jede der Rillen teilweise von einem Startpunkt (31) an oder in der Nähe der Spitze zum Außenumfang (38) der Innenwand erstreckt.
Die Kappe (20A–C) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei sich jede der Rillen vollständig von einem Startpunkt (31) an oder in der Nähe der Spitze zum Außenumfang der Innenwand erstreckt.
Die Kappe (20A–C) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verhältnis der Dicke zwischen der Innenwand in einem nicht-gerillten Teil und der Innenwand in einem gerillten Teil im Bereich von 10:1 zu 1.25:1 liegt.
Die Kappe (20A–C) nach Anspruch 13, wobei das Verhältnis der Dicke der Innenwand im gerillten Teil zwischen 0.051 mm und 0.203 mm liegt und die durchschnittliche Dicke Der Innenwand in dem nicht-gerillten Teil zwischen 0.25 mm und 0.51 mm liegt.
Die Kappe (20A–C) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Innenwand 3 bis 12 der Rillen beinhaltet.
Die Kappe (20A–C) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Rillen an der Innenseite, der Außenseite oder sowohl an der Innenseite als auch der Außenseite der Innenwand gebildet werden.
Die Kappe (20A–C) nach Anspruch 16, wobei jede der Rillen an der Innenseite der Innenwand gebildet wird.
Die Kappe (20A–C) nach Anspruch 16 oder 17, wobei jede der Rillen eine Kerbe oder einen Kanal, der/die in der Innenwand gebildet wird, umfasst.
Ein Kit, das in einer verpackten Kombination die Kappe nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und eine zweite Komponente, die aus der Gruppe, die aus – einem Gefäß (50) zur Aufnahme und zum Zurückhalten von flüssigen Substanzen; – einem oder mehreren Reagenzien; – einer Flüssigkeitstransfervorrichtung (70); und – einer Probenbereitstellungsvorrichtung (130) besteht, ausgewählt wird, umfasst.
Ein Verfahren zur Entfernung einer Substanz aus einer Sammelvorrichtung (10), die ein Gefäß (50) und die Kappe nach einem der Ansprüche 1 bis 18 beinhaltet, wobei eine Probenbereitstellungsvorrichtung enthalten ist und wobei die Substanz in dem Gefäß (50) der Sammelvorrichtung (10) vorhanden ist, wobei das Verfahren die Schritte: a) Positionieren der Probenbereitstellungsvorrichtung (130) entlang einer Innenseite (59) der Seitenwand (58) des Gefäßes durch festes verbinden der Kappe mit dem Gefäß; b) Durchdringen der Kappe mit einer Flüssigkeitstransfervorrichtung (70); c) Entnehmen mindestens eines Teils der Substanz aus dem Gefäß in die Flüssigkeitstransfervorrichtung; und d) Entfernen der Flüssigkeitstransfervorrichtung aus der Sammelvorrichtung umfasst.
Ein Verfahren um ein Aerosol innerhalb einer Sammelvorrichtung (10), die die Kappe nach einem der Ansprüche 6 bis 18 beinhaltet, zu enthalten, wobei das Verfahren die Schritte: a) Durchdringen der Kappe mit einer Flüssigkeitstransfervorrichtung (70), wobei dabei ein Korridor aus einer Innenkammer (175) der Sammelvorrichtung zu einer Außenatmosphäre gebildet wird; b) Zurückziehen mindestens eines Teils einer flüssigen Substanz aus der Innenkammer mit der Flüssigkeitstransfervorrichtung; c) Entfernen der Flüssigkeitstransfervorrichtung aus der Sammelvorrichtung; und d) Enthalten eines Aerosols, das in der Sammelvorrichtung vorliegen kann, mit dem fest positionierten Gewebe innerhalb der Kappe, so dass die Bewegung der Flüssigkeitstransfervorrichtung durch das Gewebe nicht wesentlich behindert ist, umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 21, das weiter den Schritt des Abwischens der Flüssigkeitstransfervorrichtung mit dem Gewebe während des Entfernungsschritts umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 21, das weiter das Verstärken von Nukleinsäure, die in der flüssigen Substanz, die aus der Sammelvorrichtung in Schritt c) entfernt wurde, vorliegt, umfasst.