DE3531241A1

DE3531241A1 - Device for the controlled dispensing of liquids

Info

Publication number: DE3531241A1
Application number: DE19853531241
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Tscheu
Original assignee: EPPENDORF GERAETEBAU NETHELER and HINZ GmbH; Eppendorf Geraetebau Netheler and Hinz GmbH
Current assignee: Eppendorf SE
Priority date: 1985-08-31
Filing date: 1985-08-31
Publication date: 1987-03-05
Also published as: DE3531241C2

Abstract

A device for the controlled dispensing of liquids, having a cannula for taking of the liquid and an axially movable pressure transmitter at one end of the cannula and operating in the mu l and in the nl or pl ranges, has at least one pressure sensor (8) between the pressure transmitter (5) and the cannula (1), in particular in a connection (3), this sensor being connected to a driving device (7) for the pressure transmitter or to a control connection (9). Reversal of the pressure transmitter (5) as a function of output variables of the pressure sensor (8), in particular as a function of programs fed in, is provided. The pressure transmitter is either a piston (5) or a diaphragm. The driving device can be of mechanical design, in the form of a rod moved backwards and forwards - a piston rod or spindle (6) for example, or, where the pressure transmitter is designed as a diaphragm, in the form of a magnet arrangement. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gesteuerten Ausgabe von Flüssigkeiten, mit einer Kanüle zur Aufnahme der Flüssigkeit und einem axial bewegbaren Druckgeber an einem Ende der Kanüle, wobei zwischen Kanüle und Druckgeber insbesondere eine in ihrem Volumen gleichbleibende Verbin dung angeordnet ist.The invention relates to a device for controlled Dispensing liquids, with a cannula for intake the liquid and an axially movable pressure sensor one end of the cannula, being between the cannula and pressure transducer in particular, a volume that is constant in volume is arranged.

Solche Vorrichtungen sind als Pipettiervorrichtungen, z. B. DE P 12 91 142, bekannt. Dabei ist der Druckgeber ein durch Hand betätigbarer Kolben, der in einer zylindrischen Führung bewegbar ist, auf welcher am freien Ende der Pipet te eine Pipettenspitze zur Aufnahme einer Probenflüssigkeit angeordnet ist. Durch die Handbetätigung ist die Kolben bewegung undefiniert im Verlauf des Hubes und - wenn keine Anschläge vorgesehen sind - auch in der Länge des Hubes. Solche Anschläge sind aber beispielsweise bei einer Pipet te aus der DE P 10 90 449 bekannt. Eine exakte Anpassungs fähigkeit fehlt daher. Such devices are available as pipetting devices, e.g. B. DE P 12 91 142, known. The pressure transmitter is on manually operated piston in a cylindrical Guide is movable, on which at the free end of the pipet a pipette tip to hold a sample liquid is arranged. The piston is operated by hand motion undefined during the stroke and - if none Stops are provided - also in the length of the stroke. Such attacks are, for example, in a pipet te known from DE P 10 90 449. An exact adjustment ability is therefore lacking.

Eine Dosierung der Aufnahme- und Abgabevolumina bei Pipetten ist beispielsweise aus der DE P 25 49 477 und . . . (Anmeldung DE OS 32 04 178.01-52) bekannt.A dosage of the intake and delivery volumes at Pipettes are for example from DE P 25 49 477 and . . . (Application DE OS 32 04 178.01-52) known.

Bei bekannten Pipettiervorrichtungen ist zwischen dem Kolben und dem aufzunehmenden Volumen der Flüssigkeit ein Luftpolster belassen, damit der Kolben nicht von der Flüssigkeit verunreinigt wird.In known pipetting devices is between the Piston and the volume of liquid to be absorbed Leave air cushions so that the piston does not come off the Liquid is contaminated.

Eine solche Pipettiervorrichtung ist ein Handgerät für Labortätigkeiten.Such a pipetting device is a handheld device for Laboratory activities.

Entsprechende Vorrichtungen sind auch in Form von Injek tionsspritzen bekannt, die als Kanüle eine Nadel haben, in welche durch Kolbenbewegung Flüssigkeit bis an den Kolben eingesaugt und wieder herausgestoßen werden kann.Appropriate devices are also in the form of injek known syringes that have a needle as a cannula, in which liquid moves up to the piston Piston can be sucked in and pushed out again.

In Form einer Spritze wird auch der hohle Durchgang eines zylindrischen Saugkörpers gefüllt oder entleert, wie aus der Europ. Pat. Anm. 0 032 719 hervorgeht. Solche Probe nahme-Vorrichtung eignet sich nicht für besondere Steue rungen zur Ausgabe von Flüssigkeiten, insbesondere kleinster Mengen.The hollow passage is also in the form of a syringe cylindrical suction body filled or emptied, like from the Europ. Pat. Note 0 032 719 emerges. Such a sample acquisition device is not suitable for special tax for dispensing liquids, in particular smallest quantities.

Die Erfindung befaßt sich im Zusammenhang mit der Vor richtung mit zwei Arten von Flüssigkeiten.The invention relates to the front direction with two types of liquids.

Einmal handelt es sich um eine Flüssigkeit mit höherem Partialdruck als eine wäßrige Lösung. Diese tropft bei unbeabsichtigtem Austritt leicht ab und verdampft bei Freigabe, so daß sie in besonderer Weise gehandhabt werden muß, wenn sie dosiert ausgegeben werden soll. Beispiels weise wird in diesem Zusammenhang als Flüssigkeit Methanol angeführt, das als Lösungs- und Reinigungsmittel vielfachen Einsatz findet. Entsprechend wird eine Gruppe von Flüssig keiten einbezogen, die sämtliche organische Flüssigkeiten beinhalten kann.One is a liquid with a higher one Partial pressure as an aqueous solution. This drips in unintentionally escapes easily and evaporates at Release so that they are handled in a special way must if it is to be dispensed in doses. Example In this context wise is called liquid methanol mentioned that multiply as a solvent and cleaning agent Used. Accordingly, a group of liquid which includes all organic liquids can include.

Zum anderen handelt es sich um Probenflüssigkeiten, die in lebende Zellen injiziert werden, wobei die Größen ordnung im Bereich der pl-Technik liegt. Bei ihr ergeben sich auch besondere Probleme hinsichtlich der Ausführung der Kanüle mit Querschnittsöffnung und gezogener Spitze in einer geringen Größenordnung, wie aus der DE-OS 32 04 040 bekannt ist. Unter Berücksichtigung, daß µ-Kapillaren verwendet werden, um die sehr kleine Proben volumina je zu injizierender Zelle zu behandeln. Diese Volumina liegen im Bereich von 10^-11 bis 10^-13 µl. Um eine solche Injektion durchführen zu können, wird eine µ-Kapillare mit gezogener Spitze verwendet, deren Außen durchmesser bei 1 µm und der Innendurchmesser bei 0,5 µm liegen, um überhaupt die Aufgabe der Behandlung lebender Zellen erreichen zu können. Solche Abmessungen sind für die Erfindung einbezogen.On the other hand, there are sample liquids that are injected into living cells, the order of magnitude being in the range of the PI technique. It also poses special problems with regard to the design of the cannula with a cross-sectional opening and a drawn tip in a small order of magnitude, as is known from DE-OS 32 04 040. Taking into account that µ-capillaries are used to treat the very small sample volumes per cell to be injected. These volumes are in the range of 10 ^-11 to 10 ^-13 µl. In order to be able to carry out such an injection, a μ-capillary with a drawn tip is used, the outside diameter of which is 1 μm and the inside diameter of 0.5 μm, in order to be able to achieve the task of treating living cells at all. Such dimensions are included for the invention.

Bei solchen Spitzen ergeben sich besondere Probleme auch hinsichtlich der Überwachung, insbesondere dann, wenn bei Injizierung in lebende Zellen eine Kontrolle durch Potentialänderung erfolgt. Beispielsweise wird da bei mit leitfähigen Flüssigkeiten verschiedener Zusammen setzung gearbeitet. Dazu wird auf die Dissertation EFFEKTE VON KALZIUM UND ANDEREN DIVALENTEN KATIONEN AUF DIE KONDUKTIVITÄT ELEKTRISCH ERREGBARER MEBRANEN, Gerhard Hofmeier, 1979, der Fakultät für Physik der Ludwig-Maximilians-Universität München, Seite 28, 29, verwiesen. Die Leitfähigkeit wird zur Überwachung aus genutzt im Zusammenhang mit einer elektrischen Potential änderung. Die Druckbildung erfolgt über Pneumatikbauteile, insbesondere aus einem vorhandenen Druckluftnetz über Druckregler und dergleichen. Dazu ist eine Fremdanlage notwendig, wobei der Übergang aus einem Hausdruckluftnetz oder aus einem Druckgas-Reservoir in eine außerordentlich fein zu bearbeitende Steuerung einen erheblichen Aufwand erfordert.There are special problems with such tips also with regard to monitoring, especially then if a control when injected into living cells by changing the potential. For example, there with different types of conductive liquids setting worked. This is done on the dissertation EFFECTS OF CALCIUM AND OTHER DIVALENT CATIONS ON THE CONDUCTIVITY OF ELECTRICALLY EXPENSIBLE MEBRANES, Gerhard Hofmeier, 1979, of the Faculty of Physics of the Ludwig Maximilians University Munich, page 28, 29, referred. The conductivity is used for monitoring used in connection with an electrical potential modification. The pressure is generated via pneumatic components, especially from an existing compressed air network Pressure regulator and the like. This is an external system necessary, the transition from a house compressed air network or from a pressurized gas reservoir into an extraordinary control to be machined a considerable effort required.

Mit Druckquellen in Form eines Gasdruckes arbeitet auch die bereits erwähnte Ausführung nach der DE-OS 32 04 040. Dabei wird die mit der Flüssigkeit gefüllte Kapillare über einen µ-Manipulator geführt und aus den zwei Gas luftquellen unter einer Ventilsteuerung betrieben, und zwar derart, daß eine Beaufschlagung mit drei Gasdrücken möglich ist. Hierbei handelt es sich einmal um einen verhältnismäßig hohen Druck zum Durchblasen der Spitze, zum anderen um einen niedrigeren Injektionsdruck und ferner noch um einen demgegenüber herabgesetzten Halte druck. Diese Drücke können von Hand durch ein Drei stellungsventil eingestellt werden. In einem Fall kommt aus der einen Gasdruckquelle der Injektionsdruck, der in einer Ventilstellung so weit über eine Drossel gedämpft werden kann, daß ein Überschwingen verhindert wird. Die Umschaltung auf die andere Gasdruckquelle führt dann zu dem zuerst erwähnten Druck zum Durchblasen der Spitze.Works with pressure sources in the form of gas pressure too the already mentioned version according to DE-OS 32 04 040. The capillary filled with the liquid passed over a µ manipulator and out of the two gas air sources operated under a valve control, and in such a way that an application of three gas pressures is possible. This is one relatively high pressure to blow through the tip, on the other hand a lower injection pressure and furthermore by a reduced hold print. These pressures can be manually by a three position valve can be set. In one case comes from the one gas pressure source the injection pressure, which in a valve position so far damped via a throttle overshoot can be prevented. The Switching to the other gas pressure source then leads to the first-mentioned tip blowing pressure.

Diese bekannte Ausführung ist aufwendig, weil sie von Fall zu Fall eingestellt werden muß. Auch wenn Regelventile zwischengeschaltet werden, führt eine der Druckänderungen in den Quellen zu abweichenden Drücken an der Kapillare. Die Druckvorräte müssen extern bereitgehalten werden. Die Druckregler selbst stellen einen zusätzlichen Aufwand aufgrund des Erfordernisses der zeitweiligen Druckabglei chung dar. Eine Programmierung für einen bestimmten Ablauf oder die Berücksichtigung der unterschiedlichen Zellmembra ne-Eigenschaften von Zelle zu Zelle ist praktisch nicht möglich. Eine solche Programmierung ist aber auch hinsicht lich der beiden verschiedenen Flüssigkeitsarten bezüglich ihres Einsatzes vielfach erwünscht.This well-known version is expensive because it is from case must be set on case. Even if control valves are interposed, one of the pressure changes different pressures on the capillary in the sources. The print supplies must be kept available externally. The Pressure regulators themselves represent an additional effort due to the need for temporary printing A programming for a certain process or taking into account the different cell membrane Ne properties from cell to cell is practically not possible. Such programming is also an option Lich of the two different types of liquids often desired for their use.

Besonders bei feinfühligen Steuerungen mit exakt dosierten Ausgaben von Flüssigkeiten ist aus "Methods in Enzymology, Volume 79, Interferons, Part B, 1981" Seite 78 bekannt, Verbindungen im Zusammenhang mit der Hochdruck-Chromato graphy flexibel genug zu machen, um keine Vibrationen auf eine µ-Pipette zu übertragen. Eine solche Ausgestal tung von Verbindungen ist problematisch, weil sie einer seits auch Schwingungen anregt und andererseits durch Deformationen Volumenänderungen herbeiführen kann, die keine genauen Dosierungen zulassen, auch wenn noch eine genügend starre Ausführung der Verbindungen angesprochen ist. Da Deformationen klein sein sollen, lassen sich solche bei einer im Sinne einer Schwingungsdämpfung flexiblen Ausführung nicht vermeiden, so daß die genannten Nachteile auftreten.Especially with sensitive controls with precisely metered Dispensing liquids is from "Methods in Enzymology, Volume 79, Interferons, Part B, 1981 "page 78 known, Connections related to the high pressure chromato to make graphy flexible enough to avoid vibrations to transfer to a µ-pipette. Such a shape Connection is problematic because it is one stimulates vibrations on the one hand and Deformations can cause volume changes that do not allow exact dosages, even if there is another enough rigid execution of the connections addressed is. Since deformations should be small, those in the sense of vibration damping do not avoid flexible execution, so that the above Disadvantages occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung der eingangs angegebenen Art auch im Hinblick auf die gesteuerte Ausgabe der beiden Flüssigkeitsarten dahingehend zu verbessern, daß jegliche externe Druck versorgung oder Vorratshaltung von Druckbehältern, die Platz und Geräte erfordern, vermieden werden und trotzdem eine Ausführung geschaffen wird, die mit einfachen Mitteln auf kleinem Raum auskommt und an programmierte Abläufe anpaßbar ist, wobei durch eine der Programmierung ver gleichbare Einstellung auch genaue Druckwerte in den in Frage kommenden Toleranzbereichen eingehalten werden können.The invention has for its object a Vorrich tion of the type specified also with regard to the controlled dispensing of the two types of liquid to improve that any external pressure supply or storage of pressure vessels, the Require space and equipment, be avoided and still an execution is created with simple means manages in a small space and with programmed processes is customizable, with one of the programming ver comparable setting also accurate pressure values in the possible tolerance ranges are observed can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen Druckgeber und Kanüle, insbesondere in der Ver bindung wenigstens ein Drucksensor angeordnet ist und eine Regelverbindung zwischen dem Drucksensor und einer Antriebs einrichtung für den Druckgeber vorgesehen ist. Der Ausdruck "wenigstens ein Drucksensor" bezieht ein, daß auch mehrere solcher Drucksensoren für unterschiedliche Bereiche ange ordnet sind.This object is achieved in that between pressure transmitter and cannula, especially in the ver binding at least one pressure sensor is arranged and one Control connection between the pressure sensor and a drive device for the pressure transmitter is provided. The expression "at least one pressure sensor" implies that several such pressure sensors for different areas are arranged.

Die Einschaltung des Drucksensors praktisch in der Aus gabestrecke in die Betätigung der Antriebseinrichtung läßt durch entsprechende Einstellung jede Anpassung zu, bildet aber auch eine unmittelbare Überwachung für die Tätigkeit des Druckgebers, der in diesem Fall nicht handgetrieben, sondern von der Antriebseinrichtung beweg bar und daher steuerbar ist.Turning on the pressure sensor practically in the off range in the actuation of the drive device allows any adjustment by appropriate setting, but also provides direct monitoring for the Activity of the pressure transmitter, which in this case is not hand-driven, but moved by the drive device cash and therefore controllable.

In einigen Anwendungen kann eine Verbindung zwischen Kanüle und Druckgeber nicht nur flexibel, sondern auch bis zu einem gewissen Maße elastisch sein, wenn im µl- Bereich gearbeitet wird. Ein solches gleichbleibendes Volu men wird beim Einsatz in der nl- bzw. pl-technik vorgesehen.In some applications, a connection between Cannula and pressure transmitter not only flexible, but also be elastic to a certain extent if in µl Area is being worked on. Such a constant volu men is intended for use in nl or pl technology.

Mit besonderem Vorteil ist die Antriebseinrichtung für den Druckgeber umsteuerbar und dieser Druckgeber in ver schiedene Richtungen einstellbar. Hierbei läßt sich nicht nur ein Ausgabedruck für die Flüssigkeit einstellen, sondern auch über einen Haltedruck hinausgehend eine Rückführung der Druckwerte an der Kanülenspitze. Das ist besonders vorteilhaft, wenn mit der Kanüle zugleich An teile, insbesondere einer Flüssigkeit aufgenommen und übertragen werden sollen, d. h. ein Vorgang vollzogen wird, der über das Halten der Flüssigkeit hinausgeht.The drive device for is particularly advantageous the pressure transmitter reversible and this pressure transmitter in ver different directions adjustable. Here you can not only set an outlet pressure for the liquid, but also one beyond a holding pressure Feedback of the pressure values at the tip of the cannula. This is Particularly advantageous if the needle is on at the same time parts, especially a liquid and to be transferred, d. H. an operation has been carried out that goes beyond holding the liquid.

Eine solche Umsteuerung kann zwar auch in Abhängigkeit von Ausgangsgrößen des Drucksensors erfolgen. Sie wird aber in erster Linie in Abhängigkeit von eingespeisten Programmen durchgeführt. Solche Programme bilden praktisch Steuercharakteristika, die vorgehalten werden.Such a reversal can also be dependent output variables of the pressure sensor. she will but primarily depending on the fed in Programs carried out. Such programs make practical Tax characteristics that are maintained.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Druckgeber ein Kolben, der in einer zylindrischen Führung bewegbar ist, an die die Verbindung angeschlossen ist. Dadurch wird praktisch eine Kolbenpumpe geschaffen, mit der die Untersteuerung des Drucksensors mit großem Auflösungs vermögen sehr fein steuerbar ist.In a preferred embodiment, the pressure transmitter a piston that is movable in a cylindrical guide to which the connection is connected. Thereby a piston pump is practically created with which the Understeering of the pressure sensor with high resolution assets are very finely controllable.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist der Druckgeber eine Membrane in einem Gehäuse, an das die Kanüle oder ein entsprechendes Element, gegebenen falls auch als Zwischenglied die Verbindung angeschlossen ist. Diese Membrane läßt sich durch die Antriebseinrich tung in beiden Richtungen auswölben, so daß dadurch An triebsimpulse bzw. Druckverhältnisse in der Kanüle ein stellbar sind.According to another advantageous embodiment the pressure transmitter has a membrane in a housing to which the cannula or a corresponding element if the connection is also connected as an intermediate link is. This membrane can be driven by the drive bulge in both directions, so that thereby drive impulses or pressure conditions in the cannula are adjustable.

Mit diesem Druckgeber weist die Antriebseinrichtung in einer zweckmäßigen Ausgestaltung eine hin- und herbeweg bare Stange in Form einer Kolbenstange oder einer Spindel auf, die mit dem Druckgeber in Verbindung steht. Dabei ist die Antriebseinrichtung selbst in einer vorteilhaften Ausführungsform ein Schrittmotor, der unter einer Dreh winkel-Überwachung steht. Solche Schrittmotoren sind bekannt und geeignet, einen Antrieb in kleinsten Schritten zwecks guter Dosierung durchzuführen.With this pressure transmitter, the drive device in an appropriate design a back and forth bare rod in the form of a piston rod or a spindle that is connected to the pressure transmitter. Here the drive device itself is advantageous Embodiment a stepper motor, which is under a rotation angle monitoring is available. Such stepper motors are known and suitable, a drive in the smallest steps for the purpose of good dosing.

In einer anderen vorteilhaften Ausführung ist die Antriebs einrichtung eine Magnetanordnung, die mit dem Druckgeber, insbesondere mit einer Zusatzeinrichtung zusammenwirkt, wobei die Magnetanordnung einstellbar ist. Die Einstellung kann räumlich auch entlang der Bewegungsstrecke des Druck sensors vorgesehen sein.In another advantageous embodiment, the drive device a magnet arrangement, which is connected to the pressure transmitter, interacts in particular with an additional device, the magnet arrangement being adjustable. The setting can also be spatially along the movement path of the print sensors may be provided.

Eine solche Antriebseinrichtung eignet sich besonders im Zusammenhang mit einem Druckgeber in Form einer Membrane. Dabei wird nicht ausgeschlossen, daß der Druckgeber selbst einen Anker trägt, der unmittelbar mit der Magnetanordnung zusammenwirkt. Dabei können auch verschiedene Bewegungszonen vorteilhaft durch getrennte Erregungswicklungen bestimmt werden, die auch in diesem Fall nach einem Programm oder in Abhängigkeit von Werten des Drucksensors schaltbar sind.Such a drive device is particularly suitable in Connection with a pressure sensor in the form of a membrane. It is not excluded that the pressure sensor itself carries an anchor that is directly connected to the magnet arrangement cooperates. Different movement zones can also be used advantageously determined by separate excitation windings in this case too, according to a program or are switchable depending on the values of the pressure sensor.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist auch als sogenannte Zusatzeinrichtung an dem als Membrane ausgeführten Druckgeber eine Zylinderspule angeordnet, die in einen Spalt einer Magnetanordnung eintaucht und über eine mit dem wenigstens einen Drucksensor verbundene Regelschaltung durch Einstellung der Strom- und/oder Spannungswerte steuerbar ist. Dabei bleibt eine Einstel lung der Magnetanordnung oder Zusatzeinrichtung vorbehal ten. Bevorzugt wird, daß die Magnetanordnung aus Perma nentmagneten besteht und die Zylinderspule durch Einstel lung und/oder Spannungswerte steuerbar ist.According to a particularly advantageous embodiment also as a so-called additional device on the membrane executed pressure transducer arranged a solenoid, which dips into a gap in a magnet arrangement and via one connected to the at least one pressure sensor Control circuit by setting the current and / or Voltage values can be controlled. A setting remains development of the magnet arrangement or additional device subject to It is preferred that the magnet arrangement made of perma There is a magnet and the solenoid by adjusting tion and / or voltage values is controllable.

Diese Ausführung hat auch den Vorteil sowohl einer Selbst ausrichtung der an sich flexiblen Membrane als auch der Möglichkeit einer sehr feinfühlig ansprechenden Steuerung.This version also has the advantage of both self Alignment of the flexible membrane as well as the Possibility of a very responsive control.

Einbezogen wird vorteilhaft eine Regelverbindung als ein stellbares Gestänge zwischen dem Drucksensor und der An triebseinrichtung. Hierbei liefert der Drucksensor mecha nische Ausgangswerte, die weitergegeben werden können auf Schalteinrichtungen am Schrittmotor oder an der Magnet einrichtung.A control connection is advantageously included as a adjustable linkage between the pressure sensor and the on drive device. The mecha pressure sensor delivers this initial values that can be passed on Switching devices on the stepper motor or on the magnet Facility.

Gemäß der besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Drucksensor mit dem Eingang einer Recheneinrichtung ver bunden, an deren Ausgang die Antriebseinrichtung ange schlossen ist. Die Recheneinrichtung weist Programm speicher mit Steuerkennlinien auf, welche in Abhängigkeit von der Flüssigkeit und/oder der Form der Kanüle einstell bar sind. Dadurch läßt sich eine sehr feinfühlige Anpas sung an die jeweiligen Bedingungen erreichen und die Flüssigkeiten sind in optimaler Weise zu dosieren, wobei zugleich auch die Rückhaltung oder eine gewisse Rücksau gung der Flüssigkeiten erreichbar ist.According to the particularly preferred embodiment, the Ver pressure sensor with the input of a computing device bound at the output of the drive device is closed. The computing device has a program store with control characteristics, which are dependent of the liquid and / or shape of the cannula are cash. This allows a very sensitive adjustment achieve the respective conditions and the Liquids are to be dosed optimally, whereby at the same time also restraint or a certain backsliding supply of liquids is accessible.

Es versteht sich gemäß obigen Darlegungen, daß bei Ver arbeitung einer Flüssigkeit mit höherem stoffabhängigen Partialdruck als wäßrige Lösung vorteilhaft die Kanüle mit einer Bemessung zum Einsatz in der µl-Technik vorgesehen ist und einen Austrittsquerschnitt in der Größenordnung von 0,1 bis 2 mm hat. In diesem Zusammenhang schafft die soweit beschriebene Vorrichtung eine besonders günstige Lösung.It goes without saying that in Ver working a liquid with higher substance-dependent Partial pressure as an aqueous solution advantageously the cannula designed for use in µl technology and has an exit cross section on the order of 0.1 to 2 mm. In this context, it creates so far described device a particularly cheap solution.

In der anderen Ausführungsform, in welcher die Kanüle als Kapillare mit einer Bemessung zum Einsatz in der nl- bzw. pl-Technik vorgesehen ist, ist mit besonderem Vorteil zwi schen dem Druckgeber und der Flüssigkeit in der Kapillare der Gas-Körper mit gegebenenfalls Luft angeordnet. Ein sol cher Gas-Körper stellt ein kompressibles Medium dar. Er wirkt als Dämpfung und koppelt praktisch die Probeflüssig keitsausgabe von Impulswirkungen der Antriebseinrichtung ab und gewährleistet schon in diesem Fall eine gleichbleibende Flüssigkeitsausgabe bei der Injektion in lebende Zellen. In the other embodiment, in which the cannula as Capillary with a dimensioning for use in the nl or pl technology is provided, is particularly advantageous between between the pressure transmitter and the liquid in the capillary the gas body is arranged with air if necessary. A sol cher gas body is a compressible medium. He acts as a damping and practically couples the sample liquid output of impulse effects of the drive device and guarantees a constant one in this case Dispensing fluid when injected into living cells.

Vorteilhaft hat dabei, wie an sich bekannt, die Kapillare an ihrer sich verjüngenden Spitze eine Austrittsöffnung mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 0,5 µm. Die sich verjüngende Spitze kann dabei auch im Zusammenhang mit der Viskosität der Flüssigkeit einen besonderen Wider stand bilden, der in speziellen Ausführungen durch eine konische Verjüngung auch in bestimmter Weise herbeigeführt sein kann. In diesem Fall wirkt sich der kompressible Gas- Körper bei unterschiedlichen Dichten der Medien zweckmäßig aus, weil er sich spannt und bei Überschreiten eines Schwellenwertes die Flüssigkeit ausstößt. Hierbei wird einbezogen, daß eine im wesentlichen zum Druckaufbau pro portionale Ausgabe vorgesehen ist.As is known per se, the capillary is advantageous an outlet opening at its tapered tip with a diameter of the order of 0.5 µm. The tapered tip can also be related with the viscosity of the liquid a special contradiction form, which in special versions by a conical tapering also brought about in a certain way can be. In this case, the compressible gas Body useful with different media densities because it tightens and when one is exceeded Threshold the liquid ejects. Here will included that one essentially to build pressure per proportional output is provided.

In einer speziellen Ausgestaltung ist eine Druckumsteue rung des Druckgebers zur Einstellung eines Unterdrucks an den Kapillaren vorteilhaft, weil die Probenflüssigkeit sparsam zu verwenden ist und beim Übergang zwischen ver schiedenen Zellen die Rückhaltung leicht eingestellt wer den kann. Dieses erfolgt dabei ohne die trägheitsbekannten Magnetventil-Umstellungen, die gegen Federn arbeiten. In a special embodiment, a pressure change is tion of the pressure transmitter for setting a negative pressure on the capillaries advantageous because of the sample liquid is to be used sparingly and in the transition between ver retentions easily set in different cells that can. This is done without the inertia known Solenoid valve conversions that work against springs.

Einerseits kann die Umsteuerung eines Schrittmotors im erforderlichen Leistungsbereich praktisch trägheitslos vollzogen werden und andererseits läßt sich die Auslenkung einer Membrane in der einen oder anderen Richtung mit höchster Genauigkeit steuern.On the one hand, the reversal of a stepper motor in required performance range practically inertia be carried out and on the other hand the deflection a membrane in one direction or the other control with maximum accuracy.

Vorteilhaft wird einbezogen, daß zwischen der Kapillare und der im Volumen gleichbleibenden starren, gegebenenfalls flexiblen Verbindung ein Raum mit dem Gaspolster angeord net ist und daß dieser zylindrische Raum als Kapillaren halter angeordnet ist. Hierdurch werden bereits günstige Arbeitsbedingungen erreicht.It is advantageously included that between the capillary and the rigid in volume, if necessary flexible connection arranged a room with the gas cushion is net and that this cylindrical space as capillaries holder is arranged. This will already be cheap Working conditions reached.

Zweckmäßig wird ein inertes Gas verwendet. Einbezogen wird auch vorteilhaft, daß zwischen der Flüssigkeit, insbe sondere dem Gas-Körper und dem Druckgeber, eine Übertra gungsflüssigkeit angeordnet ist. Diese Übertragungsflüs sigkeit ist inkompressibel. Es kann eine inerte Flüssig keit sein. Sie stellt insbesondere den Übergang zwischen der zylindrischen Führung eines Kolbens oder dem Membranen gehäuse und insbesondere der kleineren Querschnitt auf weisenden Verbindung oder der Kanüle unmittelbar her. Durch das Volumen dieser Flüssigkeit läßt sich dabei die Größe des kompressiblen Gas-Körpers einstellen, so daß die Übertragungsflüssigkeit ein Steuerelement ist.An inert gas is expediently used. Included is also advantageous that between the liquid, esp especially the gas body and the pressure transmitter, a transfer supply liquid is arranged. These transfer rivers liquid is incompressible. It can be an inert liquid be. In particular, it represents the transition between the cylindrical guide of a piston or the membrane housing and in particular the smaller cross section pointing connection or the cannula immediately. The volume of this liquid allows the Adjust the size of the compressible gas body so that the Transmission fluid is a control.

Die soweit beschriebene Vorrichtung kann kompakt ausge führt und leicht an bestimmte Bedingungen angepaßt werden. The device described so far can be compact leads and can be easily adapted to certain conditions.

Unter Einbeziehung der Verarbeitung beider Flüssigkeits arten, die oben angesprochen sind, bzw. der beiden Tech niken in bestimmter Größenordnung wird bevorzugt, daß der Drucksensor mit hohem Auflösungsvermögen ein dem Druck entsprechendes elektrisches Signal erzeugt und da mit eine druckabhängig arbeitende Schaltung der Antriebs einrichtung den Austritt einer vorgesehenen Flüssigkeits dosis aus der Kapillare steuert, wobei eine Zeitsteuerung in Abhängigkeit von der Einschaltung der Antriebseinrich tung zur Herstellung des Ausgabedrucks vorgesehen ist und der Schaltungszeitpunkt in Abhängigkeit von der Kompres sibilität des Gas-Körpers, der Viskosiät der Flüssigkeit und der Spitzenform der Kapillare vorgesehen ist. Hierin liegt die Möglichkeit einer automatischen Anpassung an bestimmte Arbeitsbedingungen, die praktisch trägheitslos in die verschiedenen Zustände übergehen und dabei eine erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung ermöglichen. Dabei werden verschiedene Einsatzmöglichkeiten und Be triebsmittel unter entsprechender Abwandlung einbezogen.Including the processing of both liquids types mentioned above, or the two tech Techniques of a certain size are preferred that the high resolution pressure sensor Pressure corresponding electrical signal generated and there with a pressure-dependent circuit of the drive device the outlet of an intended liquid dose from the capillary controls, with a time control depending on the activation of the drive unit device is provided for producing the output pressure and the switching time depending on the compress sensitivity of the gas body, the viscosity of the liquid and the tip shape of the capillary is provided. Here in there is the possibility of an automatic adjustment certain working conditions that are practically inertia transition into the different states and thereby one enable increased operating speed of the device. Different uses and loading gear included with appropriate modification.

Ein Drucksensor einer solchen Ausführungsform im pl-Be reich ist beipsielsweise eine handelsüblich verfügbare Type KPY 31 R von der Firma Siemens mit einer Auflösung von +/- 20 mbar.A pressure sensor of such an embodiment in the pl-Be rich is, for example, one that is commercially available Type KPY 31 R from Siemens with a resolution of +/- 20 mbar.

Es wird einbezogen, daß die Antriebseinrichtung durch vor gegebene Schaltpunkte auslösbar ist, deren elektrisches Steuersignal vom Drucksensor lieferbar ist. It is included that the drive means through in front given switching points can be triggered, their electrical Control signal from the pressure sensor is available.

Die Zeitsteuerung der erwähnten Recheneinrichtung fordert eine automatische Betriebsweise. Das bedeutet, daß die Recheneinrichtung oder aber auch eine entsprechende Regel schaltung mit einem Zeitgeberblock ausgestattet ist, der Umschaltungen auslöst. Dadurch lassen sich nicht nur unmittelbar im Ablauf des Betriebs der Vorrichtung An passungen herstellen, sondern in Verbindung mit den er wähnten Programmspeichern auch Programm-Kennlinien in diesen Speichern an die genannten Bedingungen anpassen.The timing of the above-mentioned computing device demands an automatic mode of operation. That means that Computing device or a corresponding rule circuit is equipped with a timer block that Triggers switching. This not only allows immediately in the course of the operation of the device produce fits, but in connection with the he mentioned program memories also program characteristics in adapt these memories to the specified conditions.

Vorzugsweise ist in diesem Zusammenhang eine zeitlich bemessene Umsteuerung der Antriebseinrichtung zur Druck entlastung zum Schaltungszeitpunkt und Ausschaltung der Antriebseinrichtung der zeitlich bemessenen Umsteuerung vorgesehen. Die erforderlichen Schalteinrichtungen werden einbezogen.In this context, a temporal is preferred dimensioned reversal of the drive device for pressure Relief at the time of switching and switching off the Drive device for the timed reversal intended. The necessary switching devices will be involved.

Eine andere vorteilhafte Ausführung vereinigt die Antriebs einrichtung in einheitlicher Ausführung mit dem Drucksen sor und einem mechanischen Ausgangselement in ein Getriebe zum Antrieb einer Kolbenstange oder Spindel.Another advantageous embodiment combines the drive Furnishing in a uniform design with the pressure sensor sor and a mechanical output element in a transmission to drive a piston rod or spindle.

Ein besonderes Merkmal besteht in der Anordnung einer Bypass-Öffnung, die durch ein mechanisch exakt gesteuer tes Ventil betätigbar ist. Hierbei ist eine verschließbare Bypass-Öffnung an einen Raum angeschlossen, der zugleich als Kapillarenhalter dient und der Kapillare vorgeschaltet ist. Zur Betätigung wird in vorteilhaften Ausführungsformen eine Funktionsverbindung zwischen dem Ventil und einer Recheneinheit oder einem Drucksensor einbezogen. A special feature is the arrangement of a Bypass opening, controlled by a mechanically precise tes valve is actuated. Here is a lockable Bypass opening connected to a room that at the same time serves as a capillary holder and upstream of the capillary is. In advantageous embodiments a functional connection between the valve and one Computing unit or a pressure sensor included.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs beispielen gezeigt, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigtThe invention is based on execution shown examples shown in the drawing are. In the drawing shows

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 1 is a schematic view of an apparatus according to the invention;

Fig. 2 eine schematische und im Schnitt gezeigte Teilansicht in prinzipieller Darstellung mit einem Druckgeber als Membrane einer besonderen Ausgestal tung der Antriebseinrichtung und auch ihrer Ansteuerung; Fig. 2 is a schematic and sectioned partial view in principle with a pressure sensor as a membrane of a particular Ausgestal device of the drive device and its control;

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht im Schnitt für eine weitere Ausgestaltung mit einem Druckgeber als Kolben; Figure 3 is a schematic side view in section for a further embodiment with a pressure sensor as a piston.

Fig. 4 eine Teildarstellung aus Fig. 1 zur Erläuterung einer besonderen Ausgestaltung. Fig. 4 is a partial view from Fig. 1 to explain a particular embodiment.

In allen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugs zeichen bezeichnet.In all figures, the same parts have the same reference sign.

Die Fig. 1 zeigt eine vorteilhafte Ausführung mit einer Kanüle 1 vorteilhaft als µ-Kapillare zur Aufnahme einer in eine Zelle zu injizierenden Flüssigkeit. Diese µ-Kapillare befindet sich an einem zugleich als Kapillarenhalter dienenden Raum 2, der über eine flexible Verbindung 3, beispielsweise einen Schlauch, mit einer zylindrischen Führung bzw. einem Zylinder 4 verbunden ist. Der Raum 2 kann beliebigen Querschnitt haben. In einer besonderen Ausführungsform ist er zylindrisch. Fig. 1 shows an advantageous embodiment with a cannula 1 is advantageous as μ capillary for receiving a liquid to be injected into a cell. This μ-capillary is located in a space 2 which also serves as a capillary holder and is connected to a cylindrical guide or a cylinder 4 via a flexible connection 3 , for example a hose. The room 2 can have any cross section. In a special embodiment, it is cylindrical.

Gemäß Fig. 1 handelt es sich um die Ausführung, in der der Druckgeber 5 ein Kolben ist. Dieser Kolben ist in der zylindrischen Führung des Zylinders 4 zur Wand des Zylin ders abgedichtet bewegbar. Er wird von einer Gewinde spindel 6 angetrieben, die an dem Läufer eines Schritt schaltmotors 7 befestigt ist. Dieser Schrittschaltmotor ist in üblicher Weise für die Fortschaltung in kleinen Winkelschritten ausgeführt. Diese bekannte Ausführung ist nicht näher dargestellt. FIG. 1 is the embodiment in which the pressure transducer 5 is a piston. This piston is sealed in the cylindrical guide of the cylinder 4 to the wall of the cylinder movable. It is driven by a threaded spindle 6 , which is attached to the rotor of a stepping motor 7 . This stepper motor is designed in the usual way for advancing in small angular steps. This known embodiment is not shown in detail.

Etwa im Bereich des Anschlusses der Verbindung 3 an den Zylinder 4 ist an diesem ein an sich bekannter Drucksen sor 8 mit hohem Auflösevermögen angeordnet. Solche Druck sensoren sind handelsmäßig verfügbar und beispielsweise bekannt unter der Handelsbezeichnung KP Y 31 R von Firma Siemens.Approximately in the area of the connection of the connection 3 to the cylinder 4 , a pressure sensor 8 known per se is arranged there with a high resolving power. Such pressure sensors are commercially available and are known, for example, under the trade name KP Y 31 R from Siemens.

Der Drucksensor ist in diesem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 über eine Steuerverbindung 9 mit dem Schrittschalt motor 7 verbunden. Im Ausführungsbeispiel liegt in dieser Steuerverbindung eine Recheneinrichtung 10 und ein Ver stärker 11. In der Recheneinrichtung werden die im Druck sensor erzeugten elektrischen Signale umgesetzt in Steuer impulse für den Schrittmotor.The pressure sensor is connected to the stepping motor 7 in this exemplary embodiment according to FIG. 1 via a control connection 9 . In the exemplary embodiment, a control device 10 and a amplifier 11 are located in this control connection. In the computing device, the electrical signals generated in the pressure sensor are converted into control pulses for the stepper motor.

Die im ganzen in einem Gehäuse 12 angeordnete Vorrich tung hat einen Spannungs- und Stromversorgungsteil 13 mit einem Anschluß 14 an ein Netz und den Ausgangsver bindungen an jeweilige Baugruppen. Die Recheneinrichtung 10 ist durch eine in der Wand des Gehäuses 12 angebrach te Tastatur 15 programmierbar, wozu auf obige Ausführun gen hingewiesen wird. Die Art der Programmierung kann einerseits von der Art der zu verarbeitenden Flüssig keiten, ihrer Dosierung und einem entsprechenden Ausgabe takt, auch im Hinblick auf die Form der verwendeten Kanüle oder Kapillare erfolgen. Der jeweilige Vorgang wird auf einer Anzeigetafel 16 zwecks möglicher Überwachung zur Kenntnis gebracht, wobei auch Fehleranzeigen einbezogen werden.The whole arranged in a housing 12 Vorrich device has a voltage and power supply part 13 with a connection 14 to a network and the output connections to respective assemblies. The computing device 10 is programmable by a keyboard 15 attached in the wall of the housing 12 , for which reference is made to the above statements. The type of programming can on the one hand depend on the type of liquid to be processed, its dosage and a corresponding output, also with regard to the shape of the cannula or capillary used. The respective process is brought to the attention of a display panel 16 for the purpose of possible monitoring, whereby error displays are also included.

Das Gehäuse beinhaltet eine kompakte Baugruppe mit einer flexiblen Leitung 17 zu einem als Stecker ausgeführten Anschluß 14 und mit der herausgeführten flexiblen Ver bindung zur Kanüle 1.The housing contains a compact assembly with a flexible line 17 to a connector 14 and with the flexible connection to the cannula 1 .

Die Betätigung kann durch die Tastatur 15 in einer Wand des Gehäuses gesteuert werden.The actuation can be controlled by the keyboard 15 in a wall of the housing.

Einbezogen wird eine Fußtaste 18 mit einer Funktionsver bindung 19 in das Gehäuse 12 und einem Funktionsanschluß an die Recheneinrichtung 10 zu einer erleichterten Aus lösung, wenn nämlich die Kanüle mit dem vom zylindrischen Raum gebildeten Instrumentenhalter geführt wird.A foot switch 18 is included with a function connection 19 in the housing 12 and a function connection to the computing device 10 to facilitate the solution, namely when the cannula is guided with the instrument holder formed by the cylindrical space.

Damit wird eine kompakte Baugruppe geschaffen aus einem Gehäuse mit einer schlauchartigen, flexiblen Leitung als Austrittsöffnung in fester Verbindung zum zylindrischen Raum und Kanüle 1 einerseits und ferner mit der flexiblen Leitung 17 zum als Verbindungseinrichtung ausgeführten Stecker.Thus, a compact assembly is created from a housing with a hose-like, flexible line as an outlet opening in a fixed connection to the cylindrical space and cannula 1 on the one hand and also with the flexible line 17 to the connector designed as a connecting device.

Das Gehäuse 12 faßt dabei räumlich in festen Zuordnungen den Zylinder 4, die Antriebseinrichtung 7, die Rechen einrichtung 10, in ihrer Wand die Tastatur 15 und die Anzeigetafel 16 zusammen. Diese räumliche Ausführung auf kleinster Basis ist eine besonders vorteilhafte Ausge staltung.The housing 12 summarizes spatially in fixed assignments the cylinder 4 , the drive device 7 , the rake device 10 , the keyboard 15 and the display panel 16 together in their wall. This spatial execution on a very small basis is a particularly advantageous configuration.

Im Zusammenhang mit der beschriebenen Gewindespindel 6 als Teil der Antriebseinrichtung, gegebenenfalls auch in der Ausgestaltung als Kolbenstange, wird die Hin- und Her bewegung durch Anschlagkontakte 20, 21 in Form von End schaltern mit einem Bestätigungselement 22 an der Gewinde spindel 6 oder Kolbenstange gegen Überbewegung geschützt.In connection with the described threaded spindle 6 as part of the drive device, possibly also in the design as a piston rod, the back and forth movement by stop contacts 20, 21 in the form of limit switches with a confirmation element 22 on the threaded spindle 6 or piston rod against over-movement protected.

Für die Bewegung in Form einer Kolbenstange ist die Aus führung leicht übersichtlich. Auch die Gewindespindel 6 ist in ihrer axialen Richtung mit dem Betätigungselement 22 zwischen den Endschaltern 20 und 21 bewegbar.For the movement in the form of a piston rod, the design is easy to understand. The threaded spindle 6 can also be moved in its axial direction with the actuating element 22 between the limit switches 20 and 21 .

Für den Fall - was nicht ausgeschlossen wird -, in welchem die Gewindespindel auch den Druckgeber 5 in Form eines Kolbens durchsetzt, der mit einer Mutter aufgesetzt ist und in Abhängigkeit von der Drehung der Gewindespindel bewegbar ist, versteht sich, daß dann das Betätigungs element 22 auch als Mutter auf die Gewindespindel aufge setzt und durch eine äußere, axial gerichtete Anschlag führung undrehbar gehalten ist, so daß dann das Betäti gungselement 22 auch zwischen den Endschaltern 20 und 21 hin- und herwandert.In the case - which is not excluded - in which the threaded spindle also passes through the pressure sensor 5 in the form of a piston which is attached with a nut and can be moved as a function of the rotation of the threaded spindle, it is understood that the actuating element 22 is also set up as a nut on the threaded spindle and is held non-rotatably by an external, axially directed stop, so that the actuating element 22 then also moves back and forth between the limit switches 20 and 21 .

In Fig. 2 ist der Druckgeber als Membrane 35 ausgeführt. Diese Membrane ist mit ihrem äußeren Rand in einer abge dichteten Halterung 36 in einem Gehäuse 37 gehalten, an das die Verbindung 3 oder aber auch die Kanüle oder Kapil lare 1 angeschlossen ist. In den Übergang zwischen Gehäuse 36 und Verbindung 3 bzw. Kanüle 1 ist der Drucksensor 8 eingeführt.In Fig. 2 the pressure sensor is designed as a membrane 35 . This membrane is held with its outer edge in a sealed holder 36 in a housing 37 to which the connection 3 or the cannula or capillary tube 1 is connected. The pressure sensor 8 is inserted into the transition between the housing 36 and the connection 3 or cannula 1 .

Es wird einbezogen, gemäß bisheriger Beschreibung die Mem brane 35 als Druckgeber 5 durch eine Kolbenstange oder Spindel 6 (Fig. 1) anzutreiben. Es wird einbezogen, die Kolbenstange oder Spindel 6 mit einem Linear-Motor anzu treiben.It is included, according to the previous description, the membrane 35 as a pressure transmitter 5 by a piston rod or spindle 6 ( Fig. 1) to drive. It is included to drive the piston rod or spindle 6 with a linear motor.

Bei der Ausführung des Druckgebers 5 als Membrane 35 liegt jedoch eine vorteilhafte Ausführung darin, daß in der Membrane ein Magnetanker und außerhalb des Gehäuse 36 eine Magnetanordnung angeordnet ist. Dabei kann die Magnet anordnung in mehrere getrennt einschaltbare Zonen aufge teilt sein.When the pressure transmitter 5 is designed as a membrane 35 , however, an advantageous embodiment is that a magnet armature is arranged in the membrane and a magnet arrangement is arranged outside the housing 36 . The magnet arrangement can be divided up into several separately switchable zones.

In der gezeigten besonders bevorzugten Ausführung ist an der aus unmagnetischem und flexiblem Material bestehenden Membrane 35 eine Zylinderspule 38 angeordnet, welche in einen Spalt 39 einer Magnetanordnung 40 eintaucht. Hierbei handelt es sich um eine Magnetanordnung aus Permanent magneten mit einem zylindrischen Magnetelement 41 auf einer zur Magnetanordnung gehörenden Grundplatte 42, die unter Umständen auch als Magnet ausgeführt sein kann, ins besondere aber einen Rückschluß zwischen dem äußeren ring förmigen Magnetelement und einem mittleren zylindrischen Magnetelement 43 bildet, wobei zwischen den Teilen 41 und 43 der Spalt 39 angeordnet ist. Die Zylinderspule 38 ist über eine herausgeführte Anschlußleitung 44 mit einer elektrischen Regelschaltung 45 verbunden, in welche die Steuerverbindung 9 als Drucksignalleitung geführt ist.In the particularly preferred embodiment shown, a cylinder coil 38 is arranged on the membrane 35 , which consists of non-magnetic and flexible material, and which plunges into a gap 39 of a magnet arrangement 40 . This is a magnet arrangement made of permanent magnets with a cylindrical magnetic element 41 on a base plate 42 belonging to the magnet arrangement, which can also be designed as a magnet under certain circumstances, but in particular a conclusion between the outer ring-shaped magnetic element and a central cylindrical magnetic element 43 forms, the gap 39 being arranged between the parts 41 and 43 . The solenoid 38 is connected via a lead line 44 to an electrical control circuit 45 , in which the control connection 9 is guided as a pressure signal line.

Es versteht sich, daß über der Membrane 35 ein Druckraum 46 für die Flüssigkeit angeordnet ist und die Membrane 35 in Abhängigkeit von dem Strom und/oder der Spannung, wel che über die Anschlußleitung 44 in die Zylinderspule 38 eingegeben werden, nach oben oder unten bewegbar ist, und zwar durch Feldüberlagerung in dem Feld der Magnet anordnung 40 aus Permanentmagneten.It is understood that a pressure chamber 46 for the liquid is arranged above the diaphragm 35 and the diaphragm 35 depending on the current and / or voltage, which che are entered via the connecting line 44 in the solenoid 38 , movable up or down is, by field overlay in the field of the magnet assembly 40 of permanent magnets.

Fig. 3 zeigt eine mechanisch räumlich geschlossene Bau gruppe 63 mit topfförmigem Querschnitt. Von dieser geht oben der Drucksensor 8 in die zylindrische Führung 4, wobei das Gehäuse der Baugruppe 63 nicht nur die zylin drische Führung 4 aufnimmt und anschließt, sondern auch in ihrer Basis die Antriebseinrichtung 7, so daß hier eine räumlich geschlossene Einheit vorliegt. Fig. 3 shows a mechanically spatially closed construction group 63 with a cup-shaped cross section. From this goes above the pressure sensor 8 in the cylindrical guide 4, wherein the housing of the module 63 receives not only the zylin-cylindrical guide 4 and connects, but also in its base, the driving means 7, so that here a spatially closed unit is present.

Gemäß Fig. 4 ist am Raum 2, der gegebenenfalls zylindrisch sein kann, eine Bypass-Öffnung 84 angeordnet, die durch ein mechanisches, sehr exakt gesteuertes Ventil 85 ange schlossen ist, um einem Stutzen 86 entweder aus einer nicht gezeigten Quelle Mittel einzuführen oder über diesen Stutzen 86 eine Entlastung herbeizuführen.According to FIG. 4, on the space 2 which may optionally be cylindrical, arranged a by-pass port 84 which is by a mechanical, very precisely controlled valve 85 is closed, to a nozzle 86 either from a source not shown to introduce agents or to bring relief to this nozzle 86 .

Das Ventil 85 steht über eine insbesondere mechanische Funktionsverbindung 87 mit einer Antriebsvorrichtung 88 in Verbindung, welche eine sehr genaue Steuerung des Ventils bewirkt. Diese Steuerung dieses Ventils kann über zwei Anschlüsse erfolgen, und zwar entweder über eine druckabhängige Funktionsverbindung 89 mit Anschluß an den Drucksensor 8 oder über eine andere elektrische Funktions verbindung 90 mit Anschluß an die Recheneinrichtung 10. Dadurch ist es möglich, die ein sehr vorteilhaftes Merkmal bildende Bypass-Öffnung 84 in besonderer Weise zu steuern. Durch diese Bypass-Öffnung kann die Kanüle 1 bzw. Kapillare mit der Probeflüssigkeit versehen werden bzw. kann auch unter Einsatz von in Fig. 1 nicht dargestellten Steuer mitteln eine Druckentlastung am hinteren Ende der Kanüle oder Kapillare 1 eingeführt werden.The valve 85 is connected via a mechanical connection 87, in particular, to a drive device 88 , which brings about very precise control of the valve. This control of this valve can take place via two connections, either via a pressure-dependent function connection 89 with connection to the pressure sensor 8 or via another electrical function connection 90 with connection to the computing device 10 . This makes it possible to control the bypass opening 84 , which is a very advantageous feature, in a special way. Through this bypass opening, the cannula 1 or capillary can be provided with the sample liquid or a pressure relief can also be introduced at the rear end of the cannula or capillary 1 using control means (not shown in FIG. 1).

Claims

1. Device for the controlled dispensing of liquids, with a cannula for receiving the liquid and an axially movable pressure transducer at one end of the cannula, in particular a connection having a constant volume is arranged between the cannula and pressure transducer, characterized in that between the pressure transducer ( 5 , 35 ) and cannula ( 1 ), in particular in the connection ( 3 ) at least one pressure sensor ( 8 ) is arranged and a control connection ( 9 ) between the pressure sensor ( 8 ) and a drive device ( 7, 40 ) is provided for the pressure transmitter .

2. Device according to claim 1, characterized in that the drive device ( 7 ) for the pressure transmitter ( 5, 35 ) can be reversed and this pressure transmitter ( 5 ) is adjustable in various directions.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the reversal as a function of output sizes of the pressure sensor ( 8 ), in particular in dependence on the speed of the programs fed in is provided.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure transmitter is a piston ( 5 ) which is movable in a cylindrical guide ( 4 ) to which the connection ( 3 ) is connected.

5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure transmitter ( 5 ) is a membrane ( 35 ) in a housing ( 37 ) to which the cannula ( 1 ) or the connection ( 3 ) is connected.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the drive device has a reciprocating rod in the form of a piston rod or a spindle ( 6 ) which is connected to the pressure transmitter ( 5, 35 ).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drive device is a stepper motor ( 7 ).

8. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drive device is a magnet arrangement ( 40 ) which cooperates with the pressure transmitter ( 5, 35 ), in particular with an additional device, the magnet arrangement ( 40 ) being adjustable.

9. The device according to claim 8, characterized in that the pressure transmitter ( 35 ) carries an armature which interacts directly with the magnet arrangement ( 40 ).

10. The device according to claim 8, characterized in that a cylinder coil ( 38 ) is arranged on the pressure transducer designed as a diaphragm ( 35 ), which plunges into a gap ( 39 ) of a magnet arrangement ( 40 ) and control via one with the at least one Pressure sensor ( 8 ) connected control circuit ( 45 ) by setting the current and / or voltage values is seen before.

11. The device according to claim 9, characterized in that the magnet arrangement ( 40 ) consists of permanent magnets and the solenoid ( 38 ) can be controlled by setting and / or voltage values.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the control connection ( 9 ) has an adjustable linkage between the pressure sensor and the drive device ( 7, 40 ).

13. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the at least one pressure sensor ( 8 ) is connected to the input of a computing device ( 10 ), at the output of which the drive device ( 7, 40 ) is connected and that the computing device ( 10 ) has program memory with control characteristics which can be set as a function of the liquid and / or the shape of the cannula ( 1 ).

14. The device according to one of claims 1 to 13 for the dispensing of a liquid with a higher partial pressure than an aqueous solution, characterized in that the cannula ( 1 ) is provided with a dimensioning for use in the µl technology and an outlet cross section of the order of magnitude from 0.1 to 2 mm.

15. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the cannula ( 1 ) is provided as a capillary with a dimensioning for use in nl or pl technology and that between the pressure transmitter ( 5, 35 ) and Liquid in the capillary ( 1 ) is a gas body, optionally air.

16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the capillary ( 1 ) has at its tapered tip an outlet opening with a diameter in the order of 0.5 microns and is provided for injecting a sample liquid into living cells.

17. The apparatus of claim 15 or 16, characterized in that a pressure reversal of the pressure transmitter ( 5, 35 ) is provided for setting a negative pressure on the capillary ( 1 ).

18. Device according to one of claims 14 to 17, characterized in that between the capillary ( 1 ) and the constant rigid volume, if necessary flexible connection ( 3 ), a space ( 2 ) arranged as a capillary larenhalter with the gas body is.

19. Device according to one of claims 15 to 18, there characterized in that an inert gas as the gas is provided.

20. Device according to one of claims 14 to 18, characterized in that a transmission liquid speed is arranged between the liquid in the capillary ( 1 ) and in particular the gas body and the pressure transmitter ( 5, 35 ).

21. Device according to one of claims 10 to 20, characterized in that the pressure sensor ( 8 ) with a high resolution generates a pressure corresponding electrical signal and thus a pressure-dependent circuit of the drive device ( 7, 37 ) the exit of an intended liquid dose from the capillary ( 1 ) controls, a time control depending on the activation of the drive device ( 7, 38, 40 ) for producing the output pressure is provided and the switching time depending on the compressibility of the gas body, the viscosity of the Liquid and the tip zenform the capillary is provided.

22. The apparatus according to claim 21, characterized in that the drive device for the pressure transmitter ( 5, 35 ) can be triggered by predetermined switching points, the electrical control signal of at least one pressure sensor ( 8 ) can be supplied.

23. The device according to any one of claims 13 to 22, characterized by a computing device ( 10 ) or control circuit ( 45 ) with a timer block.

24. The device according to one of claims 21 and 22 or 23, characterized by a timed order control of the drive device for the pressure transmitter ( 5, 35 ) for pressure relief at the time of switching and switching off the drive device of the timed reversal.

25. Device according to one of claims 1 to 11, characterized by the combination of the drive device ( 7, 40 ) in a spatially closed assembly ( 63 ) of a uniform design with the at least one pressure sensor ( 8 ) and optionally a mechanical output element in a gearbox Drive a piston rod or spindle ( 6 ).

26. Device according to one of claims 1 to 25, characterized in that a closable bypass opening ( 84 ) is arranged on the space ( 2 ), which can be actuated in particular by a mechanically precisely controlled valve ( 85 ).

27. The apparatus according to claim 26, characterized by a functional connection ( 90 ) between the valve ( 85 ) and the computing unit ( 10 ).

28. The apparatus according to claim 26, characterized by a functional connection ( 89 ) between the valve ( 85 ) and the pressure sensor ( 8 ).