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DE19854919A1 - Arbeitsplatz für mikrobiologische Untersuchungen - Google Patents

Arbeitsplatz für mikrobiologische Untersuchungen

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DE19854919A1
DE19854919A1 DE1998154919 DE19854919A DE19854919A1 DE 19854919 A1 DE19854919 A1 DE 19854919A1 DE 1998154919 DE1998154919 DE 1998154919 DE 19854919 A DE19854919 A DE 19854919A DE 19854919 A1 DE19854919 A1 DE 19854919A1
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DE
Germany
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dispenser head
samples
movement
capillaries
slide
Prior art date
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Ceased
Application number
DE1998154919
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English (en)
Inventor
Guenter Neumann
Peter Neumann
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Luigs & Neumann Feinmechanik U
Original Assignee
Luigs & Neumann Feinmechanik U
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Publication date
Application filed by Luigs & Neumann Feinmechanik U filed Critical Luigs & Neumann Feinmechanik U
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    • GPHYSICS
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Abstract

Ein Arbeitsplatz für mikrobiologische Untersuchungen enthält einen an der Traverse gelagerten, über Einstellmotoren höhen- und längsverschiebbaren Dispenserkopf zur Aufnahme und Dosierung kleiner Flüssigkeitsproben. Die Traverse ist über Montagesäulen mit einer Grundplatte verbunden, welche auch einen quer zum Dispenserkopf verschiebbaren Probenbehälter zur Probenzuführung und einen Objektträger, auf den die dosierten Proben ausgegeben werden, trägt. Die Probenentnahme und Ablage auf dem Objektträger kann damit vollautomatisch hochpräzise erfolgen. Die Grundplatte trägt ferner Zusatzeinheiten wie ein Reinigungsbad für die Kapillaren des Dispenserkopfes sowie eine Positionskalibriereinheit und eine optische Kontrolleinheit für die Kapillaren (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft einen Arbeitsplatz für mikrobiologische Untersuchungen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebe­ nen Merkmalen.
Für mikrobiologische Untersuchungen werden häufig kleine dosier­ te Mengen des zu untersuchenden Materials mit Hilfe einer Pipet­ te oder Kapillare auf einen Objektträger aufgebracht, um bei­ spielsweise mit anderen Materialien in Wechselwirkung zu treten oder anderweitigen Behandlungen oder Untersuchungen unterworfen zu werden. Arbeitsplätze für solche mikrobiologischen Untersu­ chungen wurden bisher von Fall zu Fall aus einzelnen Komponenten zusammengestellt, deren wichtigste ein Manipulator ist, mit dem sich die erforderlichen minimalen Bewegungen reproduzierbar aus­ führen lassen. Die übrigen Komponenten wurden mehr oder weniger willkürlich an geeigneten Stellen plaziert und fixiert.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen kompletten Arbeitsplatz für mikrobiologische Untersuchungen, insbesondere gentechnische Arbeiten, zu schaffen, der die hierzu erforderli­ chen Einrichtungen bereits betriebsfähig und in zweckmäßiger An­ ordnung zueinander für alle einschlägigen Arbeiten enthält, so daß keine zeitaufwendigen Umbauten zwischen verschiedenen Unter­ suchungen oder Experimenten erforderlich sind.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale belöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü­ chen gekennzeichnet.
Die Verfahrbarkeit des Dispenserkopfes zwischen einer Probenan­ lieferungsstelle, an welcher die zu untersuchenden Proben in einer dort positionierbaren Schale zugeführt werden, und einer Probenabgabestelle, an welcher dosierte Proben auf einen Objekt­ träger ausgegeben werden, ermöglicht ein rasches gezieltes Ar­ beiten, welches durch entsprechende Steuerung auch automatisiert werden kann. Werden die Proben in Microwell-Platten zugeführt, die sich durch eine Vielzahl kleiner Vertiefungen zur Aufnahme einzelner Proben auszeichnen, dann kann beispielsweise bei Ver­ wendung eines Dispenserkopfes mit einer Reihenanordnung von Ka­ pillaren oder Pipetten, vorzugsweise piezoelektrischen Mikro­ pipetten, eine entsprechende Anzahl von Proben gleichzeitig aus mehreren Vertiefungen der Microwell-Platte entnommen werden, was durch exakte Positionierung der Pipetten gegenüber den Vertie­ fungen, also des Dispenserkopfes gegenüber der Platte möglich ist, und diese Proben werden durch Verfahren des Dispenserkopfes zum Objektträger transportiert und können dort in exakter Dosie­ rung an genau definierbaren Positionen ausgegeben werden.
Sollen beispielsweise mehrere Substanzen auf dem Objektträger zusammengebracht werden, so läßt sich dies punktgenau erreichen, auch wenn eine Mehrzahl von Proben gleichzeitig auf einem Ob­ jektträger bearbeitet werden sollen. Die im Bewegungsbereich des Dispenserkopfes angeordnete Positionskalibriereinheit erlaubt ein exaktes Einjustieren der aus den Pipetten austretenden Tröpfchen, so daß diese an genau definierten Entladepositionen auf dem Objektträger abgelegt werden. Ein ebenfalls im Bewe­ gungsbereich des Dispenserkopfes vorgesehenes Spülbad erlaubt eine Reinigung der Pipetten zwischen den Entnahmen unterschied­ licher Proben, so daß sich unerwünschte Vermischungen oder Ver­ unreinigungen der von den Pipetten aufgenommenen und abgegebenen Substanzen vermeiden lassen.
Die Steuerung der Bewegungen des Dispenserkopfes in horizontaler und vertikaler Richtung für Probenentnahme, Probentransport und Probenabgabe, läßt sich mit Hilfe von Regelschaltungen für die entsprechenden Einstellmotoren sehr exakt durchführen, so daß sich die gewünschten Positionen mit höchster Genauigkeit repro­ duzierbar anfahren lassen.
Im Interesse einer rationellen Durchführung einer Vielzahl von ähnlichen Arbeiten kann der erfindungsgemäße Arbeitsplatz eine Objektträgereinheit für eine Vielzahl von Objektträgern aufwei­ sen, beispielsweise in Form eines Karussells oder Drehtellers, bei dessen schrittweiser Rotation sich verschiedene Objektträger nacheinander in den Abgabebereich des Dispenserkopfes bringen lassen. Sieht man eine zusätzliche Verschiebbarkeit des Drehtel­ lers quer zur Transportrichtung des Dispenserkopfes vor, so läßt sich die Anzahl der Abgabepositionen der Pipetteninhalte ver­ vielfachen, da beispielsweise bei einer Reihenanordnung von Pipetten oder Kapillaren dosierte Proben ebenfalls in einer Rei­ he auf dem Objektträger abgegeben werden, und wenn man diesen durch die erwähnte Querverschiebung um ein Stück versetzt, so kann man eine weitere Reihe von Proben neben der ersten ablegen usw., bis das Fassungsvermögen des Objektträgers erreicht ist. Durch eine Auswechselbarkeit des Drehtellers kann praktisch kontinuierlich gearbeitet werden, da ein Drehteller mit gefüllten Objektträgern zur weiteren Behandlung abgenommen und durch einen neuen ersetzt werden kann, dessen Objektträger dann unmittelbar wieder neue Proben aufnehmen können.
Zweckmäßig ist auch die Anordnung einer optischen Kontrollein­ heit im Bewegungsbereich des Dispenserkopfes zur Kontrolle der Position der Pipettenspitzen, um etwaige Abweichungen von einer Sollage bei der Regelung der Motoren zu berücksichtigen und da­ durch sicherzustellen, daß die Pipetten die gewünschten Positio­ nen exakt anfahren. Eine solche Kontrolleinheit kann zweckmäßi­ gerweise auch die Möglichkeit einer Beobachtung der aus den Pi­ petten austretenden Tröpfchen, einschließlich photographischer Protokollierung umfassen, um auf diese Weise feststellen zu kön­ nen, ob die Tröpfchenabgabe ordnungsgemäß vor sich geht oder möglicherweise durch Verschmutzung der Pipetten unkontrollierte Verhältnisse eingetreten sind, welche eine exakte Dosierung be­ einträchtigen. Auch läßt sich die genaue Ausrichtung mehrerer Pipetten auf diese Weise kontrollieren.
Eine zweckmäßige Ausbildung der Traverse für eine exakte Führung des Dispenserkopfes besteht darin, zwei parallele Führungswellen für die Lagerung des Dispenserkopfes vorzusehen, wobei der Dis­ penserkopf an einer Führungswelle höhenstabil aufgehängt ist und an der anderen Führungswelle seitenstabil geführt wird. Die Auf­ hängung kann zweckmäßigerweise über im Winkel angeordnete Kugel­ führungen oder Walzen erfolgen, mit denen der Dispenserkopf an der beispielsweise oberen Führungswelle hängt, während zwei bei­ derseits der unteren Führungswelle vorgesehene Kugelführungen oder Walzen verhindern, daß der Dispenserkopf um die obere Welle pendelt. Diese Anordnung kann auch vertauscht werden. Parallel zu den beiden Führungswellen kann eine Antriebsspindel angeord­ net sein, die, ggf. über ein spielfrei arbeitendes Getriebe, von einem Einstellmotor angetrieben wird und in eine Einstellmutter des Dispenserkopfes spielfrei eingreift, so daß sich dieser durch Drehung der Antriebsspindel feinfühlig verschieben läßt.
Eine Variante des erfindungsgemäßen Arbeitsplatzes besteht dar­ in, die Traverse nicht an zwei auf einer Grundplatte verankerten Führungssäulen zu befestigen, sondern an einer drehbar gelager­ ten Führungssäule, die ein Schwenken der Traverse um einen Hori­ zontalwinkel erlaubt. Hierbei läßt sich die gesamte Traverse in ihrer Längsrichtung an der Montagesäule verschieben, um den an ihrem einen Ende angebrachten Dispenserkopf in die verschiedenen Arbeitspositionen zu bringen. Am anderen Ende der Traverse sitzt beispielsweise eine gewünschtenfalls automatisch arbeitende Greifvorrichtung für Probenbehälter, um beispielsweise die er­ wähnten Microwell-Platten von einer Anlieferungsstelle abzuneh­ men und in einen Schlitten einzusetzen, der dann in die ge­ wünschte Position verschoben wird, wo der Dispenserkopf die Pro­ ben entnehmen kann. Zu diesem Zweck kann die Montagesäule die Traverse in die jeweils erforderliche Lage schwenken, so daß der gesamte Arbeitsablauf noch weiter automatisiert werden kann. Die Erfindung sei nun anhand von in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zei­ gen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Arbeitsplatzes;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 veranschaulichten Arbeitsplatz;
Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 4A und B Details der Dispenserkopflagerung in der Tra­ verse.
In Fig. 1 erkennt man eine Grundplatte 4, welche zwei Montage­ säulen 1.3 trägt, an denen wiederum eine Traverse 1.0 befestigt ist. Längs der Traverse kann ein Dispenserkopf 1.1 in Pfeilrich­ tung A mit Hilfe eines Einstellmotors 1.5 bewegt und genau posi­ tioniert werden. Ein weiterer Einstellmotor 1.4 erlaubt ein ge­ nau gesteuertes Anheben und Absenken des Dispenserkopfes 1.1 in Pfeilrichtung B. Zu diesem Zweck verdreht der Einstellmotor 1.4 eine Vierkantstange 1.8, welche im Dispenserkopf mit einem Ex­ zentermechanismus gekoppelt ist, der die Vertikalbewegung des Dispenserkopfes bewirkt. Die Längsverschiebung des Dispenserkop­ fes 1.1 erfolgt längs zweier Führungswellen 6.5 (siehe auch Fig. 4), an welchen der Dispenserkopf gelagert ist. Eine Antriebs­ spindel 6.6, die vom Einstellmotor 1.5 angetrieben wird, ver­ läuft parallel zu den Führungswellen 6.5 und greift in eine spielfrei im Dispenserkopf 1.1 gelagerte Mutter ein, so daß sich der Dispenserkopf bei Drehung der Antriebsspindel längs der Füh­ rungswellen verschieben läßt. Unten ragen aus dem Dispenserkopf 1.1 mehrere Pipetten oder Kapillaren 1.9 heraus, die im Dis­ penserkopf mit Pumpen zum Ansaugen von Material aus einem Pro­ benbehälter verbunden sind.
Im Bereich der linken Endstellung des Dispenserkopfes befindet sich unterhalb der Grundplatte, jedoch durch diese hindurch zu­ gänglich, eine optische Kontrolleinheit 5, mit Hilfe deren sich die Kapillaren 1.9 beobachten lassen. Bei Dispenserköpfen mit mehreren Kapillarenreihen läßt sich die Kapillarenausrichtung mit Hilfe einer Positionierachse 5.2 kontrollieren und gegebe­ nenfalls korrigieren. Die Beobachtung erfolgt durch ein Objektiv 5.1 mit Hilfe eines nicht veranschaulichten Umlenkspiegels.
Wie in Fig. 2 besser zu erkennen ist, befindet sich im Bewe­ gungsbereich des Dispenserkopfes ein Schlitten 2.0 mit einem Probenbehälter zur Zuführung der zu untersuchenden Proben. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sitzt in dem Schlitten als Probenbehälter eine Microwell-Schale 2.1, die eine Vielzahl von Vertiefungen für Proben enthält, die von den Kapillaren 1.9 des Dispenserkopfes 1.1 abgesaugt werden können. Dieser Probenbehäl­ ter ist in Richtung des Doppelpfeiles C quer zur Bewegungsrich­ tung des Dispenserkopfes verschiebbar, so daß die Proben nach­ einander unter die Kapillaren gefahren werden können, um von ihnen aufgesaugt zu werden. Die genaue Positionierung des Pro­ benbehälters 2.1 läßt sich mit Hilfe einer Regeleinrichtung 2.4 steuern, die beispielsweise mit einem Magnetstreifen arbeiten kann, der eine exakte Positionsabtastung und -bestimmung er­ laubt. Eine solche Meßeinrichtung wird im hier beschriebenen Beispiel auch für die Positionierung des Dispenserkopfes 1.1 benutzt, und für dessen Längsverschiebung ist ein Meßstreifen (Magnetstreifen) 1.2 in der Traverse 1.0 vorgesehen.
Man erkennt in den Fig. 1 und 2 ferner ein Bad 2.2, in wel­ ches die Kapillaren zur Reinigung eingetaucht werden können. Daneben ist eine Positionskalibriereinheit 2.3 vorgesehen, mit deren Hilfe sich die Kapillarposition genau eineichen läßt, da­ mit beim Arbeiten eventuelle Positionsabweichungen in den Posi­ tionierungsregelkreis als Korrekturgröße eingegeben werden kön­ nen und die gewünschten Positionen der Kapillaren tatsächlich exakt angefahren werden.
In den Fig. 1 und 2 sieht man auf der rechten Seite eine Ob­ jektträgereinheit 3.0 in Form eines Drehtellers 3.2, der aus­ wechselbar sein kann, wie der nach oben wegführende Pfeil F an­ deutet, und der eine sternförmige Anordnung von Objektträgern 3.1 trägt, die einzeln unter die Kapillaren 1.9 des Dispenser­ kopfes 1.1 gefahren werden können, wenn sich dieser in seiner rechten Position befindet. Der Drehteller 3.2 läßt sich mit Hil­ fe eines nicht eigens veranschaulichten Motors in Richtung des Doppelpfeils D drehen, um die einzelnen Objektträger 3.1 unter den Dispenserkopf zu bringen. Außerdem erlaubt der Antrieb 3.3 eine Querverschiebung in Pfeilrichtung E in kleinen Schritten, so daß auf einem Objektträger 3.1 eine ganze Anzahl paralleler Probentröpfchen aus den Kapillaren 1.9 in parallelen Reihen ab­ gesetzt werden können. Die Bewegungsrichtungen der verschiedenen Teile sind außer durch die Doppelpfeile in den Zeichnungen auch durch eine Pfeilspitze und ein Pfeilende als Kreise mit Punkt bzw. Kreuz angedeutet.
Eine gegenüber den Fig. 1 und 2 abgewandelte Ausführungsform zeigt Fig. 3. Die Montagesäule 1.3 ist hier in einem Schwenkla­ ger mit Drehantrieb 1.7 an der Grundplatte 4 gelagert, und die Traverse 1.0 ist mit ihren Führungswellen 6.5 in der Montagesäu­ le 13 verschiebbar gelagert, wobei die Verschiebebewegung wie­ derum mit Hilfe einer motorgetriebenen Antriebsspindel 6.6 er­ folgt, deren Spindelmutter in der Montagesäule 1.3 sitzt. Der Dispenserkopf 1.1 ist bei dieser Variante an einem Ende der Tra­ verse 1.0 angeordnet, während am anderen Ende eine automatische Greifvorrichtung 1.6 für Probenbehälter, etwa in Form der er­ wähnten Microwell-Platten vorgesehen ist. Durch Drehen der Mon­ tagesäule 1.3 kann je nach Erfordernis der Dispenserkopf 1.1 oder die Greifvorrichtung 1.6 an die gewünschte Position ge­ bracht werden. Die übrigen Teile dieser Ausführungsform entspre­ chen den bereits im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 erläu­ terten Elementen.
Fig. 4 zeigt in zwei Darstellungen A und B das Schema der Lage­ rung des Dispenserkopfes 1.1 an den beiden Führungswellen 6.5, wobei die linke Figur A das Lagerschema von der Seite und die rechte Figur B im Schnitt veranschaulicht. Wie Figur B zeigt, hängt der Dispenserkopf 1.1 mit im Winkel zueinander angeordne­ ten Walzen- oder Kugelführungen 6.1 auf der oberen Führungswelle 6.5. Eine weitere Walzen- oder Kugelführung 6.2 rollt auf der Unterseite der oberen Führungswelle 6.5 ab, und diese Dreipunkt­ führung sorgt für die Grundfixierung des Dispenserkopfes. An der unteren Führungswelle 6.5 stützt sich der Dispenserkopf mit wei­ teren Kugel- oder Walzenführungen 6.3 bzw. 6.4 seitlich ab, so daß der Dispenserkopf auf der oberen Führungswelle nicht pendeln kann. In der rechten Figur B ist außerdem die Antriebsspindel 6.6 für den Längsvorschub des Dispenserkopfes eingezeichnet. Dieses Führungsprinzip läßt sich auch bei der Variante gemäß Fig. 3 anwenden, wobei die Walzen- oder Kugelführungen sowie die Spindelmutter dann in der Montagesäule 1.3 sitzen und die Füh­ rungswellen 6.5 bzw. die Antriebsspindel 6.6 durch sie hindurch­ laufen.
Weitere Erläuterungen ergeben sich aus der folgenden zusammen­ fassenden Beschreibung der einzelnen Baugruppen:
1. Die Traverse
Die Traverse 1.0 verfügt als Transferachse über einen Schrittmo­ torantrieb für die Positionierung des Dispenserkopfes 1.1 und einen Exzenterantrieb für das Absenken des Dispenserkopfes z. B. zur Probenaufnahme.
2. Der Dispenserkopf 1.1
Eine oder mehrere piezoelektrische Mikropipetten werden im Dis­ penserkopf aufgenommen und elektrisch kontaktiert.
Diese speziell gezogenen Kapillaren 1.9 mit einem aufgeklebten Piezoelement lassen sich separat ansteuern und geben nach Anle­ gen eines Stromes Mikrotropfen ab. Weitere nicht gezeigte An­ schlüsse der Kapillaren sind Druckanschlüsse für den Halte- so­ wie Ansaugdruck und zum Ausblasen bzw. Reinigen der Kapillaren.
Der Dispenserkopf 1.1 wird auf dem Schlitten der Transferachse befestigt und kann in X-Richtung mit Hilfe des Motors 1.5 posi­ tioniert und über einen Exzenterantrieb (Motor 1.4) abgesenkt werden, z. B. zum Aufnehmen von Flüssigkeiten.
3. Optische Kontrolleinheit 5.0
Mit der von unten über Spiegel eingekoppelten Optik läßt sich unter Zuhilfenahme einer stroboskopartigen Lichtquelle die Trop­ fenform, der Tropfenabriß vom Dispenser sowie die Tropfengröße, deren Volumen ca. 110 pL beträgt, bestimmen. Auch erhält man eine Aussage über defekte oder verstopfte Dispensereinheiten. Die motorische Y-Achse sowie die über Spiegel eingekoppelten Strahlengänge ermöglichen eine Kontrolle mehrerer hintereinander angeordneten Kapillaren 1.9.
4. Badkammer
Die Badkammerachse positioniert in Y-Richtung (Pfeil C) die Microwell-Platten mit den Proben. In der hinteren Position (Rückzugsposition) der Badkammerachse ist die Microwell-Platte frei zugänglich für einen Bestückungsautomaten.
An der Vorderseite der Badkammerachse ist eine Spül- und Reini­ gungskammer (Bad 2.2) angebracht. Neben der Reinigungskammer ist die Positionskalibriereinheit 2.3 zum Ausmessen der Auftreff­ punkte der Tropfen befestigt. Die Ortskoordinaten der Tropfen sind aufgrund minimaler Fehlausrichtung der Dispenser nicht gleichzusetzen mit der Dispenserkopfposition. Somit wird zur genauen Positionierung der Tropfen die Ermittlung der Relativko­ ordinaten erforderlich. Eine hierfür geeignete Meßeinrichtung besteht aus zwei dünnen V-förmig gespannten Drähten, welche beim Auftreffen der Tropfen einen Schwingungsimpuls an einen elektro­ akustischen Sensor (Lautsprecher) weitergeben. Dieser Impuls wird elektronisch erfaßt. Die errechneten Differenzmaße zwischen Dispenserkopfachse, Referenzkoordinaten und Tropfenposition kön­ nen in den Positionierbefehl zum Aufbringen der Tropfen auf den Objektträger mit einberechnet werden.
5. Objektträgereinheit 3.0
Diese Einheit ist längs einer Y-Achse positionierbar, welche zusammen mit der X-Achse des Dispenserkopfes 1.1 jedes beliebige Tropfenraster auf einen Objektträger aufbringen kann. Der Dreh­ teller 3.2 ermöglicht das Fixieren mehrerer Objektträger 3.1 mittels z. B. Federkraft oder Unterdruck. Dieser Ring ist auch als Ganzes abnehmbar, so daß er z. B. für eine weitere Bearbei­ tung komplett umgesteckt werden kann.
Alle Achsen sind motorisiert und mit einem Regelkreissystem ver­ sehen, damit die richtige Positionierung eingehalten und die Positionen dokumentiert werden können.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Variante ist die Traverse mit der Montagesäule drehbar gelagert. An der Vorderseite der Tra­ verse befindet sich der Dispenserkopf 1.1 und an der Rückseite ein Greifmechanismus 1.6 für die Microwell-Platten 2.1. Somit kann diese Traverse auch die Funktion eines Bestückungsroboters übernehmen, der die Platten aus einem Magazin nimmt, auf der Badkammerachse positioniert und wieder in das Magazin zurück­ stellen kann.
6. Lagerung
Zwei Kugelführungen 6.1 auf jeder Seite stellen eine prismenar­ tige Führung dar. Der Dispenserkopf liegt somit aufgrund des Eigengewichts auf der oberen Führungswelle 6.5 und wird mit ei­ ner durch Federn vorgespannten Kugelführung 6.2 gesichert. Als Verdrehschutz dient die untere Lagereinheit, bei der zwei Kugel­ führungen 6.3 als Festseite dienen und eine dritte Kugelführung 6.4 durch eine Federvorspannung das Spiel ausschaltet. Die Rol­ len der beiden Führungswellen können auch vertauscht sein.
Die kompakte Bauweise und die Anordnung der beweglichen Achsen ermöglichen mit nur sechs motorischen Antrieben eine Vielzahl von Arbeitsgängen zu erledigen, z. B.
  • 1. Aufnehmen vom Medium
  • 2. Dispensieren vom Medium
  • 3. Spülen der Mikropumpen
  • 4. optische Kontrolle der Funktion der Mikropumpen
  • 5. Positionskalibrierung
  • 6. Freistellposition zum Wechsel der Microwell-Platten
  • 7. Positionieren mehrerer Targets (Objektträger)
  • 8. Dispensieren mit beliebigen Rastermaßen auf dem Target.
Die Positioniergenauigkeit wird durch eine geschliffene Spindel, eine spielfrei einstellbare Kunststoffmutter und durch Verwen­ dung eines Regelkreises gewährleistet.
Das Führungssystem zum exakten Verfahren des Dispenserkopfes besteht aus geschliffenen und gehärteten Präzisionswellen und hochpräzisen Kugelführungen. Dieser Aufbau der Lagerungen er­ laubt eine kompakte, präzise geführte Lagerkonstruktion mit ei­ nem unlimitierten Fahrweg, ähnlich wie Kugelumlaufbuchsen, je­ doch mit höherer Präzision.

Claims (13)

1. Arbeitsplatz für mikrobiologische Untersuchungen mit einem in mehreren Bewegungsachsen verfahrbaren Dispenserkopf zur Aufnahme und Dosierung kleiner Flüssigkeitsproben, und mit einem Probenbehälter zur Zuführung zu untersuchender Proben, sowie mit einem Objektträger zur Aufnahme dosierter Proben, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß der über Einstellmotoren (1.4, 1.5) höhen- und längs­ verschiebbare Dispenserkopf (1.1) an einer Traverse (1.0) gelagert ist, die ihrerseits von mindestens einer mit ei­ ner Grundplatte (4.0) verbundenen Montagesäule (1.3) ge­ tragen wird,
  • - daß innerhalb des Längsverschiebungsbereichs des Dis­ penserkopfes (1.1) der Probenbehälter (2.1) quer ver­ schiebbar angeordnet ist,
  • - und daß der Objektträger (3.1) auf einer derart bewegbaren Trägereinheit (3.0) sitzt, daß er zur Aufnahme dosierter Proben in den Längsverschiebungsbereich des Dispenserkopfs (1.1) positioniert werden kann.
2. Arbeitsplatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dispenserkopf (1.1) längs der Traverse (1.0) ver­ schiebbar ist und die Traverse von zwei Montagesäulen (1.3) getragen wird.
3. Arbeitsplatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagesäule (1.3) drehbar gelagert ist und die an ihr längsverschiebbar gelagerte Traverse (1.0) an ihrem einen Ende den Dispenserkopf (1.1) und an ihrem anderen Ende eine Greif­ vorrichtung (1.6) für Probenbehälter (2.1) trägt.
4. Arbeitsplatz nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Dispenserkopf (1.1) mit einer Mehrzahl von Dosierkapillaren (1.9) ausgestattet ist.
5. Arbeitsplatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenbehälter (2.1) durch ei­ ne Schale mit einer Vielzahl kleiner Vertiefungen zur Aufnahme von Einzelproben gebildet wird, die in einem quer zur Dis­ penserkopfführung verschiebbaren Schlitten (2.0) einsetzbar ist.
6. Arbeitsplatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bewegungsbereich des Dispenser­ kopfes (1.1) ein Kapillarenspülbad (2.2) angeordnet ist.
7. Arbeitsplatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bewegungsbereich des Dispenser­ kopfes (1.1) eine Positionskalibriereinheit (2.3) für die Ka­ pillaren (1.9) angeordnet ist.
8. Arbeitsplatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektträgereinheit (3.0) ei­ nen gegebenenfalls auswechselbaren Drehteller (3.2) mit einer Mehrzahl von Aufnahmen für Objektträger (3.1) aufweist, die einzeln in dem Bewegungsbereich des Dispenserkopfes (1.1) be­ wegbar sind.
9. Arbeitsplatz nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Rotationsbewegungen sowie Translationsbewegungen erlau­ bende Lagerung für den Drehteller (3.2).
10. Arbeitsplatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine im Bewegungsbereich des Dispenser­ kopfes (1.1) angeordnete optische Kontrolleinheit (5.0), gege­ benenfalls mit Kameraanschluß, zur Beobachtung der aus den Ka­ pillaren (1.9) austretenden Tröpfchen.
11. Arbeitsplatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse (10) zwei parallele Führungswellen (6.5) enthält, an deren einer der Dispenserkopf (1.1) mit im Winkel angeordneten Kugel- bzw. Walzenführungen (6.1, 6.2) hängt und an deren anderer er mittels beiderseits angeordneter Kugel- bzw. Walzenführungen (6.3, 6.4) pendelfrei geführt wird.
12. Arbeitsplatz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Traverse (1.0) eine parallel zu den Führungs­ wellen (6.5) verlaufende Antriebsspindel (6.6) für die Längs­ einstellung des Dispenserkopfes (1.1) gelagert und mit einem Einstellmotor (1.5) gekoppelt ist.
13. Arbeitsplatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmotoren (1.4, 1.5) für die Dispenserkopfposition über Regelkreise steuerbar ist.
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