CN101163551B - 在其封盖上具有储槽的流体容器及使用方法 - Google Patents

Abstract

揭示了在其封盖中具有流体储槽的流体容器。这些储槽有利地保持牺牲流体，牺牲流体减小有用流体通过蒸发向外部的损失。储槽可具有向容器内部或外部或两者的开口。具有向外部开口的储槽用于通过升高封盖和容器的其余部分之间接触附近的局部流体压力而减小蒸发损失。可不需打开容器而补充储槽。在一实施例中，流体储槽使封盖和容器的其余部分之间的接触区域能够浸渍在流体中，使得设法逸出容器内部的气体必须穿过流体。在另一实施例中，用于容器的封盖包括至少两个封盖件。在封盖和容器配合时改变封盖件相对于彼此的相对位置。封盖件的相对位置的改变可引起一个或多个封盖件更紧密地接近容器。该改变可引起一个或多个封盖件压抵容器。

Description

在其封盖上具有储槽的流体容器及使用方法

相关申请的交叉引用

本发明要求2005年3月10日提交的美国专利申请序列号No.11/077,630和2006年1月26日提交的美国临时专利申请No.60/761,908的优先权，其全部内容以参见的方式纳入本文。

技术领域

本发明一般地涉及用于流体的容器，且具体地涉及用于化学和生物研发用的少量流体的容器。

背景技术

在化学和生物研发中，通常要操作大量(例如，成千上万)的必需能被方便且自动地打开和关闭、且还必需存储数月或数年的流体容器。打开和关闭容器的需要往往易于引起使用相对密封差的容器，而要求存储容器数月或数年往往使其要求实现紧密密封，例如避免蒸发损失和外部污染。

用在化学和生物研究中的流体容器受到基本上化学相容性的限制，例如，它们不应当由它们涉及以容纳的溶剂的侵蚀的材料制成。这种限制还应用于这些流体容器的封盖。由于从一封盖到下一个留下的粘合剂残余物产生的污染和不均匀性的影响，所以对于这种流体容器的封盖来说粘合剂不是较佳的。

化学和生物研发中广泛使用的流体容器的实例是多孔板和微管。通常使用的多孔板具有96、384和1536个孔，尽管也使用其它数量的孔。由生物分子筛选协会制定多孔板的尺寸和其它特征的标准。多孔板的普通大小是127.76乘85.48乘14.35mm。多孔板通常设计成存储时彼此堆叠在顶上。微管通常用在96或384的支架上。这些微管的支架与类似于多孔板的长度和宽度的尺寸一致，使得它们能够用类似的自动机械和自动设备进行操作。

对于多孔板，开发了很多种盖。美国专利申请公开No.2003/0108450中描述了现有技术的多孔板盖的实例。多孔板盖使用盖的重量来提供将盖保持在多孔板的力。盖较佳地标定为重400g。较佳地为硅橡胶的适应性密封件形成盖的一部分并压抵多孔板。

可购得的用于多孔板的盖是TekCel，Inc.(Hopkinton，Mass.)的SealTite盖。SealTite盖具有弹性件/夹持结构以形成的密封比仅由盖的重量将盖保持在多孔板上能够形成的更好。通过例如弹性件/夹持件提供的力的使用给具有盖的多孔板的操作的自动化带来了困难。关于这方面见TekCel在

http://lab-robotics.org/Presentations/Posters/Poster2038.pdf的公告。

在本技术领域已经进行了努力来适应蒸发损失。尤其是，在某些情况下多孔板的外部孔不用于保持有用的流体而是充入一定体积的存储这些流体的溶剂。据观察外部孔中的溶质可降低内部孔中溶质的蒸发速率。这样使用时外部孔有时也称为“围槽孔”。

适应蒸发损失的替代方法是定期审核容器的储槽中的流体水平并根据需要向这些储槽添加溶剂。美国专利申请公开No.2003/0150257描述了通过聚焦声能进行审核的方便自动的方式。

出于成本考虑，容器和它们的封盖较佳地通过模制或类似的经济程序制造，进行有限的或不进行加工。注入注模的典型模制程序在容器内产生不同的储槽，注入多孔板中的孔彼此不同。例如，跨越孔板可能会有小的总体弯曲或“凹度”。例如当聚合物在单个点—“浇口”—位于注入多孔板的基本上平坦的部分的中心或附近注入模具时，预期会产生这种凹度。这种过程还可能导致在用相同模具或想要一致的模具制造的不同的据推测一致的容器和封盖之间的尺寸差别。此外，因为容器和它们的封盖可由不同公司分开制造，在容器和封盖上可能会有尺寸不配合，这导致容器和封盖的想要得到的配合的缺点。

通常要求保持多孔板数月的时期。在这种情况下，要求确保多孔板能维持一段已知的时间而不需要观察或补充。如果即使多孔板中的仅一个孔的溶剂损失太快，就没有实现所要求的确保。

因此在本技术领域需要适应用以便于保持少量流体的容器的自动打开和关闭的稍不完美密封引起的蒸发损失。

发明内容

在本发明的较佳实施例中，容器具有封盖。该容器具有容纳一个或多个用于有用流体的储槽的主要构件。该主要构件可以是例如多孔板或测试管或小型管。该封盖也包含一个或多个流体储槽。这些储槽中的至少一些具有当用封盖关闭时向容器内部开口的开口。较佳的是，这些开口在封盖与主要构件接触的区域，称为“接触区域”附近。

在本发明的另一较佳实施例中，容器具有封盖。该容器具有包含用于有用流体的一个或多个储槽的主要构件。该主要构件可以是例如多孔板、测试管或支架中的小管群。该封盖还包括一个或多个流体储槽。这些储槽中的至少一些在用封盖关闭容器时在封盖与主要构件接触的接触区域附近具有向容器内部的开口。

在本发明的另一较佳实施例中，封盖储槽设计成使得主要构件与封盖接触的部分在封盖与主要构件接触时部分被流体围绕。因此当容器关闭时，储槽向容器内部和外部两者开口。

在本发明的另一较佳实施例中，提供了在容器中存储流体的方法。在本发明的某些方法中，包括溶剂的流体样品存储在储槽中。储槽用具有一个或多个封盖储槽的封盖覆盖。封盖储槽包含一定量的溶剂。封盖储槽中的溶剂是可补充的。

在本发明的较佳实施例中，用于容器的封盖包括至少两个封盖件。在封盖与容器配合时改变封盖件相对于彼此的相对位置。

封盖件的相对位置的改变可引起一个或多个封盖件更紧密地接近容器。该改变可引起一个或多个封盖件压抵容器。该挤压发生的方式是从容器中的流体蒸发的排出路径需要穿过受压表面。

附图说明

图1A-1B示出了具有储槽的封盖的示意性剖视图和仰视图，封盖设计成用于多孔板。

图2A-2B示出了用于多孔板的封盖的示意性剖视图和俯视图，该封盖具有能够补充封盖储槽中溶剂供应而不移除封盖的工具。

图3示出了用于测试管的封盖的示意性剖视图，它也具有补充溶剂供应的工具。

图4示出了具有流体储槽的封盖的示意性局部剖视图，该封盖围绕主要构件的与封盖接触的一部分。

图5示出了本发明替代性较佳实施例的示意性局部剖视图，具有迷宫式密封和向靠近接触区域的容器外侧开口的单个封盖储槽。

图6示出了当使封盖与容器接触时本发明的容器和封盖的示意性局部剖视图。

图7示意性地示出了本发明的封盖的一部分的弹性部分的可能设置。

图8示意性地示出了用于本发明的封盖的上部件和下部件的弹性部分的可能设置。

图9示意性地示出了本发明的封盖的构件之一的一侧上的弹簧状构造的设置。

图10示意性地示出了本发明的封盖的构件之一的两侧上的弹簧状构造的设置。

图11示意性地示出了本发明的封盖的上部件和下部件相对于容器上突起部的位置。

图12A-12C示出了压抵多孔板上突起的四个封盖与两控制封盖相比较的试验的结果。

具体实施方式

在详细描述本发明之前，应当理解，本发明并不限于特定流体、生物分子或装置结构，因为它们可能变化。还应当理解在此使用的术语仅是用于描述特定实施例的目的，而非限制。

必须注意，如该说明书书和所附权利要求书中使用的那样，单数形式“一”、“一个”和“该”即包括单数又包括复数，除非上下文另外清楚地指出。因此，例如提到“储槽”包括多个储槽以及单个储槽，提到“液滴”包括多个液体以及单个液滴等。

在本发明的说明和权利要求中，以下术语根据以下陈述的定义使用。

本文使用的术语“流体”是指非固态物质，或至少部分气态和/或液态，但不完全是气态。流体可包含最小限度的、部分的、或完全溶剂化、分散的、或悬浮的固体。流体的实例包括但不限于水成液(包括水本身和盐水)以及诸如有机溶剂等的非水液体。如本文所使用的那样，术语“流体”与术语“墨水”意义不同之处在于墨水必须包含着色剂且不能是气态的。

“可选”或“可选地”意思是随后描述的境况可能发生或不发生，使得说明书包括境况发生和不发生的情况。

本文使用的术语“储槽”是指用于容纳流体的容器或腔体。储槽还可以是约束或保持流体在内的一定体积的构件。

本文使用的术语“封盖”是指用于封闭流体容器的构件。因此，它包含例如盖子、阻挡件和帽。容器可用一个封盖或在一些情况下用多个封盖封闭。封盖通常在每个构件的相应表面处与容器接触。封盖和容器在它们接触的表面处的机械配合可能不完全，使得即使封盖在位置上时也可能在容器内部和外部之间有蒸发交换。

在本发明的较佳实施例中，容器具有封盖。容器具有容纳有用液体的一个多个储槽的主要构件。主要构件可以是例如多孔板或测试管。封盖还包含一个或多个流体储槽。这些储槽中的至少一些具有当用封盖关闭时朝向容器内部开口的开口。较佳的是，这些开口在封盖与主要构件接触的区域，称为“接触区域”附近。

在前述实施例的容器使用中，有用的流体保持在容器的储槽内。有用流体包括的溶剂保持在一个或多个封盖储槽中。溶剂从有用的流体和从封盖储槽中蒸发。如果容器和封盖之间的密封是完全的，则当容器内部溶液的局部压力等于溶剂的蒸发压力时蒸发会达到平衡。但是，密封的不可避免的不完全性意味着会有蒸汽状态的溶剂扩散到外部空气。预期该扩散的速率与密封的直接内部和紧接的外部的溶剂的局部压力差有关。正如以上指出的“围槽孔”那样，预期封盖中的溶剂的储槽会降低溶剂从有用的流体蒸发的速率。封盖储槽中的溶剂可看作是用于节省有用流体中使用的溶剂的目的的“牺牲”溶剂，以放置流体中溶剂的过早蒸发。

本发明的有用流体可以是用于研究、开发、或在一些情况下生产和教育的任何流体。尤其是，有用的流体可包含生物样品，诸如活体或从这种活体获取的物质。它们可形成通过组合化学或其它方式产生的复合物的库的一部分。它们可能包括生物分子或它们可能包括人工的或天然发生的组织或组织分子。

封盖上的储槽可以是各种形状。它们可以是简单的凹槽，例如半球形或圆柱形，围绕封盖内部上的接触区域设置。储槽可以仅为设置在封盖内部上接触区域周围的凹槽。或者，它可以是跨越很大范围的封盖的基本尺寸的隔室。

图1A和1B示出了本发明的封盖10的示意性局部剖视图和仰视图。图1A还示出了在接触区域30与封盖10接触的主要构件20的一部分。用主要构件的突起部22实现接触。主要构件20具有可保持有用流体的多个储槽24、26、28。在图1A中，我们看到封盖10具有用于一定量流体的储槽12。在图1B的仰视图中，我们看到储槽是围绕封盖10的整个外部边缘延伸的连续通道。封盖10的外部边缘还具有围绕整个边缘延伸的唇部32。尽管未示出，主要构件20的突起部22还围绕主要构件的整个边缘延伸。

已经发现当流体的小滴附连于适当表面时，它们在该表面移动到相对于地球引力不同方向时仍保持在位。例如，当表面颠倒时液滴可保持附连于表面。这样的原因是对于小液滴，引力的拉力与表面力相比较小。如果人们考虑一系列相同形状不同大小的液滴，重力—和因此的重力拉力与液体大小的三次幂成比例，而表面力仅与液滴大小的二次幂成比例。为此，在较小液滴尺寸(包括通常称为“微液体”的那些)时，表面力占优势。类似地，由于表面力的优势，小体积的流体很难通过很小的孔，因为流体的重力产生的力不足以克服表面张力以穿过孔。

在本发明的一些实施例中，较佳的是封盖储槽具有足够小的尺寸，以使当地球引力想要分离液体时表面力能够将液体保持在它们上的位置。例如，本发明的该实施例的封盖可以是用于多孔板的基本上平坦的盖子，且储槽可以是盖子下表面上小半球形凹槽。如果这些凹槽足够小，即使它们保持的最大量的流体也能够在相对于地球引力场的任何方向仅通过表面力保持在位置。

在本发明中，较佳的是能够定期地补充封盖储槽中的流体。这样，这些储槽会总是具有例如溶剂的流体的足够供应。可通过从容器移除封盖、潜在地倒转封盖或以其它方式方便其方向、以及用几种流体传输系统通过向容器内部开口的开口将流体分配到储槽内而进行定期补充。流体传输系统可以是例如自动吸液管系统、或基于尖端(tip-based)的传输系统、或声学排出系统。

或者，封盖可设计成这样的方式：可不需将封盖从容器的主要构件移除而进行补充。因此，例如封盖可设计成具有可移除盖或塞，或者另外例如来自诸如Abgene(英国Epsom)制造商的允许不移除进行补充的类型的隔膜塞。储槽会具有一个或多个向容器内部开口的开口和当可移除盖或塞被移除时露出的另一开口。封盖的储槽内的流体的补充可通过移除该活塞、分配流体、并然后再放置盖或塞而进行。使用分配过程的适当控制以使添加的流体对封盖储槽中已经存在的流体量影响较低，且如果向容器内部开口的开口足够小，流体的添加不会引起任何流体从储槽进入到容器内部。能够例如分配到没有向封盖内部开口的储槽并然后使分配的流体能够从这些储槽慢慢穿过适当大小的通道到具有这种开口的其它储槽。使用的流体传输系统可以也是例如自动吸液管系统、或基于尖端的传输系统、或声学排出系统。

图2A-2B示出了用于多孔板的封盖的示意性剖视图和俯视图，该封盖具有能够补充封盖储槽中溶剂供应而不移除封盖的工具。图2A还示出了用于封盖的盖40和来自与封盖接触的容器的主要构件的突起部60，62。封盖64具有可保持流体的多个储槽42、44、46。在这些储槽之间有诸如标号56和58的通道延伸。每个储槽具有诸如48、50、52的开口，这些开口使流体的蒸发能够向下进行，但足够小使得使用时不会发生流体向下的总体移动。封盖64还具有储槽54，如可从图2B中俯视图中看到的那样，在封盖64的边缘周围延伸。

图3示出了用于测试管80的封盖的示意性剖视图，该封盖也具有补充溶剂供应的工具。封盖72具有塞70。它提供了用于流体的储槽74。储槽74具有开口76，该开口使流体的蒸发能够向下进行，但足够小使得使用时不会发生流体向下的总体移动。在封盖72与测试管80接触的接触区域附近还有围绕封盖的开口78。

如先前指出的那样，较佳的是封盖能够方便打开和关闭。在很多情况下，本发明的封盖会适于借助于化学和生物医学研究中容器操作通常使用的类型的机械臂打开和关闭。因此，例如，如果封盖可通过将其降低到位置而放置就位，且然后简单地通过将其举起离开位置而打开是较佳的。还较佳的是，地球引力足以将封盖保持在位。较佳的是，地球引力足以形成封盖和主要构件之间的密封。

在与封盖设计有关的这些考虑中，应当注意以下方面。首先，较佳的是容器的总体体积降低到接近容纳有用流体所必须的最小体积。容器内部的顶部空间越大，必须蒸发以建立接近蒸发压力的局部压力所必须的流体量越大。第二，一定程度上流体通过表面力保持在封盖储槽中，较佳的是当封盖受到封盖插入和移除过程伴随的不可避免的力时这些表面力足以将流体保持在其位置。较佳的是，插入和移除的过程不会使封盖受到显著的力，但在实践中，一定程度上这些过程是通过人工或通过通用机械臂进行的，对主要构件上封盖有一定程度的冲击，产生封盖的多多少少剧烈的减速。尤其较佳的是，保持在封盖储槽中的流体的某些自由表面大约位于平行于冲击力的方向。此外，有可能使用机械设计构件或封盖储槽中的泡沫体来改进封盖储槽的性能而保持流体。泡沫体可包括，例如具有连接的空隙的开孔泡沫塑料，使得它们具有保持基本量的流体的能力并使流体能够通过泡沫体的范围移动。当溶剂是DMSO时，像聚乙烯泡沫体的可经受长期暴露于DMSO的泡沫体是较佳的。开孔泡沫聚乙烯是来自(台湾台南)的Chi Meng Industry的OPCELL(在http://www.chimeng.com.tw/e-opcell.htm有描述)。第三，尽管指出用于封盖储槽的塞和/或盖是符合要求的，但是允许气体有通过例如小通气口进入和离开封盖储槽的一些能力也是符合要求的。该能力防止例如封盖储槽内任何空气空间内形成真空。可购得的隔膜塞的使用可提供用于该目的的足够程度的通气。

为了便于形成良好密封，通常要求与主要构件接触的封盖的那部分由顺从性材料制成。适应性使封盖能够弹性变形以在封盖放到位置上时配合主要构件的轮廓，给予更紧密的密封。

用于本发明的封盖和容器的形成的材料的选择还受到与有用流体相容的需要的限制。其中，DMSO本身或DMSO和水是溶剂的流体在化学和生物医药研究中是尤其有益的。与DMSO相容的材料包括环状石蜡共聚物(COC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯橡胶(EPR)和聚四氟乙烯(PTFE)。COC由Ticona Engineering Polymers(新泽西州Summit)制造，它是塞拉尼斯公司的一部分，并使用Topas的商标名。一种较佳的Topas树脂是8007。这些材料可有利地用于形成本发明中使用的封盖和主要构件。一般而言，主要构件和封盖较佳地便于制造，最佳地通过单个部件注模或两个或三个部件依次带到一起制造。

在一些情况下，从封盖储槽到容器内部的开孔不需要有用于蒸汽交换的相对大的表面面积。例如如果有用流体的体积非常小可能会发生这种情况。在这种情况下，即使具有对外部的非常良好的密封，仅为了用蒸汽填充容器内部也会发生不合要求的量的蒸发。为了防止这种现象，封盖储槽需要能够相当快地在容器内部升高局部压力，这可通过大的表面面积完成。在要求大表面面积的可能性中，有具有气体能够扩散但不允许流体的整体运动的泡沫体、胶体、和类似材料的开口，以及大量的小开口。例如从封盖储槽到内部的开口的表面面积是保持在主要构件的储槽中的有用流体的表面面积的10％、20％或100％是符合要求的。

当设计封盖或容器时，容器使用时有用流体的表面面积可能是未知的，但通常能够根据容器的几何尺寸对该表面面积上确定大约或精确的上界。然后从封盖储槽到内部的开口的表面面积方便地选成10％、20％、100％，或上界的一些其它适当百分比。对于很多容器形式，尤其是接触区域大致或精确地是平面时，方便的大致上界仅是向内部开口的封盖或主要构件的表面的接触区域的平面上突起部的面积。对于多孔板，方便的大致上界是所有孔的总横截面积。如本技术领域的技术人员会认识到的那样，可为了弯液面效果纠正该上界。

封盖储槽的设计中可能有用的另一个性能指数是当封盖就位时来自封盖储槽的容器内溶剂或其它流体的局部压力的百分比。因此，例如，它可以具体是在流体装载到主要构件内的特定情况下封盖出液产生的局部压力的至少10％、20％或100％。

封盖储槽的另一个性能指数是封盖储槽对主要构件中有用流体的体积比。如果该比例很低，则当发生蒸发时，需要相当频繁地补充封盖储槽。由于该原因，较佳的是封盖储槽的体积大于有用流体的体积的10％，较佳的是20％，或大于有用流体的体积的50％。设计封盖或容器时，使用时放置在容器内的有用流体的体积是未知的。由于该原因，可方便地设计相对于主要构件可保持或有用流体可具有的最大体积的封盖储槽的体积，使得封盖具有例如大于主要构件储槽可保持的最大体积的1％、或5％、或10％、或20％、或50％的封盖储槽体积。

通常用于化学和生物医学的溶剂可能是吸湿的。尤其是，已知DMSO是相当吸湿的且DMSO溶液通常从环境空气吸取湿气。由此在很多情况下发生这种现象，包括吸湿溶剂的有用流体从环境空气吸收湿气是不合要求的。因此紧密密封不仅可以帮助保持不发生蒸发，而且有助于保持有用流体从环境空气吸收不合要求的湿气。

与吸湿溶剂相关，本发明的另一方面是使用保湿剂从空气吸取湿气。尤其是，本发明的封盖上一个或多个储槽可设计成容纳保湿剂。这种储槽较佳地设置有在封盖和主要构件之间接触区域附近的容器外侧上的开口。

即使不采用保湿剂，用新鲜吸湿溶剂补充的封盖储槽可具有这样的优点：它通过与有用流体相比更优地吸收湿气而起到保湿剂的效果。

在本发明的另一较佳实施例中，容器具有封盖。容器具有包含用于有用流体的一个或多个储槽的主要构件。主要构件可以是例如多孔板或测试管。封盖还包含一个或多个流体储槽。这些储槽的至少一些在封盖与主要构件接触的接触区域附近具有当容器用封盖关闭时在容器外部开口的开口。

在前述实施例的容器的使用中，有用流体保持在容器的储槽内。有用流体包括的溶剂保持在一个或多个封盖储槽中。溶剂从有用流体和封盖储槽两者蒸发。从封盖储槽的蒸发引起接触区域附近的容器外部上溶剂的局部压力升高。由于溶剂从容器内部向外部扩散的速率与接触区域内部和外部直接的溶剂的局部压力差有关，因此预期从封盖储槽的蒸发会降低容器内部的溶剂损失。

评估使用具有向容器外部开口的封盖储槽的效果的方法是确定从封盖蒸发而不是通过密封逸出的溶剂产生的封盖区域附近的有用溶剂的局部压力。在该方面，如果压力是有用溶剂的蒸发压力的10％，较佳地是20％，更佳的是50％，且更佳的是80％是符合要求的，使得能组织有用溶剂通过密封的扩散。关于此可考虑的另一性能指数是来自封盖储槽而不是包含有用流体的储槽的接触区域紧接的外部的局部压力的多少百分比。来自封盖储槽的局部压力的至少10％或20％的百分比是较佳的。关于该方面可考虑的另一性能指数是封盖储槽露出的流体表面对容器内部有用流体露出的流体表面的比值。如果这些表面是同等的，如比例接近1的情况，则因为来自容器内部有用流体的蒸发必须穿过密封件而来自封盖储槽的蒸发则不会，可预期接触区域附近的有用溶剂的局部压力的大部分源于封盖储槽。

具有在封盖区域附近暴露于容器外部的封盖储槽的另一优点是封盖储槽内吸湿溶剂，尤其是补充产生的新鲜吸湿溶剂起到保湿剂的作用，吸收水蒸汽并降低封盖区域附近水蒸气的浓度并因此防止水蒸气进入容器。

一般而言，尤其是在前述实施例中，如果容器包括用于减慢气体从接触区域向外扩散的某种结构则是较佳的。这些结构一般而言是使气体从接触区域的紧接的外部到普通空气移动时采用的扩散路径变长且变窄的结构。各种这样的结构，有时称为“迷宫式密封”也是本技术领域的技术人员会想到的。

一般而言，迷宫式密封设法增加气体中分子从任何有用流体到容器外部，或者如果迷宫全部或部分在容器外部则设法通向无阻的环境所必须行进的路径长度。我们可称该长度为“气体交换路径长度”。封盖或主要构件上的突起如果用于阻碍气体扩散，则它们可用于增加该路径。迷宫式密封件效果的程度是增加其提供的路径长度。本发明容器的这种增加较佳的是至少1mm，且更佳的是至少2mm，且更佳的是1cm。与没有迷宫式密封的气体交换路径相比，密封件在位置上的气体交换路径较佳的是比没有迷宫式密封的长度多25％，且更佳的是多100％。迷宫式密封效果的另一种测量是看为了从最靠近的有用流体的表面到外部来到达外部必须分子经历的方向改变的次数。

如同本封盖储槽向容器内部开口的发明的较前实施例一样，对在前的实施例也是一样，要求补充封盖储槽中的流体。可如较前所述或通过移除封盖，或通过提供流体可通过其补充的开口而不将封盖从容器移除而进行这种补充，该开口可使用塞或盖。

如将理解的那样，可以有一些封盖储槽向容器内部开口的本发明的实施例，且其它的向容器外部开口。

尤其是，在本发明的另一实施例中，封盖储槽可设计成使得主要构件的接触封盖的部分在封盖和主要构件接触时由流体部分围绕。因此，当关闭主要构件时该储槽向容器的内部和外部两者开口。该设计形成了具有家用管道中脱水器一些类似的类型的密封件。来自容器内部的蒸发必须穿过围绕接触区域的流体以逃逸到容器外部。只要围绕接触区域保持足够水平的流体，这种密封可以是相当有效地防止蒸发以及限制水蒸气流入。用该实施例，能够方便地补充封盖与主要构件之间发生接触的封盖储槽中的流体水平是尤其有利的。该储槽，如方便的理解的那样，必须符合主要构件的形状，使得例如如果主要构件是测试管，则封盖储槽必须能够接受测试管的环状开口端。

或者，代替提供流体以浸渍主要构件与封盖接触的部分的封盖储槽，主要构件上的储槽可设计成提供流体以浸渍封盖与主要构件接触的一部分。用该设计，可理想地定期补充流体。在该情况下，封盖可设有缝隙或通道，用于引导补充流体朝向接触区域以保持包含或位于该区域附近的主要构件的贮槽内的流体水平。

图2A示出了在接触区域附近并可用于将主要构件、突起部60的与封盖64接触的一部分浸渍在流体中的开口54。图3还示出了接触区域附近并可用于将主要构件90与封盖72接触的一部分浸渍在流体中的开口78。

用先前实施例，使封盖的与主要构件接触的部分是适应性的也是尤其有利的。使该部分封盖存在流体时顺从性增加，且使该部分封盖能够吸收流体也是有利的。在这方面，已经研究了称为“弹性胶(sliding gels)”的一类聚合物，如例如美国专利No.6,828,378和2003年1月荷兰格罗宁根大学的M.van denBoogaard的博士学位论文的题目为“包含超分子结构的环糊精：从假聚轮烷到分子管、绝缘分子导线和拓扑网络结构”“Cyclodextrin-containingSupra-molecular Structures：From pseudo-polyrotaxanes towards molecular tubes，insulated molecular wires and topological networks.”所示的那样。在后者中，在第七章，规定了所述弹性胶可吸收分别在水中或DMSO中的其干重的35和25倍。

图4示出了具有流体储槽92的封盖90的示意性局部剖视图，储槽92围绕主要构件的一部分、与封盖接触的突起部96的一部分。该封盖还示出为具有另外的储槽94。在储槽92的顶部有由吸收流体的顺从性材料，例如适当的弹性胶组成的体积98。体积98可用作流体的另一储槽以减少补充储槽92中流体的频率。

图5示出了具有迷宫式密封和在靠近接触区域118有向容器外部的开口110的单个封盖储槽108的本发明的另一较佳实施例的示意性局部剖视图。封盖100由上部分102和下部分104组成，下部分在接触区域118与主要构件106接触。主要构件106具有用于有用流体的多个储槽120、122、124。封盖的下部104紧密地靠近这些储槽的顶部以减小容器顶部空间。封盖的上部102设有用于不需将封盖从主要构件106分开就可补充流体储槽108的可堵塞孔112。它还设有可选通气孔114以便于补充过程，并设有结构支承件116以便于塞住孔112的过程。可以看出储槽108朝向开口110倾斜，随着靠近开口变得越来越窄。该倾斜通过毛细管作用引导流体朝向开口。有提供另一表面的隔板130以将流体保持在储槽108中。储槽108中可包括另外的特征以将流体保持在位，例如设置在别处的附加隔板、螺旋壁或泡沫体。开口110使流体能够蒸发进入体积126，在那里形成流体的局部压力，它如上所指出的有助于减少流体在接触区域118通过不完全密封流出的速率。从储槽108到容器内部没有开口，尽管如果需要可以增加这种开口。如图5所示，气体中的分子一旦已经穿过接触区域118处的密封完全排出容器必须跟随的路径具有多个弯曲部，在容器的外侧提供迷宫式密封。除了迷宫式密封，如可看出的那样，包括部件102和104的封盖100可在要求它打开容器时直接向上举起。当封盖再放回到主要构件106顶上时，会有不可避免的冲击力。在该实施例中，如较前面所指出的那样，该冲击力沿着与开口110上流体弯液面相同的方向是有利的。

在本发明的另一较佳实施例中，提供了将流体存储在容器中的方法。在本发明的某些方法中，包括溶剂的流体样品存储在储槽中。储槽用具有一个或多个封盖储槽的封盖覆盖。封盖储槽包含大量的溶剂。补充封盖储槽中的溶剂。

补充溶剂的步骤，如上所指出的那样，较佳地以本发明的方法进行而不将封盖从容器移除。为了该目的，可如前所述那样设置盖和塞。

在本发明的方法中，尤其是流体可存储在多孔板中。当使用具有多个分开的流体储槽的多孔板或其它主要构件时，这些方法适用于存储较佳地具有共同溶剂的多种有用流体。当用多孔板实践本发明的方法时，通常通过堆叠存储多孔板。因此本发明的封盖较佳地设计成本发明的多个容器舒适地且安全地彼此堆叠在顶部的方式。

较佳地自动实施本发明的方法。全部实验室自动系统可包括例如用于保持多孔板的圆盘传送带、用于将多孔板从一个仪器移到另一个的机械臂、多个分析仪器和反应室、基于尖端(pin-based)的流体传输系统、和/或声学排出系统。该系统的总体目的可包括取得大量的流体并将对它们进行分析(包括例如它们的成分和物理性质的确定)、设计成产生特定部分的反应、以及纯化步骤、一直潜在地通过计算或其它方法保持跟踪系统中每种流体的来源和目的地，过程和每种流体的结果。该系统还可用来产生包含或涂有通过系统移动的流体的其它使用目的。

每种流体的来源、目的地、过程和结果的跟踪可通过例如具有诸如流体传输系统控制器的控制器与将信息存储为平面文件或存储在数据库中的通用计算机通信信息进行。通过将指定到系统中的每个多孔板和通过在特定时间跟踪对板上的每个孔进行了什么可方便地确定流体，跟踪的方式是使其产生每个板的每个孔的内容物的总体历史记录。在这方面必须紧记，不是所有的系统中流体的改变作为预备的或计划的行为的结果发生；一些可能是作为时间流逝的不可避免的变化发生，例如从周围空气吸收水或存储的流体的蒸发，这是本发明的容器和方法所关注的。

在实验室自动控制系统中，通常将有必要用不同的制造商整合设备。在该连接中，对特定标准的遵守可以是流体传输系统的符合要求的特征。可要求形成制造环境的一部分的某些流体传输和存储系统符合关于制造的其它标准，以及能够支持符合“良好制造惯例(Good Manufacturing Practice)”(GMP)标准的整体系统，如制药学工业理解的那样。

在本发明的较佳实施例中，用于容器的封盖包括至少两个封盖件。在封盖和容器配合时改变封盖件相对于彼此的相对位置。

封盖件的相对位置的改变可能致使一个或多个封盖件更紧密地接近容器。该改变可致使一个或多个封盖件压抵容器。该压抵进行的方式可以是来自容器中的流体的蒸汽的排出路径可能要求穿过受压表面的通道。

封盖件压抵容器的目的是其它条件都相同，由这种压力形成的密封比没有这种压力形成的密封更紧。

在很多情况下，封盖件的相对移动通过以使它们能够相对运动的方式连接而实现。这可由弹性部件、通过连接件的弯曲、或通过用间隙配合互锁的部件来实现。

当封盖件压抵容器时，较佳地通过容器和封盖的相互作用产生力，诸如通过将封盖放到容器上的过程。但是，会通过诸如磁铁的外部装置产生力。

封盖件的相互移动可设计成使得两构件沿彼此成角度的方向压抵容器。该角度可以是90度或更大。在某些实施例中，该角度可以是约180度，使得两构件沿彼此大约相对的方向压抵容器。

通常，当容器关闭时容器和封盖接触的位置靠近水平面。正常使用中的封盖位于容器顶部。这样，重力有助于封盖保持附连于容器。

容器可设计成使得它具有接触封盖的大致垂直突起部。例如，大致平坦且矩形形状的封盖，例如多孔板，可具有围绕其外边缘的两同心垂直突起部，且该封盖可设计成接触垂直突起部中的一个或两个。

图6示出了本发明的示例性实施例，其中容器是多孔板且封盖是用于多孔板的盖。图的顶部示出了通过容器和封盖的一部分的垂直剖视图。底部示出了通过容器和封盖的水平横截面。容器具有围绕其周界的两个垂直突起部210和212。封盖具有上部件214和下部件216。在上部件和下部件之间有用于液体的储槽。上部件具有围绕其周界的两个垂直突起部218和220。下部件设计成在两垂直突起部的内侧。弹性部件使下部件压抵板上的内部突起部。在图6中，示出弹性部件为由附连到下部封盖件两侧的四个部件222组成。

图7示意性地示出了图6的实施例的上下文中弹性部件的示例性构造。像图6的上部件一样，该图是通过容器和封盖的垂直剖视图。为了简化，该图仅示出了下部封盖216和作用在下部构件上的弹性部件的一部分。在图的上部分中，我们看到在封盖和容器226接触之前的下部封盖件216。包括在一端附连到图6中下部封盖件的一个或多个柔性构件228的弹性部件，在图中封盖的右侧示出。当下部封盖件216降低到该位置时，对应于容器的存在并弯曲，产生将下部封盖件216向左送的力。该压力迫使下部封盖件抵靠容器的内部突起部的左壁。

在图8中，我们看到示出了封盖214和216的上部件和下部件两者的本发明的封盖的示意性剖视图。在该图中，上部件和下部件都具有附连的弹性部件的部分232和234。弹性部件是与图6和7所示的有些不同的设计，朝向封盖件的底部附连并向上延伸。对于上部封盖件214，示出弹性部件的相应部分234附连在左手侧，而下部件216具有示出附连到右手侧的弹性部件的部分。同样，如图7所示，当封盖的上部件和下部件降低到容器上时，弹性分别在右侧和左侧作用在容器上面。因此，上部件压抵容器的外部突起部，同时下部件压抵内部突起部。

图9提供了图6和7中示出的类型的弹性部件的其它细节。弹性部件具有从封盖件的一侧向外突出的两个弹簧状部件238和240。组成弹性部件的每个弹簧状构件倾斜并还具有倾斜的横截面。因此，该构件的形式有些像翼状。尽管图9示出了弹簧状构件238和240为具有尖锐的底部边缘，底部边缘还可以是圆的或钝的，且总体形状和横截面两者的锥度可以是或多或少渐进的。在该实施例中，倾向于将封盖放置到容器上的向下力会首先在弹簧状构件238和240的指状物和尖部之间施加力以将它们更紧密地压入本体。弹簧状构件将与容器接触的具体点取决于设计细节以及标称尺寸的偏差和插入过程中封盖和容器的未对准。但是，目的是，由于进行接触，弹簧状构件238和240被迫朝向封盖件的主要部分，在它上面施力。

还有可能在图7和8的实施例中在内部和外部构件的每侧使用多于一个的弹簧状构件。例如，我们会具有附连到下部件的一侧的三个或五个或十个弹簧状构件。此外，我们会具有附连到下部件的两相邻(非相对)侧的弹簧状构件。这在图10中示出，它示意性地示出了在每个两相邻侧上具有诸如标号244的多个弹簧状构件的本发明的一件封盖。这会致使下部件压抵容器突起部的角落并因此形成接触抵靠容器突起部的壁中的两个的更好、更密封的接触。对于上部构件也可能有相同多样性的弹簧状结构。

如果上部构件的弹簧状结构压抵与下部件压抵的内部容器突起部的角落相对的外部容器突起部的角落，则内部容器突起部的内部几乎整个被四侧上都较好的、更密封的接触围绕。这可在图11的仰视图中看出，其中阴影矩形表示上部封盖件214和下部封盖件216相对于图8的实施例中容器上突起部210和212的位置。如可看出的那样，通过扩散朝向外部逃逸的来自容器的流体分子会发现其路径被右侧和底部(以较粗的线示出)上较好、压力辅助密封所堵塞。因此它将倾向于向外移动穿过内部突起部212的侧面，它没有被这样的密封所堵塞(以较细的线示出)。但是，如果它向外移动穿过这些侧面，它会倾向于被左部和顶部(也以较细的线示出)示出的外部突起部210上的较好、压力辅助密封所堵塞。

在容器中的流体是吸湿的且因此倾向于捕获向内扩散的水分子，图11示出的设置也还倾向于限制水的向内扩散。

在图8中，为了简化没有示出封盖的上部件和下部件被连接。封盖的两构件能够分开，尽管会有它们必须用两次操作来移除的缺点。或者有可能使封盖的两构件连接，使得它们之间的连接具有足够的弹性以使它们在要求它们压抵上述封盖时能够被推动分开。

要求在某些实施例中，可方便地通过例如机械臂或类系的自动化机械构件使封盖与容器接触并从与容器的接触移除。通常，当这样进行时，牢固地保持容器，同时机械臂还牢固地压抵封盖。当需要将封盖与容器接触时，机械臂将封盖带到容器顶部的适当的、计算的位置并然后用适度的力向下压。封盖放入的适当位置可根据容器的位置确定，容器位置可以是例如通过某种类型的传感器检测到的。

以上描述了包含用于溶剂的储槽的封盖。这种储槽可方便地用在压抵容器的很多封盖中。尽管上述的很多技术使用了如上所述的两构件封盖，可能特别有吸引力的是溶剂的储槽附连到下部封盖件的顶部或上部封盖件的底部。溶剂储槽可以是例如由吸收和保持溶剂的物质制成。

还有对以上所谓“迷宫式密封件”的讨论。一般而言，要求本发明的两构件封盖设置成使迷宫式密封件用于放置挥发溶剂向外扩散和水及其它不合要求的蒸汽向内扩散进入容器。

如上所述，可制成封盖的材料取决于储槽包含的流体类型。两构件的封盖可由例如文献中所述广泛用于制造多孔板的聚合物制成。DMSO本身或DMSO和水是溶剂的流体在化学和生物只要研究中是尤其有利的。用于与DMSO相容的封盖的材料包括环状石蜡共聚物(COC)，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯橡胶(EPR)和聚四氟乙烯(PTFE)。COC由Ticona Engineering Polymers(新泽西州Summit)制造，它是塞拉尼斯公司的一部分，并使用Topas的商标名。一种较佳的Topas树脂是8007。

弹性部件可由具有适当弹性的适当聚合物制成，或者替代地由例如诸如钢之类的金属合金制成。可要求弹性部件由可方便地超声焊接到封盖件的聚合物制成。或者可要求弹性部件制成与封盖件为一体且弹性部件用用于制造封盖件相同的模制过程制成。相信图9中所示的弹性部件可以与它所附连的封盖件相同的模制过程制成。

代替两构件，可能用三个、四个、或更多封闭构件实践本发明，各压抵容器中的特定区域。如果容器包括围绕其周界的例如三个而不是两个同心突起部，则具有位于类似于图8的实施例的上部件上方的三个封盖件压抵容器上同心突起部的最外部是有价值的。

通常要求尺寸设置成方便插入它们想要配合的容器的相应部分的封盖件，留下的间隙小到符合成功的插入，考虑了封盖件和容器本身遇到的尺寸变化，以及用可用自动机械可实现的精确定位。一般而言，可预期这些公差中的每个是十分之几毫米数量级，使得它一般要求封盖部件和容器的它想要配合的部分之间的间隙往往小于2mm，较佳地小于1.5mm或小于1mm，更佳地小于0.8mm或小于0.4mm或小于0.25mm。

在该申请的图中，封盖和容器的突起部已示出为垂直的。尽管较佳的是这些突起部是大致垂直的，但这些突起部从垂直偏离1、2、3或更多度是有利的。如果它们通过模制过程制成，这会便于制造时它们从模具中取出。要求的角度会随着材料、模制条件和本技术领域的技术人员已知的其它因素而变化。从精确垂直的位置偏离也便于它们在封盖降低时(如图8所示)与下部件接触。当封盖设计成用于特定容器时，要求压抵容器上突起部的封盖上的突起部设计成具有偏离垂直的角度，该角度与容器上突起部偏离的角度相配。

如本技术领域的技术人员会理解的那样，重力有助于本发明的封盖上密封件的维护，其中它们与容器的相应突起部相配的突起部从垂直位置偏离。尽管从简化和成本观点要求不对本发明的封盖增加人为重量，但如果这被看作由于重力施加的另外的力在该情况下有用于改进密封件的质量的价值也可以这样做。

在图7-10中，为了简化，封盖的弹性部件已示出为位于矩形构件的外侧壁上。应当理解如果自动机械或其它这种机器，或人手会拿起这样设计的封盖件(例如，图10中所示的那样)，它会压抵弹性部件。为了该原因，在一些情况下最好是使至少外部封盖件在可抓住它的顶部具有悬垂件或突起部。

应当理解，尽管结合其较佳具体实施例描述了本发明，随后的前述说明书和实例意指说明而非限制本发明的范围。本发明范围内的其它方面、优点和修改对本发明所述技术领域的技术人员来说是显而易见的。

由此本文提到的所有专利、专利申请和公开物全部以参见的方式纳入本文。但是在包含表达概念的专利、专利申请和公开物以参见的方式纳入情况下，这些表达概念应当理解为适用于能找到这些概念的纳入的专利、专利申请和公开物，而不是本申请的其余文本，尤其是本申请的权利要求书。

实例

包含DMSO的多孔板经过64天期间的测试。每个多孔板具有围绕其周界的两个同心突起部。两个多孔板400C和250C具有包含用于DMSO的储槽的封盖，但不具有使封盖压抵多孔板的任何弹性部件。四个多孔板设有使封盖压向突起部的角度的单个弹性部件。在这些中的两个，400A和250A连接到弹性部件使封盖压向右下角；其它两个，400FF和250FF连接到弹性部件使封盖压向左上角。用以400开头的标号表示的多孔板具有设计成在多孔板上突起部和封盖的最靠近突起部之间留下400毫米的封盖；用以250开头的标号表示的多孔板具有设计成在多孔板上突起部和封盖的最靠近突起部之间留下250毫米的封盖；除了封盖重量和弹性部件没有螺钉、夹子、粘合剂或任何其它装置用于维持封盖和多孔板之间的密封。

图12A-12C中示出了得到的结果。在这些图中，黑色表示多孔板中的孔，其中在64天期间中流体内容物减小到小于原始流体内容物的90％。要求在孔板上没有这种类型的孔。如可以看出的那样，压抵角落的封盖大致实现较小数量的该类型的孔和一般而言在它们压向的象限没有该类型的孔。这显示了与图8相关的上述类型的封盖会实现经过两个月没有DMSO损失多于10％的孔。

预期有盖性能的类似改进以在用包含溶剂储槽的封盖覆盖时保护容器中的其它溶剂。例如，为了保存容器中的水溶液，盖可充有水。与DMSO相比，水较轻且更易挥发。因此用于过程的时间比例会更快，测量数天而不是数月。预期有水的这种类型的封盖的性能实现经过三天时间没有水损失多于10％的孔。

Claims (17)

1.一种存储包括液态溶剂的多个流体样品的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)将所述多个流体样品中的每一个存储在多孔板的孔中，所述多个流体样品中的每一个包含所述液态溶剂，

(b)用封盖覆盖所述多孔板，所述封盖包括储槽，所述储槽保持至少第一定量的所述液态溶剂和至少一个开口，所述开口使得所述储槽中的液态溶剂的蒸发向下进行，但是足够小，使得使用时不会发生流体向下的总体移动，以及

(c)补充所述封盖的储槽中的所述液态溶剂。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

(d)用有助于防止所述封盖的储槽中的所述液态溶剂蒸发的盖子或塞子覆盖所述封盖。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，无需将所述封盖从所述多孔板移除而执行所述步骤(c)。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过自动移液系统执行步骤(c)。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过自动的具有尖端的流体传输系统执行步骤(c)。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述覆盖的多孔板堆叠在其它多孔板顶上的步骤。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述封盖和所述多孔板之间的密封向周围环境逸出的至少10％的蒸汽态溶剂来自所述封盖的储槽中的液态溶剂。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述封盖在接触区域与所述多孔板接触，且由于所述封盖的储槽中存在所述液态溶剂，所述接触区域紧接的外部的蒸汽态溶剂的局部压力是所述蒸汽态溶剂的蒸发压力的至少10％。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，补充所述封盖的储槽中的所述液态溶剂包括定期地补充所述封盖的储槽中的所述液态溶剂。

10.一种存储包括液态溶剂的流体样品的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)将所述流体样品放置在第一储槽中，

(b)用封盖覆盖所述第一储槽，所述封盖包括第二储槽，所述第二储槽保持至少第一定量的所述液态溶剂和至少一个开口，所述开口使得所述液态溶剂的蒸发向下进行，但是足够小，使得使用时不会发生流体向下的总体移动，以及

(c)补充所述第二储槽中的所述液态溶剂。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

(d)用有助于防止所述第二储槽中的所述液态溶剂蒸发的盖子或塞子覆盖所述封盖。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，无需将所述封盖从所述第一储槽移除而执行所述步骤(c)。

13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，通过自动移液系统执行步骤(c)。

14.权利要求10所述的方法，其特征在于，通过自动的具有尖端的流体传输系统执行步骤(c)。

15.权利要求10所述的方法，其特征在于，通过所述封盖和所述第一储槽之间的密封向周围环境逸出的至少10％的蒸汽态溶剂来自所述第二储槽中的液态溶剂。

16.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述封盖在接触区域与所述第一储槽接触，且由于所述第二储槽中存在液态溶剂，所述接触区域紧接的外部的蒸汽态溶剂的局部压力是所述蒸汽态溶剂的蒸发压力的至少10％。

17.如权利要求10所述的方法，其特征在于，补充所述第二储槽中的所述液态溶剂包括定期地补充所述第二储槽中的所述液态溶剂。

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