专利名称：等温滴定微测热计装置和使用方法
技术领域：
本发明大体上涉及一种微测热计(microcalorimeter)，更具体地说，涉及改善微 测热计，尤其是等温滴定测热计(isothermal titrationcalorimeter)的性能的特征。
背景技术：
微测热计被广泛地用于生物化学、药理学、细胞生物学以及其它的领域。测热法提 供了一种用于测量生物大分子的热力学属性的变化的直接方法。微测热计通常是一种两室 仪器，其中，将样品室中的缓冲液中的试验物质的稀释溶液的属性连续地与参照室中的相 等数量的缓冲液进行比较。这两个室的例如温度或热流的属性之间的所测量的差异归因于 样品室中存在着试验物质。一种类型的微测热计是等温滴定测热计。等温滴定测热计(ITC)是一种差动装 置，但在固定的温度和压力下操作，同时样品室中的液体被连续地搅拌。滴定测热法的最普 遍的应用在于分子相互作用的热力学特征。在这种应用中，试验物质(例如蛋白质)的稀 释溶液放置在样品室中，并且在各种时间将小体积的包含配位体的第二稀释溶液注入样品 室中，该配位体键合到试验物质上。仪器测量由于新引入的配位体键合到试验物质上而放 出或吸收的热。对于试验物质和配位体之间的特殊配对，从多次注入实验的结果可确定属 性，例如吉布斯能量、缔合常数、焓和熵的变化以及键合的化学计量。虽然目前利用的ITC提供了可靠的键合数据结果，但是其在药物发展的早期阶段 中的广泛利用被若干因素限制进行键合测定所需要的相对较高的量的蛋白质(例如，大 约0. 1毫克(mg)至大约1. Omg的蛋白质)、进行测量所需要的时间以及使用常规的ITC的 复杂性。由于研究中所使用的生物物质的极高的成本，所以需要减少用于各个实验的生物 物质的量。用于测热计实验的生物物质的量的减少将需要比目前可获得的测热计更精确、 更灵敏且更可靠的滴定测热计。此外，利用现有技术的ITC来收集键合数据需要从业人员进行广泛的准备和技 巧。例如，使用现有技术的ITC，首先分别通过相应的室管而用参照物质和样品物质填充参 照室和样品室。接下来，用滴定剂填充ITC的注射器。然后，通过通向样品室的室管而将 ITC的针放置在样品室中，同时将注射器装配在ITC的夹持器中，使得注射器能够围绕其轴 线而旋转。接下来，使注射器与样品室对准，使得针不与室管或样品室接触。然后，将注射 器连接到ITC的搅拌电动机和线性激励器上，其中，搅拌电动机和线性激励器也必须与样 品室对准。通过阅读上述现有技术的过程，应该懂得，利用现有技术的ITC，这些由现有技术 的ITC进行的键合测量的质量极大地取决于操作员的技巧和经验，并包括相当大量的准备时间。更近年来研究的现有技术的ITC试图简化上述准备过程。例如，在图1中作为ITC 100而部分地显示的一种这样的现有技术的ITC中，注射器102、注射器夹持器104以及促 动注射器102的柱塞的线性致动器106整合成被称为自动吸移管的单个单元。ITC 100还 包括搅拌机构，该搅拌机构包括附接到测热计主体110上的搅拌电动机108。ITC 100还包 括位于注射器102的周围的内部磁性联轴器112和位于测热计主体110上并非常靠近搅拌 电动机108的外部磁性联轴器114。来自搅拌电动机108的旋转通过磁性联轴器112和114 而传递至注射器102。附接到注射器102上的是针116和搅拌桨118。针116布置成通过 室管122而插入到样品室120中，用于进行ITC实验。出于参照的目的，ITC 100还包括未 显示的参照室，该参照室通过参照室管而与环境大气相连通。以上讨论和图1中所描绘的现有技术设计具有某些限制。例如，因为磁性联轴器 是软传动/柔性传动，所以在某些旋转速度和加速度下易于发生搅拌器的谐振，这对于仪 器的灵敏度产生负面影响。通过采用控制旋转速度的不太灵敏的反馈机构(这导致不太稳 定的旋转速度)，或者通过降低旋转速度，可减少谐振。然而，不太稳定的旋转速度也减小了 ITC的灵敏度，而较低的旋转速度阻碍了试剂的恰当混合，这减小了 ITC的精度。现有技术设计的另一限制是搅拌电动机和磁性联轴器被放置得非常靠近仪器的 灵敏的测量单元，并产生极大的交变磁场，该交变磁场产生电噪声，该电噪声对ITC的灵敏 的电子电路的运行产生负面影响。因为ITC的传感器处理大约10_9伏的信号，并且，电动 机和磁性联轴器所产生的噪声与传感器和噪声源之间的距离成反比，所以进一步改善这种 ITC设计的性能特征日益变得具有挑战性。如先前所述，影响新型微测热计的设计的其中 一个底层因素是需要减少用于每次实验的生物物质的量。这要求更小的样品室和更短的室 管，继而导致室传感器与电动机和磁性联轴器(电噪声源)之间更小的距离，这限制了仪器 的灵敏度。本文中所描述的本发明致力于改善现有技术的ITC的前述特征和使用，从而提高 ITC的灵敏度，减少测试所必需的生物物质的量，改善由ITC产生的结果的可靠性，并简化 7 ITC的使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于等温滴定微测热系统的新型自动吸移管组件和ITC 系统，该吸移管组件和ITC系统克服了现有技术的一个或多个缺点。这通过独立权利要求 中所限定的吸移管组件和ITC系统来实现。这种吸移管组件和相关的ITC系统的一个优势是与现有技术的ITC相比，可在不 减小灵敏度且在显著更快的响应时间的情况下，将隔室容积减少至大约1/7。这种ITC系统 允许以大约1/10的蛋白质样品，并在每小时总共只进行大约2至4次滴定的情况下进行实验。除了减少与运行ITC实验相关的成本之外，更小的室容积还拓展了 ITC应用的数 量。例如由被称为“c值”的参数指定可由ITC测量的键合亲合力的范围，该“c值”等于键 合亲合力(Ka)和大分子的总浓度(Mt。tal)的乘积(c = [Mt。tal]Ka)。对于精确的亲合力测定， c值必须在1至1000之间。如果使用相同量的蛋白质，那么室体积减少至1/10将导致C值的类似的增加，并从而导致测量弱键合的能力。这种能力在尤其结合完全自动的仪器的、键 合亲合力弱的药物发现的早期阶段是尤其重要的。
图1显示了现有技术的等温滴定微测热计的示意性的示例，突出显示了微测热计 的自动吸移管特征；图2以横截面显示了具有引导机构的本发明的等温滴定测热计系统的一个示意 性的实施例；图3以横截面显示了用于等温滴定微测热系统的自动吸移管组件的一个示意性 的实施例；图4显示了图2中所示的ITC系统的截面，其中吸移管组件从样品室中收回；图5a至5c以透视图显示了用于等温滴定测热计系统的引导机构的一个示意性的 实施例；图6以透视图显示了用于等温滴定测热计系统的引导机构的另一示意性的实施 例。
具体实施例方式图2示意性地显示了根据本发明的ITC系统200的一个实施例。ITC系统200包 括微测热计210和自动吸移管组件220。微测热计210包括在热容量和容积的方面被设计 成基本上相同的参照室240和样品室250。室240和250由合适的化学惰性且导热的材料 构成，例如金、钼、钽、哈斯特洛伊合金等。室240和250基本上可为任何合适的形状，但需 要为相同的形状，从而可设置成完全对称的布置，而且可实现滴定剂与样品的有效混合。在 公开的实施例中，室240和250的横截面为矩形，并且，横向水平方向上的横截面可以为圆 形，从而导致具有圆形的面对的表面的硬币形状的室。为了将任何外部的热影响减少至最小，参照室240和样品室250均被第一隔热罩 260封闭，第一隔热罩继而被第二隔热罩270封闭。隔热罩260、270可由任何合适的导热材 料构成，例如银、铝、铜等。隔热罩260、270还可由一个或多个热互连的子罩(未显示)构 成，从而为测热室240、250提供甚至更稳定的温度条件。为了控制罩260、270的温度，可布置热控制装置，以控制其温度。在ITC系统中， 所述热控制装置主要用于在开始滴定实验之前设定测热计，即隔热罩260、270的“等温”温 度。但如以下将更详细地公开的那样，所述热控制装置还可用于改善测热计的隔热性能。根 据一个实施例，热控制装置由一个或多个热泵单元组成，例如基于珀尔贴效应的热电热泵 装置等。其它类型的热控制装置包括被恒温地控制的液体池、机械热泵、化学加热或冷却系 统等。在公开的实施例中，布置了第一热泵单元280，以在第一隔热罩260和第二隔热罩 270之间传递热能，并布置了第二热泵单元290以在第二隔热罩270和散热器300之间传递 热能，该散热器与环境温度保持热接触。温度控制器310被布置成控制第一热泵单元280 和第二热泵单元290，从而获得所需的温度条件。以下将更详细地公开温度控制器310和相 关的传感器。
参照室管320和样品室管330分别提供了通向参照室240和样品室250的入口， 以供给参照流体和样品流体、滴定流体，室的清洗等。在所公开的实施例中，室管320和330 均基本上垂直地穿过隔热罩和散热器，从而提供与室240和250的直接连通，并且，室管320 和330在第一隔热罩260的空腔中各支撑其相应的室240和250。自动吸移管组件210包括吸移管外壳340、注射器350以及线性激励器370，注 射器350带有被布置成插入到样品室250中的用于供给滴定剂的滴定针360，线性激励器 370用于驱动注射器350中的柱塞380。滴定针360可相对于外壳340而旋转，并设有搅拌 桨390，该搅拌桨布置成搅拌样品室250中的样品流体，以实现滴定剂和样品流体的有效混 合。自动吸移管组件210还包括用于驱动滴定针360的旋转的搅拌电动机400。在图2所公开的实施例中，搅拌电动机400是一种直接驱动的电动机，其具有被布 置成与注射器350和滴定针360同心的空心转子410。注射器350在其上端由搅拌电动机 400支撑，以进行旋转，并在下端由轴承420支撑。示意性地公开了搅拌电动机400和轴承 420包括滚珠轴承，但可以使用能够为滴定针360提供平滑且低摩擦的旋转的任何其它类 型的轴承、衬套等。在图2所公开的实施例中，注射器350被布置成可相对于外壳340而旋转，并且， 滴定针360不可旋转地附接到注射器350上。在一个备选的实施例中(图中未显示)，针 360可相对于注射器350而旋转，而注射器350相对于吸移管外壳340而静止。图3显示 了一个备选的实施例，其中，注射器350可拆卸地布置在吸移管外壳340内的旋转框架430 中，旋转框架430可旋转地由电动机400和轴承420支撑。在所公开的实施例中，注射器 350通过盖子440而被保持在旋转框架430中，盖子通过螺纹等而可拆卸地附接到旋转框架 430上。通过除去盖子440，可更换带有滴定针360的注射器350。在图中未显示的一个备选的实施例中，搅拌电动机400通过诸如传动皮带装置、 传动轮装置等的旋转传动装置而驱动滴定针旋转。在这种装置中，可将驱动电动机放置在 离测热室甚至更大的距离处。搅拌电动机由ITC系统的搅拌控制器450控制。搅拌控制器是常规的BLDC。线性 致动器由ITC系统的滴定控制器460控制。搅拌控制器450和滴定控制器460可布置在吸 移管组件220中，并继而连接到ITC控制系统(未详细显示)，或者其可以为ITC控制系统 的集成部分。在公开的实施例中，线性激励器370包括步进电动机470，该步进电动机被布置成 驱动螺纹柱塞380，该螺纹柱塞同轴地延伸穿过空心转子480的孔并进入注射器350中，其 中，其可旋转地附接到吸移管尖端490上，该吸移管尖端抵着注射器350的内壁而密封，以 容许从注射器350排出精确体积的滴定液体。吸移管组件还包括用于检测螺纹柱塞380的 两个预定位置的位置传感器500a、500b。线性激励器370可以是能够以足够的精度进行受 控制的线性运动的任何其它类型。这种设计容许注射器不取决于吸移管组件220的主体 340而旋转；同时，线性激励器370可驱动螺纹柱塞380。在ITC系统中，滴定控制器460被布置成控制吸移管组件220的线性激励器。根 据一个实施例，滴定控制器460使用位置传感器500a、500b，以用于检测螺纹柱塞的两个预 定位置，并且滴定控制器460被布置成记录螺纹柱塞380的这两个预定位置，并从步进电动 机470为了在所述位置之间移动螺纹柱塞380而进行的步进数确定柱塞380的螺纹螺距。然后，吸移管控制器使用如此确定的螺纹柱塞的螺距，以提高排出小体积的滴定剂时的滴 定吸移管的精度。在公开的实施例中，吸移管组件外壳340用作搅拌电动机400的定子和线性激励 器470的安装底座。外壳340还可包括用于将吸移管组件相对于样品室管精确地定位的附 接段。具有被布置在注射器350的上端或注射器350之上的集成的搅拌电动机400的自 动吸移管组件220不仅增加了搅拌电动机400 (即，交变电磁场的来源)和位于测热计的热 芯和/或其附近的灵敏的电子电路之间的距离，而且还容许减少操作搅拌电动机400所需 要的功率量。也就是说，由于搅拌电动机400放置在吸移管组件220上，所以搅拌电动机 400的尺寸不像将搅拌电动机放置在测热计外壳上的现有技术的ITC那样由样品室和参照 室之间的空间确定(图2)。这样，在现有技术中，室管突出穿过磁性耦合的搅拌器的旋转中 心。因此，搅拌机构的尺寸下限由室管之间的空间确定。因此，可显著地减小本发明的搅拌 电动机的尺寸，例如减小至现有技术的ITC中所找到的搅拌电动机的尺寸的1/5，从而导致 显著地减小操作ITC所需要的功率量，例如与用于驱动常规已知的ITC的100瓦相比，为大 约2瓦。将搅拌电动机的尺寸减少至现有技术的ITC的搅拌电动机的尺寸的五分之一，将 搅拌电动机放置在吸移管上，使得搅拌电动机处于离测热计的灵敏的电子电路大约50毫 米或更远的距离处，以及去除磁性联轴器，这些关闭了存在于常规使用的ITC中的磁场。因 此，本文中所公开的搅拌电动机的安置方式所导致的较低功率、较低热量、较低电力以及较 低噪声和较低振动提高了本发明的ITC的灵敏度。此外，所公开的实施例还排除了磁性联 轴器，该磁性联轴器是额外的交变电磁场的来源。这些改进减少了在灵敏的电子电路中所感应的电噪声，这继而有助于改进测热计 的灵敏度，由此可显著地减少样品室和参照室的容积。减少样品室和其相应的室管的尺寸 继而减少了用于每次实验的生物物质的量。以下，表1代表现有技术的ITC和本发明的ITC的室管以及试验室和参照室的某 些关键尺寸。如表1中所示，本发明的ITC将搅拌电动机直接放置在吸移管组件上，而不是 将其定位在测热计主体上，从而容许使用较小体积的试验物质，因而减少了与执行测热计 实验相关的成本。
根据一个实施例，微滴定测热系统200设有吸移管引导机构510，该吸移管引导机 构布置成在至少两个操作位置之间引导吸移管组件220。第一操作位置是吸移管清洗位置 580，其中，滴定针360插入在清洗装置中(参见图5a-5c)，并且，第二操作位置是滴定位 置560，在该位置，将注射器插入到用于测热测量(calorimetric measurements)的样品室 250中。在图2的实施例中，引导机构510包括支撑吸移管组件220的吸移管臂520和基本 上垂直的引导杆530。吸移管臂520通过套管540而可移动地附接到引导杆530上，但其绕 着引导杆的运动由引导杆530中的引导槽550和引导销560限制，该引导销从套管540的 内表面突出并装配在引导槽550中。所公开的引导机构510是旋转的类型，并且，操作位置 被布置在绕着引导组件的旋转中心的相等距离处但位于不同的角度位置，其中，吸移管组 件220沿垂直方向的移动被限制到操作位置的角度位置，并且，仅当滴定针260从相应的操 作位置完全收回时才允许吸移管组件220在角度位置之间的旋转移动。图4显示了引导机 构510，其处于吸移管组件220从滴定位置，即从样品室250中完全收回的位置。在这个位 置，引导机构510将吸移管臂520的可能的移动限制到向下进入到滴定位置的垂直运动，或 到达另一操作位置的旋转运动。在带有两个操作位置的微滴定测热系统200中，清洗装置 600可被布置成，在完成吸移管组件的清洗之后，容许将滴定剂填充到吸移管组件220中。 作为备选，可通过例如注射器中的专用填充口等的其它装置来进行吸移管的填充。图5a至5c显示了具有吸移管引导机构510的微滴定测热系统200的一个实施例 的示意性的透视图，该吸移管引导机构被布置成向着三个不同的操作位置560、570、580引 导吸移管组件220并从三个不同的操作位置560、570、580引导吸移管组件220。根据一个 实施例，第三操作位置是滴定剂填充位置570，其中，滴定针360插入在滴定剂源590中。图 5a显示了吸移管组件220处于滴定位置560时的状态下的引导机构510。图5b显示了介 于滴定位置560和填充位置570之间的状态下的引导机构510。图5c显示了吸移管组件 220的滴定针360处于填充位置570时的状态下的引导机构510。如图4a至5c中公开的 那样，与特定操作位置560、570、580相关联的垂直引导槽550可布置成针对将要进行的操 作而将吸移管组件220定位在预定的高度。图6显示了引导机构510的另一实施例，其中，引导杆530中的引导槽被同轴的外 部引导套管610替代，该外部引导套管带有相应的用于引导臂520的引导路径620。根据一个实施例，微滴定测热系统200包括一个或多个未显示的位置传感器，这 些位置传感器被布置成当吸移管组件220定位在一个或多个操作位置560、570、580时进行记录，其中，相关联的运行由位置传感器的状态限制。传感器例如可被布置成当吸移管组件 220处于用于滴定560的正确位置时进行记录，并且，测热系统200可被布置成防止滴定操 作的起动，除非所述传感器确认吸移管组件220处于正确位置。再次参照附图，引导机构510确保吸移管组件220恰当地对准和定位在样品室250 等中。吸移管组件220的所有元件(注射器、针、搅拌桨、柱塞、线性激励器、空心转子)和 引导机构510优选在制造过程中精确地对准，并且在仪器的使用期间不需要任何额外的对 准。预设的工厂对准显著地改善了仪器的可使用性和可靠性，相当大地减少了实验的准备 时间的量，并使得测量的质量不取决于使用者的技巧。引导机构510还能够使得吸移管组 件220恰当地定位在清洗装置600中，以用于清洗和干燥注射器，并例如用于用滴定剂填充 注射器。—种利用本文中所公开的ITC装置的示范性方法包括在注射器的深度和宽度方 面的非手动对准，以用于填充滴定剂，清洗吸移管以及将滴定剂运送到注射器中。一种用于操作本发明的ITC装置的示范性方法包括使用引导机构510来定位吸移 管，以用滴定剂填充注射器(见图5c)。在这个位置，带有搅拌桨的针的末端被放置在滴定 剂中。注射器的柱塞从其下位置移动至其上位置，从而用滴定剂填充注射器。使用辅助注 射器通过室管而用样品溶液填充样品室。使用引导机构，将吸移管移动至用于进行实验的 位置(见图5a)。激活用于进行实验的程序。与用于实验的程序一致的是，搅拌电动机的转 子使注射器、针和搅拌桨以指定的速度旋转，从而能够恰当地混合试剂。与用于实验的程序 一致的是(例如，当达到某一温度和/或平衡时)，线性激励器使柱塞移动，并将滴定剂注入 到样品溶液中。根据程序设定，可间断地(一步一步地)或连续地进行注入。测热计连续 地测量并记录与试剂的相互作用相关联的放热/吸热对时间的关系。根据所建立的算法， 可对结果进行分析。再次参看图2，温度控制器310被布置成根据预定的控制模式而控制第一热泵单 元280和第二热泵单元290。温度控制器310由功能模块示意性地公开，并且其可被设计成 电子电路，基于CPU的控制器中的软件或其组合。在公开的实施例中，热控制器310可通过 模式选择模块630而在两个操作模式之间进行切换 等温模式 热设定模式在等温模式中，热控制器310被布置成控制第一热泵280，以减小样品室250和第 一隔热罩260之间的温度差。样品室250和第一隔热罩260之间的温度差由与温度控制器 310进行通信的温度传感器装置640记录。在公开的实施例中，温度传感器装置640是一种 差动热电偶，当两个记录点之间存在温度差时，该温度传感器装置给出非零的信号，并且， 来自热电偶的输出连接到温度控制器310中的前置放大器650。来自前置放大器650的输 出被模式选择模块630指引至第一热泵控制器模块660，该第一热泵控制器模块响应于来 自前置放大器650的信号而控制第一热泵280。通过这种布置，第一热泵控制器660将试图 补偿在样品室250和第一隔热罩260之间的任何热差，从而在测热计210达到补偿的隔热 状态。为了补偿隔热性能中的较小的系统漂移，可对来自前置放大器650的信号应用偏离 参数670。偏离参数670可在测热计210的校准期间设定。在等温模式中，温度控制器310 被布置成控制第二热泵290，以将第二隔热罩270保持在由参数Tshield限定的预定温度。第二热泵290的控制由第二热泵控制器模块680进行，该第二热泵控制器模块接收来自第二 比较器模块690的输出，其中，将Tshield与由第二隔热罩热传感器700记录的第二隔热罩的 当前温度进行比较。在温度设定模式中，温度控制器310被布置成控制第一热泵280和第二热泵290， 以将第一隔热罩260和第二隔热罩270置于由温度Tshi6ld限定的预定温度。这种模式主要 用于将测热计210置于即将运行ITC实验的温度下。在这种模式中，第一比较器模块710 将Tshield与由第一隔热罩热传感器720记录的第一隔热罩的当前温度进行比较，并且，由模 式选择模块630将第一比较器模块710的输出指引至第一热泵控制器660。以与等温模式 中相同的方式控制第二热泵290。热设定模式还可被用作备用模式，以在测热计210中保持 恒定温度。温度控制器310还可包括用于控制室加热元件740的室温度控制器模块730，室加 热元件740被布置成根据由参数T。ell设定的预定温度而加热样品室240和参照室250。室 加热元件740主要用于精细地调节室240、250的温度。参数Tshi6ld、T。6ll和偏差可通过热控制器的专用用户接口(未显示)或例如通过运 行于计算机760上的测热计用户接口等进行设定。在ITC实验的期间用于感测样品室250 和参照室240之间的温度差的测热传感器750可例如通过前置放大器770而连接到计算机 760 上。关于以上的描述，应该认识到本发明的零件的最佳尺寸关系，包括尺寸、材料、形 状、形式、功能和操作方式、组装和使用的变化，对于本领域中的技术人员而言都被认为是 显而易见的，并且，本发明应包含与图中所示和说明书中所述的关系等同的所有关系。因 此，前述应被认为仅是说明本发明的原理。另外，由于本领域中的技术人员将容易想到许多 修改和改变，所以并不需要将本发明限制在所显示和所描述的精确构造和操作上，所有合 适的修改和等同均被认为落入本发明的范围内。
1权利要求
一种用于等温滴定微测热系统的自动吸移管组件，包括吸移管外壳、注射器以及线性激励器，所述注射器具有滴定针，该滴定针被布置成插入到用于供给滴定剂的样品室中，所述线性激励器用于驱动所述注射器中的柱塞，所述滴定针能够相对于所述外壳而旋转，并设有搅拌桨，该搅拌桨被布置成搅拌所述样品室中的流体，其中，所述自动吸移管组件包括用于驱动所述滴定针的旋转的搅拌电动机。
2.根据权利要求1所述的自动吸移管组件，其特征在于，所述搅拌电动机是直接驱动 的电动机，具有与所述滴定针同心地布置的空心转子。
3.根据权利要求1所述的自动吸移管组件，其特征在于，所述搅拌电动机通过旋转传 动装置而驱动所述滴定针旋转。
4.根据权利要求1所述的自动吸移管组件，其特征在于，所述注射器能够相对于所述 外壳而旋转，并且所述滴定针不可旋转地附接到所述注射器上。
5.根据权利要求4所述的自动吸移管组件，其特征在于，所述注射器可拆卸地被布置 在所述吸移管外壳内的旋转框架中。
6.根据权利要求1所述的自动吸移管组件，其特征在于，所述线性激励器包括被布置 成驱动螺纹柱塞的步进电动机，所述吸移管组件还包括用于检测所述螺纹柱塞的两个预定 位置的位置传感器。
7.—种等温滴定微测热系统，具有根据权利要求1所述的自动吸移管组件。
8.根据权利要求7所述的等温滴定微测热系统，其特征在于，包括吸移管控制器，该吸 移管控制器被布置成控制所述吸移管组件的线性激励器和搅拌电动机，其中，所述线性激 励器包括被布置成驱动螺纹柱塞的步进电动机，所述吸移管组件还包括用于检测所述螺纹 柱塞的两个预定位置的位置传感器，并且，所述吸移管控制器被布置成记录所述螺纹柱塞 的两个预定位置，并从所述步进电动机为了在所述位置之间移动所述螺纹柱塞而进行的步 进数确定所述柱塞的螺距。
9.一种包括自动吸移管组件和吸移管引导机构的微滴定测热系统，所述吸移管组件具 有滴定针，该滴定针被布置成插入到用于供给滴定剂的样品室中，所述吸移管引导机构被 布置成在至少两个操作位置之间引导所述吸移管组件并将所述吸移管组件引导到该两个 操作位置中，其中，第一操作位置是所述滴定针插入到清洗装置中的吸移管清洗位置，第二 操作位置是所述注射器插入到用于测热测量的所述样品室中的滴定位置。
10.根据权利要求9所述的微滴定测热系统，其特征在于，所述清洗装置被布置成在完 成所述吸移管组件的清洗之后容许将滴定剂填充到所述吸移管组件中。
11.根据权利要求9所述的微滴定测热系统，其特征在于，包括以滴定剂填充位置为形 式的第三操作位置，其中，所述滴定针插入到滴定剂源中。
12.根据权利要求9所述的微滴定测热系统，其特征在于，所述引导机构为旋转的类 型，并且，所述操作位置被布置在绕着所述引导组件的旋转中心的相等距离处但位于不同 的角度位置，其中，所述吸移管组件沿垂直方向的移动被限制到所述操作位置的角度位置， 并且，仅当所述滴定针从相应的操作位置完全收回时才允许所述吸移管组件在所述角度位 置之间的旋转移动。
13.根据权利要求9所述的微滴定测热系统，其特征在于，包括被布置成当所述吸移管 组件定位在其中一个所述操作位置时进行记录的位置传感器，其中，相关操作被所述位置传感器的状态限制。
14.一种等温滴定微测热系统，包括均被第一隔热罩封闭的样品室和参照室，所述第一 隔热罩继而被第二隔热罩封闭，第一热泵单元被布置成在所述第一隔热罩和所述第二隔热 罩之间传递热能，第二热泵单元被布置成在所述第二隔热罩和散热器之间传递热能，其中， 所述测热系统还包括被布置成控制所述第一热泵单元和所述第二热泵单元的控制器以及 用于感测所述样品室和所述第一隔热罩之间的温度差的温度传感器装置，其中，所述控制 器在等温模式下被布置成控制所述第一热泵，以减小所述样品室和所述第一隔热罩之间的 温度差。
15.根据权利要求14所述的等温滴定微测热系统，其特征在于，所述温度传感器装置 是差动热电偶。
16.根据权利要求14所述的等温滴定微测热系统，其特征在于，所述控制器在等温模 式下被布置成控制所述第二热泵，以将所述第二隔热罩保持在预定的温度。
17.根据权利要求14所述的等温滴定微测热系统，其特征在于，所述控制器在温度设 定模式下被布置成控制所述第一热泵和所述第二热泵，以将所述第一隔热罩和所述第二隔 热罩置于预定的温度下。
18.根据权利要求14所述的等温滴定微测热系统，其特征在于，包括被布置成加热所 述样品室和所述参照室的加热元件。
19.根据权利要求14所述的等温滴定微测热系统，其特征在于，其中一个所述隔热罩 或两个所述隔热罩由两个或多个子隔热罩组成。
20.一种使用根据权利要求14所述的等温滴定微测热系统的等温滴定微测热方法，包 括如下的步骤填充所述样品室和所述参照室；控制所述第一热泵，以减小所述样品室和所述第一隔热罩之间的温度差；以及进行滴定测热测量。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，包括如下的步骤在填充样品之后，控制所述第一热泵和所述第二热泵，以将所述第一隔热罩和所述第 二隔热罩置于预定的滴定温度下。
全文摘要
本发明提供了一种用于等温滴定微测热系统的自动吸移管组件，包括吸移管外壳、注射器以及线性激励器，注射器具有滴定针，该滴定针被布置成插入到用于供给滴定剂的样品室中，线性激励器用于驱动注射器中的柱塞，滴定针可相对于外壳而旋转，并设有搅拌桨，该搅拌桨被布置成搅拌样品室中的流体，其中，所述自动吸移管组件包括用于驱动所述滴定针的旋转的搅拌电动机。本发明还提供了一种等温滴定微测热系统。
文档编号G01N25/20GK101855541SQ200880114826
公开日2010年10月6日 申请日期2008年10月31日 优先权日2007年11月1日
发明者A·罗查尔斯基, V·V·普洛特尼科夫 申请人:通用电气医疗集团生物科学公司