DE102006010959A1 - Apparatus for detecting biochemical target molecules, designed to perform all of cell lysis, purification, amplification and detection in a single liquid flow system - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachweis biochemischer Zielmoleküle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung.The The invention relates to a device for detecting biochemical target molecules The preamble of claim 1. It further relates to a method for the production of the device.
Eine
solche Vorrichtung ist aus der
Die bekannte Vorrichtung ist in vielfacher Hinsicht nachteilig: Die Herstellung flüssigkeitsgefüllter Kammern ist schwierig und aufwändig. Beim Befüllen der Kammern kann es zu einer unerwünschten Kontamination der darin aufgenommenen Flüssigkeit kommen. Wegen des Vorsehens flüssigkeitsgefüllter Kammern kann die bekannte Vorrichtung nur zum Nachweis bestimmter Stoffe verwendet werden. Die Kammern und die Durchgänge sowie die Verschlusspunkte der Durchgänge erlauben lediglich einen besonderen vorgegebenen Verfahrensablauf. Bei einem mehrfachen Verschließen der Durchgänge durch ein Zusammendrücken derselben kann es zu einer Undichtigkeit kommen.The known device is disadvantageous in many respects: The Production of fluid-filled chambers is difficult and expensive. When filling The chambers can cause unwanted contamination in it absorbed liquid come. Because of the provision of fluid-filled chambers The known device can only be used to detect certain substances be used. The chambers and passages as well as the closure points the passages allow only a particular predetermined procedure. For a multiple closure through the passages a squeezing this can lead to a leak.
Insgesamt ist die bekannte Vorrichtung nicht besonders universell; sie ist überdies störanfällig.All in all the known device is not very universal; she is also susceptible to interference.
Die WO 2005/00279 beschreibt eine mikrofluidische Vorrichtung, bei der Nachweisreagenzien, Pufferlösungen und dgl. in Einwegpatronen aufgenommen sind. Die Einwegpatronen können mit der mikrofluidischen Vorrichtung vor der Durchführung der Reaktion verbunden werden. Die vorgeschlagene Vorrichtung ermöglicht die Verwendung von mit unterschiedlichen Nachweisreagenzien, Pufferlösungen oder dgl. befüllten Einwegpatronen und ist damit universell. Die Herstellung einer solchen mikrofluidischen Vorrichtung ist allerdings aufwändig und teuer.The WO 2005/00279 describes a microfluidic device in which Detection reagents, buffer solutions and the like. Included in disposable cartridges. The disposable cartridges can with the microfluidic device before performing the Reaction be connected. The proposed device allows the Use of with different detection reagents, buffer solutions or Like. Filled Disposable cartridges and is therefore universal. The production of such Microfluidic device is however complicated and expensive.
Die WO 03/015922 A1 beschreibt eine Mikroreaktionskammer, deren Boden aus einem Objektträger gebildet ist. Unter Zwischenschaltung einer Dichtung befinden sich darauf zur Bildung einer Mikroreaktionskammer mehrere laminierte Schichten. Eine Deckschicht weist zumindest einen Durchbruch zum Anschluss einer Pipette oder einer Spritze zur Zufuhr von Reaktionslösungen auf. Die Handhabung der bekannten Vorrichtung erfordert Geschick. Beim Anschließen der Pipette oder der Spritze kann es zum Eintrag von Kontaminationen in die Mikroreaktionskammer kommen.The WO 03/015922 A1 describes a microreaction chamber whose bottom from a slide is formed. With the interposition of a seal are then laminated to form a microreaction chamber Layers. A cover layer has at least one breakthrough to Connection of a pipette or a syringe for the supply of reaction solutions. The handling of the known device requires skill. When connecting the The pipette or the syringe may be used to introduce contaminants come into the microreaction chamber.
Die
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine möglichst einfach herstellbare Vorrichtung angegebenen werden, welche sich universell zum Nachweis biochemischer Zielmoleküle eignet. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe eines möglichst einfachen und kostengünstigen Verfahrens zur Herstellung der Vorrichtung.task The invention is to the disadvantages of the prior art remove. In particular, it should be a device that is as easy to manufacture as possible which are universally used for the detection of biochemical Target molecules is suitable. Another object of the invention is to specify a possible simple and inexpensive Method for producing the device.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 39 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 38 und 40 bis 55.These The object is solved by the features of claims 1 and 39. Advantageous embodiments The invention will become apparent from the features of claims 2 to 38 and 40 to 55.
Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, dass das Leitungselement eine aus einem spritzgegossenen Kunststoff hergestellte Leitungsplatte und ein damit verbundenes Verschlussmittel umfasst, dass vom Leitungssystem sich leitungsartige Durchbrüche bis zu einer ersten Oberseite der Leitungsplatte erstrecken und dass an der ersten Oberseite ein plattenartiges, aus einem spritzgegossenen Kunststoff hergestelltes Anschlusselement angebracht ist, welches an einer der ersten Oberseite angewandten dritten Oberseite korrespondierend zu den Durchbrüchen angeordnete erste Anschlussstutzen zum Einstecken eines Anschlussabschnitts einer ein Aufbereitungs- oder Nachweisreagenz enthaltenden Patrone aufweist, und dass des Weiteren Dichtungsmittel zur Herstellung einer flüssigkeitsdichten Verbindung zwischen den Anschlussabschnitten und den ersten Anschlussstutzen vorgesehen sind.To proviso The invention provides that the conduit element from a an injection molded plastic circuit board and an associated closure means comprises that of the conduit system line-type breakthroughs extend to a first top of the conduit plate and that at the first top a plate-like, made of an injection-molded Plastic-made connection element is attached, which corresponding to a third upper side applied to the first upper side to the breakthroughs arranged first connection piece for inserting a connection section a processing or Having detection reagent containing cartridge, and that further Sealant for making a liquid-tight joint between the connection sections and the first connection piece are provided.
Die vorgeschlagene Vorrichtung umfasst erfindungsgemäß mehrere funktionell individualisierte Montageeinheiten, nämlich ein Leitungselement und ein plattenartiges Anschlusselement.The proposed device according to the invention comprises a plurality of functionally individualized mounting units, namely a conduit element and a plate-like connection element.
Die plattenartige Ausgestaltung des Leitungselements und des Anschlusselements ermöglicht es, diese zu stapeln und damit einfach in eine geeignete Montageposition zu bringen. Die Herstellung, insbesondere der Leitungsplatte im Spritzgussverfahren, ermöglicht ein einfaches Vorsehen der leitungsartigen Durchbrüche. Sie müssen nicht separat hergestellt werden. Die vorgeschlagene Herstellung des Leitungselements und des Anschlusselements im Spritzgussverfahren ist besonders preisgünstig. Die Montage ist infolge der komplementären plattenartigen Ausgestaltung der Leitungsplatte und des Anschlusselements besonders einfach.The plate-like design of the Lei tion element and the connection element makes it possible to stack them and thus easily bring in a suitable mounting position. The production, in particular the line plate by injection molding, allows a simple provision of the line-like openings. They do not have to be made separately. The proposed production of the line element and the connection element by injection molding is particularly inexpensive. The assembly is particularly simple due to the complementary plate-like configuration of the conduit plate and the connection element.
Indem die Durchbrüche sich bis zur ersten Oberseite erstrecken, ist es möglich, mit einem einzigen Montageschritt, beispielsweise durch Aufstecken des Anschlusselements, die Dichtungsmittel im Bereich der Durchbrüche anzubringen. Das Vorsehen von Anschlussstutzen zum Anschluss einer ein Aufbereitungs- oder Nachweisreagenz enthaltenden Patrone macht die vorgeschlagene Vorrichtung besonders universell: Es können je nach auszuführendem Nachweisverfahren Patronen mit den dazu jeweils erforderlichen Aufbereitungs- oder Nachweisreagenzien an die Vorrichtung angeschlossen werden. Es ist insbesondere nicht erforderlich, die Vorrichtung manuell zu befüllen. Ein Eintrag von Kontaminationen, Undichtigkeiten oder ein Wartungsaufwand wird vermieden. Es wird insoweit auf den Offenbarungsgehalt der WO 2004/096443 A1 verwiesen, deren Offenbarungsgehalt hiermit einbezogen wird. Abgesehen davon lässt sich unter Verwendung der vorgeschlagenen Patronen die Vorrichtung je nach Art des durchzuführenden Nachweisverfahrens individuell mit Aufbereitungs- oder Nachweisreagenzien konfektionieren. Die Patronen können dazu mit beliebigen Volumina unterschiedlicher Aufbereitungs- oder Nachweisreagenzien befüllt werden. Ergänzend dazu wird auf die WO 2005/002729 A1 verwiesen, deren Offenbarungsgehalt hiermit einbezogen wird.By doing the breakthroughs extend to the first top, it is possible with a single assembly step, for example by attaching the Connection element, the sealant in the area of the openings to install. The provision of connecting pieces for the connection of a processing or detection reagent containing cartridge makes the proposed Device particularly universal: Depending on the detection method to be performed Cartridges with the respectively required preparation or Detection reagents are connected to the device. It is special not necessary to fill the device manually. One Entry of contaminations, leaks or maintenance is avoided. It is so far on the disclosure of the WO 2004/096443 A1, the disclosure of which is hereby incorporated by reference becomes. Apart from that leaves using the proposed cartridges the device depending on the nature of the performed Detection method individually with processing or detection reagents assemble. The cartridges can with any volumes of different processing or Detecting reagents filled become. additional Reference is made to WO 2005/002729 A1, the disclosure of which is included herewith.
Die Patronen sind jeweils an ihrem dem Anschlussabschnitt gegenüberliegenden Ende mit einem Kolben versehen. Durch Niederdrücken des Kolbens, beispielsweise mit einem Stößel, kann in der Patrone enthaltene Flüssigkeit in das Leitungssystem gedrückt werden. Das ermöglicht ein Hin- und Herpumpen von Flüssigkeit. Damit kann eine besonders gute Mischung der Probe, beispielsweise mit einem Puffer oder einem Nachweisreagenz, erreicht werden. Das Niederdrücken der Kolben kann, beispielsweise programmgesteuert, mit einer Vielzahl von Stößeln erfolgen, so dass damit die Flüssigkeit im Leitungssystem in einer vorgegebenen Art und Weise bewegt werden kann. Beispielsweise können in Kombination mit der vorgeschlagenen Vorrichtung vier zylinderförmige Patronen mit einem Durchmesser im Bereich von 5 bis 7 mm, vorzugsweise 6,1 bis 6,5 mm, und sechs kleine zylinderförmige Patronen mit einem Durchmesser im Bereich von 2 bis 4 mm, vorzugsweise 2,8 bis 4,2 mm, verwendet werden. Die Herstellung und das Befüllen derartiger Patronen ist kostengünstig. Die vorgeschlagene Vorrichtung ermöglicht eine, insbesondere chemische oder biochemische, Prozessierung, einen Aufschluss und/oder einen Nachweis einer Vielzahl von Proben, Substanzen und Zielmolekülen, wie z. B. Zellen, Proteinen oder Nukleinsäuren.The Cartridges are each at their opposite the connection section End provided with a piston. By depressing the piston, for example with a pestle, can in the cartridge contained liquid pressed into the pipe system become. This allows a pumping back and forth of liquid. This allows a particularly good mixture of the sample, for example with a buffer or a detection reagent. The Press down the piston can, for example programmatically, with a variety of Pestles take place, so that with it the liquid in the Line system to be moved in a predetermined manner can. For example, in Combination with the proposed device four cylindrical cartridges with a diameter in the range of 5 to 7 mm, preferably 6.1 to 6.5 mm, and six small cylindrical cartridges with a diameter in the range of 2 to 4 mm, preferably 2.8 to 4.2 mm become. The production and filling of such cartridges is inexpensive. The proposed device allows a, in particular chemical or biochemical, processing, a Digestion and / or detection of a large number of samples, substances and target molecules, such as As cells, proteins or nucleic acids.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann nach einem Aufstecken der Patronen eine Mikrofluidik gebildet werden, in der komplexe Vorgänge, wie z. B. ein Aufschluss von Zellen, eine Reinigung von Biomolekülen, eine Nukleinsäureamplifikation und ein Nachweis von Biomolekülen erfolgen kann. Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, eine Vielzahl von Funktionen zu realisieren. Beispielsweise können Flüssigkeitsströme durch Leitungen und Kammern kontrolliert, Ventile bereitgestellt und gesteuert, Flüssigkeiten gemischt und temperiert, und Kammern zur Durchführung von Reaktionen, zur Detektion und zur Aufbewahrung von Abfallflüssigkeit be reitgestellt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aus einer geringen Anzahl von Komponenten zusammengesetzt werden. Die Komponenten können weit gehend oder vollständig aus Kunststoff, insbesondere mittels eines Spritzgussverfahrens, hergestellt und auf einfache Art zur Vorrichtung zusammengesetzt werden. Die gesamte Vorrichtung kann relativ kostengünstig hergestellt werden.By the device according to the invention can after attaching the cartridges a microfluidic are formed, in the complex processes, such as B. a digestion of cells, a purification of biomolecules, a nucleic acid amplification and detection of biomolecules can be done. By means of the device according to the invention, it is possible a To realize variety of functions. For example, fluid streams through lines and chambers controlled, valves provided and controlled, liquids mixed and tempered, and chambers for carrying out reactions, for detection and be provided for the storage of waste liquid be. The device according to the invention can be composed of a small number of components. The components can largely or completely made of plastic, in particular by means of an injection molding process, made and assembled in a simple way to the device become. The entire device can be manufactured relatively inexpensively become.
Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung umfasst das Leitungselement eine Leitungsplatte und ein damit verbundenes Verschlussmittel. Das ermöglicht eine besonders einfache Herstellung des Leitungselements.To an advantageous feature of the invention comprises the conduit element a conduit plate and a closure means connected thereto. The allows a particularly simple production of the conduit element.
Bei dem Verschlussmittel kann es sich um eine Folie oder eine aus Kunststoff, insbesondere aus spritzgegossenem Kunststoff, hergestellte Verschlussplatte handeln. Beispielsweise kann dazu die Leitungsplatte eine erste Oberseite des Leitungselements bilden und es kann an einer der ersten Oberseite gegenüberliegenden ersten Unterseite ein zur ersten Unterseite hin sich öffnendes Kanalsystem ausgebildet sein. In diesem Fall kann das Verschlussmittel das Kanalsystem überdecken. – Es kann aber auch sein, dass die erste Unterseite des Leitungselements im Wesentlichen eben und an einer der ersten Unterseite zugewandten zweiten Oberseite der Verschlussplatte ein sich zur zweiten Oberseite hin öffnendes Kanalsystem ausgebildet ist. In beiden Fällen werden durch einfaches Anbringen der Verschlussplatte an der Leitungsplatte die Kanäle abgedeckt, so dass sich geschlossene Leitungen bilden. Das aus den Leitungen gebildete Leitungssystem ist dann lediglich noch über die leitungsartigen Durchbrüche zugänglich. Bei dem Kanal- bzw. Leitungssystem handelt es sich um ein System einer Vielzahl von Leitungen, deren Durchmesser bzw. Diagonale im Querschnitt üblicherweise kleiner als 2 mm, beispielsweise 1 mm, ist. Die Leitungen können zur Herstellung langer Ver bindungswege mäanderförmig angeordnet sein. Durch die Bereitstellung derartiger langer Verbindungswege wird ein vergrößertes Puffervolumen zur Aufnahme von Flüssigkeiten bereitgestellt. Ein solches Puffervolumen ist erforderlich, da beim Anschluss von Patronen an das Leitungssystem es zu einer Druckspitze kommen kann, infolge derer Flüssigkeit aus den Patronen in das Leitungssystem gedrückt wird. Das Puffervolumen verhindert in einfacher Weise eine unerwünschte Durchmischung mit Flüssigkeiten, welche in benachbarten Patronen, in Leitungen oder Behältern der Vorrichtung sich befinden.The closure means may be a film or a closure plate made of plastic, in particular of injection-molded plastic. For example, the conduit plate can form a first upper side of the conduit element for this purpose, and a channel system opening toward the first lower side can be formed on a first lower side opposite the first upper side. In this case, the closure means may cover the channel system. - It may also be that the first underside of the conduit element is substantially flat and on one of the first underside facing the second upper side of the closure plate is formed to the second upper side opening channel system. In both cases, the channels are covered by simply attaching the closure plate to the conduit plate, so that form closed lines. The line system formed from the lines is then accessible only via the line-like openings. The duct system is a system of Variety of lines whose diameter or diagonal in cross-section is usually less than 2 mm, for example 1 mm. The lines can be arranged meandering for the production of long Ver connecting paths. By providing such long communication paths, an increased buffer volume for receiving fluids is provided. Such a buffer volume is required because, when connecting cartridges to the piping system, a pressure spike may occur as a result of which liquid is forced out of the cartridges into the piping system. The buffer volume easily prevents unwanted mixing with liquids which are in adjacent cartridges, in lines or containers of the device.
Die Verbindung der Leitungs- und der Verschlussplatte kann beispielsweise durch Verkleben, Verschweißen, Anlösen von Kunststoffoberflächen mit geeigneten Lösungsmitteln oder dgl. erfolgen. Zur Erzielung einer möglichst haltbaren Verbindung mit den vorgenannten Fügetechniken ist es zweckmäßig, wenn die zu fügenden Teile aus demselben Kunststoff hergestellt sind. Besonders dicht und druckstabil abgedichtet sind die Leitungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wenn das Verschlussmittel mit der Leitungsplatte durchgängig entlang von Rändern von in der Leitungsplatte und/oder im Verschlussmittel vorgesehenen Kanälen verschweißt ist. Die Leitungen halten einem Überdruck von mehr als 0,5 Bar, bevorzugt mehr als 1 Bar, insbesondere mehr als 2 Bar, stand.The Connection of the line and the closure plate, for example by gluing, welding, dissolve of plastic surfaces with suitable solvents or the like. To achieve a durable connection with the aforementioned joining techniques it is useful if the one to be joined Parts are made of the same plastic. Especially dense and pressure-tightly sealed are the lines of the device according to the invention, when the closure means with the conduit plate continuously along from edges provided in the conduit plate and / or in the closure means channels welded is. The lines keep an overpressure of more than 0.5 bar, preferably more than 1 bar, in particular more as 2 bar, stood.
Vorteilhafterweise ist das Dichtungsmittel fest mit dem Anschlusselement verbunden. Es kann beispielsweise mit dem Anschlusselement verschweißt oder daran angespritzt sein. Das Anschlusselement kann ein Strukturelement umfassen, mit welchem die Dichtungsmittel fest verbunden sind. Das Strukturelement kann mit den Dichtungsmitteln beispielsweise verschweißt oder daran angespritzt sein. Bevorzugt ist das Dichtungsmittel durch 2K-Spritzguss an dem Strukturelement angespritzt. Dadurch kann eine besonders feste Verbindung und ei ne kostengünstige Herstellung erreicht werden. Die Dichtungsmittel können mit der Leitungsplatte, insbesondere in einem Bereich, in welchem Ventile vorgesehen sind, verschweißt sein.advantageously, the sealant is firmly connected to the connection element. For example, it can be welded to the connection element or be sprayed on it. The connection element can be a structural element include, with which the sealing means are firmly connected. The Structural element can be welded or sealed with the sealing means, for example be sprayed on it. Preferably, the sealant is by 2K injection molding molded on the structural element. This can be a special solid compound and ei ne cost-effective production achieved become. The sealants can with the conduit plate, in particular in an area in which Valves are provided, be welded.
Die leitungsartigen Durchbrüche können je nach Anordnung und Funktion erste, zweite, dritte und vierte leitungsartige Durchbrüche umfassen. Desgleichen kann das Dichtungsmittel je nach Ausgestaltung und Funktion ein erstes, zweites und drittes Dichtungsmittel umfassen.The cable-like breakthroughs can depending on the arrangement and function first, second, third and fourth cable-like breakthroughs include. Likewise, the sealant depending on the configuration and function include first, second and third sealing means.
Vorteilhafterweise sind an einer Innenwand der ersten Anschlussstutzen ringförmige erste Dichtungsmittel angebracht. Das Vorsehen der ersten Dichtungsmittel gewährleistet z. B. beim Anschluss einer Patrone einen dichten Abschluss der Vorrichtung gegenüber der Umgebung und damit die Sicherstellung einer kontaminationsfreien Verfahrensführung. Die ringförmigen ersten Dichtungsmittel können einen radial nach innen vorspringenden Wulst aufweisen, welcher lediglich einem Fixieren eines Anschlussabschnitts einer daran anliegenden Patrone in einer ersten Position dient. Das Fixieren der Patrone in der ersten Position ermöglicht ein herstellerseitiges Aufstecken der Patrone, ohne dass eine flüssigkeitsleitende Verbindung zu dem Leitungssystem, beispielsweise durch Durchstoßen eines Verschlußmittels der Patrone durch einen dafür vorgesehenen Dorn, vorzeitig hergestellt wird. Der Wulst ist im Wesentlichen umlaufend ausgeführt und weist bevorzugt zwei Unterbrechungen auf. Die Unterbrechungen erleichtern ein Einstecken des Anschlussabschnitts und schaffen gleichzeitig einen Weg zum Entweichen der beim Eindrücken des Anschlussabschnitts komprimierten Luft. Des Weiteren weisen die ersten Dichtungsmittel zwischen dem Wulst und der dritten Oberseite einen radial nach innen vorspringenden umlaufenden Dichtungswulst auf. Der Dichtungswulst ist umlaufend ohne Unterbre chung ausgebildet und in seinem Durchmesser so bemessen, dass ein den Dichtungswulst durchgreifender Anschlussabschnitt der Patrone damit dicht abgeschlossen wird. Bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Patrone von einem Bediengerät von der ersten Position in eine zweite Position gedrückt werden. In der zweiten Position ist der Anschlussabschnitt der Patrone gegenüber einem die erfindungsgemäße Vorrichtung umgebenden Außenraum flüssigkeitsdicht abgeschlossen. Gleichzeitig ist eine flüssigkeitsleitende Verbindung zwischen dem Innenraum der Patrone und dem Leitungssystem hergestellt.advantageously, are on an inner wall of the first connecting piece annular first Sealant attached. The provision of the first sealant guaranteed z. B. when connecting a cartridge a tight closure of the device across from the environment and thus ensuring a contamination-free Process management. The annular ones first sealant can have a radially inwardly projecting bead, which merely fixing a terminal portion of an adjacent thereto Cartridge in a first position is used. Fixing the cartridge in the first position allows a manufacturer-side attaching the cartridge without a liquid-conducting Connection to the pipe system, for example by puncturing a closure means the cartridge by one for that provided mandrel, is produced prematurely. The bead is in Essentially circulating executed and preferably has two breaks. The interruptions facilitate insertion of the terminal section and create at the same time a way to escape when pressing the Connecting section compressed air. Furthermore, the first ones Sealant between the bead and the third top one radially inwardly projecting circumferential sealing bead on. The sealing bead is formed circumferentially without interruption and in its diameter so dimensioned that the sealing bead penetrating connection section of the cartridge so tightly closed becomes. When using the device according to the invention, the cartridge from an HMI device from the first position to a second position. In the second position, the terminal portion of the cartridge is opposite to one the device according to the invention surrounding outdoor space liquid-tight completed. At the same time is a liquid-conducting connection produced between the interior of the cartridge and the conduit system.
An der dritten Oberseite kann ferner ein zweiter Anschlussstutzen mit einem Profil zur Herstellung eines Bajonetteverschlusses vorgesehen sein. Ein solcher Anschlussstutzen erlaubt auf einfache Weise beispielsweise den Anschluss einer nach dem Stand der Technik zur Entnahme von Blutproben gebräuchlichen Monovette®. Damit erübrigt sich ein Umfüllen einer beispielsweise zu untersuchenden Blutprobe in eine Pipette oder dgl.. Mit dem vorgeschlagenen Anschluss wird eine schnelle, einfache und kontaminationsfreie Verfahrensführung gewährleistet.Furthermore, a second connecting piece with a profile for producing a bayonet closure can be provided on the third upper side. Such a connecting piece allows in a simple manner, for example, the connection of a conventional in the art for taking blood samples Monovette ® . This eliminates the need to refill a blood sample to be examined, for example, into a pipette or the like. The proposed connection ensures fast, simple and contamination-free process control.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung sind leitungsartige erste Durchbrüche zumindest paarweise mit einem Abstand von weniger als 5 mm, vorzugsweise weniger als 3 mm, angeordnet. Es können nicht nur zwei erste Durchbrüche "paarweise", sondern auch mehrere, beispielsweise drei, vier oder fünf erste Durchbrüche eng benachbart zueinander angeordnet sein. Damit kann durch eine die paarweise oder gruppenweise angeordneten ersten Durchbrüche überspannende, insbesondere rundum die ersten Durchbrüche mit der Leitungsplatte verschweißte, Membran ein gleichzeitiger wahlweiser Verschluss der ersten Durchbrüche bewirkt werden, indem die Membran auf die paarweise oder gruppenweise angeordneten ersten Durchbrüche dichtend gedrückt wird.According to an advantageous embodiment, line-like first openings are arranged at least in pairs with a spacing of less than 5 mm, preferably less than 3 mm. Not only two first breakthroughs "in pairs" but also several, for example three, four or five first breakthroughs can be arranged closely adjacent to one another. This can be done by a pair se or group-wise arranged first openings spanning, in particular all around the first openings welded to the conduit plate, membrane a simultaneous optional closure of the first breakthroughs are effected by the membrane is pressed sealingly on the pairs or groups arranged first breakthroughs.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die ersten Durchbrüche in einem an der ersten Oberseite dafür vorgesehenen ersten Feld angeordnet, wobei das erste Feld weniger als 50%, vorzugsweise weniger als 20%, der ersten Oberseite einnimmt. Es können auch mehrere, beispielsweise zwei, erste Felder vorgesehen sein. Die Zusammenfassung der ersten Durchbrüche in einem oder mehreren ersten Feldern ermöglicht eine Zusammenfassung von Stößeln zur Steuerung der damit ausgebildeten Ventile. Eine solche Zusammenfassung der Stößel wiederum vereinfacht den Aufbau einer zur Steuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehenen Steuerungseinrichtung.To In a further advantageous embodiment, the first openings are in one at the first top for that arranged first field provided, the first field less than 50%, preferably less than 20%, occupies the first top. It can also several, for example two, first fields can be provided. The summary of the first breakthroughs in one or more first fields a summary of pestles for Control of the thus formed valves. Such a summary the pestle again simplifies the construction of a device for controlling the device according to the invention provided control device.
Zweckmäßigerweise ist ein zweites Dichtungsmittel im Bereich eines ersten Felds nach Art einer das erste Feld überdeckenden Membran ausgebildet. Mit einer solchen Membran können gleichzeitig paar- oder gruppenweise angeordnete erste Durchbrüche wahlweise verschlossen werden. Die vorgeschlagene Membran bildet also gleichzeitig das Verschlussmittel für eine Vielzahl von Ventilen. Damit können auf besonders einfache Weise eine Vielzahl von Ventilen in einer mikrofluidischen Vorrichtung hergestellt werden. Durch eine Anordnung der ersten Durchbrüche, die es erlaubt, dass die Membran gleichzeitig das Verschlussmittel für eine Vielzahl von Ventilen in einem oder mehreren ersten Feldern bildet, kann die Anzahl benötigter Membranen reduziert werden. Das vereinfacht die Herstellung der Vorrichtung. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn die Membran in einem Spritzgussverfahren hergestellt wird, da dadurch die Anzahl der Spritzgussdüsen und die Länge der Leitungswege verringert werden.Conveniently, is a second sealant in the region of a first field after Type of one covering the first field Membrane formed. With such a membrane can simultaneously or arranged in groups first breakthroughs optionally closed become. The proposed membrane thus also forms the closure means for one Variety of valves. With that you can in a particularly simple manner, a plurality of valves in one microfluidic device are manufactured. By an arrangement the first breakthroughs, which allows the membrane to simultaneously seal the closure for one Forms a plurality of valves in one or more first fields, can the number needed Membranes are reduced. This simplifies the production of the Contraption. This is especially the case when the membrane is produced in an injection molding process, as a result, the number the injection molding nozzles and the length the conduction paths are reduced.
Nach einer weiteren Ausgestaltung öffnen sich die paar- oder gruppenweise angeordneten ersten Durchbrüche jeweils in eine gemeinsame an der ersten Oberseite vorgesehene, vorzugsweise als Mulde ausgebildete, erste Ausnehmung. Die paar- oder gruppenweise angeordneten ersten Durchbrüche können dazu jeweils von einem sich von der ersten Oberseite erhebenden ringartigen Wulst umgeben sein. Die Membran ist zweckmäßigerweise umlaufend um die Mulde, vorzugsweise mit dem Wulst, flüssigkeitsdicht verbunden, vorzugsweise verschweißt. Infolge der vorgeschlagenen umlaufenden Verbindung bildet die Membran zusammen mit der Mulde eine Kammer. Sie kann, z. B. mit einem Stößel, gegen die sich zur Mulde hin öffnenden ersten Durchbrüche gedrückt werden und damit kann ein Verschluss der ersten Durchbrüche erreicht werden. Beim Zurückziehen des Stößels weicht die Membran zurück und es ist ein Flüssigkeitsfluss durch die Kammer möglich. Mit der vorgeschlagenen Ausgestaltungsform wird also auf einfache Weise die Funktion eines Ventils erfüllt, welches durch Drücken der Membran gegen die erste Oberfläche verschließbar ist. Die vorgeschlagenen Ventile können ohne großen Aufwand in das Leitungssystem eingeschaltet werden und ermöglichen eine gezielte Steuerung der im Leitungssystem geführten Flüssigkeiten. Insbesondere ist es möglich, die Flüssigkeiten durch das Leitungssystem in vorgegebene Patronen oder andere in der Vorrichtung vorgesehene Kammern, insbesondere Nachweiskammern, Aufreinigungsbehälter oder Reaktionsbehälter, zu leiten.To another embodiment open the pairs or groups arranged first breakthroughs respectively in a common provided on the first top, preferably formed as a trough, first recess. The couple or group wise arranged first breakthroughs can each from a rising from the first top be surrounded by ring-like bead. The membrane is expediently surrounding the trough, preferably with the bead, liquid-tight connected, preferably welded. As a result of the proposed circumferential connection forms the membrane together with the trough a chamber. It can, for. B. with a plunger against which the trough open first breakthroughs depressed and thus a closure of the first breakthroughs can be achieved become. When retiring the pestle gives way the membrane back and it is a fluid flow possible through the chamber. With the proposed embodiment is so simple Way fulfills the function of a valve, which by pressing the membrane against the first surface is closable. The proposed valves can without big ones Expense be turned on and allow in the line system a targeted control of the guided in the pipe system fluids. In particular, it is possible the liquids through the piping system into given cartridges or other in the device provided chambers, in particular detection chambers, Purification tank or Reaction vessel to lead.
Nach einer weiteren Ausgestaltung mündet zumindest ein vom Leitungssystem zur ersten Oberfläche sich erstreckender leitungsartiger zweiter Durchbruch in einen von der ersten Oberseite sich erstreckenden ersten Hohlzylinder. Innerhalb des ersten Hohlzylinders kann ein von der ersten Oberseite sich erstreckender Dorn vorgesehen sein. Vorteilhafterweise öffnet sich der zweite Durchbruch in den hohl ausgebildeten Dorn. – Mit dem Dorn kann eine die Patrone verschließende Versiegelung durchbohrt und damit eine Flüssigkeitsverbindung mit dem zweiten Durchbruch auf einfache Weise hergestellt werden. Vorteilhaft ist dabei, dass der Zeitpunkt der Herstellung der Flüssigkeitsverbindung frei gewählt werden kann und nicht durch den Produktionszeitpunkt der Vorrichtung bestimmt ist. Die Flüssigkeitsverbindung wird durch einen Vorschub der Patrone hergestellt, der von einem Bediengerät gesteuert und kontrolliert werden kann.To a further embodiment opens at least a line-type extending from the line system to the first surface second breakthrough in one of the first top extending first hollow cylinder. Within the first hollow cylinder, a be provided from the first top extending mandrel. Advantageously opens the second breakthrough into the hollow mandrel. - With the Mandrel pierces and seals a cartridge sealing seal thus a fluid connection be made easily with the second breakthrough. It is advantageous that the time of preparation of the liquid compound freely selected and not by the production time of the device is determined. The fluid connection is produced by a feed of the cartridge, by a control unit can be controlled and controlled.
Der Dorn kann mittig im ersten Hohlzylinder angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, dass der Dorn außermittig angeordnet ist. Bei einer außermittigen Anordnung trifft der Dorn beim Einschieben der Patronen auf einen außermittigen Abschnitt der Versiegelung. Ein solcher außermittiger Abschnitt der Versiegelung weist in der Regel eine geringere Elastizität auf und kann damit mit einem geringen Kraftaufwand durchstoßen werden. Der Dorn kann in diesem Fall kürzer ausgestaltet werden. Damit kann ein zwischen einem Verschlussmittel der Patrone und einem Boden des Anschlussstutzens eingeschlossenes Todvolumen vorteilhafterweise verringert werden. Mit der vorgeschlagenen Versiegelung in Kombination mit dem hohl ausgebildetem Dorn kann sicher und zuverlässig ein Eintrag von Kontaminationen vermieden werden. Mit derart angeschlossenen Patronen bildet die Vorrichtung ein nach außen hin völlig abgeschlossenes System. Falsch positive bzw. falsch negative Ergebnisse können damit sicher und zuverlässig vermieden werden.Of the Mandrel can be arranged centrally in the first hollow cylinder. It is but also possible that the thorn off-center is arranged. In an off-center Arrangement hits the mandrel when inserting the cartridges on a off-center Section of the seal. Such an off-center section of the seal usually has a lower elasticity and can thus with a pierced little effort become. The mandrel can be made shorter in this case. In order to One can be between a cartridge's closure means and a bottom the port included dead volume advantageously be reduced. With the proposed seal in combination with the hollow mandrel can safely and reliably Entry of contaminants can be avoided. With such connected cartridges the device forms an outwardly completely closed system. False positive or false negative results can do so safe and reliable be avoided.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung sind ein Durchmesser und eine Höhe des ersten Hohlzylinders korrespondierend zum ersten Anschlussstutzen ausgebildet, so dass bei auf der ersten Oberseite angebrachtem Anschlusselement der erste Anschlussstutzen den ersten Hohlzylinder umgibt und das ring förmige erste Dichtungsmittel an einer Innenwand des ersten Hohlzylinders anliegt. Das ermöglicht eine besonders stabile und dauerhaft dichte Ausgestaltung des ersten Anschlussstutzens. Indem das erste Dichtungsmittel an der Innenwand des ersten Hohlzylinders anliegt, wird das erste Dichtungsmittel abgestützt und eine dauerhafte Dichtwirkung erreicht.To an advantageous embodiment, a diameter and a Height of first hollow cylinder corresponding to the first connecting piece formed so that when attached to the first top connecting element the first connecting piece surrounds the first hollow cylinder and the ring-shaped first sealing means on an inner wall of the first hollow cylinder is applied. This allows a particularly stable and permanently dense design of the first Connecting piece. By the first sealant on the inner wall the first hollow cylinder is applied, the first sealant supported and achieved a permanent sealing effect.
Ein vom Leitungssystem zur Oberseite sich erstreckender dritter Durchbruch kann von einem sich von der ersten Oberseite erstreckenden zweiten Hohlzylinder umgeben sein. Der zweite Hohlzylinder kann z. B. als Reaktionskammer zur Durchführung einer PCR-Reaktion dienen. Der zweite Hohlzylinder kann einen Innendurchmesser von 2 bis 4 mm, vorzugsweise 2,8 bis 3,2 mm aufweisen. Wegen der vorgeschlagenen Zylinderform ist eine gleichmäßige Temperierung einer darin aufgenommenen Flüssigkeit insbesondere bei der Durchführung einer PCR-Reaktion möglich. Die vorgeschlagene Zylinderform weist eine große Oberfläche auf und kann effektiv mit einem temperierten Fluid umspült werden. Die Wandstärke des zweiten Hohlzylinders ist vorzugsweise geringer als 1 mm, bevorzugt geringer als 0,5 mm, insbesondere geringer als 0,3 mm. Die geringe Wandstärke ermöglicht eine gute Wärmeübertragung von dem Fluid auf eine Flüssigkeit innerhalb des zweiten Hohlzylinders. Vorteilhaft ist es weiterhin, dass der zweite Hohlzylinder aus der Leitungsplatte herausragt und dadurch von dem Leitungssystem thermisch weit gehend entkoppelt ist. Dadurch kann im Wesentlichen nur die im zweiten Hohlzylinder vorhandene Flüssigkeit erwärmt werden. Dadurch wird die thermische Trägheit eines im zweiten Hohlzylinder gebildeten Reaktionsraums gegenüber einem in die Leitungsplatte integrierten Reaktionsraum vermindert und Temperaturwechsel im zweiten Hohlzylinder können schneller vollzogen werden. Der zweite Hohlzylinder ist daher besonders gut zur Durchführung einer PCR oder einer sonstigen Nukleinsäurevervielfältigungsreaktion geeignet, welche vielfache Temperaturwechsel erfordert.One from the line system to the top extending third breakthrough may be from a second hollow cylinder extending from the first top be surrounded. The second hollow cylinder can, for. B. as a reaction chamber to carry out serve a PCR reaction. The second hollow cylinder may have an inner diameter from 2 to 4 mm, preferably 2.8 to 3.2 mm. Because of the proposed cylinder shape is a uniform temperature of a therein absorbed liquid especially in the implementation a PCR reaction possible. The proposed cylindrical shape has a large surface area and can be effective with a tempered fluid flows around become. The wall thickness the second hollow cylinder is preferably less than 1 mm, preferably less than 0.5 mm, in particular less than 0.3 mm. The low Wall thickness allows a good heat transfer from the fluid to a liquid within the second hollow cylinder. It is also advantageous that the second hollow cylinder protrudes from the conduit plate and thereby largely decoupled thermally from the line system is. As a result, only those in the second hollow cylinder substantially existing liquid heated become. As a result, the thermal inertia of one in the second hollow cylinder formed reaction space over a reduced in the line plate integrated reaction space and Temperature changes in the second hollow cylinder can be completed faster. The second hollow cylinder is therefore particularly good for carrying out a PCR or other nucleic acid amplification reaction suitable, which requires multiple temperature changes.
Der zweite Hohlzylinder ist nach außen hin mit einem darin verschiebbaren Kolben verschlossen. Bei einem Einführen einer PCR-Flüssigkeit in den zweiten Hohlzylinder wird der Kolben, bevorzugt durch die PCR-Flüssigkeit nach oben, d. h. in dem dritten Durchbruch entgegengesetzter Richtung, verschoben. Eventuell bei einem Aufheizen der Flüssigkeitsich bildende Luftblasen steigen in der Flüssigkeit im zweiten Hohlzylinder nach oben. Ein Niederdrücken. des Kolbens ermöglicht eine Beförderung des bei einer PCR-Reaktion im zweiten Hohlzylinder gewonnenen Reaktionsprodukts, beispielsweise in eine Nachweiskammer. Vorzugsweise wird der Kolben nur unvollständig nach unten, d. h. in Richtung des dritten Durchbruchs, gedrückt, so dass die aufgestiegenen Luftblasen im zweiten Hohlzylinder verbleiben. Dadurch kann ein Eintritt von Luftblasen in das Leitungssystem verhindert werden.Of the second hollow cylinder is outward closed with a piston displaceable therein. At a Introduce a PCR fluid in the second hollow cylinder of the piston, preferably by the PCR-liquid to the top, d. H. in the third breakthrough opposite direction, postponed. Eventually when heating the Flüssigkeitsich forming air bubbles go up in the liquid second hollow cylinder upwards. A depression. of the piston allows a promotion the reaction product obtained in a PCR reaction in the second hollow cylinder, for example, in a detection chamber. Preferably, the piston only incomplete down, d. H. in the direction of the third breakthrough, pressed, so that the ascended air bubbles remain in the second hollow cylinder. This prevents the entry of air bubbles into the pipe system become.
Nach einer weiteren Ausgestaltung sind von der ersten Oberseite sich erstreckende Befestigungsmittel, vorzugsweise Rastfedern, Schnapphaken oder dgl., zur Befestigung einer Nachweiseinrichtung vorgesehen. Die Befestigungsmittel sind vorzugsweise an der ersten Oberfläche angespritzt. Dadurch ist eine kostengünstige und einfache Herstellung der Vorrichtung möglich. Bei der Nachweiseinrichtung kann es sich um einen Chip mit einer Vielzahl von Sonden handeln, die an definierten Positionen auf dem Chip immobilisiert sind. Durch das Binden eines Zielmoleküls an eine der Sonden kann eine Änderung elektrochemischer oder optischer Eigenschaften an der Position der Sonde erfolgen und die Änderung erfasst und damit das Zielmolekül nachgewiesen werden. Der Nachweis erfolgt dabei ohne eine Entnahme des Chips aus der Vorrichtung. Der Chip kann je nach Art des durchzuführenden Nachweisverfahrens mit unterschiedlichen Sonden konfektioniert sein. Das Vorse hen von Rastfedern, Schnapphaken oder dgl. ermöglicht eine leichte Montage eines Chips. Die Vorrichtung kann ohne großen Aufwand individuell mit einem geeigneten Chip konfektioniert werden.To a further embodiment are from the first top extending fasteners, preferably detent springs, snap hooks or the like., Provided for attachment of a detection device. The fastening means are preferably injection-molded on the first surface. Thereby is a low cost and easy manufacture of the device possible. At the detection device it can be a chip with a variety of probes, which are immobilized at defined positions on the chip. By the binding of a target molecule to one of the probes may be a change electrochemical or optical properties at the position of the Probe made and the change captured and thus the target molecule be detected. The proof is carried out without a removal of the chip from the device. The chip may vary depending on the type of Detection method be assembled with different probes. The Vorse hen of locking springs, snap hooks or the like. Enables a easy assembly of a chip. The device can be done easily individually assembled with a suitable chip.
Des Weiteren kann ein vom Leitungssystem zur ersten Oberseite sich erstreckender leitungsartiger vierter Durchbruch von einem sich von der ersten Oberseite erstreckenden dritten Hohlzylinder umgeben sein. Der dritte Hohlzylinder kann beispielsweise als Aufschlusskammer dienen, in der eine Probe aufgeschlossen wird. Die Probe kann z. B. Zellen, Bakterien oder Viren enthalten. Der dritte Hohlzylinder ist vorzugsweise mit einem im Inneren des Hohlzylinders verschiebbaren Kolben versehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird bevorzugt so ausgeliefert, dass sich der Kolben unmittelbar oberhalb des vierten Durchbruchs befindet. Durch das Einströmen einer Proben- und/oder Pufferflüssigkeit wird der Kolben in dem vierten Durchbruch entgegengesetzter Richtung verschoben. Zum Aufschluss kann die Probe in der Aufschlusskammer mit Puffern oder Nachweisreagenzien gemischt werden. Das Gemisch kann nachfolgend zwischen der Aufschlusskammer und einer Patrone hin- und hergepumpt werden, um damit eine intensive Durchmischung und einen Aufschluss der Probe zu erreichen. Der dritte Hohlzylinder weist zweckmäßigerweise einen Innendurchmesser von 4 bis 7 mm, vorzugsweise 4,8 bis 5,2 mm, auf.Of Further, one extending from the conduit system to the first top Circular fourth breakthrough from one of the first top be surrounded extending third hollow cylinder. The third hollow cylinder can serve as a digestion chamber, for example, in which a sample is unlocked. The sample can z. As cells, bacteria or Contain viruses. The third hollow cylinder is preferably with a provided in the interior of the hollow cylinder sliding piston. The inventive device is preferably delivered so that the piston immediately located above the fourth breakthrough. By the inflow of a Sample and / or buffer liquid the piston in the fourth breakthrough opposite direction postponed. For digestion, the sample in the digestion chamber be mixed with buffers or detection reagents. The mixture can subsequently between the digestion chamber and a cartridge. and be pumped to order intensive mixing and to achieve a digestion of the sample. The third hollow cylinder has expediently an inner diameter of 4 to 7 mm, preferably 4.8 to 5.2 mm, up.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Leitungssystem mit einem von der ersten Oberseite sich erstreckenden Behälter verbunden. Der Behälter kann so groß sein, dass darin sämtliche verbrauchten oder nicht mehr gebrauchten Flüssigkeiten aufgenommen werden können. Er kann an einer dem Boden des Behälters gegenüberliegenden Seite mit einer Ent lüftungsöffnung versehen sein. Die Entlüftungsöffnung kann mit einer Quelldichtung versehen sein, welche bei einem Kontakt mit Flüssigkeit die Entlüftungsöffnung verschließt. Eine solche Quelldichtung ermöglicht auf einfache Weise einen Auslaufschutz; sie ist kostengünstig und leicht montierbar.To Another embodiment of the invention is the conduit system connected to a container extending from the first top. The container can be so big that in it all consumed or no longer used liquids can. He can at one of the bottom of the container opposite side with a Vent vent provided be. The vent can be provided with a source seal, which in contact with liquid the vent closes. A allows such source seal in a simple way, leakage protection; it is inexpensive and easy to assemble.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bildet ein an der ersten Oberseite vorgesehenes zweites Feld den Boden der Nachweiskammer. Eine Dicke des Bodens ist zweckmäßigerweise kleiner als eine Dicke der Leitungsplatte. Das ermöglicht einen besonders verlustarmen Wärmetransport einer von einer Heizeinrichtung gelieferten Wärme durch den Boden in die Nachweiskammer. Damit kann eine Heizeinrichtung zum Beheizen der Nachweiskammer einfach ausgestaltet und einfach und effektiv thermisch an die Nachweiskammer angekoppelt werden.To A further embodiment of the invention forms at the first Top provided second field the bottom of the detection chamber. A Thickness of the floor is expediently smaller than a thickness of the wiring board. That allows one particularly low-loss heat transport a heat supplied by a heater through the floor in the Detection chamber. Thus, a heating device for heating the Detection chamber simply designed and easy and effective thermal be coupled to the detection chamber.
Ein Deckel der Nachweiskammer kann durch die Nachweiseinrichtung gebildet werden. Die Nachweiseinrichtung ist in diesem Fall also Bestandteil der Nachweiskammer.One Cover of the detection chamber can be formed by the detection device become. The detection device is therefore part of this case the detection chamber.
Der Deckel kann gegen den Boden durch ein umlaufendes, an einer Wand angebrachtes drittes Dichtungsmittel angedichtet sein, welches an einer am Anschlusselement vorgesehenen umlaufenden Wand angebracht ist. Zum Anbringen der Nachweiseinrichtung können mehrere Rastfedern vorgesehen sein, mit denen die Nachweiseinrichtung in einer gegen das dritte Dichtungsmittel gezwungenen Position verrastet werden kann. Das ermöglicht eine besonders einfache Montage der Nachweiseinrichtung. Der Deckel weist auf einer der Leitungsplatte im montiertem Zustand zugewandten Seite immobilisierte Sonden auf. Vorzugsweise besteht der Deckel aus einem bruchfesten Material, wie z. B. Kunststoff oder einem Verbundstoff. Als besonders geeignet haben sich vernetzte Harze mit den Deckel durchspannenden Kohlenstoffelektroden oder Polymethylmetacry lat (PMMA) erwiesen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann je nach Aufgabenstellung mit einer dafür besonders geeigneten Nachweiseinrichtung bestückt werden. Der Nachweis der Bindung nachzuweisender Stoffe an die Sonden erfolgt bevorzugt optisch oder elektrochemisch. –Of the Lid can be against the floor by a revolving, on a wall attached third sealant be denominated, which to mounted on the connecting element provided circumferential wall is. For mounting the detection device, a plurality of detent springs may be provided, with which the detection device in a against the third sealant Forced position can be locked. That allows one particularly simple installation of the detection device. The lid points on a side facing the conduit plate in the assembled state immobilized probes. Preferably, the lid consists of a break-resistant Material, such. As plastic or a composite material. As special Crosslinked resins are suitable with the carbon electrodes spanning the cover or polymethylmetacry lat (PMMA). The device according to the invention can, depending on the task with a particularly suitable detection device be fitted. Proof of the binding of substances to be detected to the probes takes place preferably optically or electrochemically. -
Das erste, zweite und dritte Dichtungsmittel können aus demselben Material hergestellt sein. Das ermöglicht es, das Dichtungsmittel in einem Schuss im Spritzgussverfahren herzustellen. Bei dem Schuss kann es sich zweckmäßigerweise um den zweiten Schuss im 2K-Spritzgussverfahren bei der Herstellung des Anschlusselements handeln.The First, second and third sealing means may be of the same material be prepared. This allows it to produce the sealant in a shot by injection molding. The shot may expediently be the second shot in 2K injection molding in the production of the connection element act.
Die Verschlussplatte weist in einem dem Boden der Nachweiskammer gegenüberliegenden Abschnitt zweckmäßigerweise einen vierten Durchbruch auf. Das ermöglicht ein besonders nahes Heranführen einer Heizeinrichtung an den Boden und damit einen besonders effektiven Wärmeübergang durch den Boden in die Nachweiskammer.The Closure plate has in a the bottom of the detection chamber opposite Section expediently a fourth breakthrough. This allows a particularly close bring up a heater to the ground and thus a particularly effective Heat transfer through the soil in the detection chamber.
Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist ein das Anschlusselement zumindest teilweise überdeckendes Aufnahmeelement zur Aufnahme mindestens einer mit einem der zweiten Durchbrüche verbindbaren Patrone vorgesehen. Das Aufnahmeelement dient dem Führen der Patrone sowie zweckmäßigerweise einer unverlierbaren Aufnahme der Patrone. Zur unverlierbaren Aufnahme der Patrone können an der Innenseite von im Aufnahmeelement vorgesehenen Patronenführungen Vorsprünge oder Haken vorgesehen sein, welche bei einem vollständigen Einsetzen der Patronen ein Herausfallen aus den Patronenführungen verhindern. Dabei ist ein Abstand zwischen den Vorsprüngen oder Haken und dem an den ersten Dichtungsmitteln vorgesehenen Wulst so auf die Länge der Patrone abgestimmt, dass die Patrone in den das Anschlusselement eingesetzten Zu stand zwischen dem Wulst und dem Vorsprung bzw. Haken gehalten wird. Sie wird dabei insbesondere so im Aufnahmeelement aufgenommen, dass sie nicht über das Aufnahmeelement hervorsteht und versehentlich über den durch den Wulst gebildeten Widerstand hinweg gegen den Dorn gedrückt und damit vorzeitig oder unbeabsichtigt an das Leitungssystem angeschlossen werden kann.To Another particularly advantageous embodiment is a the Connection element at least partially overlapping receiving element for receiving at least one connectable with one of the second openings Cartridge provided. The receiving element is used to guide the Cartridge and expediently a captive recording of the cartridge. For captive recording of Cartridge can on the inside of provided in the receiving element cartridge guides projections or hooks, which at a full insertion the cartridges prevent falling out of the cartridge guides. It is a distance between the protrusions or Hook and provided on the first seal means bead so in the long run The cartridge is matched to the cartridge in the connecting element Used to stand between the bead and the projection or hook is held. It is in particular recorded in the receiving element, that they do not over the receiving element protrudes and accidentally over the pushed through the bead formed resistance against the mandrel and thus prematurely or unintentionally connected to the line system can be.
Zum Anschluss einer Patrone an das Leitungssystem ist es nach der vorgeschlagenen Ausgestaltung lediglich erforderlich, die in der Patronenführung unverlierbar aufgenommene Patrone in den ersten Anschlussstutzen einzudrücken, so dass der Dorn eine an der Patrone vorgesehene Versiegelung durchbohrt und ein Anschlussabschnitt der Patrone dichtend am zweiten Dichtungsmittel anliegt. Das vereinfacht die Bestückung der Vorrichtung mit Patronen. Das Aufnahmeelement kann insbesondere bei der Verwendung lichtempfindlicher Nachweisreagenzien eine dunkle oder schwarze Farbe aufweisen, so dass darin die entsprechenden Patronen geschützt vor Licht aufgenommen sind. Abgesehen davon erleichtert die Ausgestaltung des Aufnahmeelements die Handhabbarkeit der vorgeschlagenen Vorrichtung.To the Connecting a cartridge to the piping system is according to the proposed Design only required, the captive in the cartridge guide pressed cartridge into the first port, so the mandrel pierces a seal provided on the cartridge and a terminal portion of the cartridge sealingly on the second sealant is applied. This simplifies the assembly of the device with cartridges. The receiving element can in particular when using photosensitive Detecting reagents have a dark or black color, so that the corresponding cartridges are protected against light. Apart from that, the design of the receiving element facilitates the handling of the proposed device.
Das Aufnahmeelement überdeckt zweckmäßigerweise lediglich einen Abschnitt des Anschlusselements. Der Abschnitt umfasst das erste Feld, das zweite Feld und den zweiten Anschlussstutzen zweckmäßigerweise nicht. Das erste Feld wird zum Eingriff von Betätigungsmitteln zum Bewegen des ersten Dichtungsmittels gegen die erste Oberseite und das zweite Feld zur Kontaktierung der Nachweiseinrichtung mit einer elektrischen oder optischen Auswertevorrichtung freigehalten.The receiving element expediently covers only a portion of the connecting element. The section includes the first field, the second field and the second connecting piece expediently not. The first field is kept free to engage actuating means for moving the first sealing means against the first upper side and the second field for contacting the detection means with an electrical or optical evaluation device.
Eine Gehäusewand des Aufnahmeelements kann so ausgebildet sein, dass zwischen der Gehäusewand und dem zweiten Hohlzylinder ein Schlitz zum Durchführen eines Kühl-/Heizfluids ge bildet ist. Das ermöglicht eine zyklische Erwärmung und Abkühlung einer im zweiten Hohlzylinder aufgenommenen Flüssigkeit, z. B. zur Durchführung einer PCR-Reaktion. Infolge der vorgeschlagenen geometrischen Ausgestaltung des Aufnahmeelements können die Geometrie einer daran anzuschließenden Heizvorrichtung vereinfacht und damit die Herstellung der Heizvorrichtung verbilligt werden. Insbesondere kann auf eine komplizierte Mechanik zum Ankuppeln der Heizeinrichtung verzichtet werden. Bei dem Kühl-/Heizfluid kann es sich um Kalt-/Warmluft handeln. Der zweite Hohlzylinder ist zu diesem Zweck zweckmäßigerweise am Rand der Leitungsplatte angebracht. Das erleichtert einen Anschluss einer Kühl-/Heizvorrichtung.A housing wall the receiving element may be formed so that between the housing wall and the second hollow cylinder, a slot for performing a Cooling / heating fluid ge is formed. This allows a cyclical warming and cooling off a recorded in the second hollow cylinder liquid, z. B. for performing a PCR reaction. Due to the proposed geometric design of the receiving element can simplifies the geometry of a heater to be connected thereto and thus the manufacture of the heater are cheapened. In particular, on a complicated mechanism for coupling the Heating device be waived. The cooling / heating fluid may be to act on cold / warm air. The second hollow cylinder is expediently for this purpose attached to the edge of the conduit plate. This facilitates a connection of a Cooler / heater.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das Leitungselement, vorzugsweise die Leitungsplatte und/oder die Verschlussplatte, aus einem spritzgegossenen Kunststoff hergestellt. Besonders zweckmäßig ist es, dass zumindest eines, bevorzugt mehrere, besonders bevorzugt alle, der folgenden Elemente in einstückiger Ausbildung mit dem Leitungselement, vorzugsweise der Leitungsplatte, hergestellt ist/sind: Dorn, erster Hohlzylinder, zweiter Hohlzylinder, dritter Hohlzylinder, Rastfeder, Behälter, Zentrierzapfen, Boden, Wulst, Kammer. – Die vorgeschlagene Herstellung des Leitungselements aus einem spritzgegossenen Kunststoff, insbesondere Polycarbonat, gewährleistet eine hohe Formstabilität. Durch die Formstabilität wird eine präzise Kontrolle der Flüssigkeitsströme in der Vorrichtung ermöglicht. Aus Kunststoff hergestellte Spritzgussteile können preisgünstig auch in komplizierten Geometrien hergestellt werden. Es lassen sich in einfacher Weise Funktionselemente, insbesondere in Kombination mit weiteren Kunststoffspritzgussteilen realisieren.To In a particularly advantageous embodiment, the line element, preferably the conduit plate and / or the closure plate, from made of an injection-molded plastic. Especially useful it is that at least one, preferably several, are particularly preferred all of the following elements in integral formation with the conduit element, preferably the conduit plate, is / are: mandrel, first Hollow cylinder, second hollow cylinder, third hollow cylinder, detent spring, Container, Centering pin, bottom, bead, chamber. - The proposed production the conduit element made of an injection-molded plastic, in particular polycarbonate, guaranteed a high dimensional stability. By the dimensional stability becomes a precise one Control of liquid flows in the Device allows. Out Plastic injection molded parts can be reasonably priced even in complicated Geometries are produced. It can be in a simple way functional elements, especially in combination with other plastic injection molded parts realize.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Leitungsplatte aus einem für einen Laserstrahl absorbierenden ersten Kunststoff hergestellt. Das Anschlusselement und/oder die Verschlussplatte können dagegen aus einem für den Laserstrahl transparenten zweiten Kunststoff hergestellt sein. Das ermöglicht ein Fügen des Anschlusselements und/oder der Verschlussplatte mittels Laserschweißen.To an advantageous embodiment, the conduit plate of a for one Laser beam absorbing first plastic produced. The connection element and / or the closure plate can against one for be made of the laser beam transparent second plastic. The allows insert of the connection element and / or the closure plate by means of laser welding.
Das Anschlusselement kann ein aus dem zweiten Kunststoff hergestelltes Strukturelement umfassen. Das erste, zweite und dritte Dichtungsmittel ist zweckmäßigerweise aus einem dritten, insbesondere für den Laserstrahl im Wesentlichen transparenten, Kunststoff gebildet, welcher im 2K-Verfahren am Strukturelement angespritzt ist. Das ermöglicht eine besonders einfache und effektive Herstellung des Anschlusselements. Bei dem dritten Kunststoff handelt es sich um ein im Spritzgussverfahren verarbeitbares Elastomer. Durch das Anspritzen des dritten Kunststoffs im 2K-Spritzgussverfahren wird eine besonders zuverlässige und dichte Verbindung zwischen den Dichtungsmitteln und dem Strukturelement erreicht. Durch das Strukturelement wird das daran angespritzte Dichtungsmittel zuverlässig an Ort und Stelle gehalten. Dadurch wird insbesondere die Montage des Anschlusselements an der Leitungsplatte vereinfacht.The Connection element can be made of a second plastic Comprise structural element. The first, second and third sealing means is expediently from a third, in particular for the laser beam substantially transparent, plastic formed, which in the 2K process on the structural element is injected. This allows a particularly simple and effective production of the connection element. The third plastic is an injection molding process processable elastomer. By injecting the third plastic In 2K injection molding is a particularly reliable and tight connection between the sealing means and the structural element reached. By the structural element is the molded on it Sealant reliable kept in place. As a result, in particular, the assembly simplifies the connection element on the conduit plate.
Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, dass der erste und der zweite Kunststoff, abgesehen von der Absorptionsfähigkeit gegenüber Laserstrahlen, identisch und insbesondere aus Polycarbonat gebildet sind.. Im Übrigen ermöglicht aber die Wahl desselben Kunststoffs für den ersten und zweiten Kunststoff ein sicheres und zuverlässiges Verbinden der Montageelemente mittels Schweißen, insbesondere Laser- oder Orbitalschweißen, oder mittels Anlösen unter Verwendung von Lösungsmitteln oder durch Verkleben.When particularly useful It turned out that the first and the second plastic, apart from the absorption capacity across from Laser beams, identical and formed in particular of polycarbonate are .. By the way allows but the choice of the same plastic for the first and second plastic a safe and reliable Connecting the mounting elements by means of welding, in particular laser or Orbital welding, or by redemption using solvents or by gluing.
Die als besonders vorteilhaft angesehene Herstellung der Verschlussplatte, Leitungsplatte, des Anschlusselements sowie des Aufnahmeelements im Spritzgussverfahren ermöglicht eine besonders kostengünstige Produktion. Es können hohe Stückzahlen bei gleich bleibend hoher Qualität hergestellt werden. Spritzgussteile können im Reinraum gefertigt werden.The considered particularly advantageous manufacture of the closure plate, Line plate, the connection element and the receiving element in Injection molding allows a particularly cost-effective Production. It can high quantities with consistently high quality getting produced. Injection molded parts can be manufactured in a clean room become.
Die vorgeschlagene modulare Bauweise, beispielsweise umfassend eine Verschlussplatte, Leitungsplatte, ein Anschlusselement und Aufnahmeelement, ermöglicht eine einfache Herstellung der Vorrichtung lediglich unter Verwendung weniger Teile. Die Montage kann einfach mittels Laserschweißen, durch Stecken und/oder mittels Rastverbindungen erfolgen. Die vorgeschlagene Vorrichtung lässt sich kostengünstig herstellen, ist universell und ermöglicht einen kontaminationsfreien Nachweis biochemischer Zielmoleküle. Die vorgeschlagene Verbindung mittels Laserschweißen ermöglicht eine hohe Herstellungsgeschwindigkeit, einen hohen Automatisierungsgrad und gewährleistet eine besonders feste und flüssigkeitsdichte Verbindung der Module. Es können hohe Stückzahlen bei gleich bleibend hoher Qualität hergestellt werden. Abgesehen davon lassen sich Laserschweißverfahren ohne Weiteres im Reinraum durchführen. Außerdem ist eine optische Qualitätskontrolle während oder nach dem Laserschweißen möglich.The proposed modular design, for example comprising a closure plate, conduit plate, a connection element and receiving element, allows a simple manufacture of the device only using fewer parts. The assembly can be done easily by laser welding, by plugging and / or by snap-in connections. The proposed device can be produced inexpensively, is universal and enables a contamination-free detection of biochemical target molecules. The proposed connection by means of laser welding allows a high production rate, a high degree of automation and ensures a particularly strong and liquid-tight connection of the modules. It can be produced in high quantities with consistently high quality. Apart from that, laser welding can be carried out in the clean room without further ado. Besides, one is optical quality control during or after laser welding possible.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass sie aus wenigen Montageelementen, nämlich insbesondere einem Leitungselement, einem Anschluss- und einem Aufnahmeelement hergestellt werden kann. Die Herstellung der Vorrichtung aus den vorgenannten wenigen Montageelementen ermöglicht eine kostengünstige und einfache Montage. Infolge der Verwendung des vorgeschlagenen Anschlusselements kann auf eine gesonderte Montage von Dichtelementen verzichtet werden.The inventive device is characterized in particular by the fact that it consists of a few assembly elements, namely in particular a conduit element, a connection and a receiving element can be produced. The manufacture of the device from the the aforementioned few mounting elements allows a cost-effective and easy installation. Due to the use of the proposed connection element can be dispensed with a separate assembly of sealing elements.
Damit können erheblich Kosten für eine gesonderte Montage von Dichtelementen und/oder Ventilen eingespart werden.In order to can considerably costs for saved a separate assembly of sealing elements and / or valves become.
Nach weiterer Maßgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit folgenden Schritten vorgesehen:
- a) Herstellen eines plattenartigen Leitungselements mit einem darin angeordneten, eine Mehrzahl an in einer Ebene angeordneten Leitungen zum Leiten einer Flüssigkeit aufweisenden Leitungssystem durch Verbinden einer im Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellten Leitungsplatte mit einem Verschlussmittel und
- b) Anbringen eines im Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellten Anschlusselements an einer ersten Oberseite des Leitungselements, wobei das Anschlusselement an einer der ersten Oberseite abgewandten dritten Oberseite korrespondierend zu den Durchbrüchen angeordnete erste Anschlussstutzen zum Einstecken eines Anschlussabschnitts einer ein Aufbereitungs- oder Nachweisreagenz enthaltenden Patrone aufweist.
- a) producing a plate-like conduit member having disposed therein, a plurality of arranged in a plane lines for conducting a liquid having conduit system by connecting a manufactured by injection molding of plastic conduit plate with a closure means and
- b) attaching a connection element produced by injection molding of plastic on a first upper side of the conduit element, wherein the connection element on a first upper side facing away from the third upper side corresponding to the apertures arranged first connection piece for inserting a connection portion of a processing or detection reagent containing cartridge.
Nach dem vorgeschlagenen Verfahren wird die erfindungsgemäße Vorrichtung aus mehreren jeweils im Spritzgussverfahren hergestellten Montageeinheiten hergestellt. Dabei sind einige Montageeinheiten, insbesondere die Leitungsplatte und das Anschlusselement, plattenartig ausgeführt und funktionell individualisiert. Es ist somit auf einfache Weise möglich, die Montageelemente durch Übereinanderstapeln in eine geeignete Montageposition zu bringen und zu verbinden. Zum Verbinden können herkömmliche Techniken, beispielsweise Kleben, Anlösen von Kunststoffoberflächen mittels eines geeigneten Lösungsmittels, Laserschweißen oder dgl. verwendet werden. Vorzugsweise erfolgt das Verbinden durch Laserschweißen. Dadurch ist es möglich, die Montageeinheiten unmittelbar nach der durch ein Spritzgussverfahren erfolgten Herstellung der Leitungsplatte und des Anschlusselements miteinander zu verbinden. Mit dem vorgeschlagenen Verfahren ist eine äußerst kostengünstige und einfache Herstellung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen mikrofluidischen Aufreinigungs- und Nachweisvorrichtung möglich.To the proposed method is the device according to the invention from several assembly units each produced by injection molding produced. Here are some assembly units, in particular the Pipe plate and the connection element, designed like a plate and functionally individualized. It is thus possible in a simple manner, the Mounting elements by stacking to bring in a suitable mounting position and connect. To the Can connect conventional Techniques, such as bonding, dissolving plastic surfaces by means of a suitable solvent, laser welding or the like can be used. Preferably, the connection is made by Laser welding. This makes it possible the assembly units immediately after by an injection molding process Successful production of the conduit plate and the connection element to connect with each other. With the proposed method is a very inexpensive and simple preparation of the inventively proposed microfluidic Cleaning and detection device possible.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Verschlussmittel eine aus Kunststoff, insbesondere aus spritzgegossenem Kunststoff, hergestellte Verschlussplatte oder aus einer Folie gebildet. Eine Folie kann besonders preisgünstig zur Verfügung gestellt werden. Das Vorsehen einer aus spritzgegossenem Kunststoff hergestellten Verschlussplatte erleichtert die Montage.To an advantageous embodiment, the closure means is a made of plastic, in particular of injection-molded plastic, produced closure plate or formed from a film. A film can be particularly inexpensive for disposal be put. The provision of an injection molded plastic manufactured closure plate facilitates installation.
Vorteilhafterweise werden die Leitungsplatte und die Verschlussplatte mit beim Schritt lit. a) mittels davon sich erstreckender Zentrierzapfen in eine vorgegebene Montageposition gebracht. In ähnlicher Weise kann auch das Anschlusselement beim Schritt lit. b) mittels von der ersten Oberseite sich erstreckender Zentrierzapfen in eine vorgegebene Montageposition gebracht werden. Damit kann auf einfache Weise eine präzise Anordnung der Montageelemente zueinander erreicht werden.advantageously, Be the conduit plate and the closure plate with the step lit. a) by means thereof extending centering pin in a brought predetermined mounting position. Similarly, that too Connection element in step lit. b) by means of the first top extending centering pin in a predetermined mounting position to be brought. This can easily a precise arrangement the mounting elements are achieved to each other.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Leitungsplatte aus einem für einen Laserstrahl im Wesentlichen absorbierenden ersten Kunststoff hergestellt. Dabei ist die Absorptionsfähigkeit des ersten Kunststoffs so gewählt, dass er durch Einwirkung des Laserstrahls auf eine Temperatur im Bereich der Schmelztemperatur erwärmbar ist. Das Anschlusselement und die Verschlussplatte sind zweckmäßigerweise aus einem für den Laserstrahl im Wesentlichen transparenten zweiten Kunststoff hergestellt. Die Transparenz des zweiten Kunststoffs ist so gewählt, dass durch Einwirkung des Laserstrahls dessen Schmelztemperatur nicht erreicht wird. Damit ist ein Verbinden von aus dem ersten und dem zweiten Kunststoff hergestellten und aneinander liegenden Montageelementen mittels Einwirken von Laserstrahlen möglich.To In another embodiment, the conduit plate is one for one Laser beam essentially absorbing the first plastic produced. Here is the absorption capacity of the first plastic chosen that it is heated to a temperature in the air by the action of the laser beam Area of the melting temperature is heated. The connection element and the closure plate are expediently made of one for the laser beam made essentially transparent second plastic. The transparency of the second plastic is chosen so that by action the laser beam whose melting temperature is not reached. In order to is a joining of the first and the second plastic manufactured and abutting mounting elements by means of Influence of laser beams possible.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Anschlusselement ein aus dem zweiten Kunststoff hergestelltes Strukturelement. Das Strukturelement verleiht dem Anschlusselement eine formstabile Struktur. Am Strukturelement sind nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung im 2K-Spritzgussverfahren aus einem, vorzugsweise für Laserstrahlen im Wesentlichen transparenten, dritten Kunststoff gebildete Dichtungsmittel angespritzt. Bei dem dritten Kunststoff handelt es sich um ein im 2K-Spritzgussverfahren verarbeitbares Elastomer.To According to an advantageous embodiment, the connection element comprises a made of the second plastic structural element. The structural element gives the connection element a dimensionally stable structure. On the structural element are according to a particularly advantageous embodiment in 2K injection molding from one, preferably for laser beams essentially transparent, third plastic sealant formed molded. The third plastic is a 2K injection molding process processable elastomer.
Mit den vorgeschlagenen ersten, zweiten und dritten Kunststoffen ist es möglich, das Verschlussmittel, insbesondere die Verschlussplatte, und/oder das Anschlusselement mittels Laserschweißen mit der Leitungsplatte zu verbinden. Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, dass das Verbinden des Verschlussmittels mit der Leitungsplatte, insbesondere durchgängig, entlang von Rändern von in der Leitungsplatte und/oder im Verschlussmittel vorgesehenen Kanälen durchgeführt wird. Damit wird eine zuverlässige Abdichtung der Kanäle und damit die Herstellung dichter Leitungen gewährleistet. Es können insbesondere auch die Dichtungsmittel abschnittsweise mittels Laserschweißen mit der Leitungsplatte verbunden werden. Damit kann in verfahrensmäßig einfacher und effizienter Weise eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Montageelementen hergestellt werden. Zur Realisierung einer Ventilfunktion können die Dichtungsmittel in dem Bereich um die erste Ausnehmung herum mittels Laserschweißen mit der Leitungsplatte verbunden werden. In die erste Ausnehmung münden die ersten Durchbrüche.With the proposed first, second and third plastics, it is possible to connect the closure means, in particular the closure plate, and / or the connection element to the conduit plate by means of laser welding. It has proved to be particularly useful that the connection of the closure means with the Conduit plate, in particular continuously, along edges of provided in the conduit plate and / or in the closure means channels is performed. This ensures a reliable sealing of the channels and thus the production of dense lines. In particular, the sealing means can also be connected in sections to the line plate by means of laser welding. This can be produced in procedurally simple and efficient manner, a liquid-tight connection between the mounting elements. To realize a valve function, the sealing means in the area around the first recess can be connected to the conduit plate by means of laser welding. In the first recess open the first breakthroughs.
Nach dem Schritt lit. b) kann ein aus spritzgegossenem Kunststoff hergestelltes Aufnahmeelement an einer der ersten Oberseite abgewandten dritten Oberseite des Anschlusselements angebracht werden. Das Anschlusselement und das Aufnahmeelement können mittels davon sich erstreckender Zentrier- und Rastzapfen in eine vorgegebenen Montageposition gebracht und anschließend miteinander verrastet werden. Damit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in wenigen Montageschritten fertig gestellt.To the step lit. b) can be made of injection-molded plastic Receiving element facing away from the first top third Top of the connection element are attached. The connection element and the receiving element can by means thereof extending centering and locking pin in a brought predetermined mounting position and then locked together become. Thus, the device according to the invention in a few assembly steps finished.
Nach einer weiteren Ausgestaltung können anschließend Patronen, welche ein Aufbereitungs- oder Nachweisreagenz enthalten können, in dafür vorgesehene Aufnahmen am Aufnahmeelement so eingesteckt werden, dass sie lediglich an den dafür vorgesehenen Anschlussstutzen anliegen. Die Patronen sind an einem Anschlussabschnitt, beispielsweise mit einer Folie, versiegelt. Im in die Aufnahmen eingesteckten Zustand liegt der Anschlussabschnitt beispielsweise an einem am ersten Dichtungsmittel vorgesehenen Wulst auf. Zur Herstellung einer Flüssigkeitsverbindung zwischen den Patronen und den Anschlussstutzen können diese in einem zweiten Schritt in die Anschlussstutzen eingedrückt werden. Dabei wird durch die ersten Dichtungsmittel eine sichere und zuverlässige Dichtung erreicht. Mittels des im Anschlussstutzen vorgesehenen Dorns wird dabei gleichzeitig die Versiegelung der Patrone durchstoßen, so dass die in der Patrone enthaltene Flüssigkeit durch die leitungsartigen Durchbrüche in das Leitungssystem gelangen kann.To In another embodiment, then cartridges, which may contain a conditioning or detection reagent, in intended for this purpose Recordings on the receiving element are inserted so that they only at the designated Abutment. The cartridges are on a connection section, For example, with a film, sealed. Im plugged in the shots Condition is the connection section, for example, on an am first bead provided on bead. For the production of a fluid communication between the cartridges and the connecting pieces, these can in a second step pressed into the connecting piece become. It is by the first sealant a safe and reliable Gasket reached. By means of the provided in the connection piece Dorns will simultaneously pierce the seal of the cartridge, so that the liquid contained in the cartridge through the line-like breakthroughs can get into the pipe system.
Des Weiteren kann die Vorrichtung durch Verrasten einer geeigneten Nachweisvorrichtung unter Verwendung der von der er sten Oberseite sich erstreckenden Rastfedern verrastet werden. Je nach analytischer Fragestellung können unterschiedlich ausgebildete Nachweiseinrichtungen vorgehalten werden. Es ist möglich, die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung je nach Aufgabenstellung individuell durch Auswahl einer geeigneten Nachweisvorrichtung sowie dafür geeigneter, in Patronen vorgehaltener Reagenzien zu konfektionieren.Of Furthermore, the device can by latching a suitable detection device using the he most of the top extending Locking springs are locked. Depending on the analytical question can differently designed detection devices are kept. It is possible, the invention proposed Device depending on the task individually by selecting a suitable detection device as well as suitable, held in cartridges Reassembling reagents.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird in den zweiten und/oder dritten Hohlzylinder jeweils ein darin verschiebbarer Kolben eingeführt. Der Kolben wird vorzugsweise im zweiten Hohlzylinder bis zum dritten Durchbruch und/oder im dritten Hohlzylinder bis zum vierten Durchbruch vorgeschoben.In A preferred embodiment of the method is in the second and / or third hollow cylinder in each case a displaceable piston introduced. The piston is preferably in the second hollow cylinder to the third Breakthrough and / or in the third hollow cylinder until the fourth breakthrough advanced.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den jeweils angegebenen Kombinationen sondern auch in anderen Kombinationen oder auch in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in the specified combinations but also usable in other combinations or even alone are without departing from the scope of the present invention.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:following is an embodiment of Invention explained in more detail with reference to the drawings. Show it:
Die
in
Die
Verschlussplatte
Die
Von
der ersten Oberseite O1 erstrecken sich ferner erste Hohlzylinder
Wie
aus
Ein
aus
Von
der ersten Oberseite O1 erstreckt sich ferner ein Behälter
Aus
Die
Wie
in Zusammensicht mit
Die
In
einem im Montagezustand dem zweiten Feld F2 gegenüberliegenden
vierten Feld F4 ist ein etwa quadratisch ausgebildeter elfter Durchbruch
An
einem mit den vorgenannten Merkmalen versehenen, aus einem transparenten
Kunststoff hergestellten Strukturelement ist, vorzugsweise im 2K-Verfahren,
ein elastisches Dichtungsmittel angespritzt: Die ersten Anschlussstutzen
Das
Anschlusselement
Die
Wie
insbesondere in Zusammensicht mit
Die
vorgeschlagene Vorrichtung kann einfach und kostengünstig hergestellt
werden. Dazu wird die Verschlussplatte
Anschließend wird
die solchermaßen
vorbereitete Vorrichtung – je
nach durchzuführendem Nachweisverfahren – mit Patronen
Zur
Detektion bestimmter Zielmoleküle
kann sodann eine Monovette
Anschließend wird
die die amplifizierten Nukleinsäuren
enthaltende Lösung
in einen Detektionsabschnitt der Vorrichtung gefördert. Dabei kann der Lösung ein
geeigneter Puffer zugemischt werden, welcher eine Hybridisierungsreaktion
beschleunigt und unspezifische Bindungen an Elektrodennachweiseinrichtung
Anschließend wird
die Lösung
in die Nachweiskammer geführt,
welche durch die Nachweiseinrichtung
Zur
Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur kann ein Heizmittel
an die erste Unterseite U1 der Leitungsplatte
Verbrauchte
Pufferlösungen,
Nachweisreagenzien und dgl. können
durch die Kanäle
- 11
- Verschlussplatteclosing plate
- 22
- Leitungsplatteconducting plate
- 33
- Anschlusselementconnecting element
- 44
- Nachweiseinrichtungdetection means
- 55
- Aufnahmeelementreceiving element
- 66
- Monovettemonovette
- 77
- Patronecartridge
- 7a7a
- große Patronebig cartridge
- 7b7b
- kleine Patronesmall cartridge
- 88th
- Kanalchannel
- 99
- erster Durchbruchfirst breakthrough
- 1010
- erste Ausnehmungfirst recess
- 1111
- Wulstbead
- 1212
- erste Rastfederfirst detent spring
- 1313
- erster Hohlzylinderfirst hollow cylinder
- 1414
- Dornmandrel
- 1515
- zweiter Durchbruchsecond breakthrough
- 1616
- zweiter Hohlzylindersecond hollow cylinder
- 1717
- dritter Durchbruchthird breakthrough
- 1818
- dritter Hohlzylinderthird hollow cylinder
- 1919
- vierter Durchbruchfourth breakthrough
- 2020
- Kammerchamber
- 20a20a
- vierter Hohlzylinderfourth hollow cylinder
- 20b20b
- EntlüftungsdurchbruchVenting breakthrough
- 2121
- Behältercontainer
- 2222
- Bodenground
- 2323
- fünfter Durchbruchfifth breakthrough
- 2424
- zweite Rastfedersecond detent spring
- 2525
- sechster Durchbruchsixth breakthrough
- 2626
- siebter Durchbruchseventh breakthrough
- 2727
- erster Zentrierzapfenfirst spigot
- 2828
- achter Durchbrucheight breakthrough
- 2929
- Stegweb
- 3030
- zweite Ausnehmungsecond recess
- 3131
- erster Anschlussstutzenfirst spigot
- 3232
- zweiter Anschlussstutzensecond spigot
- 3333
- neunter Durchbruchninth breakthrough
- 3434
- zehnter Durchbruchtenth breakthrough
- 3535
- elfter Durchbrucheleventh breakthrough
- 35a35a
- Rasthaken-DurchbruchLocking hooks breakthrough
- 3636
- Wandwall
- 3737
- erstes Dichtungsmittelfirst sealant
- 3838
- Angusskanalrunner
- 3939
- zweites Dichtungsmittelsecond sealant
- 4040
- drittes Dichtungsmittelthird sealant
- 4141
- zwölfter Durchbruchtwelfth breakthrough
- 4242
- zweiter Zentrierzapfensecond spigot
- 4343
- erste Aufnahmefirst admission
- 4444
- zweite Aufnahmesecond admission
- 4545
- Rastnaselocking lug
- 4646
- Gehäusewandhousing wall
- 4747
- dritte Ausnehmungthird recess
- 4848
- dritter Zentrierzapfenthird spigot
- F1F1
- erstes Feldfirst field
- F2F2
- zweites Feldsecond field
- F3F3
- drittes Feldthird field
- F4F4
- viertes Feldfourth field
- O1O1
- erste Oberseitefirst top
- O2O2
- zweite Oberseitesecond top
- O3O3
- dritte Oberseitethird top
- U1U1
- erste Unterseitefirst bottom
- U2U2
- zweite Unterseitesecond bottom
- U3U3
- dritte Unterseitethird bottom
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WO2022001084A1 (en) * | 2020-06-29 | 2022-01-06 | 上海思路迪生物医学科技有限公司 | Three-degree-of-freedom library preparation cartridge and method |
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