DE10322942A1 - Device for positioning and discharging fluid compartments embedded in the separation medium - Google Patents

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Karen Dr.rer.nat. Lemke
Karin Dipl.-Biol. Martin
Josef Dipl.-Ing. Dr. Metze
Martin Dr.rer.nat. Roth
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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, mit deren Hilfe aus einer Vielzahl von in Separationsmedium eingebetteten Fluidkompartimenten, die in einem Reservoir (6) vorgelegt werden, gezielt ausgewählte Kompartimente positioniert und nachfolgend ausgeschleust werden können. Dazu enthält die Vorrichtung in einem Bauteil, vorzugsweise einem Mikrochip (1), mindestens zwei Kanäle (2) mit einem gemeinsamen Kanalabschnitt (3), deren innere Oberfläche für das Separationsmedium benetzende und für das Kompartiment-Fluid nichtbenetzende Eigenschaften aufweist. Jeder Kanal verfügt über mindestens ein Ventil (4), über deren Schaltung eine Fluidströmung über beliebige der sich an den gemeinsamen Kanalabschnitt anschließenden Kanäle erfolgen kann. Mittels eines, bezüglich seines Druckimpulses regelbaren, bidirektionalen Aktuators (5) erfolgt eine definierte Steuerung der Fluidströmung in mindestens einem Kanal, durch die das zu positionierende Kompartiment in den gemeinsamen Kanalabschnitt transportiert wird. Das Ausschleusen eines im gemeinsamen Kanalabschnitt positionierten Kompartimentes in eine Depotvorrichtung (10) erfolgt durch einen gezielten Druckimpulsaufbau in dem gemeinsamen Kanalabschnitt mittels eines weiteren integrierten Aktuators (8). Die Vorrichtung enthält mindestens eine Detektionseinheit für die Phasengrenze zwischen Kompartiment und Separationsmedium (7a) und mindestens eine Detektionseinheit für den Kompartimentinhalt (7b) sowie zudem optional einen ...The invention relates to a device with the aid of which selectively selected compartments can be positioned from a plurality of fluid compartments embedded in the separation medium and placed in a reservoir (6) and subsequently discharged. For this purpose, the device contains in one component, preferably a microchip (1), at least two channels (2) with a common channel section (3), the inner surface of which has properties for wetting the separation medium and for properties of the compartment fluid. Each channel has at least one valve (4), by means of which a fluid flow can take place via any of the channels adjoining the common channel section. By means of a bidirectional actuator (5) that can be regulated with regard to its pressure pulse, the fluid flow is defined in at least one channel, through which the compartment to be positioned is transported into the common channel section. A compartment positioned in the common channel section is discharged into a depot device (10) by means of a targeted pressure pulse build-up in the common channel section by means of a further integrated actuator (8). The device contains at least one detection unit for the phase boundary between the compartment and the separation medium (7a) and at least one detection unit for the compartment content (7b) as well as optionally a ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren und Ausschleusen von in einem Separationsmedium eingebetteten Fluidkompartimenten (Abbildung) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a device for positioning and discharging of fluid compartments embedded in a separation medium (Figure) according to the preamble of claim 1.

Im Rahmen von mikrotechnischen Hochdurchsatzverfahren werden durch verschiedene Techniken große Probenzahlen mit kleinen Probenvolumina erzeugt, die in geeigneter Weise deponiert, gezielt adressiert und weiterverwendet werden sollen. Für die Deponierung der Proben werden üblicherweise Mikrotiterplatten verwendet, die mittels Pipettier-Robotik adressiert werden. Ein weiterer Ansatz besteht in der Erzeugung von Fluidkompartimenten, wobei im allgemeinen eine Probenflüssigkeit und eine mit ihr nichtmischbare Flüssigkeit oder ein Gas mittels Aktuatoren in einem geeigneten Chip auf die Weise zusammengeführt werden, dass die Probenflüssigkeit kompartimentiert wird und die erzeugten Fluidsegmente (im Folgenden als Kompartimente bezeichnet) in der anderen Flüssigkeit oder dem Gas (im Folgenden als Separationsmedium bezeichnet) eingebettet sind. Die Deponierung erfolgt dann vorzugsweise in einem angeschlossenen Schlauch oder einer Kapillare. Mit Hilfe geeigneter Chips besteht anschließend die Möglichkeit, ausgewählten oder allen Kompartimenten im Durchfluss weitere Fluide zuzudosieren.in the Frameworks of microtechnical high-throughput processes are implemented by different techniques great Sample numbers generated with small sample volumes that are appropriate Should be deposited in such a way, specifically addressed and reused. For the Samples are usually deposited Microtiter plates are used, which are addressed using pipetting robotics become. Another approach is to create fluid compartments, generally one sample liquid and one immiscible with it Liquid or a gas by means of actuators in a suitable chip in the way together be that the sample liquid is compartmentalized and the generated fluid segments (hereinafter referred to as compartments) in the other liquid or gas (hereinafter referred to as separation medium) are embedded. Landfilling is then preferably carried out in a connected hose or a capillary. With the help of suitable chips there is then the Possibility, chosen or add further fluids to all compartments in the flow.

Bei dem Kompartiment-Fluid kann es sich gegebenenfalls um Wasser oder eine wässrige Lösung handeln. Die Kompartimente können dabei gegebenenfalls Edukte für eine chemische Reaktion, Enzyme, Substrate, Cofaktoren oder einzelne, mehrere einzelne, einen Verband oder Verbände von pro- und/oder eukaryotischen Zellen oder Indikatoren, insbesondere pH-Indikatoren, oder eine Kombination der genannten Inhalte enthalten. Auch können die Kompartimente an Mikrocarrier gekoppelte einzelne, mehrere einzelne, einen Verband oder Verbände von pro- und/oder eukaryotischen Zellen enthalten. Die zudosierten Fluide können beispielsweise Reaktanden, Substrate, Gase oder Wachstumseffektoren beinhalten.at the compartment fluid may be water or an aqueous solution act. The compartments can where appropriate, educts for a chemical reaction, enzymes, substrates, cofactors or individual, several individual, an association or associations of pro- and / or eukaryotic Cells or indicators, especially pH indicators, or a Combination of the mentioned content included. They can also Compartments single, several single, coupled to microcarrier, an association or associations of pro- and / or eukaryotic cells. The metered Fluids can for example reactants, substrates, gases or growth effectors include.

Auf diese Weise können die eingebetteten Kompartimente in ihrem Depot verschiedene Schicksale, wie unterschiedliche Produktbildung oder unterschiedliches Wachstum, haben. Dies erfordert zu einem gegebenen Zeitpunkt eine gezielte Ausschleusung bestimmter Kompartimente für eine weitere Verwendung.On this way the embedded compartments in their depot different fates, such as different product formation or different growth, to have. This requires targeted at a given time Removal of certain compartments for further use.

Vorzugsweise enthalten mindestens die Depots mindestens einen zusätzlichen Marken zur Identifikation mindestens eines Kompartimentes. Der Marker besteht vorzugsweise aus mindestens einem Fluidsegment, wobei das mindestens eine Fluidsegment zu einem Detektorsignal führt, das signifikant verschieden vom Detektorsignal aller Fluidsegmente ohne Markerfunktion und signifikant verschieden vom Detektorsignal des Separationsmediums ist.Preferably at least the depots contain at least one additional one Brands to identify at least one compartment. The marker preferably consists of at least one fluid segment, the at least one fluid segment leads to a detector signal that significantly different from the detector signal of all fluid segments without Marker function and significantly different from the detector signal of the Separation medium is.

Der erfindungsgemäßen Vorrichtung kommt dabei die Aufgabe zu, das auszuschleusende Kompartiment in der entsprechenden Fluidstrecke zu positionieren und anschließend die Ausschleusung auszuführen, so dass das ausgewählte Kompartiment einer weiteren Verwendung zugeführt werden kann.The device according to the invention the task here is to remove the compartment to be discharged to position the corresponding fluid path and then the Carry out removal, see above that the selected Compartment can be used for further use.

Erfindungsgemäß wird das entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Das zentrale Bauteil der Vorrichtung ist eine Anordnung, vorzugsweise ein Mikrochip (1), der mindestens zwei Kanäle (2), die vorzugsweise einen runden Querschnitt mit einem Durchmesser im Bereich von 0,1–2 mm aufweisen, enthält, wobei alle dieser mindestens zwei Kanäle in einen gemeinsamen Kanalabschnitt (3) einmünden und wobei alle dieser mindestens zwei Kanäle fluidisch miteinander verbunden sind. Die Länge des gemeinsamen Kanalabschnittes (L) beträgt dabei mindestens die Länge eines Kompartimentes und höchstens die Länge des Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kompartimenten. Die innere Oberfläche der Kanäle weist dabei für das Separationsmedium benetzende und für das Kompartimenten-Fluid nichtbenetzende Eigenschaften auf. Jede der aus dieser Anordnung resultierenden Fluidstrecken ist getrennt adressierbar und ansteuerbar. Dazu ist jeder der mindestens zwei Kanäle mit mindestens einem Ventil (4) verbunden bzw. ist mindestens ein Ventil in jeden Kanal integriert. Durch die Schaltung der Ventile werden ausgewählte Fluidstrecken für eine Passage geöffnet und die für den augenblicklichen Prozessschritt nicht benötigten Fluidstrecken sind geschlossen. Mindestens einer der Kanäle ist mit einem bidirektionalen Aktuator (5), vorzugsweise einer regelbaren Mikropumpe verbunden bzw. ist dieser Aktuator in den Kanal integriert. Mit Hilfe dieses bidirektionalen Aktuators wird die Strömungsgeschwindigkeit des Fluides reguliert. Darüberhinaus verfügt dieser Aktuator über eine Möglichkeit der Flussrichtungsumkehr, so dass sowohl die Strömungsgeschwindigkeit, als auch die Strömungsrichtung des Fluidstromes mit demselben Aktuator regulierbar sind. Mit Hilfe dieser Vorrichtung können aus jedem Kanal Fluidströme mit oder ohne Kompartimente über den gemeinsamen Kanalabschnitt in einzelne oder jeden der sich an diesen Kanalabschnitt anschließenden Kanäle gefördert werden. Mindestens einer der Kanäle ist mit einem Reservoir (6) für in Separationsmedium eingebettete Fluidkompartimente verbunden. Bei dem Reservoir handelt es sich vorzugsweise um einen Schlauch oder eine Kapillare. Die Vorrichtung beinhaltet zudem mindestens vor, im oder nach dem gemeinsamen Kanalabschnitt mindestens eine Detektionseinheit (7a) für die Phasengrenze zwischen Kompartiment und Separationsmedium und mindestens vor, im oder nach dem gemeinsamen Kanalabschnitt mindestens eine Detektionseinheit (7b) für den Kompartimentinhalt. Dabei können die Detektion der Phasengrenze und des Kompartimentinhaltes sowohl in der gleichen Detektionseinheit und/oder mit dem gleichen Detektionsverfahren als auch in verschiedenen Detektionseinheiten und/oder mit verschiedenen Detektionsverfahren ausgeführt werden. Die Detektion kann vorteilhaft mittels optischen Verfahren, wie Brechung, Streuung, Absorption, Transmission, Emission und Fluoreszenz oder mittels impedimetrischen Verfahren, wie Elektroimpedanzspektroskopie, oder durch eine Kombination dieser Verfahren erfolgen. Nach der erfolgten Detektion muss ein auszuschleusendes Kompartiment zunächst im gemeinsamen Kanalabschnitt positioniert werden. Dies geschieht erfindungsgemäß durch Öffnung der Ventile für die entsprechende Fluidstrecke und die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit im gemeinsamen Kanalabschnitt auf nahezu Null durch eine Minderung des Druckimpulses des bidirektionalen Aktuators (5), wobei die Flussrichtung des Aktuators so geschaltet ist, dass das betreffende Kompartiment in Richtung des gemeinsamen Kanalabschnittes und in diesen hinein transportiert wird. Der Vorgang der Positionierung kann sowohl manuell ausgeführt werden, als auch dadurch automatisiert werden, dass nach erfolgter Detektion zu einem reproduzierbaren Zeitpunkt mindestens ein Steuersignal an die entsprechenden Ventile und den Aktuator gegeben wird, wodurch eine vorgegebene Minderung des Druckimpulses des Aktuators und eine definierte Flussrichtung und Fluidstrecke vorgegeben werden, und mittels einer über den reproduzierbaren Signalzeitpunkt und dem momentanen Abstand des betreffenden Kompartimentes vom inneren Bereich des gemeinsamen Kanalabschnittes festgelegten Vorhaltezeit dieses Fluidregime solange abgearbeitet wird, bis sich das zu positionierende Kompartiment im inneren Bereich des gemeinsamen Kanalabschnittes befindet. Neben der Positionierung auf fluidischem Wege kann die Positionierung durch ein elektrokinetisches Verfahren erfolgen, wobei dieses elektrokinetische Verfahren ein elektrophoretisches, dielektrophoretisches, elektroosmotisches Verfahren, ein Lasertweezer-Verfahren oder ein Verfahren mittels Feldkräften über Quadrupole oder Oktopole oder eine Kombination dieser Verfahren sein kann. Ferner kann die Positionierung über ein magnetisches oder ein auf Schwerkraft basierendes Verfahren oder eine Kombination einzelner aller genannter Verfahren erfolgen.According to the invention this is achieved in accordance with the features of claim 1. The central component of the device is an arrangement, preferably a microchip ( 1 ) that has at least two channels ( 2 ), which preferably have a round cross section with a diameter in the range of 0.1-2 mm, all of these at least two channels in a common channel section ( 3 ) open out and all of these at least two channels are fluidly connected to one another. The length of the common channel section (L) is at least the length of one compartment and at most the length of the distance between two successive compartments. The inner surface of the channels has wetting properties for the separation medium and non-wetting properties for the compartment fluid. Each of the fluid paths resulting from this arrangement can be separately addressed and controlled. For this purpose, each of the at least two channels is equipped with at least one valve ( 4 ) connected or at least one valve is integrated in each channel. By switching the valves, selected fluid paths are opened for a passage and the fluid paths that are not required for the current process step are closed. At least one of the channels is equipped with a bidirectional actuator ( 5 ), preferably connected to a controllable micropump or this actuator is integrated into the channel. With the help of this bidirectional actuator, the flow velocity of the fluid is regulated. In addition, this actuator has one option the reversal of the flow direction, so that both the flow speed and the flow direction of the fluid flow can be regulated with the same actuator. With the aid of this device, fluid flows with or without compartments can be conveyed from each channel via the common channel section into individual channels or each of the channels adjoining this channel section. At least one of the channels is connected to a reservoir ( 6 ) for fluid compartments embedded in the separation medium. The reservoir is preferably a tube or a capillary. The device also includes at least one detection unit at least before, in or after the common channel section ( 7a ) for the phase boundary between the compartment and the separation medium and at least one detection unit at least before, in or after the common channel section ( 7b ) for the compartment content. The detection of the phase boundary and the compartment content can be carried out both in the same detection unit and / or with the same detection method and in different detection units and / or with different detection methods. The detection can advantageously be carried out by means of optical methods such as refraction, scattering, absorption, transmission, emission and fluorescence or by means of impedimetric methods such as electroimpedance spectroscopy, or by a combination of these methods. After the detection has taken place, a compartment to be discharged must first be positioned in the common channel section. This is done according to the invention by opening the valves for the corresponding fluid path and reducing the flow speed in the common channel section to almost zero by reducing the pressure pulse of the bidirectional actuator ( 5 ), the flow direction of the actuator being switched such that the compartment in question is transported in the direction of the common channel section and into it. The positioning process can both be carried out manually and automated by at least one control signal being sent to the corresponding valves and the actuator at a reproducible point in time after the detection has taken place, as a result of which a predetermined reduction in the pressure pulse of the actuator and a defined flow direction and Fluid path are specified, and by means of a retention time determined via the reproducible signal time and the instantaneous distance of the relevant compartment from the inner area of the common channel section, this fluid regime is processed until the compartment to be positioned is located in the inner area of the common channel section. In addition to the fluidic positioning, the positioning can be carried out by an electrokinetic method, which electrokinetic method can be an electrophoretic, dielectrophoretic, electroosmotic method, a laser tweezer method or a method using field forces via quadrupoles or octopoles or a combination of these methods. Furthermore, the positioning can be carried out using a magnetic method or a method based on gravity or a combination of all of the aforementioned methods.

Die Ausschleusung des positionierten Kompartimentes in einen der angeschlossenen Kanäle erfolgt dann erfindungsgemäß durch Öffnung der Ventile für die entsprechende Fluidstrecke und durch einen gezielten Druckimpulsaufbau in dem gemeinsamen Kanalabschnitt. Dazu ist in der erfindungsgemäßen Vorrichtung mindestens ein Aktuator (8) zur Erzeugung eines gezielten Druckimpulsaufbaus enthalten. Dabei handelt es sich vorteilhaft um eine Pumpe oder einen gasgekoppelten Druck- oder Sauganschluss. Der Vorgang der Ausschleusung kann sowohl manuell ausgeführt werden, als auch dadurch automatisiert werden, dass nach Abarbeitung des Fluidregimes für die Positionierung mindestens ein Steuersignal an die entsprechenden Ventile und die mindestens eine Baugruppe zur Erzeugung eines gezielten Druckimpulsaufbaus gegeben wird, das dazu führt, dass der gezielte Druckimpulsaufbau in dem gemeinsamen Kanalabschnitt ausgeführt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält optional einen Steuerrechner (9) zur Abarbeitung der Fluidsteuerungsregime. Zur Aufnahme des ausgeschleusten Kompartimentes beinhaltet die Vorrichtung mindestens eine Depotvorrichtung (10), wobei die mindestens eine Depotvorrichtung fluidisch mit mindestens einem Kanal verbunden ist oder in diesen integriert ist.The discharge of the positioned compartment into one of the connected channels is then carried out according to the invention by opening the valves for the corresponding fluid path and by a specific pressure pulse build-up in the common channel section. For this purpose, at least one actuator ( 8th ) to generate a targeted pressure pulse build-up. This is advantageously a pump or a gas-coupled pressure or suction connection. The discharge process can be carried out manually as well as automated in that after the processing of the fluid regime for the positioning, at least one control signal is given to the corresponding valves and the at least one assembly to generate a targeted pressure pulse build-up, which leads to the fact that the targeted pressure pulse build-up is carried out in the common channel section. The device according to the invention optionally contains a control computer ( 9 ) to process the fluid control regimes. To accommodate the discharged compartment, the device contains at least one depot device ( 10 ), the at least one depot device being fluidly connected to or integrated in at least one channel.

In der Abbildung erklärte Begriffe (Bezugszeichen)

Figure 00050001
Terms explained in the figure (reference symbols)
Figure 00050001

Claims (22)

Vorrichtung zum Positionieren und Ausschleusen von in einem Separationsmedium eingebetteten Fluidsegment (im Folgendem als Kompartiment bezeichnet) enthaltend mindestens zwei Kanäle, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle vorzugsweise einen runden Querschnitt mit einem Durchmesser von 0,1 mm bis 2 mm aufweisen und die innere Oberfläche der Kanäle für das Separationsmedium benetzende und für das Kompartimenten-Fluid nicht benetzende Eigenschaften aufweist und mindestens einer der Kanäle mit einem Reservoir für in Separationsmedium eingebettete Fluidkompartimente verbunden ist, wobei das Reservoir vorzugsweise ein Schlauch oder eine Kapillare ist, und alle dieser mindestens zwei Kanäle in einen gemeinsamen Kanalabschnitt einmünden und die Länge des gemeinsamen Kanalabschnittes mindestens die Länge eines Kompartimentes und höchstens die Länge des Abstandes zweier aufeinanderfolgender Kompartimente ausweist und die Kanäle fluidisch miteinander verbunden sind und jeder Kanal mit mindestens einem Ventil verbunden oder in jedem Kanal mindestens ein Ventil integriert ist und mindestens einer der Kanäle mit einem bidirektionalen Aktuator zur Regulierung des Fluidstromes, vorzugsweise einer regelbaren Mikropumpe, verbunden ist oder dieser Aktuator in den Kanal integriert ist und jedes Ventil und jeder Aktuator vorzugsweise einzeln manuell oder automatisch ansteuerbar sind und die Fluidströme mit oder ohne Kompartimente aus jedem Kanal über den gemeinsamen Kanalabschnitt in jeden sich an diesen Kanalabschnitt anschließenden Kanal gefördert werden können und mindestens vor, im oder nach dem gemeinsamen Kanalabschnitt mindestens eine Detektionseinheit für die Phasengrenze zwischen Kompartiment und Separationsmedium integriert ist und mindestens vor, im oder nach dem gemeinsamen Kanalabschnitt mindestens eine Detektionseinheit für den Kompartimentinhalt integriert ist und eine Positionierung mindestens eines ausgewählten Kompartimentes im gemeinsamen Kanalabschnitt mit dem Ziel eines anschließenden Ausschleusens dieses Kompartimentes durch eine definierte Steuerung der Fluidströmung in mindestens einem Kanal realisiert wird, indem die Verringerung der Fluidstromgeschwindigkeit im gemeinsamen Kanalabschnitt auf nahezu Null durch eine Minderung des Druckimpulses des bidirektionalen Aktuators erzielt wird und dabei das zu positionierende Kompartiment in Richtung des gemeinsamen Kanalabschnittes transportiert wird, wobei der Vorgang der Positionierung manuell ausgeführt oder durch ein Steuersignal, das zu einem reproduzierbaren Zeitpunkt nach erfolgter Detektion erfolgt, automatisch gestartet werden kann und vorzugsweise mittels eines integrierten Markens, der aus mindestens einem Fluidsegment besteht, dass das mindestens eine Fluidsegment zu einem Detektorsignal führt, das signifikant verschieden vom Detektorsignal aller Fluidsegmente ohne Markerfunktion und signifikant verschieden vom Detektorsignal des Separationsmediums ist und somit eine Identifikation eines jeden Kompartimentes in einem bestimmten Kanalabschnitt möglich ist und das Ausschleusen eines im gemeinsamen Kanalabschnitt positionierten Kompartimentes durch einen gezielten Druckimpulsaufbau in dem gemeinsamen Kanalabschnitt mittels einer in die erfindungsgemäße Vorrichtung integrierten Baugruppe, die vorzugsweise ein Aktuator darstellt, in einen Kanal erfolgt, wobei der Vorgang des Ausschleusens manuell ausgeführt oder mittels eines Steuersignals automatisiert werden kann und nach dem Ausschleusen das ausgeschleuste Kompartiment einer Depotvorrichtung zur Weiterverarbeitung zugeführt wird.Device for positioning and discharging fluid segments embedded in a separation medium (hereinafter referred to as compartment) containing at least two channels, characterized in that the channels preferably have a round cross section with a diameter of 0.1 mm to 2 mm and the inner surface of the Has channels for the separation medium wetting and for the compartment fluid not wetting properties and at least one of the channels is connected to a reservoir for fluid compartments embedded in the separation medium, the reservoir being preferably a tube or a capillary, and all of these at least two channels in one open common channel section and the length of the common channel section identifies at least the length of a compartment and at most the length of the distance between two successive compartments and the channels are fluidly connected to each other and each channel l is connected to at least one valve or at least one valve is integrated in each channel and at least one of the channels is connected to a bidirectional actuator for regulating the fluid flow, preferably a controllable micropump, or this actuator is integrated in the channel and each valve and each actuator are preferably individually manually or automatically controllable and the fluid flows with or without compartments can be conveyed from each channel via the common channel section into each channel adjoining this channel section and at least one detection unit for the phase boundary between the compartment at least before, in or after the common channel section and separation medium is integrated and at least one detection unit for the compartment content is integrated at least before, in or after the common channel section and positioning of at least one selected compartment in the common channel al section with the aim of subsequently discharging this compartment by a defined control of the fluid flow in at least one channel, by reducing the fluid flow speed in the common channel section to almost zero by reducing the pressure pulse of the bidirectional actuator and thereby the compartment to be positioned in Direction of the common channel section is transported, wherein the positioning process can be carried out manually or started automatically by a control signal that occurs at a reproducible time after detection, and preferably by means of an integrated mark that consists of at least one fluid segment that the at least a fluid segment leads to a detector signal which is significantly different from the detector signal of all fluid segments without a marker function and significantly different from the detector signal of the separation medium, and so on identification of each compartment in a certain channel section is possible and the removal of a compartment positioned in the common channel section takes place in a channel by means of a targeted pressure pulse build-up in the common channel section by means of an assembly integrated into the device according to the invention, which preferably represents an actuator the discharge process can be carried out manually or can be automated by means of a control signal and after being discharged, the discharged compartment is fed to a depot device for further processing. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompartimenten-Fluid Wasser oder eine wässrige Lösung ist.Device according to claim 1, characterized in that the compartment fluid is water or an aqueous solution. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompartimente einzelne, einen Verband oder vorzugsweise mehrere einzelne oder mehrere Verbände von Pro- und/oder Eukaryonten enthalten.Device according to claim 1, characterized in that the compartments are single, a dressing or preferably several individual or several associations of pro- and / or eukaryotes contain. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne, ein Verband oder vorzugsweise mehrere einzelne oder mehrere Verbände der Verbände von Pro- und/oder Eukaryonten an Mikrocarrier gekoppelt sind.Device according to claims 1 and 3, characterized in that that individual, an association or preferably several individual or several associations of associations of pro and / or eukaryotes are coupled to microcarriers. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompartimente mindestens ein Substrat und/oder mindestens ein Enzym und/oder mindestens einen Cofaktor enthalten.Device according to claim 1, characterized in that the compartments have at least one substrate and / or at least contain an enzyme and / or at least one cofactor. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompartimente zusätzlich einen pH-Indikator enthalten.Device according to claims 1 to 5, characterized in that that the compartments are additional contain a pH indicator. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompartimente mindestens ein Gas enthalten.Device according to claim 1, characterized in that the compartments contain at least one gas. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompartimente mindestens ein Edukt und/oder mindestens ein Produkt einer chemischen Reaktion enthalten.Device according to claim 1, characterized in that the compartments have at least one educt and / or at least contain a product of a chemical reaction. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung mindestens eines ausgewählten Kompartimentes im gemeinsamen Kanalabschnitt durch ein elektrokinetisches Verfahren erfolgt, wobei dieses ein elektrophoretisches, dielektrophoretisches, elektroosmotisches oder Lasertweezer-Verfahren, oder eine Kombination mindestens zweier dieser Verfahren sein kann.Device according to claim 1, characterized in that the positioning of at least one selected compartment in the common Channel section is carried out by an electrokinetic process, wherein this is an electrophoretic, dielectrophoretic, electroosmotic or laser tweezer method, or a combination of at least two this procedure can be. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung mindestens eines ausgewählten Kompartimentes im gemeinsamen Kanalabschnitt durch ein auf Schwerkraft basierendes Verfahren erfolgt.Device according to claim 1, characterized in that the positioning of at least one selected compartment in the common Channel section is carried out by a method based on gravity. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung mindestens eines ausgewählten Kompartimentes im gemeinsamen Kanalabschnitt durch ein magnetisches Verfahren erfolgt.Device according to claim 1, characterized in that the positioning of at least one selected compartment in the common Channel section is carried out by a magnetic method. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung mindestens eines ausgewählten Kompartimentes im gemeinsamen Kanalabschnitt durch eine Kombination einzelner aller in den Ansprüchen 9 bis 11 genannten Verfahren erfolgt.Device according to claim 1, characterized in that the positioning of at least one selected compartment in the common Channel section by a combination of all of them in claims 9 to 11 mentioned procedure takes place. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion des Kompartimentinhaltes mittels eines optischen Verfahrens (Brechung, Streuung, Absorption, Fluoreszenz, Transmission, Emission) erfolgt.Device according to claim 1, characterized in that the detection of the compartment contents by means of an optical Process (refraction, scattering, absorption, fluorescence, transmission, Emission). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion des Kompartimentinhaltes mittels eines impedimetrischen Verfahrens, wie Elektroimpedanzspektroskopie, erfolgt.Device according to claim 1, characterized in that the detection of the compartment content by means of an impedimetric Process, such as electroimpedance spectroscopy. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion des Kompartimentinhaltes durch eine Kombination einzelner aller in den Ansprüchen 13 und 14 genannten Verfahren erfolgt.Device according to claim 1, characterized in that the detection of the compartment contents by a combination individual all in claims 13 and 14 mentioned procedures takes place. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion der Phasengrenze zwischen Separationsmedium und Kompartiment mittels eines optischen Verfahrens (Brechung, Streuung, Absorption, Fluoreszenz, Transmission, Emission) erfolgt.Device according to claim 1, characterized in that the detection of the phase boundary between separation medium and Compartment by means of an optical process (refraction, scattering, Absorption, fluorescence, transmission, emission) takes place. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion der Phasengrenze zwischen Separationsmedium und Kompartiment mittels eines impedimetrischen Verfahrens, wie Elektroimpedanzspektroskopie, erfolgt.Device according to claim 1, characterized in that the detection of the phase boundary between separation medium and Compartment by means of an impedimetric method, such as electroimpedance spectroscopy, he follows. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion der Phasengrenze zwischen Separationsmedium und Kompartiment durch eine Kombination einzelner aller in den Ansprüchen 16 und 17 genannten Verfahren erfolgt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the detection of the phase boundary between separation medium and compartment by a combination of all of the methods mentioned in claims 16 and 17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion der Phasengrenze zwischen Separationsmedium und Kompartiment und die Detektion des Kompartimentinhaltes mit der gleichen Detektionseinheit und/oder durch das gleiche Detektionsverfahren ausgeführt werden.Device according to claim 1, characterized in that the detection of the phase boundary between separation medium and Compartment and the detection of the compartment contents with the same detection unit and / or by the same detection method accomplished become. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion der Phasengrenze zwischen Separationsmedium und Kompartiment und die Detektion des Kompartimentinhaltes mit verschiedenen Detektionseinheiten und/oder durch verschiedene Detektionsverfahren ausgeführt werden.Device according to claim 1, characterized in that the detection of the phase boundary between separation medium and Compartment and the detection of the compartment contents with different detection units and / or be carried out by various detection methods. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Separationsmedium eine Flüssigkeit ist.Device according to claim 1, characterized in that the separation medium is a liquid. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Separationsmedium ein Gas ist.Device according to claim 1, characterized in that the separation medium is a gas.
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