DE19917327C2 - Dosiervorrichtung und Verfahren zur Dosierung und zum Transfer von kleinen Mengen eines Fluids - Google Patents
Dosiervorrichtung und Verfahren zur Dosierung und zum Transfer von kleinen Mengen eines FluidsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung für kleine
Mengen eines ggf. Reagentien bzw. Chemikalien enthaltenden
Fluids. Die Vorrichtung umfaßt mindestens einen Hohlraum
zur reversiblen Aufnahme und/oder Abgabe des Fluids. Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Dosierung und zum
Transfer eines Fluids, bei dem man dieses in einen Hohlraum
reversibel ein- und wieder ausbringt.
Es sind bereits Verfahren zum Dosieren und zum Transfer von
Fluiden bekannt. Eines der am häufigsten eingesetzten
Systeme ist ein solches, bei dem das Fluid mittels eines
freien Strahls (ggf. als Dauerstrahl oder auch als Tropfen)
dosiert wird. Derartige Systeme weisen einen Dosierantrieb,
eine Fluidzuleitung und/oder ein Reservoir sowie eine
Dosierspitze auf, die einen definierten Abstand von dem
Dosiertarget und dem Dosiersystem sicherstellt. Zu der
artigen Systemen zählen auch die in Labors üblichen Pipet
tiersysteme, die inzwischen auch mehrkanalig und computer
gesteuert betrieben werden. Pipettiersysteme weisen jedoch
gegenüber anderen Freistrahldosiersystemen die Fähigkeit
auf, daß sie das Fluid auch aufnehmen können. Dies ge
schieht üblicherweise über die Dosierspitze, die auch als
Fluidaufnahmespitze wirkt. Sie sind üblicherweise als
kanülenähnliche Röhrchen ausgebildet. Die Dosiergenauigkeit
derartiger Systeme hängt entscheidend von den Geräteeigen
schaften sowie vom Probenmaterial ab, wobei kleinste
Dosiervolumina zwischen 0,5 µl und 10 µl erreicht werden.
Derart geringe Dosiervolumina haben jedoch den Nachteil,
daß sie aufgrund der Oberflächenspannung der Fluids häufig
an der Dosierspitze haften bleiben und hierdurch große
Volumenschwankungen aufweisen. Generell wird dabei die
Dosiergenauigkeit durch die kleinste diskret dosierbare
Flüssigkeitsmenge und deren Schwankung durch den
Variationskoeffizienten (CV) charakterisiert.
Die gattungsbildende EP 0 296 412 A2 offenbart die Ver
wendung von Polyamid-Membranen in Titerplatten-Näpfchen.
Aus der DE 196 48 131 A1 und aus der EP 0 306 617 A2 ist es
bekannt, Polyacrylamid-Gele als Träger bzw. Adsorbens für
flüssige Reagentien zu verwenden.
Es sind auch bereits mikrotechnische Dosiersysteme, sog.
µ-Dosiersysteme kommerziell erhältlich. Hierzu gehören bei
spielsweise die aus Tintenstrahldruckern bekannten Bubble-
Jet-Aktoren sowie piezoelektrische Injekt Dosiersysteme,
bei denen eine Spannung an eine Piezokeramik, eine Glas
membran und Piezoblättchen ausgelenkt wird, wodurch in
einer Druckkammer das Volumen verringert wird, so daß die
darin vorhandene Flüssigkeit durch eine mikroskopisch dünne
Düse austritt. Derartige Systeme werden beispielsweise
mittels physikalischer Ätz- und Beschichtungsverfahren
(PVD, CVD u. ä.) oder auch mit dem Liga-Verfahren her
gestellt, die aus der Mikrotechnik, insbesondere aus der
Herstellung von Halbleiterchips unter Verwendung von Photo
resists bekannt sind.
Weitere gängige Mikrodosiereinrichtungen sind Magnetventile
wie Solenoidventile oder pneumatische oder magnetische
Aktoren. Gegenüber der konventionellen Dosiertechnik ist
mit solchen Dosiersystemen eine Verringerung der Tropfen
volumina um den Faktor 104 möglich. Die geringsten hierbei
erzeugten Tropfenvolumina betragen 50-500 pl, was einem
Tropfendurchmesser von 30-100 µm entspricht. Eine Übersicht
über derartige Mikrodosiersysteme ist in "F & M, Feinwerk
technik, Mikrotechnik, Mikroelektronik 1998", Seite 902-906
beschrieben (Hendrik Flehn, Mikroaktoren in Mikrodosier
systemen, Karl Hanser Verlag, München).
Diese Dosiersysteme sind jedoch technisch aufwendig und
empfindlich. Darüber hinaus besteht bei der Kompliziertheit
derartiger Systeme die Gefahr einer Kontamination des zu
dosierenden Fluids durch die offene Handhabung und schließ
lich lassen sich diese Systeme oft schwer individuell einem
spezifischen Problem anpassen.
Es ist außerdem bekannt, kleine Motoren chemo-mechanisch
mittels Gelen anzutreiben. Dabei wirken die Gele als
Aktoren, d. h. sie übersetzen ein physikalisches Signal in
eine Kraft oder eine Längenausdehnung. Auch die andere Ver
wendung als Sensor oder Detektor ist bekannt. Dabei
reagieren Gele auf physikalische Größen, wie Kraft oder
Licht, mittels einem Signal. Die Herstellung und Verwendung
der mit derartigen chemo-mechanischen Gelen angetriebenen
Maschinen ist in der Literatur vielseitig beschrieben. So
beschreiben beispielsweise Osada et al. in "Spektrum der
Wissenschaft", Oktober 1993, Seiten 84-89 ein Gel, welches
sich durch Einfluß von elektrischer Spannung quellen und
schrumpfen läßt, wodurch sich eine Fortbewegung ähnlich der
eines Regenwurmes oder einer Muskelfaser ergibt. Katalsky
et al. beschreiben in "Nature 165" 514-516 (1950) sowie in
"Experimenta V/8" 319-320 (1949) die Verwendung eines
pH-sensitiven Acrylamidgels als Motor, wobei ein Gelfaden
über zwei Rollen im Kreis abwechselnd durch zwei Wasserbäder
mit unterschiedlichem pH geleitet wird, wodurch sich
der Gelfaden abwechselnd kontrahiert und expandiert.
Eine Zusammenfassung über die Eigenschaften von Gelen, ins
besondere Flüssigkeiten aufzunehmen und festzuhalten, ist
in vielen Literaturstellen beschrieben, wovon hier ledig
lich auf B. Vollmert, "Grundriß der Makromolekularen
Chemie", Band I-V E. Vollmert Verlag, Karlsruhe 1998 sowie
auf "Angewandte Chemie 89", 228-239 (1977); und "Angewandte
Chemie 91", 634-646 (1979) verwiesen wird.
Auch die Verwendung von Gelen zum Reinigen von insbesondere
biochemischen Substanzen ist mittels Gelpermeationschroma
tographie oder auch durch Gelwanderungen im elektrischen
Feld (Elektrophorese) allgemein bekannt.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Dosiervorrichtung und
ein Dosierverfahren bereitzustellen, mit dem geringe Dosis
mengen eines Fluids einem Reaktions- oder Analysesystem
zugesetzt werden können, welches die gewünschte Menge des
Fluids rasch freigibt und bei dem die Kontaminationsgefahr
des Fluids verringert ist. Darüber hinaus soll die Vorrich
tung gut lagerbar und kostengünstig sowie individuell für
verschiedene Anwendungen herstellbar sein.
Diese Aufgabe wird durch eine Dosiervorrichtung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den
Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
Es hat sich nämlich gezeigt, daß sich räumlich vernetzte
Polymere hervorragend zum Transfer und zur Dosierung von
kleinen Fluidmengen eignen. Solche chemisch und/oder phy
sikalisch vernetzten Polymere bilden einen Hohlraum aus,
der nicht nur Fluide wie Flüssigkeiten und Gase aufnehmen
und in seinem Inneren festhalten, sondern diese auch
definiert wieder abgeben kann und sich dadurch als Dosier
system eignet. Hierdurch ist das zu dosierende Fluid-
und/oder Molekülvolumina durch die Gelmenge und seine
spezifische Aufnahmefähigkeit bestimmt. Die räumliche Ver
netzung der Polymere kann sowohl über chemisch kovalente
als über physikalische Bindungen, wie z. B. van-der-Waals
Bindungen erzeugt werden.
Die vernetzten Polymere sind Gele, insbesondere reversible
Gele, die unter Flüssigkeitsaufnahme und -abgabe schrumpfen
und quellen können. Die in der Dosiervorrichtung verwen
deten Gele sind vorzugsweise klein und weisen ein geringes
Volumen und damit auch nur kurze Diffusionswege auf. Die
Dosiervorrichtung kann auch solche Gele enthalten, die
nicht reversibel sind, d. h. deren Volumina sich durch das
Be- und Entladen nicht ändert.
Ein bevorzugtes reversibles Gel weist einen mittleren
Vernetzungsgrad auf, der eine für die Dosierung zweckmäßige
Volumensschwankung des Geles erlaubt. Je höher der
Vernetzungsgrad des Geles ist, umso geringer sind die
Volumenschwankungen.
Bei den in der Dosiervorrichtung verwendeten Gelen läßt
sich das Gelvolumen durch äußere physikalische Reize
ändern. Derartige reversible Gele sind als chemo-
mechanische Gele bekannt, sie werden beispielsweise zum
Antrieb von Mikroaktoren oder als Mikrosensoren oder
-detektoren verwendet.
Obwohl die in der Dosiervorrichtung verwendeten Gele vor
zugsweise wasseraufnehmende Gele sind, sind auch andere,
organische Lösungsmittel aufnehmende Gele möglich. Durch
die Affinität des Fluids zum Gelhohlraum wird zugleich die
Verdunstung des Fluids verringert, was einem Austrocknen
beim Transfer oder bei der Lagerung entgegenwirkt.
Bevorzugte Gele sind solche, die aus wasserlöslichen Poly
meren, wie beispielsweise Polyacrylamid bestehen. Derartige
Gele sind reversible Gele, sie können um Faktoren zwischen
10 und 1000 quellen. Derartige Gele weisen üblicherweise
einen Phasenübergang auf, der mittels eines physikalischen
Parameters, wie beispielsweise einer Temperaturschwankung,
einer Veränderung des Lösungs-pHs oder durch Licht bewirkt
werden kann. Auf diese Weise entsteht ein steuerbares
wasseraufnehmendes und mikrostrukturierbares Volumen für
die reversible Aufnahme, den Speicher und den Transport
eines Fluids. Da derartige Gele während des Polymerisierens
in eine beliebige Form gebracht werden können, läßt sich
deren Struktur für den jeweils beliebigen Zweck anpassen.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform wird das Gel als
polymerisierende Lösung in ein Gesenk mit der jeweils ge
wünschten Form eingebracht und zweckmäßigerweise gleich vor
der Polymerisation in der Lösung eine Träger- bzw. Halte
vorrichtung angeordnet. Diese Haltevorrichtung kann bei
spielsweise ein Träger selbst sein, der eine nach unten
offene Ausnehmung, beispielsweise in Form eines Näpfchens,
aufweist, die als formgebendes Gesenk wirkt, oder sie kann
ein von außen in die Lösung eintauchender Haltestab sein.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung wird bei
spielsweise in eine Mikrotiterplatte mit einer standardi
sierten Anzahl von Vertiefungen das polymerisierende Gel
eingetragen und eine der Anordnung der Vertiefungen ent
sprechende Vielzahl von Haltevorrichtungen, die beispiels
weise in Form eines Igels oder Nadelkissens auf einer
Trägerplatte sitzen, in die Vertiefungen eingetaucht. Die
Haltevorrichtungen können nach dem Auspolymerisieren
zusammen mit dem befestigten Gel von der Titerplatte ent
formt werden.
Die Haltevorrichtung weist ein Funktionselement wie z. B.
einem Lichtleiter, Elektroden und/oder eine Heiz- bzw.
Kühlvorrichtung auf. Damit ist es möglich, bei Gelen, die
aus den chemo-mechanischen Maschinen bekannt sind, das
Volumen des Gels in gewünschter Weise zu verändern und
dabei eine definierte Fluidmenge freizusetzen. Nach ihrer
Fertigstellung werden die Gele vorzugsweise mit viel Wasser
gewaschen und, sofern nötig, zur weiteren Reinigung auch
erwärmt und auf Raumtemperatur abgekühlt. Sofern nötig,
können die Gele auch mittels Dialyse von ungewünschten Kom
ponenten befreit werden.
Die Dosiervorrichtung kann in einem Mikroreaktor angeordnet
werden. Vorzugsweise wird dazu ein mikroskopisch kleines
Gel mit einem Teilchendurchmesser von 0,01 µm bis 1 µm
(Mikrogel) verwendet.
Die fertigen Gele lassen sich in einer Lösung, beispiels
weise einer Titerplatte oder mittels eines ganzen Igels
oder Nadelkissens in einer flachen Schale beispielsweise
dadurch beladen, daß man das Gel zuvor an den Haltern
trocknet, wodurch es beim Eintauchen in das Fluid, insbe
sondere Wasser, quillt und eine gewünschte Chemikalie oder
Reagens dabei aufnimmt. Eine weitere Möglichkeit ist das
Eintauchen eines bereits fertiggequollenen Gels in eine
Lösung, wobei diese ein Fluid, eine Chemikalie oder ein
Reagens diffusiv aufnimmt. Eine weitere Möglichkeit ist das
Eintauchen des geschrumpften Geles in ein ein Reagens ent
haltendes Fluid, wobei es durch eine mittels physikalischen
Reizen, wie einer Temperatur-, pH-, Spannungs- oder
Lichtänderung induzierten Volumenänderung unter Fluid-/
Reagentienaufnahme quillt.
In vielen Fällen ist es auch zweckmäßig, das Gel in eine
Lösung einzutauchen und mittels vorzugsweise an den
Halterungen angeordneten Elektroden elektrophoretisch zu
beladen. Die Entnahme des Fluids bzw. der ggf. darin ent
haltenen Reagentien läßt sich ebenfalls durch die zuvor
beschriebenen Maßnahmen erreichen, wie beispielsweise
diffusive Entladung. Des weiteren können insbesondere
elektrisch geladene Reagentien, elektrophoretisch entladen
werden. Hier ist es sogar möglich, verschiedene neben
einander im Gel vorliegende Reagentien selektiv zu entladen
bzw. zu dosieren. Auch ein mechanisches Austupfen des Gels
ist möglich. Besonders bevorzugt ist jedoch generell eine
induzierte Synärese.
Gele, die unter den physikalischen Einflüssen wie Druck,
Temperatur, Elektrizität oder Licht quellen oder schrump
fen, werden beispielsweise von Y. Osada et al. in "Spektrum
der Wissenschaften", Oktober 1993, Seite 84-98 sowie in
ADV. Polym. Sci. 82, 1-46, (1987) sowie von T. Tanaka et
al. in "Spektrum der Wissenschaft" (1981), Seite 79-93 oder
in Encycl. Polym. Sci. Eng. second edition, Vol. 7, 514-531
(1987) beschrieben. Gele, die sich mittels Temperatur
änderung quellen und schrumpfen lassen, sind beispielsweise
von K. Otake et al., Macromolecules 23, 283-289 (1990),
sowie H. Inomata, Macromolecules 27, 6459-6464 (1994) oder
auch von Y. Hirokawa et al. in J. Chem. Phys. (1984),
6379-6380 beschrieben. Polymere, die sich mittels Licht
quellen und schrumpfen lassen werden beispielsweise von M.
Konno et al. in J. Appl. Polym. Sci. 56, 707-713 (1995)
sowie von A. Suzuki in "Nature 346", 345-347 (1990) oder
auch von M. Irie in "Macromolecules 19", 2476-2480 (1986)
beschrieben.
Es hat sich gezeigt, daß derartige Systeme sich auch aus
gezeichnet zur langzeitstablilen Lagerung von Substanzen
eignen. Beispielsweise können bei einer in einer Titer
platte durchgeführten Synthese, bei der parallel eine Viel
zahl von Substanzen erzeugt werden, diese Substanzen mit
tels einem Igel oder Nadelkissen, an dessen Nadelspitzen
jeweils getrocknete Gele (beispielsweise temperatur
sensitive Gele) vorliegen, aufgenommen werden. Eine der
artige Anordnung läßt sich ohne weiteres einfrieren oder
auch gefriertrocknen. Dies ermöglicht es, von jeweiligen
Proben zu beliebiger Zeit ein Aliquot zu entnehmen. Dies
geschieht beispielsweise dadurch, daß nur in diejenigen
Vertiefungen einer Titerplatte Wasser eingetragen wird,
deren Lage den im Nadelkissen zu untersuchenden Gelen ent
spricht. Wird dann beispielsweise das Kissen bzw. der Igel
in die Vertiefung eingetaucht, so werden nur diejenigen
Proben gequollen bzw. treten mit der Lösung in Diffusions
kontakt, die untersucht werden sollen.
Es ist auch möglich, einen derartigen Igel mit Wasserdampf
zu beladen und die jeweils zu untersuchenden Proben mittels
thermischem oder elektrochemischem Schrumpfen zumindest
teilweise zu entladen.
Mit der Dosiervorrichtung lassen sich sämtliche chemischen
Elementaroperationen, also Entnehmen, Befüllen, Teilen,
Mischen, etc. durchführen. Aus diesem Grund ist es für
nahezu beliebig komplizierte Verfahren zu benutzen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das
Gel spezifische Bindungsstellen wie Antikörper, Ionenaus
tauschgruppen, biochemische Rezeptoren etc. auf.
Übliche Gele werden beispielsweise mittels bekannten
beschriebenen Verfahren hergestellt, wie beispielsweise
durch radikalische Polymerisation von N-Isopropylacrylamid
und Ammoniumperoxodisulfat als radikalischer Initiator
sowie N,N'-Methylenbisacrylamid als Vernetzer. Ein derartig
hergestelltes Gel reagiert beispielsweise auf Temperaturän
derungen zwischen 33 und 35°C mit Volumenänderungen, d. h.
es liegt bei Temperaturen unterhalb 33°C in gequollenem
Zustand vor und schrumpft erst bei Temperaturen oberhalb
34°C.
Eine weitere Möglichkeit zum Anregen der Gele ist bei
spielsweise eine Erhöhung des osmotischen Drucks durch
Lichtinduktion. Dies ist beispielsweise durch die Belich
tung von im Gel enthaltenen Bis(4-Dimethylamino-phenyl)
4-vinylphenyl)leucocyanid möglich, welches bei Belichtung
ein Cyanidion freisetzt, wodurch ein osmotischer Druck
erzeugt wird, der das Gel zum Quellen bringt. Auf diese
Weise läßt sich ein Gel schnell zum Schrumpfen und Quellen
bringen.
Die Dosiervorrichtung soll an folgenden Figuren näher
erläutert werden.
Fig. 1 zeigt an einer Trägerplatte 1 angeordnete Halte
stifte, die analog den Näpfchen einer handelsüblichen
Mikrotiterplatte auf der Trägerplatte 1 angeordnet sind.
Die als Träger 2 für das Gel dienenden Haltestifte können
beispielsweise die in den Fig. 2a, 2b und 2c dargestellte
Struktur aufweisen. Hierbei wird in Fig. 2a das einen Hohl
raum (3) bildende Gel in den Näpfchen der Titerplatte aus
polymerisiert und nach dem Ende der Polymerisation im
festen Zustand von der Titerplatte entformt. Der frei
hängende Tropfen von Fig. 2b wird beispielsweise derart
erzeugt, daß die Haltestifte mitsamt einer Haltenase 4 in
ein beliebiges Gefäß mit der zu polymerisierenden Lösung
eingetaucht werden, wobei sich beim Herausnehmen ein Trop
fen bildet, der nach Polymerisation fest wird. Hierbei kann
die Tropfengröße durch das Einstellen der Oberflächen
spannung mittels Tensiden genau eingestellt und kontrol
liert werden. Sollen die Gele in einem Näpfchen auspoly
merisiert werden, so hat es sich als zweckmäßig erwiesen,
die Wände des Näpfchens mit einem hydrophoben Material,
beispielsweise PTFE oder PP zu beschichten, um das
Entformen zu erleichtern.
Fig. 2c zeigt eine Trägerstruktur eines erfindungsgemäßen
Dosiersystems, bei der das Gel in Form eines Näpfchens
enthalten ist. Zum Festhalten des verfestigten Geles weist
das Näpfchen üblicherweise eine rauhe Oberfläche auf und/
oder zusätzliche Haltenasen 4, damit sich das Gel beim Ge
brauch nicht vom Träger ablöst. Derartige Strukturen werden
zweckmäßigerweise in der umgekehrten Lage, d. h. mit der
Öffnung nach oben beladen, wobei ein definiertes Gel
volumen, z. B. durch Abstreifen eines Rakels oder eines
Gummis sichergestellt wird.
Derartige Näpfchen sowie die Haltestifte können mittels
Techniken, die aus der Mikrostrukturierung bekannt sind,
leicht hergestellt werden. Als preisgünstige Verfahren für
eine Massenfertigung dreidimensional strukturierter Ober
flächen kommt neben den klassischen Verfahren Heißprägen
und Spritzgießen besonders das Verfahren des Spritzprägens
in Frage. Dabei handelt es sich um eine Kombination aus
Spritzgießen und Prägen, die vorteilhaft für dünnwandige
Formteile mit großem Fließweg-Wanddickenverhältnis ein
gesetzt werden kann. Die kurzen Taktzeiten dieser Methode
sind besonders im Hinblick auf eine preisgünstige Massen
fertigung dem Heißprägeverfahren vorzuziehen.
Für alle Reproduktionsverfahren müssen zunächst spezielle
Formeinsätze und Formwerkzeuge hergestellt werden. Optimale
Verfahren zur Herstellung der mikrostrukturierten Formein
sätze sind die galvanische Abformung eines mikrostruktu
rierten Siliziumwafers sowie eine spezielle Form des
LIGA-Verfahrens, das Laser-LIGA, bei dem der Lithographie
schritt mit Hilfe eines Excimer-Lasers mit PC-gesteuertem
x,y-verfahrbaren Tisch ohne vorherige Maskenherstellung er
folgt. Diese Prozesse liefern nicht nur die erforderliche
Qualität, sondern lassen sich auch in einen automatisierten
Herstellungsprozeß dreidimensional mikrostruturierter Bio
molekül-Substrate integrieren.
Mittels Spritzprägeverfahren sind dreidimensional mikro
strukturierte Formteile aus den Kunststoffen POM, PC, PMMA,
PS und COC gefertigt worden.
Für die Abformung dreidimensional mikrostrukturierter Sub
strate aus Keramik eigneten sich besonders gut folienartige
Spritzguß-Massen der Materialien Aluminiumoxid und
Zirkonoxid. Die Strukturierung erfolgte hier durch Heiß
prägen.
Weitere Verfahren sind beispielsweise von L. Weber und
Wehrfeld in Kunststoffe 88 (1998), S. 1791-1802 beschrie
ben. Mit solchen Verfahren sind Mikrostrukturen mit einer
hohen Reproduzierbarkeit erhältlich.
Claims (9)
1. Dosiervorrichtung für kleine Mengen eines gegebenen
falls Reagentien enthaltenden Fluids, umfassend einen
Träger (2, 4) für mindestens einen Hohlraum (3) zur
reversiblen Aufnahme und/oder Abgabe des Fluids, wobei
der wenigstens eine Hohlraum (3) von chemisch und/oder
physikalisch räumlich vernetzten Polymeren gebildet
ist, wobei die Polymere ein Gel bilden, und wobei der
Hohlraum (3) zur Oberfläche der Dosiervorrichtung hin
offen ist und mit seiner Umgebung in fluider Kommuni
kation steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Vor
richtung ein Funktionselement aufweist und dass das
Gel durch einen von dem Funktionselement erzeugten
physikalischen Reiz das Fluid aufnimmt oder abgibt.
2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Träger (2, 4) eine stabförmige Form
aufweist, an deren Ende ein Befestigungselement (4)
für die vernetzten Polymere angeordnet ist.
3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Träger (2, 4) an seinem Ende
eine näpfchenförmige Ausnehmung aufweist, in der die
vernetzten Polymere angeordnet sind.
4. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, da
durch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Trägers
(2, 4) hydrophile und/oder hydrophobe Bereiche auf
weist.
5. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, da
durch gekennzeichnet, dass der Träger (2, 4) ein elek
trisch, thermisch oder optisch leitendes Element als
Funktionselement aufweist.
6. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, da
durch gekennzeichnet, dass das von den Polymeren ge
bildete Gel sein Volumen unter dem Einfluss von Tempe
ratur-, pH-, Spannungs- oder Lichtänderung ändert.
7. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, da
durch gekennzeichnet, dass sie eine Mehrzahl von ne
beneinander in Form eines Nadelkissens angeordneten
Trägern (2, 4) aufweist.
8. Verfahren zur Dosierung und zum Transfer von kleinen
Mengen eines gegebenenfalls Reagentien enthaltenden
Fluids mittels einer Dosiervorrichtung, wobei das
Fluid von wenigstens einem in oder an einem Träger an
geordneten Hohlraum reversibel aufgenommen und wieder
abgegeben wird, wobei der wenigstens eine Hohlraum von
chemisch und/oder physikalisch räumlich vernetzten Po
lymeren gebildet wird, wobei die Polymere ein Gel bil
den, und wobei der Hohlraum zur Oberfläche des Trägers
hin offen ist und mit seiner Umgebung in fluider Kom
munikation steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Gel
durch einen von einem in der Vorrichtung angeordneten
Funktionselement erzeugten physikalischen Reiz das
Fluid aufnimmt oder abgibt.
9. Verwendung einer Dosiervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 7 zum Transfer und zum Dosieren eines
gegebenenfalls Reagentien enthaltenden Fluids, insbe
sondere zum Pipettieren, zur gentechnischen und/oder
proteinchemischen Analyse, zur Synthese von chemischen
Substanzen, in der Mikroreaktionstechnik, in der Mole
kularbiologie sowie zum Aufbringen von Klebstoffen
und/oder Schmiermitteln.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999117327 DE19917327C2 (de) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | Dosiervorrichtung und Verfahren zur Dosierung und zum Transfer von kleinen Mengen eines Fluids |
Applications Claiming Priority (1)
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