DE69805156T2

DE69805156T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Musterplatten

Info

Publication number: DE69805156T2
Application number: DE69805156T
Authority: DE
Inventors: Petri Kivelae; Pekka Pietilae
Original assignee: Wallac Oy
Current assignee: Wallac Oy
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1998-12-15
Publication date: 2002-12-19
Anticipated expiration: 2018-12-16
Also published as: US6112603A; DE69805156D1; FI982645A; EP0937502A3; EP0937502A2; FI982645A0; EP0937502B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für das Handling einer Probenplatte, wie beispielsweise einer Mikroplatte, nach welchem zur biospezifischen Bestimmung oder Beschichtung eine Flüssigkeit in ein Proben-Well der Probenplatte dosiert wird, wonach die Probenplatte in einer ersten Position geschleudert wird, in welcher die Öffnungen der Proben-Wells der Probenplatte zur Rotationsachse der Zentrifugentrommel gerichtet sind, wonach die Flüssigkeit entfernt wird, und wonach, sofern erforderlich, die Proben- Wells zusätzlich gewaschen und/oder gespült werden.
Biospezifische Bestimmung medizinischer Proben wird allgemein unter Anwendung von Probenplatten ausgeführt, in welchen die Proben-Wells mit einem passenden Überzug beschichtet sind. Der Überzug kann z. B. aus einem bioaktiven Protein bestehen, welches dazu verwendet wird, die erforderliche Biomoleküle oder den erforderlichen Biokomplex von der die Probe enthaltenden Reaktionslösung zu trennen. Die heute verwendeten Probenplatten sind sogenannte Mikroplatten, die eine große Anzahl in Form einer Matrix angeordneter Proben-Wells enthalten. Die allgemein angewendete Anzahl Proben-Wells betrug früher 96, aber heute sind Mikroplatten mit 384, 864 oder 1536 Proben-Wells üblich. Weil das Format der Mikroplatte standardisiert ist, so dass ihre äußeren Dimensionen immer dieselben sind, wird natürlich das Volumen der Proben-Wells vermindert, wenn die Anzahl der Proben-Wells vermehrt wird. Heute werden kleine Proben- Wells als erwünscht angesehen, weil in ihnen nur eine kleine Menge von Probenlösung benötigt wird.
Die kleineren Dimensionen der Proben-Wells der Probenplatte haben jedoch zu großen Problemen beim Handling der Probenplatte geführt. So messen, z. B., in einer Probenplatte mit 384 Proben-Wells, die Proben-Wells 4,5 · 4,5 mm, und in einer Probenplatte mit 1536 Proben-Wells kann die Querschnittsfläche eines Wells nur 2,3 mm² betragen. Proben-Wells solch kleiner Größe können nicht mit bekannten Vorrichtungen beschichtet werden. Außerdem sind die heute zur Dosierung oder zum Abspülen der Probenlösung verwendeten Vorrichtungen für solch kleine Proben-Wells nicht geeignet.
Im Dokument EP-A-0 388 144 wird das Schleudern von individuellen Ampullen, um die Flüssigkeitsdosis an den Boden der Ampullen zu bringen, beschrieben. US-Patent 4,004,150 beschreibt ein Gestell mit mehreren Wells. In dem Prozess wird das Gestell so gekippt, dass die Flüssigkeit aus einem Becher in einen anderen fließt. Jedoch sind die mit dem Handling kleiner Proben-Wells verbundenen Probleme ganz anderer Art und können nicht durch die bekannten Systeme gelöst werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren für das Handling von kleinen Proben-Wells zu schaffen. Das Verfahren der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Probenplatte in einer zweiten Position geschleudert wird, in welcher die Öffnungen der Proben-Wells der Probenplatte von der Rotationsachse der Zentrifugentrommel weg gerichtet sind.
Beim Handling kleiner Proben-Wells nach dem Verfahren der Erfindung wird die Probenplatte zuerst geschleudert, um die dosierte Flüssigkeit an den Boden der Proben- Wells zu bringen und Luftblasen aus den Proben-Wells zu entfernen. In der zweiten Phase wird die Probenplatte geschleudert, um die dosierte Flüssigkeit aus den Proben- Wells zu entfernen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
- dass die Probenplatte in der ersten Position bei einer vertikal oder horizontal verlaufenden Rotationsachse der Zentrifuge geschleudert wird,
- und dass die Probenplatte in der zweiten Position bei einer in die vertikale Position gedrehten Rotationsachse der Zentrifuge geschleudert wird.
Eine zweite vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
- dass die Proben-Wells der Probenplatte so gefüllt werden, dass der die zu dosierende Flüssigkeit enthaltende Flüssigkeitsbehälter aus zwei oder mehreren Flüssigkeitsbehältern ausgewählt wird,
- und dass die zu dosierende Flüssigkeit durch ein Verteilerventil und eine Dosierungsdüse in das Proben-Well der Probenplatte geleitet wird.
Eine dritte vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
- dass in einen oder mehrere Flüssigkeitsbehälter Druckluft oder Druckgas geleitet wird,
- und dass die zu dosierende Flüssigkeit aus einem unter Druck stehenden Flüssigkeitsbehälter durch ein Verteilerventil und eine Dosierungsdüse in das Proben-Well der Probenplatte geleitet wird.
Gemäß einer vierten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Dosierung der Flüssigkeit in die Proben-Wells der Probenplatte periodisch so durchgeführt, dass die Probenplatte auf dem Förderer zur Dosierung angehalten wird, wenn das Proben-Well die Dosierungsdüse erreicht hat.
Gemäß einer fünften vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Dosierung der Flüssigkeit in die Proben-Wells der Probenplatte kontinuierlich so durchgeführt, dass die Probenplatte auf dem Förderer während der Dosierung ebenfalls in Bewegung ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Probenplatte oder die Flüssigkeit im Proben-Well der Probenplatte in eine vibrierende Bewegung versetzt, um Luftblasen zu beseitigen oder um die dosierte Flüssigkeit durch die Wirkung der Vibration mit dem Boden und den Seitenwänden des Proben-Wells in Berührung zu bringen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung für das Handling einer Probenplatte, wie beispielsweise einer Mikroplatte, zu schaffen, bestehend aus
- einer Vorrichtung zur Dosierung einer Flüssigkeit in das Proben-Well einer Probenplatte zur biospezifischen Bestimmung oder Beschichtung,
- einer Vorrichtung zum Entfernen der Flüssigkeit aus dem Proben-Well,
- einer Zentrifuge zum Schleudern der Probenplatte,
- einer Fördereinrichtung zur Zuführung der Probenplatte in die Zentrifuge,
- Probenplattenfixierelemente zur Fixierung der Probenplatte an der Zentrifugentrommel, so dass die Öffnungen der Proben-Wells der Probenplatte gegen die Rotationsachse der Zentrifugentrommel gerichtet sind.
Die Vorrichtung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Probenplattenhandlingvorrichtung auch Probenplattenfixierelemente zur Fixierung der Probenplatte an der Zentrifugentrommel umfasst, wobei die Öffnungen der Proben-Wells der Probenplatte von der Rotationsachse der Zentrifugentrommel weg gerichtet sind.
Die Probenplattenfixierelemente sind in der Zentrifuge so angeordnet, dass die Proben-Wells zur Rotationsachse der Zentrifugentrommel gerichtet sind, wenn eine Probenplatte an der Zentrifuge befestigt ist. Entsprechend können die Probenplattenfixierelemente der Zentrifuge auch so angeordnet sein, dass die Proben-Wells von der Rotationsachse der Zentrifugentrommel weg gerichtet sind, wenn eine Probenplatte an der Zentrifuge befestigt ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Zentrifuge ein Drehelement, wie beispielsweise eine Achse, mittels welcher die Zentrifuge so gedreht werden kann, dass sich die Rotationsachse der Zentrifugentrommel während des Schleudervorgangs in vertikaler Position befindet.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung umfasst die Probenplattenhandlingvorrichtung eine Probenplatten-Dosiervorrichtung, die mit zwei oder mehreren Flüssigkeitsbehältern versehen ist, aus welchen die zu dosierende Flüssigkeit durch ein Verteilerventil und eine Dosierungsdüse in das Proben-Well der Probenplatte dosiert werden kann, sowie eine Zentrifuge zum Befüllen und Entleeren der Probenplatte.
Gemäß einer dritten vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung umfasst die Dosiervorrichtung eine Druckluft- oder Druckgasvorrichtung, wie beispielsweise eine Pumpe oder Druckkammer, die an zwei oder mehrere Flüssigkeitsbehälter angeschlossen ist, um Druckluft oder Druckgas in diese Behälter einzuspeisen, wobei die Dosiervorrichtung ein Verteilerventil und eine Dosierungsdüse umfasst, mittels welcher die zu dosierende Flüssigkeit aus dem entsprechenden Behälter gewählt werden kann, um sie dann in das Proben-Well der Probenplatte zu dosieren.
Gemäß einer vierten vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung umfasst die Dosiervorrichtung eine Vibrationsvorrichtung, um die Flüssigkeit im Proben- Well der Probenplatte in eine vibrierende Bewegung zu versetzen und die Flüssigkeit gegen den Boden und die Seitenwände der Proben-Wells zu drücken, und/oder eine Vibrationsvorrichtung zum Entfernen der Flüssigkeit aus dem Proben-Well.
Gemäß einer fünften vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung ist die Vibrationsvorrichtung in Verbindung mit dem Probenplattenförderband angeordnet.
Gemäß einer sechsten vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung umfasst die Vibrationsvorrichtung wenigstens einen Stift oder eine Nadel, die in die im Proben-Well der Probenplatte befindliche Flüssigkeit eingetaucht werden kann, um die Flüssigkeit in eine vibrierende Bewegung zu versetzen und Luftblasen zu entfernen oder um die Flüssigkeit mit dem Boden und den Seitenwänden des Proben-Wells in Berührung zu bringen.
Die Dosiervorrichtung umfasst zwei oder mehrere Flüssigkeitsbehälter, aus welchen die zu dosierende Flüssigkeit durch ein Verteilerventil und eine Dosierungsdüse in das Proben-Well der Probenplatte dosiert werden kann. Weiter umfasst die Dosiervorrichtung eine Druckluft- oder Druckgasvorrichtung, wie beispielsweise eine Pumpe oder Druckkammer, die an zwei oder mehrere Flüssigkeitsbehälter angeschlossen ist, um Druckluft oder Druckgas in diese Behälter einzuspeisen. Die durch das Verteilerventil und die Dosierungsdüse der Dosiervorrichtung in das Proben-Well der Probenplatte zu dosierende Flüssigkeit kann aus dem entsprechenden Behälter gewählt werden.
Ferner umfasst die Dosiervorrichtung eine Vibrationsvorrichtung, um die Flüssigkeit im Proben-Well der Probenplatte in eine vibrierende Bewegung zu versetzen und die Flüssigkeit gegen den Boden und die Seitenwände der Proben- Wells zu drücken, und/oder eine Vibrationsvorrichtung zum Entfernen der Flüssigkeit aus dem Proben-Well.
Die Vibrationsvorrichtung kann in Verbindung mit dem Förderband des Probenplattenförderers angebracht sein. Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst die Vibrationsvorrichtung wenigstens einen Stift oder eine Nadel, die in die im Proben-Well der Probenplatte befindliche Flüssigkeit eingetaucht werden kann, um die Flüssigkeit in eine vibrierende Bewegung zu versetzen und Luftblasen zu entfernen oder um die Flüssigkeit mit dem Boden und den Seitenwänden des Proben-Wells in Berührung zu bringen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einiger Beispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Diagramm einer Probenplattendosiervorrichtung in Seitenansicht.
Fig. 2 zeigt ein vergrößertes Detail der Dosiervorrichtung, das eine Probenplatte und eine Dosierungsdüse in Seitenansicht zeigt.
Fig. 3 zeigt ein Detail der Dosiervorrichtung in Fig. 2, mit einer Probenplatte und einer Dosierungsdüse aus einer anderen Richtung gesehen.
Fig. 4 entspricht der Fig. 2 und zeigt eine Probenplatte und eine andere Ausführungsform der Dosierungsdüse der Dosiervorrichtung.
Fig. 5 entspricht der Fig. 2 und zeigt eine Probenplatte und die Vibrationsvorrichtung der Dosiervorrichtung in Seitenansicht.
Fig. 6 zeigt die Probenplatte und die Vibrationsvorrichtung der in Fig. 5 dargestellten Dosiervorrichtung aus einer anderen Richtung gesehen.
Fig. 7 zeigt einen vertikalen Durchschnitt des Proben- Wells einer Probenplatte nach dem Dosieren von Flüssigkeit.
Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht eines Probenplattenförderers und die beim Befüllen der Probenplatte verwendete Zentrifuge.
Fig. 9 zeigt die in Fig. 8 dargestellte Zentrifugentrommel aus der Richtung ihrer Achse gesehen.
Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht des Probenplattenförderers und der beim Entleeren der Probenplatte verwendeten Zentrifuge.
Fig. 11 zeigt die in Fig. 10 abgebildete Zentrifugentrommel aus der Richtung ihrer Achse gesehen.
Fig. 12 zeigt ein Detail der in Fig. 10 abgebildeten Zentrifuge beim Schleudern in Seitenansicht.
Fig. 13 zeigt den Probenplattenförderer und eine andere Ausführungsform der Zentrifuge in Seitenansicht.
Fig. 14 zeigt die in Fig. 13 dargestellte Zentrifuge in Seitenansicht aus einer anderen Richtung gesehen.
Fig. 15 entspricht der Fig. 13 und zeigt die Zentrifuge in einer anderen Position.
Fig. 16 entspricht der Fig. 14 und zeigt die Zentrifuge in einer anderen Position.
Fig. 17 entspricht der Fig. 15 und zeigt die Zentrifuge in die Position gedreht, in der die Proben-Wells entleert werden.
Fig. 1 zeigt eine Einrichtung zum Dosieren von Flüssigkeit in Probenplatten 10, wobei die Probenplatten 10a, 10b und 10c auf einen Bandförderer 11 gelegt sind. Zum Dosieren der zu dosierenden Flüssigkeit ist über dem Förderer 11 und den Probenplatten 10 Dosierungsausrüstung angeordnet, die eine Dosierungsdüse 12, ein Solenoidventil 13, ein Verteilerventil 14 und Flüssigkeitsbehälter 15a, 15b und 15c umfasst. Druckluft wird in die Flüssigkeitsbehälter mittels einer Apparatur zugeführt, die einen Kompressor 16, ein Druckentlastungsventil 17 und einen Druckluftbehälter 18 umfasst. Der Druckluftbehälter 18 ist durch Rohre 19 mit den Behältern 15 verbunden, so dass die Flüssigkeitsbehälter unter demselben Druck wie der Druckluftbehälter sind. Der Druck drängt die Flüssigkeit in jedem Behälter 15a, 15b und 15c, durch die Ausgangsrohre 20 aus dem Behälter auszufließen. Unter diesen Umständen ist es möglich, den Behälter 15 zu wählen, aus dem Flüssigkeit in die Dosierungsdüse 12 zugeführt werden soll.
In dem hier beschriebenen Beispiel enthält der Behälter 15a der Dosiervorrichtung in Fig. 1 die Flüssigkeit, die zum Beschichten der Proben-Wells der als Probenplatte angewendeten Mikroplatte verwendet wird. Der Flüssigkeitsbehälter 15b enthält Flüssigkeit zum Waschen der Beschichtungslösung und der Flüssigkeitsbehälter 15c enthält Spülflüssigkeit. Durch Anwendung einer Dosiervorrichtung dieser Art wird es möglich, das Dosieren von Beschichtungsflüssigkeit, Waschflüssigkeit und Spülflüssigkeit in die Proben-Wells der Probenplatte mittels derselben Einrichtung auszuführen, ohne dass es nötig ist, mühsame und zeitverzehrende intermediäre Reinigungsverfahren auszuführen, wie sie im Falle der bekannten Vorrichtungen erforderlich sind.
In der Vorrichtung in Fig. 1 können die Probenplatten 10 mittels eines Förderers 11 in Bezug auf die Dosierungsdüse 12 bewegt werden, wobei das Dosieren der Flüssigkeit einzeln in alle Proben-Wells der Mikroplatte 10 ausgeführt werden kann. Es ist auch möglich, die Probenplatte seitlich bewegbar anzuordnen, aber dieses Beispiel betrifft nur Bewegung in einer Richtung, die durch den Bandförderer 11 veranlasst wird. In diesem Fall kann das Dosieren Reihe für Reihe von Proben-Wells ausgeführt werden. Die Dosierungsdüse 12 muss dann ebenso viele Düsenspitzen haben wie es Proben-Wells nebeneinander in einer Reihe in der Probenplatte gibt. Die Struktur der Dosierungsdüse wird in Zusammenhang mit Fig. 3 näher beschrieben.
In Fig. 1 ist in Verbindung mit dem Bandförderer 11 eine Vibrationsvorrichtung 32 vorgesehen, die die Probenplatte 10c auf dem Band nach dem Dosieren der Flüssigkeit in vibrierende Bewegung versetzt. Der Zweck der Vibrationsvorrichtung ist es, Luftblasen aus der dosierten Flüssigkeit zu entfernen und es sicherzustellen, dass die in das Proben-Well der Probenplatte 10 dosierte Flüssigkeit am Boden des Wells und in Berührung mit den Wänden des Wells ist. Das Entfernen der Luftblasen ist wichtig, besonders beim Dosieren von Beschichtungsflüssigkeit, aber ebenso beim Dosieren anderer Flüssigkeiten.
Fig. 2 zeigt eine Situation, wo eine Flüssigkeit in das Proben-Well einer Probenplatte dosiert wird. Es ist aus Fig. 2 ersichtlich, dass die Flüssigkeit 22 aus einer oberhalb der Probenplatte 10 angebrachten Dosierungsdüse 12 in das Proben-Well 21 der Probenplatte 10 dosiert wird. Die Flüssigkeit kann z. B. eine zum Beschichten des Proben-Wells 21 dienende Flüssigkeit oder eine Probenlösung sein, aber Flüssigkeit zum Spülen des Proben-Wells 21 kann auch in derselben Weise dosiert werden.
In Fig. 2 wird mit einem Pfeil angedeutet, dass sich die Probenplatte 10 auf dem Förderer 11 in Bezug auf die Dosierungsdüse 12 bewegt. In dieser Ausführungsform wird die Bewegung der Probenplatte 10 periodisch so durchgeführt, dass die Probenplatte auf dem Förderer immer für eine Dosierung angehalten wird, wenn ein Proben-Well 21 in die Position gegenüber der Dosierungsdüse 12 kommt. Nachdem das Proben-Well 21 befüllt worden ist, wird die Probenplatte 10 so bewegt, dass das nächste Proben-Well oder die nächste Reihe von Proben-Wells unter die Dosierungsdüse 12 kommt.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht der in Fig. 2 dargestellten Dosierungseinrichtung aus einer anderen Richtung gesehen. Es ist aus der Figur ersichtlich, dass die zum Dosieren der auf dem Förderer 11 liegenden Probenplatte 10 verwendete Dosierungsdüse 12 mehrere Düsenspitzen 23 besitzt, deren Anzahl dieselbe ist wie die Anzahl der Proben- Wells 21 in einer Reihe in der Probenplatte 10. Somit ist es möglich, Flüssigkeit in eine ganze Reihe von Proben- Wells auf einmal zu dosieren, wenn die Probenplatte für die Dosierung angehalten worden ist.
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der in Fig. 2 dargestellten Dosierungseinrichtung, in welcher die Probenplatte 10 ununterbrochen bewegt wird. In diesem Fall ist die Menge der durch die Dosierungsdüse 12 ausdosierten Flüssigkeit 22 so eingestellt, dass ein Proben-Well 21 erst dann von der Dosierungsdüse 12 weggeschoben wird, wenn eine ausreichende Menge von Flüssigkeit ins Proben-Well 21 dosiert worden ist. Da sich die Probenplatte 10 mit gleichförmiger Geschwindigkeit voranbewegt, werden alle Proben- Wells Reihe für Reihe dosiert befüllt. Wie in Fig. 3, ist die Anzahl von Dosierspitzen 23 in der Dosierungsdüse 12 auch in diesem Beispiel gleich der Anzahl der in einer Reihe nebeneinanderliegenden Proben-Wells in der Probenplatte.
Natürlich geschieht das Dosieren nach dem in Fig. 4 dargestellten ununterbrochenen Dosierverfahren nicht ebenso akkurat wie bei der in Fig. 2 dargestellten periodischen Methode. Es ist aus Fig. 4 ersichtlich, dass etwas Dosierflüssigkeit unvermeidlich über die Ränder der Proben-Wells 21 der Probenplatte 10 überfließt. Dies hat jedoch keine Bedeutung, zumindest wenn z. B. Wasch- oder Spülflüssigkeit dosiert wird.
Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Vibrationsvorrichtung, die in Zusammenhang mit der Dosierung der Probenplatte 10 verwendet wird. Die Vibrationsvorrichtung umfasst ein Vibratorelement 33, das z. B. aus einem Ultraschallvibrator besteht, an welchem eine/ein oder mehrere Nadeln oder Stifte 34 befestigt sind. Die Nadeln 34 werden in die in das Proben-Well 21 der Probenplatte 10 dosierte Flüssigkeit eingetaucht, wonach die Flüssigkeit im Well durch die Vibrationsvorrichtung vibriert wird. Auf diese Weise werden Luftblasen aus der dosierten Flüssigkeit entfernt, und gleichzeitig wird auch gewährleistet, dass die dosierte Flüssigkeit gut in Berührung mit den Wänden des Proben-Wells 21 gelangt. Also kann entweder die in Fig. 1 dargestellte Vibrationsvorrichtung oder der hier beschriebene Überschallvibrator zu diesem Zweck angewendet werden.
Wie in Fig. 6 gezeigt, können die am Vibratorelement 33 befestigten Nadeln 34 in einer Reihe angeordnet sein, die ebenso viele Nadeln enthält, wie es Proben-Wells 21 in einer Reihe in der Probenplatte 10 gibt. Die Anordnung entspricht dann der in Fig. 3 dargestellten Dosierungsdüse 12, die ebenso viele Düsenspitzen besitzt, wie es Proben-Wells in einer Reihe in der Probenplatte gibt. Der Unterschied liegt darin, dass die Düsenspitzen der Dosierungsdüse nicht in die Proben-Wells der Probenplatte eingetaucht werden. Die Spitzen der Reihe von Nadeln 34 im Vibratorelement 33 sind jedoch in die dosierte Flüssigkeit in den Proben-Wells 21 der Probenplatte 10 eingetaucht.
Nachdem die Flüssigkeit dosiert worden ist, kann die Probenplatte geschleudert werden. Der Zweck des Schleuderns ist sicherzustellen, dass die dosierte Flüssigkeit bis zum Boden des Proben-Wells sinkt. Gleichzeitig werden Luftblasen aus der Flüssigkeit entfernt. Es können eine Zentrifuge und verschiedene Vibratoren alternativ eingesetzt werden, aber sie können auch ergänzend miteinander angewendet werden.
Fig. 7 zeigt einen vertikalen Querschnitt eines Proben-Wells 21 der Probenplatte 10, in das Flüssigkeit dosiert worden ist. Es ist aus der Figur ersichtlich, dass Luftblasen 37 zwischen der Flüssigkeit 22 und der Wand des Proben-Wells 21 bleiben. Besonders wenn die Probenplatte 21 klein ist und ihr Bodenteil winkelförmig ist, kann der ganze Bodenteil des Proben-Wells leer bleiben. Wenn das Proben-Well 21 in dieser Weise unvollständig angefüllt wird, werden die Wände des Proben-Wells offensichtlich nicht ordentlich beschichtet. Gleichfalls, wenn das Proben-Well gewaschen oder gespült werden muss, kann das Waschen und Spülen nicht ordentlich ausgeführt werden, wenn das Proben- Well Luftblasen enthält und unvollständig befüllt ist. Gemäß der Erfindung ist es möglich, durch Anwendung von Vibratoren, wie sie in den Fig. 1, 5 oder 6 dargestellt sind, und einer Zentrifuge, wie sie in Fig. 8 dargestellt ist, unvollständiges Befüllen eines Proben-Wells zu vermeiden und Luftblasen zu entfernen.
Fig. 8 stellt eine Anordnung dar, die mit einer Zentrifuge 30 versehen ist. Diese Anordnung umfasst eine Probenplatte 10c auf einem Förderer 11 und eine andere Probenplatte 10d, die schon in die Zentrifuge 30 so eingeführt worden ist, dass die Öffnungen der Proben-Wells gegen die Rotationsachse 35 der Trommel 31 der Zentrifuge 30 gerichtet sind. Wenn die Trommel 31 sich dreht, bewegt sich die Flüssigkeit in den Proben-Wells der Probenplatte 10 zum Boden des Proben-Wells. Auf diese Weise wird die Flüssigkeit im Proben-Well effektiv an den Boden der Probenplatte gedrückt, wobei mögliche Luftblasen entfernt werden. Fig. 9 zeigt einzeln die drehbare Trommel 31 der Zentrifuge 20 und die Probenplatte, die dort eingesetzt ist, wie in Fig. 6 dargestellt.
Da die Proben durch die Wirkung der Oberflächenspannung der Flüssigkeit in den kleinen Proben-Wells der Probenplatte bleiben, sogar wenn die Probenplatte umgekehrt wird, kann man verschiedene Probenplatten auf verschiedene Seiten an der Peripherie der Trommel 31 der Zentrifuge 30 aufsetzen. Die Proben-Wells der Probenplatten 10 werden beim Einsetzen in die Trommel nicht entleert, obgleich die Probenplatten 10 gelegentlich umgekehrt werden.
Das Zentrifugieren kann auch zum Entleeren eines Proben-Wells angewendet werden. Fig. 10 zeigt eine Einrichtung, oder einen Teil einer Einrichtung, die eine Zentrifuge 24 zum Entleeren des Proben-Wells umfasst. In der in Fig. 10 dargestellten Einrichtung wird die Probenplatte 10 auf dem Förderer 11 der Zentrifuge 24 zum Entleeren zugeführt. Die Zentrifuge 24 umfasst eine Trommel 25, wo die Probenplatte 10 auf die Plattenhalter so aufgesetzt wird, dass die Öffnungen der Proben-Wells weg von der Achse 36 der Trommel 31 der Zentrifuge 30 gerichtet sind. Die Trommel 25 wird von einem Antriebsmotor 27 gedreht. Fig. 11 zeigt die Trommel 25 der in Fig. 10 dargestellten Zentrifuge aus der Richtung ihrer Achse gesehen und eine an der Peripherie der Trommel befestigte Probenplatte 10.
Da die Probe durch die Wirkung der Oberflächenspannung der Flüssigkeit in den kleinen Proben-Wells der Probenplatte bleibt, sogar wenn die Probenplatte umgekehrt wird, kann man verschiedene Probenplatten auf verschiedene Seiten an der Peripherie der Trommel 25 der Zentrifuge 24 aufsetzen. Die Proben-Wells der Probenplatten 10 werden nicht entleert, wenn sie auf die Peripherie der Trommel aufgesetzt werden, obgleich die Probenplatten 10 gelegentlich umgekehrt werden. Die Proben-Wells werden erst beim Schleudern entleert.
Fig. 12 zeigt eine Situation, in der die Proben- Wells durch Schleudern entleert werden. Eine Probenplatte 10, die an der Peripherie der Trommel 25 der Zentrifuge 24 befestigt ist, wird vom Antriebsmotor 27 gedreht. Dabei wird die Flüssigkeit in den Proben-Wells 21 der Probenplatte 10 zentrifugiert und durch die Wirkung der Zentrifugalkraft aus den Proben-Wells entfernt. Die Zentrifuge 24 ist mit einem Gehäuse 28 für die aus den Proben-Wells geschleuderte Flüssigkeit versehen, und das Gehäuse hat eine Öffnung 29, durch welche die durch Schleudern entfernte Flüssigkeit gesammelt werden kann. Auf diese Weise können auch kleine Proben-Wells effektiv entleert werden, wobei auch das Waschen und Spülen entsprechend funktioniert.
Fig. 13 zeigt einen Probenplattenförderer 11 und eine andere Ausführungsform der Zentrifuge 24, die auf einem Träger montiert ist. Die Zentrifuge 24 ist an Gleitführungen 41 des Trägers 40 so angebracht, dass die Zentrifuge 24 vertikal bewegt werden kann. In Fig. 13 ist die Zentrifuge 24 in ihrer oberen Position im Träger 40. Die in die Zentrifuge 24 einzugebenden Probenplatten 10c kommen auf die an der Peripherie der Trommel 25 der Zentrifuge 24 befindlichen Halter in solcher Weise, dass die Öffnungen der Proben-Wells der Probenplatten 10d und 10e zu der Innenseite der Trommel 25, d. h. gegen die Achse 35 der Trommel 25 gerichtet sind. Die Proben-Wells der Probenplatten 10d und 10e sind so klein, dass die Flüssigkeit dank ihrer Oberflächenspannung nicht aus den Proben-Wells entfernt wird, obgleich sie umgekehrt werden.
Fig. 14 zeigt die in Fig. 13 dargestellte Zentrifuge 24 aus einer anderen Richtung gesehen. Die Zentrifuge 24, auf die Gleitführungen 41 gestützt, befindet sich in ihrer oberen Position im Träger 40, und die Achse 35 der Trommel 25 liegt horizontal. Die Probenplatten 10d-10g liegen so auf ihren Haltern an der Peripherie der Trommel 25, dass die Öffnungen der Proben-Wells gegen die Achse 35 der Trommel 25 gerichtet sind. Wenn sie so ausgerichtet sind, befinden sich die Probenplatten 10d-10g in der Befüllungsphase. Die Zentrifuge 24 kann jetzt gestartet werden, wobei die Flüssigkeit in den Proben-Wells der Probenplatten 10d-10g durch die Wirkung der Zentrifugalkraft an den Boden der Proben-Wells gedrückt wird und die Luftblasen aus den Proben-Wells entfernt werden.
In Fig. 15 befindet sich die Zentrifuge 24 in ihrer unteren Position im Träger 40. Jetzt kommen die in die Zentrifuge 24 einzugebenden Probenplatten 10c auf die an der Peripherie der Trommel 25 der Zentrifuge 24 gelegenen Halter in solcher Weise, dass die Proben-Wells der Probenplatten 10d und 10e nach außen, d. h. weg von der Achse der Trommel 25 öffnen.
Fig. 16 zeigt die Zentrifuge 24 aus einer anderen Richtung. Die Zentrifuge 24, auf die Gleitführungen 41 gestützt, befindet sich in ihrer unteren Position im Träger 40 und die Achse 35 der Trommel 25 liegt horizontal. Jetzt werden die Probenplatten 10d-10g jedoch nicht in dieser Position geschleudert, sondern die Zentrifuge 24 wird um die Achsen 42a und 42b um 90º gedreht, so dass die Rotationsachse 35 der Trommel 25 vertikal gerichtet wird.
In Fig. 17 befindet sich die Zentrifuge 24 in der Position, wo die Proben-Wells entleert werden. Die Zentrifuge 24 ist jetzt um die Achse 42 so gedreht worden, dass die Rotationsachse 35 der Trommel 25 vertikal gerichtet ist. Wenn die Zentrifuge 24 nun gestartet wird, werden die Proben-Wells der Probenplatten 10d-10g, die von der Rotationsachse 35 der Trommel 25 weggerichtet sind, durch die Wirkung der Zentrifugalkraft entleert, und die Flüssigkeit in den Proben-Wells wird an die Wände des Gehäuses 28 der Zentrifuge 24 geschleudert und fließt weiter auf den Boden der Zentrifuge. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, weil die aus den Proben-Wells entfernte Flüssigkeit von den Wänden des Gehäuses 28 beim Schleudern nicht zurück auf die Probenplatten fällt. Die Flüssigkeit wird vom Boden des Gehäuses 28 z. B. so entfernt, wie dies in Zusammenhang mit Fig. 12 beschrieben wurde.
Somit ist es möglich, sowohl das zum Befüllen der Proben-Wells der Probenplatten erforderliche Schleudern und das zum Entleeren der Proben-Wells erforderliche Schleudern durch Anwendung der in Fig. 13-17 dargestellten Vorrichtung auszuführen.
Es ist dem Fachmann klar, dass die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung im Rahmen der unten aufgeführten Patentansprüche variiert werden können.

Claims

1. Verfahren für das Handling einer Probenplatte (10) wie beispielsweise einer Mikroplatte, nach welchem zur biospezifischen Bestimmung oder Beschichtung eine Flüssigkeit (22) in ein Proben-Well (21) der Probenplatte dosiert wird, wonach die Probenplatte in einer ersten Position geschleudert wird, in welcher die Öffnungen der Proben-Wells der Probenplatte gegen die Rotationsachse (35) der Zentrifugentrommel (25) gerichtet sind, wonach die Flüssigkeit entfernt wird, und wonach, sofern erforderlich, die Proben-Wells zusätzlich gewaschen und/oder gespült werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenplatte (10) in einer zweiten Position geschleudert wird, in welcher die Öffnungen der Proben-Wells (21) der Probenplatte von der Rotationsachse (35) der Zentrifugentrommel (25) weg gerichtet sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- dass die Probenplatte (10) in der ersten Position bei einer horizontal oder vertikal verlaufenden Rotationsachse (35) der Zentrifuge (24) geschleudert wird,

- und dass die Probenplatte (10) in der zweiten Position bei einer in vertikale Position gedrehten Rotationsachse (35) der Zentrifuge (24) geschleudert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet.

- dass die Proben-Wells (21) der Probenplatte (10) so gefüllt werden, dass der Behälter, der die zu dosierende Flüssigkeit (22) enthält, aus zwei oder mehreren Flüssigkeitsbehältern (15) ausgewählt wird,

- und dass die zu dosierende Flüssigkeit durch ein Verteilerventil (14) und eine Dosierungsdüse (12) in das Proben-Well der Probenplatte geleitet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

- dass in einen oder mehrere Flüssigkeitsbehälter (15) Druckluft oder Druckgas geleitet wird,

- und dass die zu dosierende Flüssigkeit von einem unter Druck stehenden Flüssigkeitsbehälter durch ein Verteilerventil (14) und eine Dosierungsdüse (12) in das Proben-Well (21) der Probenplatte (10) geleitet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierung der Flüssigkeit (22) in die Proben-Wells (21) der Probenplatte (10) periodisch so durchgeführt wird, dass die Probenplatte im Förderer (11) zur Dosierung angehalten wird, wenn das Proben-Well die Dosierungsdüse (12) erreicht hat.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierung der Flüssigkeit (22) in die Proben-Wells (21) der Probenplatte (10) kontinuierlich so durchgeführt wird, dass die Probenplatte im Förderer (11) während der Dosierung ebenfalls in Bewegung ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenplatte (10) oder die Flüssigkeit (22) im Proben-Well (21) der Probenplatte in eine vibrierende Bewegung versetzt wird, um Luftblasen zu beseitigen oder um die dosierte Flüssigkeit durch die Wirkung der Vibration mit dem Boden und den Seitenwänden des Proben-Wells in Berührung zu bringen.

8. Vorrichtung für das Handling einer Probenplatte (10) wie beispielsweise einer Mikroplatte bestehend aus

- einer Vorrichtung zur Dosierung der Flüssigkeit (22) in das Proben-Well (21) der Probenplatte zur biospezifischen Bestimmung oder Beschichtung,

- einer Vorrichtung zur Entfernung der Flüssigkeit vom Proben-Well,

- einer Zentrifuge (24) zum Schleudern der Probenplatte,

- einer Fördereinrichtung (11) zur Zuführung der Probenplatte in die Zentrifuge,

- Probenplattenfixierelemente zur Fixierung der Probenplatte an der Zentrifugentrommel (25) so, dass die Öffnungen der Proben-Wells (21) der Probenplatte gegen die Rotationsachse (35) der Zentrifugentrommel gerichtet sind,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Handlingvorrichtung für die Probenplatte (10) auch Probenplattenfixierelemente zur Fixierung der Probenplatte an der Zentrifugentrommel umfasst, wobei die Öffnungen der Proben-Wells der Probenplatte von der Rotationsachse der Zentrifugentrommel weg gerichtet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifuge (24) ein Drehelement (42) wie beispielsweise eine Achse umfasst, mit dessen Hilfe die Zentrifuge so gedreht werden kann, dass die Rotationsachse (35) der Zentrifugentrommel (25) während des Schleudervorgangs in vertikaler Position ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Handlingvorrichtung für die Probenplatte (10) eine Probenplatten- Dosierungsvorrichtung umfasst, die mit zwei oder mehreren Flüssigkeitsbehältern (15) ausgestattet ist, von welchen die zu dosierende Flüssigkeit (22) durch ein Verteilerventil (14) und eine Dosierungsdüse (12) in das Proben-Well (21) der Probenplatte (10) dosiert werden kann, sowie eine Zentrifuge (24) zum Befüllen und Entleeren der Probenplatte.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Handlingvorrichtung für die Probenplatte eine Druckluft- oder Druckgasvorrichtung wie beispielsweise eine Pumpe oder Druckkammer umfasst, die an zwei oder mehrere Flüssigkeitsbehälter (15) angeschlossen ist, um Druckluft oder Druckgas in diese Behälter einzuspeisen, und dass die Dosierungsvorrichtung ein Verteilerventil (14) und eine Dosierungsdüse (12) umfasst, mit deren Hilfe die zu dosierende Flüssigkeit von dem entsprechenden Behälter gewählt werden kann, um sie dann in das Proben-Well (21) der Probenplatte (10) zu dosieren.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierungsvorrichtung eine Vibrationsvorrichtung (32, 33) umfasst, um die Flüssigkeit (22) im Proben-Well (21) der Probenplatte (10) in eine vibrierende Bewegung zu versetzen und die Flüssigkeit gegen den Boden und die Seitenwände des Proben- Wells zu drücken und/oder eine Vibrationsvorrichtung zur Entfernung der Flüssigkeit vom Proben-Well.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationsvorrichtung (32) in Verbindung mit dem Förderband (11) für die Probenplatte (10) angebracht ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationsvorrichtung (32) mindestens einen Stift oder eine Nadel (34) umfasst, die in die im Proben-Well (21) der Probenplatte (10) befindliche Flüssigkeit (22) eingetaucht werden kann.