EP1351768A2 - Examination device - Google Patents

Examination device

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Publication number
EP1351768A2
EP1351768A2 EP02703557A EP02703557A EP1351768A2 EP 1351768 A2 EP1351768 A2 EP 1351768A2 EP 02703557 A EP02703557 A EP 02703557A EP 02703557 A EP02703557 A EP 02703557A EP 1351768 A2 EP1351768 A2 EP 1351768A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
receiving
support
elements
examination device
bottom side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02703557A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Olaf Sollboehmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evotec OAI AG
Original Assignee
Evotec OAI AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Evotec OAI AG filed Critical Evotec OAI AG
Publication of EP1351768A2 publication Critical patent/EP1351768A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L9/00—Supporting devices; Holding devices
    • B01L9/50—Clamping means, tongs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5085—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates

Definitions

  • the invention relates to an examination device for examining chemical and / or biological samples.
  • the invention further relates to a sample carrier that can be inserted into the examination device.
  • Such examination devices are, for example, devices for carrying out screening processes (high throughput screening).
  • Small sample quantities are fed to sample carriers so that one sample carrier has a large number of samples.
  • the individual samples are examined in succession, for example, in an automated process with the aid of microscopes or other examination devices. Since in modern sample carriers the sample quantities are very small and the distances between the individual samples are very small, it is necessary that the position of the sample carrier in the examination device is precisely defined. This is also of great importance because it involves continuous examination methods in which, for example, the sample carrier is moved relative to the microscope. It must be ensured that the sample is arranged exactly in the beam path of the microscope.
  • the centering of the sample carrier with the aid of a receiving device designed as a frame has the disadvantage that sample carriers produced in the plastic injection molding process cannot be injection molded onto the outside.
  • a sprue is created, which leads to an unevenness in the outer edge. These bumps can result in the sample holder not being able to be inserted in the correct position in the frame or jammed in it.
  • a frame-shaped receiving device Another disadvantage of a frame-shaped receiving device is that the sample carriers are exposed to thermal influences during the examination. Due to the thermal influences, expansion can occur in the sample carriers. This leads to jamming of the sample holder in the frame.
  • the sample carrier can be, for example, a titer plate. These usually have a carrier plate in which recesses arranged in a matrix are provided. An automated process, for example, is used to fill a sample into the recesses. These samples are then automatically examined. In particular, the samples received in the recesses are very small samples with a volume of less than 1 ml. In modern methods, titer plates are used in which sample amounts in the microliter or submicroliter range can be examined.
  • the sample carriers can be chips.
  • Chips usually have one or more channels and possibly one or more Liquid reservoirs. For example, if it is a microfluidic chip with preferably two reservoirs that are connected to one another via a channel, properties of the fluid exchange can be examined.
  • the object of the invention is to provide an examination device for examining chemical and / or biological samples into which a sample carrier can be easily inserted with a good position fixation. Furthermore, it is an object of the invention to provide a sample carrier which, with a good position fixation, can easily be inserted into an examination device.
  • the examination device has a receiving device and a sample carrier.
  • the sample holder can be inserted into the receiving device.
  • the sample carrier has a carrier plate with a receiving side, via which the samples are fed, and a bottom side opposite the receiving side. If the sample carrier is, for example, a titer plate, the receiving side is the one on which the individual wells are open, so that samples can be filled into the wells via the openings.
  • the carrier plate has support elements on its bottom side for fixing the position in the receiving device.
  • the support elements are thus arranged directly on the bottom side and / or the underside of the carrier plate.
  • the receiving device of the examination device has receiving elements corresponding to the support elements of the carrier plate.
  • the sample carrier can thus be placed on the receiving elements of the receiving device in a simple manner from above. It is only necessary to ensure that a support element of the carrier plate a corresponding receiving element of the receiving device is arranged opposite each other.
  • the support or receiving elements can be designed such that the floor support is self-adjusted in the receiving device. This has the advantage that the support elements do not have to be arranged exactly opposite the receiving elements when the sample carrier is inserted into the receiving device.
  • the provision of support elements on the bottom side of the carrier plate has the advantage that the carrier plate can be inserted more easily into the receiving device. Furthermore, the sample carrier can expand due to thermal influences without jamming in a holder, such as a frame. Since the outer edge of the sample holder is not required to fix the position, it is possible to inject the sample holder from the outside over the edge. This simplifies manufacturing and reduces manufacturing costs.
  • the support elements are preferably designed such that the carrier plate is automatically aligned in the receiving device with respect to its two horizontal degrees of freedom when it is inserted into the receiving device. This has the advantage that slight horizontal displacements between the support elements and the receiving elements do not cause any disturbances when the sample carrier is inserted into the receiving device.
  • At least two support elements can be provided, for example.
  • One of the two support elements preferably has a spherical surface which engages in a receiving element of the receiving device designed as a conical shell.
  • This pair of elements prevents the plate from moving in the horizontal direction.
  • the plate can only be rotated around a vertical axis running through the center of the sphere.
  • the second pair of elements as Support element, for example, to provide a V-shaped channel into which, for example, a pin with a spherical end is inserted as a receiving element. Since the combination of a pair of elements is relevant in each case, it is irrelevant which of the two mutually corresponding elements is provided on the carrier plate and which is provided on the receiving device.
  • Another possibility for automatically aligning the sample carrier with respect to the two horizontal degrees of freedom is to provide two pairs of elements, each consisting of a V-shaped or prismatic groove and a pin with a spherical end or rounded tip.
  • the longitudinal directions of the two grooves must form an angle with one another. Moving the sample carrier would only be possible if the two pairs of elements are aligned parallel to each other.
  • the carrier plate has three support elements.
  • two of the three support elements and the corresponding receiving elements can be designed as described above in order to ensure automatic alignment of the sample carrier with respect to the two horizontal degrees of freedom.
  • the third pair of elements then serves to implement a three-point support of the sample holder. Tilting of the sample carrier is thus avoided by means of the third pair of elements, so that the sample carrier is aligned essentially horizontally by the third pair of supports.
  • at least two support elements and / or receiving elements can preferably be adjusted in a direction perpendicular to the base plate.
  • the sample holder can always be aligned horizontally when it rests on three points.
  • the third pair of elements is, for example, both the support element and the receiving element a surface oriented parallel to the bottom side.
  • a flat surface and a pointed pen can be provided as a pair of elements in order to be able to achieve a better horizontal alignment of the sample carrier.
  • the tip of the pin is preferably rounded, so that a pin with a spherical end is formed.
  • the invention further relates to a sample carrier which is designed as described above.
  • a sample carrier is suitable for being picked up by a correspondingly adapted recording device of an examination device.
  • the insertion of such a sample carrier into a receiving device is considerably easier than with known sample carriers.
  • FIG. 1 is a schematic view of a first embodiment of a sample carrier according to the invention from below,
  • Fig. 2 is a schematic side view of that shown in Fig. 1
  • FIGS. 3-5 different embodiments of support elements corresponding to receiving elements
  • Fig. 6 is a schematic view of a second embodiment of the sample holder according to the invention from below and Fig. 7 is a schematic side view of that shown in Fig. 6
  • the embodiment shown is a titer plate with a carrier plate 10.
  • the carrier plate 10 has recesses 12 for receiving chemical and / or biological samples.
  • the depressions 12 extend from a receiving side 14 through the carrier plate 10.
  • the depressions 12 are closed on a side opposite the receiving side 14 with a base part 16, in particular a thin glass plate. It is thus possible to carry out measurements or examinations in the sample located in the recesses 12 from below through the transparent base plate 16.
  • the support plate 10 To receive the base plate 16, the support plate 10 has a frame-shaped extension 18 which serves to center the base plate 16. In the case of conventional titer plates, these are placed in the examination device on a bottom side 20 of the frame-shaped attachment opposite the receiving side.
  • support elements 22, 24, 26 are provided on the bottom side.
  • the support element 24 is a hemispherical support element. This engages in a corresponding receiving element (Fig. 3).
  • the receiving element 28 is a conical shell. Due to the spherical support element 24, which corresponds to the conical shell 28, the sample holder can only be rotated about an axis 30 running perpendicular to the bottom side 20 and running through the center of the spherical support element. Between the hemispherical support element 34 and the conical receiving element 28 there is line contact along a circular line.
  • the support element 26 is an extension with a prismatic groove. This is a support element which has at least one support surface 32 which is arranged obliquely to the bottom side 20.
  • the support element 26 corresponds to a pin-shaped receiving element 34 with a spherical end, which is provided corresponding to the conical shell 28 on the receiving device of the examination device. In the pair of elements shown in Fig. 4, only a shift in the longitudinal direction of the groove 26, i.e. perpendicular to the plane of the drawing.
  • the support element 22 is arranged as a third support element on the bottom side of the frame-shaped extension 18 of the support plate.
  • This is a support element having a flat surface 40 (FIG. 5).
  • a pin 42 with a hemispherical end can be provided, for example, as the receiving element of the receiving device of the examination device corresponding to the support element 22.
  • two of the three receiving elements 28, 34, 42 can be displaced in the Z direction. Since the carrier plate is used in an automatic examination method, the receiving elements are adjusted, for example, by an electric motor drive.
  • second embodiment of the invention is also a carrier plate 10 with recesses 12 which are closed by a base plate 16 preferably designed as a glass plate.
  • the carrier plate 10 also has a frame-shaped extension 18.
  • a receiving side 14 is provided on the side of the openings of the recesses, which is opposite a bottom side 20.
  • the second embodiment differs from that in FIGS. 1 and 2 shown first embodiment in the type and arrangement of the support elements 46,48,50.
  • the three support elements 46, 48, 50 are each designed as V-shaped grooves or V-shaped grooves.
  • Each of the V-shaped grooves has two contact surfaces 52.
  • the contact surfaces are at an angle, i.e. arranged obliquely to the bottom side 20.
  • the grooves can also be prismatic.
  • Receiving elements are each designed as pins with a hemispherical end.
  • the three pairs of elements thus correspond to the combination of a support element 26 and a receiving element 34 shown in FIG. 4. Since only the combination of receiving and support element is important, their arrangement can also be interchanged. The type of arrangement can also be used as a guide.
  • the three support elements 46, 48, 50 are arranged in a star shape. This means that two of the center lines 54, 56, 58 in The three angles formed between these three lines 54, 56, 58 are preferably identical.

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Abstract

The invention relates to an examination device comprising a receptacle and a sample carrier that can be placed in the receptacle. The sample carrier has a carrier tray (10) for receiving chemical and/or biological samples. The carrier tray (10) has a receiving side (14), onto which the samples are placed and a base side (20) that lies opposite the receiving side (14). Supporting elements (22, 24, 26) for fixing into the receptacle of the examination device are provided on the base side (20) of the carrier tray (10). Receiving elements (28, 34, 42), which correspond with said supporting elements (22, 24, 26) are provided on the receptacle.

Description

Untersucht, nαsvorrichtunq Examined, nαsvorrichtunq
Die Erfindung betrifft eine Untersuchungsvorrichtung zum Untersuchen von chemischen und/oder biologischen Proben. Ferner betrifft die Erfindung einen in die Untersuchungsvorrichtung einlegbaren Probenträger.The invention relates to an examination device for examining chemical and / or biological samples. The invention further relates to a sample carrier that can be inserted into the examination device.
Bei derartigen Untersuchungsvorrichtungen handelt es sich beispielsweise um Vorrichtungen zur Durchführung von Screening-Verfahren (High Throughput Screening). Hierbei werden kleine Probenmengen Probenträgern zugeführt, so dass ein Probenträger eine Vielzahl von Proben aufweist. Die einzelnen Proben werden beispielsweise in einem automatisierten Verfahren nacheinander mit Hilfe von Mikroskopen oder anderen Untersuchungseinrichtungen untersucht. Da bei modernen Probenträgern die Probenmengen sehr klein sind und somit die Abstände zwischen den einzelnen Proben sehr gering sind, ist es erforderlich, dass die Lage der Probenträger in der Untersuchungsvorrichtung genau definiert ist. Dies ist auch deswegen von großer Bedeutung, da es sich um kontinuierliche Untersuchungsverfahren handelt, bei denen beispielsweise der Probenträger relativ zum Mikroskop verschoben wird. Hierbei muss sichergestellt sein, dass die Probe exakt im Strahlengang des Mikroskops angeordnet ist.Such examination devices are, for example, devices for carrying out screening processes (high throughput screening). Small sample quantities are fed to sample carriers so that one sample carrier has a large number of samples. The individual samples are examined in succession, for example, in an automated process with the aid of microscopes or other examination devices. Since in modern sample carriers the sample quantities are very small and the distances between the individual samples are very small, it is necessary that the position of the sample carrier in the examination device is precisely defined. This is also of great importance because it involves continuous examination methods in which, for example, the sample carrier is moved relative to the microscope. It must be ensured that the sample is arranged exactly in the beam path of the microscope.
Um die Lage der Probenträger in einer Aufnahmeeinπchtung der Untersuchungsvorrichtung genau zu definieren, ist es bekannt, den im Allgemeinen rechteckigen Probenträger in einen Rahmen mit geringen Toleranzen einzulegen. Zum Einlegen und Herausnehmen der Probenträger aus dem Rahmen werden Handhabungseinrichtungen, wie beispielsweise Greifarme, verwendet, um ein automatisches Einlegen und Herausnehmen der Probenträger zu ermöglichen. Da der Probenträger zum Einlegen in den Rahmen exakt über dem Rahmen positioniert werden muss, sind derartige Handhabungseinrichtungen äußerst aufwendig und daher kostenintensiv.In order to precisely define the position of the sample carrier in a receiving device of the examination device, it is known to insert the generally rectangular sample carrier into a frame with small tolerances. Handling devices, such as gripping arms, are used to insert and remove the sample carriers from the frame. to enable automatic insertion and removal of the sample carrier. Since the sample carrier has to be positioned exactly above the frame for insertion into the frame, such handling devices are extremely complex and therefore cost-intensive.
Ferner weist die Zentrierung des Probenträgers mit Hilfe einer als Rahmen ausgebildeten Aufnahmeeinrichtung den Nachteil auf, dass im Kunststoffspritzgussverfahren hergestellte Probenträger nicht an den Außenseiten angespritzt werden können. Beim Anspritzen entsteht ein Anguss, der zu einer Unebenheit der Außenkante führt. Diese Unebenheiten können dazu führen, dass der Probenträger nicht lagegenau in den Rahmen eingelegt werden kann oder in diesem verklemmt.Furthermore, the centering of the sample carrier with the aid of a receiving device designed as a frame has the disadvantage that sample carriers produced in the plastic injection molding process cannot be injection molded onto the outside. When spraying, a sprue is created, which leads to an unevenness in the outer edge. These bumps can result in the sample holder not being able to be inserted in the correct position in the frame or jammed in it.
Ein weiterer Nachteil einer rahmenförmigen Aufnahmeeinrichtung besteht darin, dass die Probenträger während der Untersuchung thermischen Einflüssen ausgesetzt sind. Aufgrund der thermischen Einflüsse kann es zu Ausdehnungen in den Probenträgern kommen. Dies führt zum Verklemmen des Probenträgers in dem Rahmen.Another disadvantage of a frame-shaped receiving device is that the sample carriers are exposed to thermal influences during the examination. Due to the thermal influences, expansion can occur in the sample carriers. This leads to jamming of the sample holder in the frame.
Bei dem Probenträger kann es sich beispielsweise um eine Titerplatte handeln. Diese weisen üblicherweise eine Trägerplatte auf, in der matrixförmig angeordnete Ausnehmungen vorgesehen sind. In die Ausnehmungen wird mit Hilfe eines automatisierten Prozesses beispielsweise eine Probe gefüllt. Diese Proben werden anschließend automatisch untersucht. Insbesondere handelt es sich bei den in den Ausnehmungen aufgenommenen Proben um Kleinstproben mit einem Volumen von weniger als 1 ml. In modernen Verfahren werden Titerplatten eingesetzt, in denen Probenmengen im Microliter- oder Submicro- literbereich untersucht werden können.The sample carrier can be, for example, a titer plate. These usually have a carrier plate in which recesses arranged in a matrix are provided. An automated process, for example, is used to fill a sample into the recesses. These samples are then automatically examined. In particular, the samples received in the recesses are very small samples with a volume of less than 1 ml. In modern methods, titer plates are used in which sample amounts in the microliter or submicroliter range can be examined.
Ferner kann es sich bei den Probenträgern um Chips handeln. Chips weisen üblicherweise einen oder mehrere Kanäle sowie ggf. ein oder mehrere Flüssigkeitsreservoirs auf. Handelt es sich beispielsweise um einen mikrofluiden Chip mit vorzugsweise zwei Reservoirs, die über einen Kanal miteinander verbunden sind, können beispielsweise Eigenschaften des Fluidaustausches untersucht werden.Furthermore, the sample carriers can be chips. Chips usually have one or more channels and possibly one or more Liquid reservoirs. For example, if it is a microfluidic chip with preferably two reservoirs that are connected to one another via a channel, properties of the fluid exchange can be examined.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Untersuchungsvorrichtung zur Untersuchung von chemischen und/oder biologischen Proben zu schaffen, in die ein Probenträger bei guter Lagefixierung einfach einlegbar ist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, einen Probenträger zu schaffen, der bei guter Lagefixierung einfach in eine Untersuchungsvorrichtung einlegbar ist.The object of the invention is to provide an examination device for examining chemical and / or biological samples into which a sample carrier can be easily inserted with a good position fixation. Furthermore, it is an object of the invention to provide a sample carrier which, with a good position fixation, can easily be inserted into an examination device.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 10.The object is achieved according to the invention by the features of claims 1 and 10.
Die erfindungsgemäße Untersuchungsvorrichtung weist eine Aufnahmeeinrichtung sowie einen Probenträger auf. Der Probenträger ist in die Aufnahmeeinrichtung einlegbar. Der Probenträger weist eine Trägerplatte mit einer Aufnahmeseite, über die die Proben zugeführt werden und eine der Aufnahmeseite gegenüberliegenden Bodenseite auf. Handelt es sich bei dem Probenträger beispielsweise um eine Titerplatte, so ist die Aufnahmeseite diejenige, auf der die einzelnen Vertiefungen offen sind, so dass über die Öffnungen Proben in die Vertiefungen gefüllt werden können.The examination device according to the invention has a receiving device and a sample carrier. The sample holder can be inserted into the receiving device. The sample carrier has a carrier plate with a receiving side, via which the samples are fed, and a bottom side opposite the receiving side. If the sample carrier is, for example, a titer plate, the receiving side is the one on which the individual wells are open, so that samples can be filled into the wells via the openings.
Erfindungsgemäß weist die Trägerplatte an ihrer Bodenseite Auflageelemente zur Lagefixierung in der Aufnahmeeinrichtung auf. Die Auflageelemente sind somit unmittelbar an der Bodenseite und/ oder der Unterseite der Trägerplatte angeordnet. Die Aufnahmeeinrichtung der Untersuchungsvorrichtung weist zu den Auflageelementen der Trägerplatte korrespondierende Aufnahmeelemente auf. Der Probenträger kann so auf einfache Weise von oben auf die Aufnahmeelemente der Aufnahmeeinrichtung gelegt werden. Hierbei muss lediglich darauf geachtet werden, dass einem Auflageelement der Trägerplatte jeweils ein korrespondierendes Aufnahmeelement der Aufnahmeeinrichtung gegenüberliegend angeordnet ist. Hierbei können die Auflage- bzw. Aufnahmeelemente derart ausgebildet sein, dass eine Selbstjustierung des Bodenträgers in der Aufnahmeeinrichtung erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass die Auflageelemente beim Einlegen des Probenträgers in die Aufnahmeeinrichtung nicht exakt gegenüber den Aufnahmeelementen angeordnet sein müssen.According to the invention, the carrier plate has support elements on its bottom side for fixing the position in the receiving device. The support elements are thus arranged directly on the bottom side and / or the underside of the carrier plate. The receiving device of the examination device has receiving elements corresponding to the support elements of the carrier plate. The sample carrier can thus be placed on the receiving elements of the receiving device in a simple manner from above. It is only necessary to ensure that a support element of the carrier plate a corresponding receiving element of the receiving device is arranged opposite each other. Here, the support or receiving elements can be designed such that the floor support is self-adjusted in the receiving device. This has the advantage that the support elements do not have to be arranged exactly opposite the receiving elements when the sample carrier is inserted into the receiving device.
Das Vorsehen von Auflageelementen an der Bodenseite der Trägerplatte hat den Vorteil, dass die Trägerplatte leichter in die Aufnahmeeinrichtung eingelegt werden kann. Ferner kann sich der Probenträger aufgrund von thermischen Einflüssen ausdehnen, ohne in einer Halterung, wie beispielsweise einem Rahmen, zu verklemmen. Da der äußere Rand des Probenträgers nicht zur Lagefixierung benötigt wird, ist es möglich, den Probenträger von außen über den Rand anzuspritzen. Dies vereinfacht die Fertigung und verringert die Fertigungskosten.The provision of support elements on the bottom side of the carrier plate has the advantage that the carrier plate can be inserted more easily into the receiving device. Furthermore, the sample carrier can expand due to thermal influences without jamming in a holder, such as a frame. Since the outer edge of the sample holder is not required to fix the position, it is possible to inject the sample holder from the outside over the edge. This simplifies manufacturing and reduces manufacturing costs.
Die Auflageelemente sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Trägerplatte bzgl. ihrer beiden horizontalen Freiheitsgrade beim Einlegen in die Aufnahmeeinrichtung automatisch in dieser ausgerichtet wird. Dies hat den Vorteil, dass geringfügige horizontale Verschiebungen zwischen den Auflageelementen und den Aufnahmeelementen beim Einlegen des Probenträgers in die Aufnahmeeinrichtung keine Störungen hervorrufen.The support elements are preferably designed such that the carrier plate is automatically aligned in the receiving device with respect to its two horizontal degrees of freedom when it is inserted into the receiving device. This has the advantage that slight horizontal displacements between the support elements and the receiving elements do not cause any disturbances when the sample carrier is inserted into the receiving device.
Um ein automatisches Ausrichten des Probenträgers zu verwirklichen, können beispielsweise mindestens zwei Auflageelemente vorgesehen sein. Eines der beiden Auflageelemente weist vorzugsweise eine kugelförmige Oberfläche auf, die in ein als Kegelschale ausgebildetes Aufnahmeelement der Aufnahmeeinrichtung eingreift. Durch dieses Elementenpaar ist ein Verschieben der Platte in horizontaler Richtung vermieden. Die Platte kann nur noch um eine durch den Kugelmittelpunkt verlaufende vertikale Achse gedreht werden. Um ein Drehen der Platte zu vermeiden, ist es ausreichend, als zweites Elementenpaar als Auflageelement beispielsweise eine V-förmige Rinne vorzusehen, in die beispielsweise ein Stift mit kugelförmigem Ende als Aufnahmeelement eingeführt wird. Da jeweils die Kombination eines Elementenpaares relevant ist, ist es unerheblich, welches der beiden miteinander korrespondierenden Elemente an der Trägerplatte und welches an der Aufnahmeeinrichtung vorgesehen ist.In order to achieve automatic alignment of the sample carrier, at least two support elements can be provided, for example. One of the two support elements preferably has a spherical surface which engages in a receiving element of the receiving device designed as a conical shell. This pair of elements prevents the plate from moving in the horizontal direction. The plate can only be rotated around a vertical axis running through the center of the sphere. To prevent the plate from rotating, it is sufficient to use the second pair of elements as Support element, for example, to provide a V-shaped channel into which, for example, a pin with a spherical end is inserted as a receiving element. Since the combination of a pair of elements is relevant in each case, it is irrelevant which of the two mutually corresponding elements is provided on the carrier plate and which is provided on the receiving device.
Eine weitere Möglichkeit zum automatischen Ausrichten des Probenträgers bzgl. der beiden horizontalen Freiheitsgrade besteht darin, zwei Elementenpaare vorzusehen, die jeweils aus einer V-förmigen oder prismenförmigen Nut und einem Stift mit kugelförmigem Ende bzw. abgerundeter Spitze bestehen. Hierbei müssen - die Längsrichtungen der beiden Nuten einen Winkel miteinander einschließen. Ein Verschieben des Probenträgers wäre nur dann möglich, wenn die beiden Elementenpaare parallel zueinander ausgerichtet sind.Another possibility for automatically aligning the sample carrier with respect to the two horizontal degrees of freedom is to provide two pairs of elements, each consisting of a V-shaped or prismatic groove and a pin with a spherical end or rounded tip. The longitudinal directions of the two grooves must form an angle with one another. Moving the sample carrier would only be possible if the two pairs of elements are aligned parallel to each other.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Untersuchungsvorrichtung weist die Trägerplatte drei Auflageelemente auf. Hierbei können zwei der drei Auflageelemente sowie der korrespondierenden Aufnahmeelemente wie vorstehend beschrieben ausgebildet sein, um bzgl. der beiden horizontalen Freiheitsgrade ein automatisches Ausrichten des Probenträgers zu gewährleisten. Das dritte Elementenpaar dient sodann dazu, eine Drei-Punkt-Auflage des Probenträgers zu verwirklichen. Mittels des dritten Elementenpaars ist somit ein Verkippen des Probenträgers vermieden, so dass durch das dritte Auflagenpaar der Probenträger im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. Um eine möglichst genaue Ausrichtung des Probenträgers in einer horizontalen Ebene zu ermöglichen, sind vorzugsweise mindestens zwei Auflageelemente und/oder Aufnahmeelemente in einer Richtung senkrecht zur Bodenplatte verstellbar. Durch zwei verstellbare Auflageelemente oder zwei verstellbare Aufnahmeelemente kann der Probenträger stets horizontal ausgerichtet werden, wenn dieser auf drei Punkten aufliegt. Bei dem dritten Elementenpaar handelt es sich beispielsweise sowohl bei dem Auflageefement als auch bei dem Aufnahmeelement um eine parallel zur Bodenseite ausgerichtete Fläche. Ferner kann als Elementenpaar eine ebene Fläche und ein spitzer Stift vorgesehen sein, um eine bessere horizontale Ausrichtung des Probenträgers realisieren zu können. Die Spitze des Stiftes ist vorzugsweise abgerundet, so dass ein Stift mit kugelförmigem Ende ausgebildet ist.In a preferred embodiment of the examination device, the carrier plate has three support elements. In this case, two of the three support elements and the corresponding receiving elements can be designed as described above in order to ensure automatic alignment of the sample carrier with respect to the two horizontal degrees of freedom. The third pair of elements then serves to implement a three-point support of the sample holder. Tilting of the sample carrier is thus avoided by means of the third pair of elements, so that the sample carrier is aligned essentially horizontally by the third pair of supports. In order to enable the sample holder to be aligned as precisely as possible in a horizontal plane, at least two support elements and / or receiving elements can preferably be adjusted in a direction perpendicular to the base plate. With two adjustable support elements or two adjustable receiving elements, the sample holder can always be aligned horizontally when it rests on three points. The third pair of elements is, for example, both the support element and the receiving element a surface oriented parallel to the bottom side. Furthermore, a flat surface and a pointed pen can be provided as a pair of elements in order to be able to achieve a better horizontal alignment of the sample carrier. The tip of the pin is preferably rounded, so that a pin with a spherical end is formed.
Die Erfindung betrifft ferner einen Probenträger, der wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist. Ein derartiger Probenträger ist geeignet, von einer entsprechend angepassten Aufnahmeeinrichtung einer Untersuchungsvorrichtung aufgenommen zu werden. Das Einlegen eines derartigen Probenträgers in eine Aufnahmeeinrichtung ist, wie vorstehend beschrieben, erheblich einfacher als bei bekannten Probenträgern.The invention further relates to a sample carrier which is designed as described above. Such a sample carrier is suitable for being picked up by a correspondingly adapted recording device of an examination device. As described above, the insertion of such a sample carrier into a receiving device is considerably easier than with known sample carriers.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of a preferred embodiment with reference to the attached drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Probenträgers von unten,1 is a schematic view of a first embodiment of a sample carrier according to the invention from below,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des in Fig. 1 dargestelltenFig. 2 is a schematic side view of that shown in Fig. 1
Probenträgers in Richtung des Pfeils II,Sample carrier in the direction of arrow II,
Fign. 3-5 unterschiedliche Ausführungsformen von mit Aufnahmeelementen korrespondierenden Auflageelementen,FIGS. 3-5 different embodiments of support elements corresponding to receiving elements,
Fig. 6 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Probenträgers von unten und Fig. 7 eine schematische Seitenansicht des in Fig. 6 dargestelltenFig. 6 is a schematic view of a second embodiment of the sample holder according to the invention from below and Fig. 7 is a schematic side view of that shown in Fig. 6
Probenträgers in Richtung des Pfeils VII.Sample carrier in the direction of arrow VII.
Bei der in den Fign. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform handelt es sich um eine Titerplatte mit einer Trägerplatte 10. Die Trägerplatte 10 weist zur Aufnahme von chemischen und/oder biologischen Proben Vertiefungen 12 auf. Die Vertiefungen 12 erstrecken sich von einer Aufnahmeseite 14 durch die Trägerplatte 10. Die Vertiefungen 12 sind auf einer der Aufnahmeseite 14 gegenüberliegenden Seite mit einem Bodenteil 16, insbesondere einer dünnen Glasplatte, verschlossen. Es ist somit möglich, durch die lichtdurchlässige Bodenplatte 16 von unten Messungen bzw. Untersuchungen in der in den Vertiefungen 12 befindlichen Probe durchzuführen.In the case of the figures 1 and 2, the embodiment shown is a titer plate with a carrier plate 10. The carrier plate 10 has recesses 12 for receiving chemical and / or biological samples. The depressions 12 extend from a receiving side 14 through the carrier plate 10. The depressions 12 are closed on a side opposite the receiving side 14 with a base part 16, in particular a thin glass plate. It is thus possible to carry out measurements or examinations in the sample located in the recesses 12 from below through the transparent base plate 16.
Zur Aufnahme der Bodenplatte 16 weist die Trägerplatte 10 einen rahmenförmigen Ansatz 18 auf, der zur Zentrierung der Bodenplatte 16 dient. Bei herkömmlichen Titerplatten werden diese auf eine der Aufnahmeseite gegenüberliegende Bodenseite 20 des rahmenförmigen Ansatzes in die Untersuchungsvorrichtung eingelegt.To receive the base plate 16, the support plate 10 has a frame-shaped extension 18 which serves to center the base plate 16. In the case of conventional titer plates, these are placed in the examination device on a bottom side 20 of the frame-shaped attachment opposite the receiving side.
Erfindungsgemäß sind an der Bodenseite Auflageelemente 22,24,26 vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführungsform handelt es sich zur Fixierung der Lage des Probenträgers in einer Aufnahmeeinrichtung der Untersuchungsvorrichtung um drei Auflageelemente 22,24,26. Bei dem Auflageelement 24 handelt es sich um ein halbkugelförmiges Auflageelement. Dieses greift in ein korrespondierendes Aufnahmeelement (Fig. 3). Bei dem Aufnahmeelement 28 handelt es sich um eine Kegelschale. Durch das kugelförmige Auflageelement 24, das mit der Kegelschale 28 korrespondiert, kann der Probenträger nur noch um eine senkrecht zur Bodenseite 20 verlaufende Achse 30, die durch den Mittelpunkt des kugelförmigen Auflageelements verläuft, gedreht werden. Zwischen dem halbkugelförmigen Auflageelement 34 und dem kegelförmigen Aufnahmeelement 28 herrscht Linienberührung entlang einer Kreislinie.According to the invention, support elements 22, 24, 26 are provided on the bottom side. In the embodiment shown, there are three support elements 22, 24, 26 for fixing the position of the sample carrier in a receiving device of the examination device. The support element 24 is a hemispherical support element. This engages in a corresponding receiving element (Fig. 3). The receiving element 28 is a conical shell. Due to the spherical support element 24, which corresponds to the conical shell 28, the sample holder can only be rotated about an axis 30 running perpendicular to the bottom side 20 and running through the center of the spherical support element. Between the hemispherical support element 34 and the conical receiving element 28 there is line contact along a circular line.
Bei dem Auflageelement 26 handelt es sich um einen Ansatz mit einer prismenförmigen Rinne. Es handelt sich hierbei um ein Auflageelement, das zumindest eine Auflagefläche 32 aufweist, die schräg zur Bodenseite 20 angeordnet ist. Das Auflageelement 26 korrespondiert mit einem stiftförmigen Aufnahmeelement 34 mit kugelförmigem Ende, das entsprechend der Kegelschale 28 an der Aufnahmeeinrichtung der Untersuchungsvorrichtung vorgesehen ist. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Elementenpaar ist lediglich eine Verschiebung in Längsrichtung der Nut 26, d.h. senkrecht zur Zeichenebene, möglich.The support element 26 is an extension with a prismatic groove. This is a support element which has at least one support surface 32 which is arranged obliquely to the bottom side 20. The support element 26 corresponds to a pin-shaped receiving element 34 with a spherical end, which is provided corresponding to the conical shell 28 on the receiving device of the examination device. In the pair of elements shown in Fig. 4, only a shift in the longitudinal direction of the groove 26, i.e. perpendicular to the plane of the drawing.
Durch das mit dem Aufnahmeelement 34 korrespondierende Auflageelement 26 ist ein Bewegen des Probenträgers in Richtung des Pfeils 36 (Fig. 1) vermieden. Die Kombination der Elementenpaare 24,28 und 26,34 bewirkt beim Einlegen des Probenträgers in die Aufnahmeeinrichtung automatisch eine Ausrichtung des Probenträgers bzgl. der beiden horizontalen Freiheitsgrade, die in Fig. 1 durch die Pfeile 36 und 38 bezeichnet sind.Movement of the sample carrier in the direction of arrow 36 (FIG. 1) is avoided by the support element 26 corresponding to the receiving element 34. The combination of the element pairs 24, 28 and 26, 34 automatically causes the sample holder to be aligned with respect to the two horizontal degrees of freedom, which are indicated in FIG. 1 by the arrows 36 and 38, when the sample holder is inserted into the receiving device.
Um eine möglichst einfache horizontale Ausrichtung der Trägerplatte zu verwirklichen, ist als drittes Auflageelement das Auflageelement 22 an der Bodenseite des rahmenförmigen Ansatzes 18 der Trägerplatte angeordnet. Es handelt sich hierbei um ein eine ebene Fläche 40 aufweisendes Auflageelement (Fig. 5). Als mit dem Auflageelement 22 korrespondierendes Aufnahmeelement der Aufnahmeeinrichtung der Untersuchungsvorrichtung kann beispielsweise einen Stift 42 mit halbkugelförmigem Ende vorgesehen sein. Zwischen der ebenen Fläche 40 und dem Stift 42 herrscht Punktberührung. Ebenso ist es möglich, als Aufnahmeelement 42 eine ebenfalls ebene Fläche vorzusehen. Um den Probenträger in der Untersuchungsvorrichtung horizontal ausrichten zu können, sind zwei der drei Aufnahmeelemente 28,34,42 in Z-Richtung verschiebbar. Da die Trägerplatte in einem automatischen Untersuchungsverfahren eingesetzt wird, erfolgt das Verstellen der Aufnahmeelemente beispielsweise durch einen elektromotorischen Antrieb.In order to achieve the simplest possible horizontal alignment of the support plate, the support element 22 is arranged as a third support element on the bottom side of the frame-shaped extension 18 of the support plate. This is a support element having a flat surface 40 (FIG. 5). A pin 42 with a hemispherical end can be provided, for example, as the receiving element of the receiving device of the examination device corresponding to the support element 22. There is point contact between the flat surface 40 and the pin 42. It is also possible to provide a likewise flat surface as the receiving element 42. In order to be able to align the sample carrier horizontally in the examination device, two of the three receiving elements 28, 34, 42 can be displaced in the Z direction. Since the carrier plate is used in an automatic examination method, the receiving elements are adjusted, for example, by an electric motor drive.
Bei der in den Fign. 6 und 7 dargestellten zweiten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich ebenfalls um eine Trägerplatte 10 mit Vertiefungen 12, die durch eine vorzugsweise als Glasplatte ausgeführte Bodenplatte 16 verschlossen sind. Die Trägerplatte 10 weist ebenfalls einen rahmenförmigen Ansatz 18 auf. Entsprechend der in den Fign. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist auf der Seite der Öffnungen der Vertiefungen eine Aufnahmeseite 14 vorgesehen, der eine Bodenseite 20 gegenüberliegt.In the case of the figures 6 and 7 shown second embodiment of the invention is also a carrier plate 10 with recesses 12 which are closed by a base plate 16 preferably designed as a glass plate. The carrier plate 10 also has a frame-shaped extension 18. According to the in Figs. 1 and 2 illustrated embodiment, a receiving side 14 is provided on the side of the openings of the recesses, which is opposite a bottom side 20.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der in den Fign. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform in der Art und der Anordnung der Auflageelemente 46,48,50. Die drei Auflageelemente 46,48,50 sind jeweils als V- förmige Rinnen bzw. V-förmige Nuten ausgebildet. Jede der V-förmigen Nuten weist zwei Auflageflächen 52 auf. Die Auflageflächen sind in einem Winkel, d.h. schräg zur Bodenseite 20, angeordnet. Die Nuten können ebenso prismenförmig ausgebildet sein.The second embodiment differs from that in FIGS. 1 and 2 shown first embodiment in the type and arrangement of the support elements 46,48,50. The three support elements 46, 48, 50 are each designed as V-shaped grooves or V-shaped grooves. Each of the V-shaped grooves has two contact surfaces 52. The contact surfaces are at an angle, i.e. arranged obliquely to the bottom side 20. The grooves can also be prismatic.
Die zu den Auflageelementen 46,48,50 korrespondierenden, an der Aufnahmeeinrichtung der Untersuchungsvorrichtung vorgesehenenThe corresponding to the support elements 46,48,50 provided on the receiving device of the examination device
Aufnahmeelemente sind jeweils als Stifte mit halbkugelförmigem Ende ausgebildet. Die drei Elementenpaare entsprechen somit der in Fig. 4 dargestellten Kombination eines Auflageelements 26 und eines Aufnahmeelements 34. Da lediglich die Kombination von Aufnahme- und Auflageelement wichtig ist, kann deren Anordnung jeweils auch vertauscht werden. Die Art der Anordnung kann ferner als Orientierungshilfe genutzt werden. Um den " Probenträger beim Einlegen in die Aufnahmeeinrichtung automatisch bzgl. seiner beiden horizontalen Freiheitsgrade (Pfeile 36,38) auszurichten, sind die drei Auflageelemente 46,48,50 sternförmig angeordnet. Dies bedeutet, dass jeweils zwei der Mittellinien 54,56,58 in einem Winkel zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise sind die zwischen diesen drei Linien 54,56,58 gebildeten drei Winkel identisch. Receiving elements are each designed as pins with a hemispherical end. The three pairs of elements thus correspond to the combination of a support element 26 and a receiving element 34 shown in FIG. 4. Since only the combination of receiving and support element is important, their arrangement can also be interchanged. The type of arrangement can also be used as a guide. In order to automatically align the " sample carrier with respect to its two horizontal degrees of freedom (arrows 36, 38) when it is inserted into the receiving device, the three support elements 46, 48, 50 are arranged in a star shape. This means that two of the center lines 54, 56, 58 in The three angles formed between these three lines 54, 56, 58 are preferably identical.

Claims

ANSPRUCHE EXPECTATIONS
1. Untersuchungsvorrichtung mit1. Examination device with
einer Aufnahmeeinrichtung unda reception facility and
einem in die Aufnahmeeinrichtung einlegbaren Probenträger mit einer Trägerplatte (10) zur Aufnahme von chemischen und/oder biologischen Proben, wobei die Trägerplatte (10) eine Aufnahmeseite (14), über die die Proben zugeführt werden, und eine der Aufnahmeseite (14) gegenüberliegende Bodenseite (20) aufweist,a sample holder which can be inserted into the receiving device and has a carrier plate (10) for receiving chemical and / or biological samples, the carrier plate (10) having a receiving side (14) via which the samples are fed and a bottom side opposite the receiving side (14) (20) has
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,characterized ,
dass die Trägerplatte (10) an ihrer Bodenseite (20) Auflageelemente (22, 24, 26; 54, 56, 58) zur Lagefixierung in der Aufnahmeeinrichtung und die Aufnahmeeinrichtung zu den Auflageelementen (22, 24, 26; 54, 56, 58) korrespondierende Aufnahmeelemente (28, 34, 42; 34) aufweist.that the support plate (10) on its bottom side (20) support elements (22, 24, 26; 54, 56, 58) for fixing the position in the receiving device and the receiving device for the supporting elements (22, 24, 26; 54, 56, 58) has corresponding receiving elements (28, 34, 42; 34).
2. Untersuchungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageelemente (22, 24, 26; 54, 56, 58) derart ausgebildet sind, dass der Probenträger (10) bezüglich dessen beiden horizontalen Freiheitsgraden (36, 38) beim Einlegen in die Aufnahmeeinrichtung automatisch in dieser ausgerichtet wird.2. Examination device according to claim 1, characterized in that the support elements (22, 24, 26; 54, 56, 58) are designed such that the sample carrier (10) with respect to its two horizontal degrees of freedom (36, 38) when inserted into the Recording device is automatically aligned in this.
3. Untersuchungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass drei Auflageelemente (22, 24, 26; 54, 56, 58) vorgesehen sind. 3. Examination device according to claim 1 or 2, characterized in that three support elements (22, 24, 26; 54, 56, 58) are provided.
4. Untersuchungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Auflageelement (26) eine schräg zur Bodenseite (20) angeordnete Auflagefläche (32) aufweist.4. Examination device according to one of claims 1-3, characterized in that at least one support element (26) has a support surface (32) arranged obliquely to the bottom side (20).
5. Untersuchungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Aufnahmeelemente (54, 56, 58) jeweils eine schräg zur Bodenseite (20) angeordnete Auflagefläche (52) aufweisen, wobei jeweils zwei Auflageflächen (52) im Winkel zueinander angeordnet sind.5. Examination device according to claim 3 or 4, characterized in that the three receiving elements (54, 56, 58) each have an obliquely to the bottom side (20) arranged support surface (52), wherein two support surfaces (52) are arranged at an angle to each other ,
6. Untersuchungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Auflageelemente (54, 56, 58) sternförmig zueinander angeordnete Prismen sind.6. Examination device according to claim 5, characterized in that the three support elements (54, 56, 58) are prisms arranged in a star shape with respect to one another.
7. Untersuchungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Auflageelement (24) eine kugelförmige Oberfläche aufweist.7. Examination device according to one of claims 1-6, characterized in that at least one support element (24) has a spherical surface.
8. Untersuchungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass drei Auflageelemente (22, 24, 26) vorgesehen sind, wobei ein Auflageelement (24) eine kugelförmige Oberfläche, ein Auflageelement (26) eine schräg zur Bodenseite (20) angeordnete Auflagefläche und ein Auflageelement (22) eine im Wesentlichen parallel zur Bodenseite (20) ausgerichtete Fläche (40) aufweist.8. Examination device according to one of claims 1-7, characterized in that three support elements (22, 24, 26) are provided, wherein a support element (24) has a spherical surface, a support element (26) arranged obliquely to the bottom side (20) Support surface and a support element (22) has a surface (40) oriented essentially parallel to the bottom side (20).
9. Untersuchungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Auflageelemente (22, 24, 26; 54, 56, 58) und/ oder Aufnahmeelemente in einer Richtung senkrecht zur Bodenseite (20) verstellbar sind. 9. Examination device according to one of claims 1-8, characterized in that at least two support elements (22, 24, 26; 54, 56, 58) and / or receiving elements are adjustable in a direction perpendicular to the bottom side (20).
0. Probenträger mit einer Trägerplatte (10) zur Aufnahme von chemischen und/ oder biologischen Proben, wobei die Trägerplatte (10) eine Aufnahmeseite (14), über die die Proben zugeführt werden, und eine der Aufnahmeseite (14) gegenüberliegende Bodenseite (20) aufweist,0. sample carrier with a carrier plate (10) for receiving chemical and / or biological samples, the carrier plate (10) having a receiving side (14) via which the samples are fed and a bottom side (20) opposite the receiving side (14) having,
dad u rch geken nzeich net,characterized,
das die Trägerplatte an der Bodenseite (20) Auflageelemente (22, 24, 26; 54, 56, 58) zur Lagefixierung in einer Aufnahmeeinrichtung einer Untersuchungsvorrichtung aufweist. that the support plate on the bottom side (20) has support elements (22, 24, 26; 54, 56, 58) for fixing the position in a receiving device of an examination device.
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