WO2017045992A1 - Trockenchemisch gesteuerte vorrichtung zur analyse einer probe biologischen materials - Google Patents

Trockenchemisch gesteuerte vorrichtung zur analyse einer probe biologischen materials Download PDF

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WO2017045992A1
WO2017045992A1 PCT/EP2016/071163 EP2016071163W WO2017045992A1 WO 2017045992 A1 WO2017045992 A1 WO 2017045992A1 EP 2016071163 W EP2016071163 W EP 2016071163W WO 2017045992 A1 WO2017045992 A1 WO 2017045992A1
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control device
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PCT/EP2016/071163
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Jochen Rupp
Jochen Hoffmann
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Robert Bosch Gmbh
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    • 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
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8483—Investigating reagent band
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14—Process control and prevention of errors
    • B01L2200/143—Quality control, feedback systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
    • B01L2300/0654—Lenses; Optical fibres

Definitions

  • Dry chemical controlled device for analyzing a sample of biological material
  • Lab-on-a-chip systems are microfluidic devices in which a plurality of functionalities of a macroscopic laboratory are housed on a plastic credit card sized plastic substrate, for example, and can miniaturize and at least partially automate complex biological, diagnostic, chemical or physical processes.
  • Lab-on-a-chip systems are particularly suitable for analyzing samples of biological material, with such analyzes usually following a fixed schedule
  • Analysis steps are matched to the particular sample or intermediates of the sample.
  • a dry chemical test element also called a lateral-flow strip, can be used, for example as described in US Pat
  • the invention relates to an analysis device for analyzing a sample of biological material, wherein the device comprises at least one dry chemical test element for determining properties of the sample.
  • the Analysis device further comprises at least one read-out unit and a first interface to an evaluation device, in particular to a
  • Evaluation device of a control device wherein at least one of the read-out units is associated with one of the dry chemical test elements and wherein the first interface is set, a read-out of the at least one dry chemical determined by the readout unit
  • the analysis device can in particular be a microfluidic device, for example a lab-on-a-chip system,
  • a control device may, in particular, be understood to mean a device for controlling and / or regulating a microfluidic device, for example a
  • An evaluation device may, in particular, be understood as meaning an electronic circuit, in particular a processor, wherein the electronic circuit or the processor is set up, in particular programmed, to evaluate a readout result determined by the readout unit.
  • the analysis device has the advantage that the readout result determined by the readout unit can be automatically forwarded to a suitable evaluation device via the first interface to a further machine evaluation.
  • a suitable evaluation device via the first interface to a further machine evaluation.
  • the sample can be, for example, blood, urine or sputum.
  • the first interface comprises a light guide connected to the at least one readout unit.
  • the analysis device comprises a second interface to the evaluation device, wherein the second
  • Interface is arranged to transmit outputs of the evaluation or a control device comprising the evaluation device, for controlling the analysis of the sample to at least one analysis unit of the analysis device.
  • An analysis unit of the analysis device is understood in particular to mean a unit of the analysis device that is set up to physically, chemically or biologically change the recorded sample.
  • the unit may for example comprise a filter, in particular a filter for the selection of target cells or target molecules from a sample, for example a filter with a selection based on the principle of affinity chromatography.
  • the unit may comprise a heating device, in particular an inductive, resistive or radiation-based heater, as well as a mixer, in particular an active or a passive mixer.
  • the unit may also include means adapted to associate the sample with other substances for the purpose of reaction, to extract a portion of the sample, to lyse cells of the sample or to duplicate DNA from the sample, for example devices for performing a PCR.
  • An analysis unit may in particular also be understood to mean a unit for moving the sample within the analysis apparatus and may, for example, comprise a deflectable membrane or a valve, in particular one or more membranes as part of pumps for
  • an analysis unit may comprise a sensor for detecting properties of the sample, for example a fluorescence detector, resonator, spectroscopy sensor, nanoparticle sensor or an attenuated total reflection sensor.
  • Control of the analysis units is particularly advantageous because it allows an interactive analysis of the sample.
  • a further analysis of the biological material can be adjusted automatically, in particular by individual steps of the analysis are adapted and / or by repeating one or more steps of the analysis until a desired read-out result.
  • the at least one read-out unit comprises at least one optical detection unit, for example one
  • the first interface and the second interface are designed in the form of a common interface. This allows a reduction of the electronics in the analysis device and thus a saving of space for compact design of the analyzer.
  • the interface can comprise either the first and the second interface as separate units or as a single interface.
  • the at least one dry chemical test element can be removed in the analysis device
  • the analysis device has an opening through which the test elements can be introduced and removed from the analysis device.
  • the invention also relates to a control device with at least one
  • the at least one interface is adapted to communicate with the analysis device according to the invention for a control or regulation of the analysis device. Furthermore, the control device is set up, a received via the at least one interface
  • Readout result of at least one readout unit of the analysis device in an evaluation of an evaluation to process has the advantage a feedback of a triggering of the analysis device by the control device in the form of the read-out result can be evaluated and thus a check of a correct control or regulation of the analysis device by the control device is made possible.
  • control device is set up to control the analysis device for a control of the analysis of the sample, depending on the evaluation.
  • control device advantageously an interactive automated analysis can be a sample
  • biological material are carried out with the analysis device according to the invention.
  • control device comprises an output unit,
  • a display for displaying the readout result For example, a display for displaying the readout result, the
  • the invention also relates to a system, in particular a lab-on-a-chip system, for analyzing a sample of biological material comprising a
  • Analysis device and a control device, wherein the analysis device at least one dry chemical test element for a determination of
  • Characteristics of the sample comprises, wherein the system comprises at least one read-out unit associated with the dry chemical test element, wherein the read-out unit is a part of the analysis device or a part of the
  • control device Forms control device, and wherein the control device is set up, a readout result of the dry chemical test element transmitted via the readout unit in an evaluation of an evaluation device of
  • Control device to process and depending on the evaluation of the
  • the embodiment of the readout units as part of the analysis device has the advantage that the at least one readout unit can be arranged in the immediate vicinity of the at least one dry chemical test element for reliable readout.
  • the analyzer is to be designed as a disposable or disposable component, it is particularly advantageous that the Auslese units as part of the control device to train the
  • the invention further relates to a method for analyzing a sample of biological material.
  • the sample is placed in an analysis device for analysis.
  • a second step one or more steps of analyzing the sample are performed.
  • the sample is contacted with at least one dry chemical test element arranged in the analysis device during or after one of the steps of the analysis. This step can thus be carried out subsequently and / or during the execution of the second step.
  • the at least one dry chemical test element contacted with the sample is read out over at least one of the dry chemical test elements contacted with the sample
  • the method comprises a sixth step, wherein a control of the
  • Control device takes place, wherein a type of control depends on the evaluation
  • a not yet completed step of the analysis is either continued or terminated for a predetermined period of time, an already completed step of the analysis is repeated or a new step of the analysis is initiated.
  • This has the advantage that, if the result of a readout of one or more dry chemical test elements is insufficient, the analysis can be adapted automatically in a situation-dependent manner in order to improve the effectiveness and the efficiency of the analysis.
  • a not yet completed step of the analysis is prematurely terminated For example, if an intermediate result of the analysis based on a readout indicates one or more dry chemical test items, then a continuation of the currently performed step may not be required. This can advantageously resources, energy and time can be saved.
  • the analysis of the sample comprises a lysis of cells from the sample, wherein the evaluation comprises a determination of a lysis efficiency and wherein a further lysis of cells from the sample is controlled by the evaluation if the determined lysis efficiency below a predetermined Value is.
  • lysis efficiency may be estimated by determining an amount or density of nitrite, glucose, hemoglobin, urobilinogen and / or bilirubin by one or more dry chemical test elements.
  • Evaluation comprises a determination of a duplication efficiency and / or an amount of amplified DNA and wherein a further amplification of DNA from cells of the sample is driven by the evaluation device, if the determined amplification efficiency and / or the determined amount of amplified DNA is below a predetermined value.
  • the amplification efficiency and the amount of amplified DNA can be estimated by determining a protein concentration in the sample, a specific gravity, and / or a pH of the sample using one or more dry chemical test elements. This has the advantage, in particular when carrying out a polymerase chain reaction with the analyzer, that the number of PCR cycles to be carried out can be optimized by specifying an amount of amplified DNA to be achieved, and thus the overall duration of the PCR can be reduced.
  • the evaluation by the evaluation device preferably comprises a determination of a pH, a content, a concentration and / or a specific gravity of cells, pathogens, in particular bacteria and / or viruses, DNA, red and / or white blood cells, protein, nitrite, Glucose, hemoglobin, urobilinogen and / or bilirubin in the sample.
  • FIG 1 shows an embodiment of the analysis device according to the invention, the control device according to the invention and the inventive
  • FIG. 2 shows an embodiment of the system according to the invention
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of the invention
  • the analysis device 100 comprises a first opening 101 for introducing a sample of biological material, for example blood, into the analysis device 100 and a second opening 102 for taking an analyzed sample from the analysis device 100.
  • the first and / or the second opening 101, 102 may be designed to be closed in a fluid-tight manner in order to reduce or completely avoid contamination of an environment around the analysis device. Alternatively, it is also possible that the analysis device 100 does not include an opening for taking the analyzed sample.
  • the first opening 101 and the second opening 102 are in series of chambers 103, 104, 105, 106 connected to each other, wherein one or more steps of the analysis of the sample in the chambers 103, 104, 105, 106 can be performed.
  • the chambers 103, 104, 105, 106 are dry chemical test elements 150 and the dry chemical test elements 150 associated readout units 160 for the selection of dry chemical
  • Test elements 150 arranged.
  • the readout units 160 may be optical detection units 160, such as lenses or cameras.
  • the chambers 103, 104, 105, 106 are separated from one another by valves 130. In the chambers 103, 104, 105, 106 further analysis units 140 for performing one or more analysis steps are arranged. Both
  • Analysis units 140 may be, in particular, filters, mixers or heaters.
  • the optical detection units 160, the analysis units 140 and the valves 130 are connected via connections 109 to a first interface 110 and to a second interface 120.
  • the connections 109 may comprise electrical connections and / or light guides.
  • Interface 110 and second interface 120 are part of a common interface 115.
  • test elements 150 may be withdrawn from the analysis device 100 through the first opening 101 or through the second opening and / or replaced by other dry chemical test elements.
  • FIG 1 also shows an embodiment of the invention
  • Control device 200 with an interface 210, wherein the interface 210 is connected via electrical connections 300 to the common interface 115 of the analysis device 100 according to the invention.
  • Interface 110 is set up to transmit to the control device 200 a readout result of the dry chemical test elements 150 determined by the optical detection units 160 after contacting with the sample introduced into the analysis device 100.
  • the transmission takes place via the interface 210 set up for this purpose to an evaluation device 250 of the
  • Control device 200 wherein the evaluation device 250 is programmed to evaluate the readout result.
  • the control device 200 is set up to control the analysis device 100 via the interface 210 of the control device 200, depending on the evaluation of the read-out result.
  • the control device 200 via the interface 210 the control device 200 and via the second interface 120 of
  • Analysis device 100 the analysis units 140, the valves 130 and the optical detection units 160 depending on the evaluation of
  • a lysis of cells of a recorded sample may be performed as parts of the analysis.
  • a dry chemical test element 150 is arranged, the four measuring ranges, for example, four test strips, for example, from the product series "Roche Combur-Test ®", “Macherey-Nagel ®”, “Health Mate ®”
  • Glucose concentration a hemoglobin concentration and a
  • Bilirubin concentration of the sample wherein one strength of a
  • Detection device 160 read and transmitted via the first interface 110 and the interface 210 of the control device 200 to the evaluation device 250.
  • a light source such as an LED, may be used to illuminate the dry chemical
  • Test element 150 may be disposed in the chamber 105.
  • the optical detection device 160 may comprise the light source.
  • Detector 160 may be, for example, a camera
  • one or more of the detectors 160 may also be one on the
  • matched color filters 161 include.
  • the evaluation device 250 is set up in this example, a
  • each RGB value of a pixel of a transmitted image may have a
  • Concentration are assigned, wherein the assignment of a certain concentration to an RGB value of a pixel in a memory of the
  • Evaluation device 250 can be stored.
  • Blood corpuscles are made via a comparison made by the evaluation device 250 of a determined over the test strip hemoglobin amount relative to a predetermined amount of red blood cells in the sample.
  • the control device 200 may be configured to control the analysis device 100 via the interface 210 of the analysis device 200, depending on the size of an estimated lysis efficiency, for example the estimated lysis efficiency of red blood cells. In particular, at a
  • Evaluation device 200 preferably includes a display 220 for displaying the determined concentration values and the estimated lysis efficiency to a user.
  • Figure 1 thus also shows an embodiment of the invention
  • System 400 which includes the analysis device 100 and the control device 200, and wherein the read-out units 160 in the form of optical
  • Detection units 160 form part of the analysis device 100.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of the invention
  • System 400 with an analysis device 100 and a control device 200 in which example the readout units in the form of a single readout unit 160 are part of the control device 200.
  • the readout unit 160 is connected to the interface 210 of the control device 200 and to the
  • Evaluation device 250 of the control device is connected and is set up, read out an optical signal transmitted via the interface 210 and forward it to the output value device 250.
  • the interface 210 of the control device is connected and is set up, read out an optical signal transmitted via the interface 210 and forward it to the output value device 250.
  • Control device 200 is connected to the common interface 115 of the analysis device 100 via a connection 300 embodied as a light guide.
  • a connection 300 embodied as a light guide.
  • FIG. 2 by way of example, one of the chambers 104 of the analysis device is further illustrated
  • the chamber 104 may also comprise a transparent wall section to an outer area of the analysis device 100, so that an image of the test element 150 can be transmitted directly via the optical link 300 to the interface 210 of the control device 200 when the connection 300 at least partially with the transparent one
  • the arrangement of the read-out units as part of the control device is particularly advantageous when the analysis device represents a disposable or disposable component and thus manufacturing costs for the analysis device 100 can be reduced.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of the method 500 according to the invention.
  • a sample 501 of the sample is taken into an analysis device for analyzing the sample, followed by performing 502 one or more steps of the analysis of the sample.
  • a sample 501 of the sample is taken into an analysis device for analyzing the sample, followed by performing 502 one or more steps of the analysis of the sample.
  • a dry chemical test element arranged in the analysis device After contact 503 of the sample with at least one dry chemical test element arranged in the analysis device during or after one of the steps of the analysis, a
  • Control device via an interface of the analysis device, wherein the type of control depends on the evaluation 505.
  • the drive may repeat the execution 502 one or more Steps of analysis or initiation of one or more further steps of the analysis include.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System(400), insbesondere ein Lab-on-a-Chip-System, zur Analyse einer Probe biologischen Materials, umfassend eine Analysevorrichtung (100) und eine Steuervorrichtung (200), wobei die Analysevorrichtung (100) mindestens ein trockenchemisches Testelement (150) für eine Ermittlung von Eigenschaften der Probe umfasst, wobei das System mindestens eine dem trockenchemischen Testelement (150) zugeordnete Ausleseeinheit (160) umfasst, wobei die Ausleseeinheit (160) einen Teil der Analysevorrichtung (100) oder einen Teil der Steuervorrichtung (200) bildet, und wobei die Steuervorrichtung (200) eingerichtet ist, ein über die Ausleseeinheit (160) übermitteltes Ausleseergebnis des trockenchemischen Testelements (150) in einer Auswertung einer Auswerteeinrichtung (250) der Steuervorrichtung (200) zuverarbeiten.

Description

Beschreibung Titel
Trockenchemisch gesteuerte Vorrichtung zur Analyse einer Probe biologischen Materials
Stand der Technik
Lab-on-a-chip-Systeme sind mikrofluidische Vorrichtungen, in denen mehrere Funktionalitäten eines makroskopischen Labors auf einem beispielsweise kreditkartengroßen Kunststoffsubstrat untergebracht sind und komplexe biologische, diagnostische, chemische oder physikalische Prozesse miniaturisiert und zumindest teilweise automatisiert ablaufen können. Lab-on-a-chip-Systeme eignen sich in besonderer Weise zur Analyse von Proben biologischen Materials, wobei solche Analysen in der Regel nach einem festen Ablaufschema
durchgeführt werden, ohne dass dabei Prozessparameter der einzelnen
Analyseschritte auf die jeweilige Probe oder Zwischenprodukte der Probe abgestimmt werden.
Zur Analyse eines Endprodukts einer in einem Lab-on-a-chip-System
aufbereiteten Probe kann ein trockenchemisches Testelement, auch lateral-flow- strip genannt, verwendet werden, wie beispielsweise beschrieben in US
2011/0039261 AI.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Analysevorrichtung zur Analyse einer Probe biologischen Materials, wobei die Vorrichtung mindestens ein trockenchemisches Testelement für eine Ermittlung von Eigenschaften der Probe umfasst. Die Analysevorrichtung umfasst ferner mindestens eine Ausleseeinheit und eine erste Schnittstelle zu einer Auswerteeinrichtung, insbesondere zu einer
Auswerteeinrichtung einer Steuervorrichtung, wobei mindestens eine der Ausleseeinheiten einem der trockenchemischen Testelemente zugeordnet ist und wobei die erste Schnittstelle eingerichtet ist, ein von der Ausleseeinheit ermitteltes Ausleseergebnis des mindestens einen trockenchemischen
Testelements an die Auswerteeinrichtung für eine Auswertung des
Ausleseergebnisses zu übermitteln.
Bei der Analysevorrichtung kann es sich insbesondere um eine mikrofluidische Vorrichtung handeln, beispielsweise um ein Lab-on-a-Chip-System,
insbesondere um eine Lab-on-a-Chip- Kartusche. Unter einer Steuervorrichtung kann insbesondere eine Vorrichtung zum Steuern und/oder Regeln einer mikrofluidischen Vorrichtung verstanden werden, beispielsweise eine
Prozessiereinheit zum Ansteuern eines Lab-on-a-Chip-Systems. Unter einer Auswerteeinrichtung kann insbesondere eine elektronische Schaltung, insbesondere ein Prozessor, verstanden werden, wobei die elektronische Schaltung beziehungsweise der Prozessor eingerichtet, insbesondere programmiert, ist, ein von der Ausleseeinheit ermitteltes Ausleseergebnis auszuwerten.
Die Analysevorrichtung hat den Vorteil, dass das von der Ausleseeinheit ermittelte Ausleseergebnis automatisiert über die erste Schnittstelle zu einer weiteren maschinellen Auswertung an eine geeignete Auswerteeinrichtung weitergeleitet werden kann. Insbesondere ist es nicht erforderlich, dass ein Benutzer der Analysevorrichtung einen Farbumschlag des Testelements manuell abliest, wie es sonst bei trockenchemischen Testelementen üblicherweise notwendig ist. Bei der Probe kann es sich beispielsweise um Blut, Urin oder Sputum handeln.
Vorzugsweise umfasst die erste Schnittstelle einen mit der mindestens einen Ausleseeinheit verbundenen Lichtleiter. Dies hat den Vorteil, dass die erste Schnittstelle beabstandet von der Ausleseeinheit angeordnet sein kann und dennoch ein über die Ausleseeinheit ermitteltes Ausleseergebnis zuverlässig an die erste Schnittstelle weitergeleitet werden kann. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Analysevorrichtung eine zweite Schnittstelle zu der Auswerteeinrichtung, wobei die zweite
Schnittstelle eingerichtet ist, Ausgaben der Auswerteeinrichtung oder einer Steuereinrichtung, die die Auswerteinrichtung umfasst, zur Regelung der Analyse der Probe an mindestens eine Analyseeinheit der Analysevorrichtung zu übermitteln.
Unter einer Analyseeinheit der Analysevorrichtung ist insbesondere eine Einheit der Analysevorrichtung zu verstehen, die eingerichtet ist, die aufgenommene Probe physikalisch, chemisch oder biologisch zu verändern. Dabei kann die Einheit beispielsweise einen Filter, insbesondere einen Filter zur Selektion von Zielzellen oder Zielmolekülen aus einer Probe, beispielsweise einen Filter mit einer Selektion basierend auf dem Prinzip der Affinitätschromatographie umfassen. Ferner kann die Einheit eine Heizeinrichtung, insbesondere einen induktiven, resistiven oder strahlungsbasierten Heizer, sowie einen Mixer, insbesondere einen aktiver oder einen passiver Mixer umfassen. ,Die Einheit kann auch Einrichtungen umfassen, die eingerichtet sind, um die Probe mit anderen Substanzen zum Zweck einer Reaktion in Verbindung zu bringen, um einen Teil der Probe zu extrahieren, Zellen der Probe zu lysieren oder DNA aus der Probe zu vervielfältigen, beispielsweise Einrichtungen zur Durchführung einer PCR. Unter einer Analyseeinheit kann insbesondere auch eine Einheit zur Bewegung der Probe innerhalb der Analysevorrichtung verstanden werden und kann beispielsweise eine auslenkbare Membran oder ein Ventil umfassen, insbesondere eine oder mehrere Mebranen als Teil von Pumpen zur
Volumenverdrängung oder als Teil von Ventilen zum Verschließen von mikrofluidischen Kanälen, wobei eine Auslenkung der Membranen hydraulisch oder pneumatisch erfolgen kann. Ferner kann eine Analyseeinheit einen Sensor zur Erfassung von Eigenschaften der Probe umfassen, beispielsweise einen Fluorezenzdetektor, Resonator, Spektroskopiesensor, Nanopartikel-Sensor oder einen Attenuated-Total- Ref lection-Sensor.
Eine solche Einrichtung der zweiten Schnittstelle zur Übermittlung der
Ansteuerung der Analyseeinheiten ist besonders vorteilhaft, da hiermit eine interaktive Analyse der Probe ermöglicht wird. Abhängig von dem oder den ermittelten Ausleseergebnissen des mindestens einen trockenchemischen Testelements kann eine weitere Analyse des biologischen Materials automatisiert angepasst werden, insbesondere indem einzelne Schritte der Analyse angepasst werden und/oder indem ein oder mehrere Schritte der Analyse bis zu einem Erhalt eines gewünschten Ausleseergebnisses wiederholt werden. Somit ist eine
Regelung und Prozesskontrolle der Analyse aufgrund von der durch die ein oder mehreren trockenchemischen Testelemente erhaltenen Informationen möglich.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die mindestens eine Ausleseeinheit mindestens eine optische Erfassungseinheit, beispielsweise eine
Linse oder eine Kamera. Somit kann ein nach einer Kontaktierung der Probe mit einem der Testelemente erfolgter Farbumschlag des Testelements zuverlässig ausgelesen werden. Vorzugsweise sind die erste Schnittstelle und die zweite Schnittstelle in Form einer gemeinsamen Schnittstelle ausgebildet. Dies ermöglicht eine Reduzierung der Elektronik in der Analysevorrichtung und somit eine Einsparung von Bauraum zur kompakteren Ausführung der Analysevorrichtung. Die gemeinsame
Schnittstelle kann dabei entweder die erste und die zweite Schnittstelle als separate Einheiten als auch als eine einzige Schnittstelle umfassen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das mindestens eine trockenchemische Testelement entnehmbar in der Analysevorrichtung
angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass benutzte Testelemente auf einfache Art und Weise durch unbenutzte Testelemente ersetzt werden können. Bevorzugt weist die Analysevorrichtung Öffnung auf, durch welche die Testelemente in die Analysevorrichtung eingeführt und entnommen werden können.
Die Erfindung betrifft auch eine Steuervorrichtung mit mindestens einer
Schnittstelle, wobei die mindestens eine Schnittstelle eingerichtet ist, mit der erfindungsgemäßen Analysevorrichtung für eine Regelung oder Steuerung der Analysevorrichtung zu kommunizieren. Ferner ist die Steuervorrichtung eingerichtet, ein über die mindestens eine Schnittstelle empfangenes
Ausleseergebnis der mindestens einen Ausleseeinheit der Analysevorrichtung in einer Auswertung einer Auswerteeinrichtung zu verarbeiten. Dies hat den Vorteil, dass eine Rückmeldung einer Ansteuerung der Analysevorrichtung durch die Steuervorrichtung in Form des Ausleseergebnisses ausgewertet werden kann und somit eine Überprüfung einer korrekten Steuerung oder Regelung der Analysevorrichtung durch die Steuervorrichtung ermöglicht wird.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung ist die Steuervorrichtung eingerichtet, abhängig von der Auswertung die Analysevorrichtung für eine Regelung der Analyse der Probe anzusteuern. Mit der Steuervorrichtung kann vorteilhafterweise eine interaktive automatisierte Analyse eine Probe
biologischen Materials mit der erfindungsgemäßen Analysevorrichtung ausgeführt werden.
Vorzugsweise umfasst die Steuereinrichtung eine Ausgabeeinheit,
beispielsweise ein Display, zur Anzeige des Ausleseergebnisses, der
Auswertung und/oder von Informationen über die von der Auswerteeinrichtung vorgenommene Ansteuerung der Analysevorrichtung an einen Benutzer. Dies ermöglicht eine Dokumentation und eine Kontrolle durch den Benutzer.
Die Erfindung betrifft auch ein System, insbesondere ein Lab-on-a-Chip-System, zur Analyse einer Probe biologischen Materials, umfassend eine
Analysevorrichtung und eine Steuervorrichtung, wobei die Analysevorrichtung mindestens ein trockenchemisches Testelement für eine Ermittlung von
Eigenschaften der Probe umfasst, wobei das System mindestens eine dem trockenchemischen Testelement zugeordnete Ausleseeinheit umfasst, wobei die Ausleseeinheit einen Teil der Analysevorrichtung oder einen Teil der
Steuervorrichtung bildet, und wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist, ein über die Ausleseeinheit übermitteltes Ausleseergebnis des trockenchemischen Testelements in einer Auswertung einer Auswerteeinrichtung der
Steuervorrichtung zu verarbeiten und abhängig von der Auswertung die
Analysevorrichtung für eine Regelung der Analyse der Probe anzusteuern. Die
Ausführung der Ausleseeinheiten als Teil der Analysevorrichtung hat den Vorteil, dass die mindestens eine Ausleseeinheit in unmittelbarer Nähe des mindestens einen trockenchemischen Testelements für eine zuverlässige Auslese angeordnet werden kann. Wenn die Analysevorrichtung jedoch als Einweg- oder Wegwerfkomponente ausgelegt sein soll, ist es besonders vorteilhaft, die Ausleseeinheiten als Teil der Steuervorrichtung auszubilden, um die
Herstellkosten für die Analysevorrichtung gering zu halten.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Analyse einer Probe biologischen Materials. In einem ersten Schritt wird die Probe in eine Analysevorrichtung zur
Analyse der Probe aufgenommen. In einem zweiten Schritt werden ein oder mehrere Schritte der Analyse der Probe durchgeführt. In einem dritten Schritt wird die Probe mit mindestens einem in der Analysevorrichtung angeordneten trockenchemischen Testelement während oder nach einem der Schritte der Analyse kontaktiert. Dieser Schritt kann somit anschließend und/oder während der Durchführung des zweiten Schrittes vorgenommen werden. In einem vierten Schritt erfolgt eine Auslese des mindestens einen mit der Probe kontaktierten trockenchemischen Testelements über eine dem mindestens einen
trockenchemischen Testelement zugeordnete Ausleseeinheit und eine
Übermittlung eines Ergebnisses der Auslese zu einer Auswerteeinrichtung, insbesondere zu einer Auswerteeinrichtung einer Steuervorrichtung zur
Regelung der Analyse der Analysevorrichtung. In einem fünften Schritt erfolgt eine Auswertung des übermittelten Ergebnisses der Auslese in der
Auswerteeinrichtung.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Verfahren einen sechsten Schritt, wobei eine Ansteuerung der
Analysevorrichtung durch eine die Auswerteeinrichtung umfassende
Steuereinrichtung erfolgt, wobei eine Art der Ansteuerung von der Auswertung abhängt
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Verfahrens wird abhängig von der Auswertung ein noch nicht beendeter Schritt der Analyse für eine vorgegebene Zeitspanne entweder fortgesetzt oder beendet, ein bereits abgeschlossener Schritt der Analyse wiederholt oder ein neuer Schritt der Analyse eingeleitet. Dies hat den Vorteil, dass bei einem unzureichenden Ergebnis einer Auslese eines oder mehrerer trockenchemischer Testelemente die Analyse situationsabhängig automatisiert angepasst werden kann, um die Effektivität und die Effizienz der Analyse zu verbessern. Umgekehrt ist es aber auch von besonderem Vorteil, dass ein noch nicht beendeter Schritt der Analyse vorzeitig abgebrochen werden kann, wenn ein Zwischenergebnis der Analyse basierend auf einer Auslese ein oder mehrere trockenchemischer Testelemente anzeigt, dass eine Fortsetzung des aktuell durchgeführten Schritts nicht weiter erforderlich ist. Damit können vorteilhafterweise Ressourcen, Energie und Zeit eingespart werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens umfasst die Analyse der Probe eine Lyse von Zellen aus der Probe, wobei die Auswertung eine Ermittlung einer Lyseeffizienz umfasst und wobei eine weitere Lyse von Zellen aus der Probe durch die Auswerteeinrichtung angesteuert wird, wenn die ermittelte Lyseeffizienz unterhalb eines vorgegebenen Werts liegt. Dies hat den Vorteil, dass die Lyse von Zellen nur bis zu dem vorgegebenen Wert durchgeführt und anschließend abgebrochen wird und somit Ressourcen und Energie eingespart werden können. Beispielsweise kann die Lyseeffizienz über eine Bestimmung eine Menge oder einer Dichte von Nitrit, Glukose, Hämoglobin, Urobilinogen und/oder Bilirubin durch ein oder mehrerer trockenchemischer Testelemente abgeschätzt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die Analyse der Probe eine Vervielfältigung von DNA aus Zellen aus der Probe, insbesondere mittels einer Polymerasekettenreaktion (PCR), wobei die
Auswertung eine Ermittlung einer Vervielfältigungseffizienz und/oder einer Menge an vervielfältigter DNA umfasst und wobei eine weitere Vervielfältigung von DNA aus Zellen der Probe durch die Auswerteeinrichtung angesteuert wird, wenn die ermittelte Vervielfältigungseffizienz und/oder die ermittelte Menge an vervielfältigter DNA unterhalb eines vorgegebenen Werts liegt. Beispielsweise können die Vervielfältigungseffizient und die Menge an vervielfältigter DNA über eine Bestimmung einer Proteinkonzentration in der Probe, eines spezifischen Gewichts und/oder eines pH-Werts der Probe mittels ein oder mehrerer trockenchemischer Testelemente abgeschätzt werden. Dies hat insbesondere bei der Durchführung einer Polymerasekettenreaktion mit der Analysevorrichtung den Vorteil, dass die Anzahl der durchzuführenden PCR-Zyklen unter Vorgabe einer zu erreichenden Menge an vervielfältigter DNA optimiert werden und damit die Gesamtdauer der PCR reduziert werden kann. Vorzugsweise umfasst die Auswertung durch die Auswerteeinrichtung eine Ermittlung eines pH-Werts, eines Gehalts, einer Konzentration und/oder eines spezifischen Gewichts von Zellen, Pathogenen, insbesondere Bakterien und/oder Viren, DNA, roten und/oder weißen Blutkörperchen, Protein, Nitrit, Glukose, Hämoglobin, Urobilinogen und/oder Bilirubin der Probe.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Analysevorrichtung, der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung und des erfindungsgemäßen
Systems,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems und
Figur 3 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Analysevorrichtung 100. Die Analysevorrichtung 100 umfasst eine erste Öffnung 101 zum Einbringen einer Probe biologischen Materials, beispielsweise Blut, in die Analysevorrichtung 100 sowie eine zweite Öffnung 102 zur Entnahme einer analysierten Probe aus der Analysevorrichtung 100. Die erste und/oder die zweite Öffnung 101, 102 können dabei fluiddicht verschließbar ausgeführt sein, um eine Kontamination einer Umgebung um die Analysevorrichtung zu verringern oder ganz zu vermeiden. Alternativ ist es auch möglich, dass die Analysevorrichtung 100 keine Öffnung zur Entnahme der analysierten Probe umfasst. Die erste Öffnung 101 und die zweite Öffnung 102 sind über eine Serie von Kammern 103, 104, 105, 106 miteinander verbunden, wobei ein oder mehrere Schritte der Analyse der Probe in den Kammern 103, 104, 105, 106 durchgeführt werden können. In den Kammern 103, 104, 105, 106 sind trockenchemische Testelemente 150 und den trockenchemischen Testelementen 150 zugeordnete Ausleseeinheiten 160 zur Auslese der trockenchemischen
Testelemente 150 angeordnet. Bei den Ausleseeinheiten 160 kann es sich um optische Erfassungseinheiten 160 wie beispielsweise Linsen oder Kameras handeln. Die Kammern 103, 104, 105, 106 sind durch Ventile 130 voneinander getrennt. In den Kammern 103, 104, 105, 106 sind ferner Analyseeinheiten 140 zur Durchführung eines oder mehrerer Analyseschritte angeordnet. Bei den
Analyseeinheiten 140 kann es sich insbesondere um Filter, Mixer oder Heizer handeln. Die optischen Erfassungseinheiten 160, die Analyseeinheiten 140 und die Ventile 130 sind über Verbindungen 109 mit einer ersten Schnittstelle 110 und mit einer zweiten Schnittstelle 120 verbunden. Die Verbindungen 109 können dabei elektrische Verbindungen und/oder Lichtleiter umfassen. Die erste
Schnittstelle 110 und die zweite Schnittstelle 120 sind Teil einer gemeinsamen Schnittstelle 115. In diesem Beispiel können die trockenchemischen
Testelemente 150 bei Bedarf durch die erste Öffnung 101 oder durch die zweite Öffnung aus der Analysevorrichtung 100 entnommen und/oder durch andere trockenchemische Testelemente ersetzt werden.
Figur 1 zeigt ebenfalls ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Steuervorrichtung 200 mit einer Schnittstelle 210, wobei die Schnittstelle 210 über elektrische Verbindungen 300 mit der gemeinsamen Schnittstelle 115 der erfindungsgemäßen Analysevorrichtung 100 verbunden ist. Die erste
Schnittstelle 110 ist eingerichtet, ein von den optischen Erfassungseinheiten 160 ermitteltes Ausleseergebnis der trockenchemischen Testelemente 150 nach Kontaktierung mit der in die Analysevorrichtung 100 eingebrachten Probe an die Steuervorrichtung 200 zu übermitteln. Hierbei erfolgt die Übermittelung über die dafür eingerichtete Schnittstelle 210 an eine Auswerteeinrichtung 250 der
Steuervorrichtung 200, wobei die Auswerteeinrichtung 250 programmiert ist, das Ausleseergebnis auszuwerten. Die Steuervorrichtung 200 ist eingerichtet, abhängig von der Auswertung des Ausleseergebnisses die Analysevorrichtung 100 über die Schnittstelle 210 der Steuervorrichtung 200 anzusteuern. Im vorliegenden Beispiel kann die Steuervorrichtung 200 über die Schnittstelle 210 der Steuervorrichtung 200 und über die zweite Schnittstelle 120 der
Analysevorrichtung 100 die Analyseeinheiten 140, die Ventile 130 und die optischen Erfassungseinheiten 160 abhängig von der Auswertung des
Ausleseergebnisses ansteuern.
Beispielsweise kann in einer der Kammern 105 eine Lyse von Zellen einer aufgenommenen Probe als Teile der Analyse durchgeführt werden. In dieser Kammer ist beispielsweise ein trockenchemisches Testelement 150 angeordnet, das vier Messbereiche, beispielsweise vier Teststreifen, beispielsweise aus den Produktserien„Roche Combur-Test ®",„Macherey- Nagel ®",„Health Mate ®",
„Simplex Health ®", für die Ermittlung einer Nitritkonzentration, einer
Glukosekonzentration, einer Hämoglobinkonzentration und einer
Bilirubinkonzentration der Probe umfasst, wobei eine Stärke eines
Farbumschlags mit der jeweiligen Konzentration in der Probe korreliert. Die Farbumschläge der vier Messbereiche werden über die diesem
trockenchemischen Testelement 150 zugeordnete optische
Erfassungseinrichtung 160 ausgelesen und über die erste Schnittstelle 110 und die Schnittstelle 210 der Steuervorrichtung 200 an die Auswerteeinrichtung 250 übermittelt. Um die Auslese des Testelements 150 zu erleichtern, kann eine Lichtquelle, beispielsweise eine LED, zur Beleuchtung des trockenchemischen
Testelements 150 in der Kammer 105 angeordnet sein. Dabei kann die optische Erfassungseinrichtung 160 die Lichtquelle umfassen. Die optische
Erfassungseinrichtung 160 kann beispielsweise eine Kamera sein,
beispielsweise eine CCD- Kamera. Um Streulichteinflüsse zu unterdrücken, können eine oder mehrere der Erfassungseinrichtungen 160 auch einen auf den
Farbumschlag des jeweiligen trockenchemischen Testelements 150
abgestimmten Farbfilter 161 umfassen.
Die Auswerteeinrichtung 250 ist in diesem Beispiel eingerichtet, eine
Lyseeffizienz auf Grundlage der übermittelten Farbumschläge über einen
Rückschluss der Farbumschläge auf die Konzentrationen in der Probe abzuschätzen. Im Falle einer Kamera als optischer Erfassungseinrichtung 160 ist die Steuervorrichtung 200 eingerichtet und kalibriert, die über die Schnittstellen 110, 210 übermittelten Bilddaten auszuwerten, den daraus ausgewerteten Farbumschlägen der Testelemente 150 zugeordnete Konzentrationswerte der Probe zu ermitteln und über einen vorgegebenen Algorithmus aus den ermittelten Konzentrationswerten eine Lyseffizienz abzuschätzen. Beispielsweise kann jedem RGB-Wert eines Bildpunktes eines übermittelten Bildes eine
Konzentration zugeordnet werden, wobei die Zuordnung einer bestimmten Konzentration zu einem RGB-Wert eines Bildpunktes in einem Speicher der
Auswerteeinrichtung 250 hinterlegt sein kann.
Beispielsweise kann eine Abschätzung der Lyseeffizienz von roten
Blutkörperchen über einen durch die Auswerteeinrichtung 250 durchgeführten Vergleich einer über den Teststreifen ermittelten Hämoglobinmenge in Bezug zu einer vorab bestimmten Menge an roten Blutkörperchen in der Probe erfolgen. Die Steuervorrichtung 200 kann eingerichtet sein, abhängig von der Größe einer abgeschätzten Lyseeffizienz, beispielsweise der abgeschätzten Lyseeffizienz von roten Blutkörperchen, die Analysevorrichtung 100 über die Schnittstelle 210 der Analysevorrichtung 200 anzusteuern. Insbesondere wird bei einer
Überschreitung eines vorgegebenen Werts durch die abgeschätzte Lyseeffizienz, beispielsweise 70% im Beispiel der Lyseeffizienz von roten Blutkörperchen, die Probe über eine Öffnung von Ventilen 130 in die nächste Kammer 106 weiterbefördert, während bei einer Unterschreitung die Lyse fortgesetzt wird, bis eine erneut abgeschätzte Lyseeffizienz den vorgegebenen Wert überschreitet.
Vorzugsweise umfasst die Auswerteeinrichtung 200 ein Display 220 zur Anzeige der ermittelten Konzentrationswerte und der abgeschätzten Lyseeffizienz an einen Benutzer. Figur 1 zeigt somit auch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
System 400, welches die Analysevorrichtung 100 und die Steuervorrichtung 200 umfasst, und wobei die Ausleseeinheiten 160 in Form von optischen
Erfassungseinheiten 160 einen Teil der Analysevorrichtung 100 bilden. In Figur 2 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Systems 400 mit einer Analysevorrichtung 100 und einer Steuervorrichtung 200 gezeigt, wobei in diesem Beispiel die Ausleseeinheiten in Form einer einzelnen Ausleseeinheit 160 Teil der Steuervorrichtung 200 sind. Die Ausleseeinheit 160 ist mit der Schnittstelle 210 der Steuervorrichtung 200 und mit der
Auswerteeinrichtung 250 der Steuervorrichtung verbunden und ist eingerichtet, ein über die Schnittstelle 210 übermitteltes optisches Signal auszulesen und an die Aus Werteeinrichtung 250 weiterzuleiten. Die Schnittstelle 210 der
Steuervorrichtung 200 ist über eine als Lichtleiter ausgeführte Verbindung 300 mit der gemeinsamen Schnittstelle 115 der Analysevorrichtung 100 verbunden. In Figur 2 ist beispielhaft ferner eine der Kammern 104 der Analysevorrichtung
100 mit einem trockenchemischen Testelement 150 dargestellt, wobei eine Bild des Testelements 150 über einen mit der Kammer 104 verbunden Lichtleiter 109 an die gemeinsame Schnittstelle 115 übermittelt werden kann. Alternativ zum Lichtleiter 109 kann die Kammer 104 auch einen transparenten Wandabschnitt zu einem Außenbereich der Analysevorrichtung 100 umfassen, so dass ein Bild des Testelements 150 direkt über die als Lichtleiter ausgeführte Verbindung 300 an die Schnittstelle 210 der Steuervorrichtung 200 übermittelt werden kann, wenn die Verbindung 300 zumindest teilweise mit dem transparenten
Wandabschnitt überlappt. Die Anordnung der Ausleseeinheiten als Teil der Steuervorrichtung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Analysevorrichtung eine Einweg- oder Wegwerfkomponente darstellt und damit Herstellkosten für die Analysevorrichtung 100 reduziert werden können.
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens 500.
Dabei erfolgt zunächst eine Aufnahme 501 der Probe in eine Analysevorrichtung zur Analyse der Probe, gefolgt von der Durchführung 502 ein oder mehrerer Schritte der Analyse der Probe. Nach einer Kontaktierung 503 der Probe mit mindestens einem in der Analysevorrichtung angeordneten trockenchemischen Testelement während oder nach einem der Schritte der Analyse erfolgt eine
Auslese 504 des mindestens einen mit der Probe kontaktierten chemischen Testelements über eine dem mindestens einen trockenchemischen Testelement zugeordnete Ausleseeinheit der Analysevorrichtung und eine Ausgabe eines Ergebnisses der Auslese über eine erste Schnittstelle zu einer
Auswerteeinrichtung. In der Auswerteeinrichtung erfolgt eine Auswertung 505 des übermittelten Ergebnisses und daran anschließend eine Ansteuerung 506 der Analysevorrichtung durch eine die Auswerteeinrichtung umfassende
Steuervorrichtung über eine Schnittstelle der Analysevorrichtung, wobei die Art der Ansteuerung von der Auswertung 505 abhängt. Insbesondere kann die Ansteuerung eine Wiederholung der Durchführung 502 ein oder mehrerer Schritte der Analyse oder eine Initiierung eines oder mehrerer weiterer Schritte der Analyse umfassen.

Claims

Ansprüche
1. Analysevorrichtung (100) zur Analyse einer Probe biologischen Materials, wobei die Analysevorrichtung (100) mindestens ein trockenchemisches Testelement (150) für eine Ermittlung von Eigenschaften der Probe umfasst, dadurch
gekennzeichnet, dass die Analysevorrichtung (100) mindestens eine Ausleseeinheit (160) und eine erste Schnittstelle (110) zu einer Auswerteeinrichtung einer
Steuervorrichtung (200) umfasst, wobei mindestens eine der Ausleseeinheiten (160) einem der trockenchemischen Testelemente (150) zugeordnet ist und wobei die erste Schnittstelle (110) eingerichtet ist, ein von der Ausleseeinheit (160) ermitteltes
Ausleseergebnis des mindestens einen trockenchemischen Testelements an die Auswerteeinrichtung (200) für eine Auswertung des Ausleseergebnisses zu
übermitteln.
2. Analysevorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Analysevorrichtung (100) eine zweite Schnittstelle (120) zu der Steuervorrichtung (200) umfasst, wobei die zweite Schnittstelle (120) eingerichtet ist, Ausgaben der Steuervorrichtung (200) zur Regelung der Analyse der Probe an mindestens eine Analyseeinheit (130, 140) der Analysevorrichtung (100) zu übermitteln.
3. Analysevorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mindestens eine Ausleseeinheit (160) mindestens eine optische Erfassungseinheit (160) umfasst, beispielsweise eine Linse oder eine Kamera.
4. Analysevorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Schnittstelle (110) einen mit der mindestens einen Ausleseeinheit (160) verbundenen Lichtleiter umfasst.
5. Analysevorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Schnittstelle (110) in Form einer gemeinsamen Schnittstelle (115) ausgebildet sind.
6. Steuervorrichtung (200) mit mindestens einer Schnittstelle (210), wobei die mindestens eine Schnittstelle (210) eingerichtet ist, mit der Analysevorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4 für eine Regelung oder Steuerung der
Analysevorrichtung (100) zu kommunizieren, wobei die Steuervorrichtung (200) eingerichtet ist, ein über die mindestens eine Schnittstelle (210) empfangenes
Ausleseergebnis der mindestens einen Ausleseeinheit (160) der Analysevorrichtung (100) in einer Auswertung einer Auswerteeinrichtung (250) zu verarbeiten.
7. Steuervorrichtung (200) nach Anspruch 6, wobei die Steuervorrichtung (200) eingerichtet ist, abhängig von der Auswertung die Analysevorrichtung (100) für eine Regelung der Analyse der Probe anzusteuern.
8. Steuervorrichtung (200) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Steuervorrichtung (200) eine Ausgabeeinheit (220), beispielsweise ein Display, zur Anzeige des
Ausleseergebnisses, der Auswertung und/oder von Informationen über eine von der Steuervorrichtung (200) vorgenommene Ansteuerung der Analysevorrichtung (100) umfasst.
9. System (400), insbesondere Lab-on-a-Chip-System, zur Analyse einer Probe biologischen Materials, umfassend eine Analysevorrichtung (100) und eine
Steuervorrichtung (200), wobei die Analysevorrichtung (100) mindestens ein trockenchemisches Testelement (150) für eine Ermittlung von Eigenschaften der Probe umfasst, wobei das System mindestens eine dem trockenchemischen Testelement (150) zugeordnete Ausleseeinheit (160) umfasst, wobei die Ausleseeinheit (160) einen Teil der Analysevorrichtung (100) oder einen Teil der Steuervorrichtung (200) bildet, und wobei die Steuervorrichtung (200) eingerichtet ist, ein über die Ausleseeinheit (160) übermitteltes Ausleseergebnis des trockenchemischen Testelements (150) in einer Auswertung einer Auswerteeinrichtung (250) der Steuervorrichtung (200) zu verarbeiten.
10. System (400) nach Anspruch 9, wobei die Steuervorrichtung (200) eingerichtet ist, abhängig von der Auswertung die Analysevorrichtung (100) für eine Regelung der Analyse der Probe anzusteuern.
11. Verfahren (500) zur Analyse einer Probe biologischen Materials, umfassend die Schritte:
· Aufnahme (501) der Probe in eine Analysevorrichtung zur Analyse der Probe
• Durchführung (502) ein oder mehrerer Schritte der Analyse der Probe
• Kontaktierung (503) der Probe mit mindestens einem in der
Analysevorrichtung (100) angeordneten trockenchemischen Testelement (150) während oder nach einem der Schritte der Analyse
· Auslese (504) des mindestens einen mit der Probe kontaktierten
trockenchemischen Testelements (150) über eine dem mindestens einen
trockenchemischen Testelement (150) zugeordnete Ausleseeinheit (160) und
Übermittlung eines Ergebnis der Auslese zu einer Auswerteeinrichtung (250)
• Auswertung (505) des Übermittelteten Ergebnisses der Auslese in der Auswerteeinrichtung (200)
12. Verfahren (500) nach Anspruch 11, ferner umfassend den Schritt einer Ansteuerung (506) der Analysevorrichtung (100) durch eine die Auswerteeinrichtung (250) umfassende Steuereinrichtung (200), wobei eine Art der Ansteuerung (506) von der Auswertung (505) abhängt.
13. Verfahren (500) nach Anspruch 12, wobei abhängig von der Auswertung ein noch nicht beendeter Schritt der Analyse für eine vorgegebene Zeitspanne entweder fortgesetzt oder beendet wird, ein bereits abgeschlossener Schritt der Analyse wiederholt wird oder ein neuer Schritt der Analyse eingeleitet wird.
14. Verfahren (500) nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Analyse der Probe eine Lyse von Zellen aus der Probe umfasst, wobei die Auswertung eine Ermittlung einer Lyseeffizienz umfasst und wobei eine weitere Lyse von Zellen aus der Probe durch die Auswerteeinrichtung (200) angesteuert wird, wenn die ermittelte Lyseeffizienz unterhalb eines vorgegebenen Werts liegt.
15. Verfahren (500) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Analyse der Probe eine Vervielfältigung von DNA aus Zellen aus der Probe umfasst, insbesondere über eine Polymerase- Kettenreaktion, wobei die Auswertung eine Ermittlung einer Vervielfältigungseffizienz umfasst und wobei eine weitere Vervielfältigung von DNA aus Zellen aus der Probe durch die Auswerteeinrichtung (200) angesteuert wird, wenn die ermittelte Vervielfältigungseffizienz unterhalb eines vorgegebenen Werts liegt.
16. Analysevorrichtung (100), Steuervorrichtung (200), System (400) oder Verfahren (500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswertung eine Ermittlung eines pH-Werts und/oder eines Gehalts und/oder einer Konzentration und/oder eines spezifischen Gewichts von Zellen, Pathogenen, DNA, Blutkörperchen, Protein, Nitrit, Glukose, Urobilinogen und/oder Bilirubin der Probe umfasst.
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