DE102018111478A1 - Cover for placement on a microtiter plate, and kit comprising cover and microtiter plate - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Abdeckung (1) zur Anordnung an eine Mikrotiterplatte (40), sowie ein Kit mit einer Mikrotiterplatte und einer solchen Abdeckung.
Es ist vorgesehen, dass die Abdeckung mehrere mit den Kavitäten (41) der Mikrotiterplatte (40) korrespondierende auf einer Platte (10) angeordnete Kacheln (20) aufweist, die mittelbar oder unmittelbar gegeneinander auf der Platte (10) verschiebbar sind.
The invention relates to cover (1) for placement on a microtiter plate (40), as well as a kit with a microtiter plate and such a cover.
It is provided that the cover has a plurality of tiles (20) arranged on a plate (10) corresponding to the cavities (41) of the microtiter plate (40) and which are displaceable directly or indirectly against one another on the plate (10).
Description
Die Erfindung betrifft eine Abdeckung zur Anordnung an einer Mikrotiterplatte sowie ein Kit welches eine derartige Abdeckung sowie eine hierzu korrespondierende Mikrotiterplatte umfasst.The invention relates to a cover for placement on a microtiter plate and a kit which comprises such a cover and a microtiter plate corresponding thereto.
Die Kenntnisse über die dreidimensionale Struktur biologischer Makromoleküle haben dramatische Auswirkungen sowohl auf die Entwicklung der modernen Biotechnologie als auch in der therapeutischen Behandlung von Krankheiten. So kann z. B. die Bestimmung der dreidimensionalen Struktur eines Proteintargets entscheidende Informationen für die Identifikation und Entwicklung neuer Wirkstoffe liefern, die mit dem jeweiligen Proteintarget interagieren. Die Aufklärung dreidimensionaler Strukturen biologischer Makromoleküle erfolgt am genauesten durch die Röntgenstrukturanalyse. Voraussetzung für die Strukturaufklärung ist, dass die Makromoleküle, wie Proteine oder deren Komplexe, als Einkristalle zur Verfügung stehen.Knowledge of the three-dimensional structure of biological macromolecules has dramatic implications for both the development of modern biotechnology and the therapeutic treatment of disease. So z. For example, determining the three-dimensional structure of a protein target can provide crucial information for the identification and development of new drugs that interact with the particular protein target. The elucidation of three-dimensional structures of biological macromolecules is done most accurately by X-ray structure analysis. The prerequisite for structure elucidation is that the macromolecules, such as proteins or their complexes, are available as single crystals.
Des Weiteren können Kristallisationsmethoden zur Ableitung und Generierung von kristallinen Formulierungen rekombinanter Wirkstoffe beitragen, wobei die Kristallmorphologie einen nicht unerheblichen Einfluss auf die pharmakokinetischen Eigenschaften einer Formulierung haben kann. Auch die Polymorphismenuntersuchung von niedermolekularen Verbindungen synthetischen oder natürlichen Ursprungs kann über Kristallisationsexperimente realisiert werden. Ein weiteres Anwendungsfeld der Kristallisation liegt in deren Eigenschaft als Aufreinigungsmethode für biologische Makromoleküle als auch von niedermolekularen Verbindungen.Furthermore, crystallization methods can contribute to the derivation and generation of crystalline formulations of recombinant drugs, whereby the crystal morphology can have a not inconsiderable influence on the pharmacokinetic properties of a formulation. The polymorphism study of low molecular weight compounds of synthetic or natural origin can be realized by crystallization experiments. Another application field of crystallization lies in its property as a purification method for biological macromolecules as well as of low molecular weight compounds.
Kristallisationsmethoden können sowohl im Klein- als auch im Großmaßstab durchgeführt werden. Üblicherweise wird versucht, Kristalle aus gesättigten Lösungen hochgereinigter Proteine in Anwesenheit einer konzentrierten Lösung entsprechender Salze oder Polymere (Polyethylenglykole usw.) zu gewinnen. Dabei wird den Proteinlösungen das für die Löslichkeit notwendige Wasser in einem bestimmten Zeitablauf mehr oder weniger entzogen (oder im Fall von hydrophoben Protein auch umgekehrt), so dass durch eine Fluktuation der Proteinmoleküle Assoziate unterschiedlicher Größe entstehen können. Das Entstehen von Nukleationskeimen ist die Voraussetzung für die Bildung von Kristallen. Diese Vorgänge werden normalerweise empirisch erprobt durch die Auswahl von verschiedenen Proteinkonzentrationen, von verschiedenen Salzen in variierenden lonenstärkebedingungen, pH-Werten, Puffern, Polymeren, organischen Lösungsmitteln, Temperaturen usw., wobei ein Multiparameterproblem vorliegt. (A. McPherson et al., Introduction to protein crystallization, Acta Crystallographica Section F: Structural Biology Communications, 70, 2014, 2-20)Crystallization methods can be carried out both on a small scale and on a large scale. Usually, it is attempted to recover crystals from saturated solutions of highly purified proteins in the presence of a concentrated solution of corresponding salts or polymers (polyethylene glycols, etc.). In this case, the protein solutions for the solubility water in a certain time is more or less withdrawn (or in the case of hydrophobic protein and vice versa), so that by a fluctuation of the protein molecules associates of different sizes can arise. The emergence of nucleation nuclei is the prerequisite for the formation of crystals. These processes are usually empirically tested by selecting different protein concentrations, different salts in varying ionic strength conditions, pH values, buffers, polymers, organic solvents, temperatures, etc., with a multi-parameter problem. (McPherson, A., et al., Introduction to Protein Crystallization, Acta Crystallographica Section F: Structural Biology Communications, 70, 2014, 2-20).
Es stehen verschiedene Kristallisationsverfahren zur Verfügung. Bei sogenannten BatchVerfahren wird in einem geeigneten Probenträger das zu kristallisierende Protein als konzentrierte Lösung einer vorher deponierten wässrigen Lösung zugegeben oder umgekehrt (
Diese Methode ermöglicht keinen kontinuierlichen Eintritt in die metastabile Region eines Phasendiagramms. Somit geht der große Vorzug der klassischen Kristallisationsverfahren verloren.This method does not allow continuous entry into the metastable region of a phase diagram. Thus, the great advantage of classical crystallization processes is lost.
Eine abgewandelte Methode zum Batchverfahren besteht darin, anstelle des reinen Paraffinöls ein z.B. mit Poly-Dimethylsiloxan (DMS) versetztes Paraffinöl zu verwenden, so dass eine kontinuierliche Wasserdiffusion aus der Lösung stattfindet (
Die Bereitstellung von Kristallen, die für die Strukturaufklärung geeignet sind, ist jedoch oft mit großen Schwierigkeiten verbunden oder nach den bekannten Methoden überhaupt nicht möglich. Häufig kommt es vor, dass eine geordnete Kristallisation aus nicht bekannten Gründen ausbleibt. Das Wechselspiel physikalisch-chemischer Vorgänge, die sich während der Kristallogenese abspielen, ist bis heute nicht eindeutig beschrieben, da sich die Kristallisation bisher einer konsequenten Analyse entzog. Wenn Kristalle erhalten werden, sind diese oft nicht von ausreichender Größe oder Qualität.However, the provision of crystals suitable for structure elucidation often involves great difficulties or is not possible at all according to known methods. Often it happens that an ordered crystallization fails for unknown reasons. The interplay of physico-chemical processes that take place during crystallogenesis is still not clearly described, since crystallization has so far eluded a consistent analysis. When crystals are obtained, they are often not of sufficient size or quality.
In Anbetracht der großen Fortschritte, die in den letzten Jahren bei der Aufklärung/Identifikation von Gen- und Proteinsequenzen durch neue und automatisierte Verfahren erzielt wurden, ist es wünschenswert, die zahlreichen neuen Proteine, die jetzt exprimiert werden können, systematisch mit automatisierten Verfahren zu untersuchen. Auch haben Teilbereiche der Röntgenstrukturanalyse in den letzten Jahren gewaltige Effizienzsteigerungen erfahren. Hierzu trug unter anderem die Bereitstellung von Röntgenstrahlungsquellen hoher Brillianz (Synchrotrone), sowie die Bereitstellung effizienter Hard- und Software für die Dateninterpretation bei. Die bekannten Verfahren zur Kristallisation von biologischen Makromolekülen konnten bislang jedoch nicht auf befriedigende Art und Weise als automatisierte Hochdurchsatzverfahren durchgeführt werden (
Bei automatisierten Diffusionsexperimenten nach der Hängetropfen- oder der Sitztropfen-Methode werden geschlossene Systeme z.B. durch silikonisierte Glasdeckel oder mit selbstklebenden transparenten Folien verschlossen. Bei der Hängetropfen-Methode muss ein Tropfen jeweils auf die Unterseite eines Deckels pipettiert, der Deckel umgedreht und ohne Beeinträchtigung des Tropfens über einem Flüssigkeitsreservoir aufgesetzt werden. Dieses muss luftdicht verschlossen werden. Für einen Roboter ist dies mit relativ vielen aufwändigen Arbeitsschritten verbunden. Derartige automatisierte Verfahren sind nicht attraktiv hinsichtlich Kosten, Geschwindigkeit und Reproduzierbarkeit und lassen sich nur schlecht mit kleinsten Probenvolumina realisieren (siehe auch Chayen und Saridakis, 2002).In automated diffusion experiments by the hanging drop method or the sit-drop method, closed systems are used e.g. closed by siliconized glass lids or with self-adhesive transparent foils. In the case of the hanging drop method, one drop must be pipetted onto the underside of each lid, the lid turned over and placed over a liquid reservoir without affecting the drop. This must be hermetically sealed. For a robot this is associated with relatively many complex steps. Such automated methods are not attractive in terms of cost, speed and reproducibility and are difficult to implement with very small sample volumes (see also Chayen and Saridakis, 2002).
Insbesondere bei der Anwendung kleinster Probenvolumina ist darauf zu achten, dass die Lösung vor Ausdunstung geschützt ist, solange die Systeme nicht z. B. durch Applikation selbstklebender Folien oder durch Deckel, d. h. mechanisch, verschlossen sind.In particular, when using the smallest sample volumes is important to ensure that the solution is protected from evaporation, as long as the systems do not z. B. by application of self-adhesive films or by cover, d. H. mechanically, are closed.
Eine Vielzahl von verschiedenen Vorrichtungen für die Kristallisation von biologischen Makromolekülen existieren. So beschreibt z.B. das
Nachteilig bei den bekannten Systemen ist insbesondere, dass die Abdeckungen für die Mikrotiterplatte, bzw. für die einzelnen Kavitäten dieser Platten, nicht reversibel zu öffnen sind, oder aber das Öffnen einer Kavität nicht separat, also losgelöst von den anderen Kavität, erfolgen kann, sondern vielmehr eine Abdeckung von der Mikrotiterplatte komplett abgenommen wird und somit alle Kavitäten freiliegen. Dies ist insbesondere problematisch, wenn Kristalisationsexperimente manipuliert werden muessen, zum Beispiel im Hinblick auf Traenkexperimente mit Liganden oder mit Gefrierschutzmitteln oder wenn die Kristalle fuer eine Diffraktionsmessung aus ihrer Wachstumsloesung herausgefischt werden muessen. Insbesondere bei flachen Kavitäten, wie zum Beispiel solche, die in der Proteinkristallisation verwendet werden, führt das aufgrund des Oberfläche- / Volumenverhältnisses zu einem beschleunigtem Verdampfen von Lösungsmittel. Dies wiederum kann zu einer dramatischen Beeintraechtigung der Kristallqualitaet bis hin zu einem vollstaendigen Verlust der Streueigenschaften der Kristalle fuehren.A disadvantage of the known systems is in particular that the covers for the microtiter plate, or for the individual cavities of these plates, are not reversible to open, or the opening of a cavity can not separately, ie detached from the other cavity, but instead rather, a cover of the microtiter plate is completely removed and thus exposing all cavities. This is especially problematical when crystalization experiments have to be manipulated, for example with regard to ligand or anti-freeze tracer experiments or when the crystals have to be fished out of their growth solution for a diffraction measurement. Particularly in the case of shallow cavities, such as those used in protein crystallization, this leads to an accelerated evaporation of solvent due to the surface / volume ratio. This, in turn, can lead to a dramatic deterioration of the crystal quality to a complete loss of the scattering properties of the crystals.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Abdeckung für eine Mikrotiterplatte bereitzustellen, in der die Probleme des Stands der Technik behoben oder zumindest reduziert sind. Insbesondere soll eine Abdeckung für möglichst jede Art von Mikrotiterplatte bereitgestellt werden, die ein separates und reversibles Öffnen und Schließen einzelner Kavitäten einer Mikrotiterplatte ermöglicht.The invention is based on the object of providing a cover for a microtiter plate in which the problems of the prior art are eliminated or at least reduced. In particular, a cover should be provided for as far as possible any type of microtiter plate, which allows a separate and reversible opening and closing of individual wells of a microtiter plate.
Diese Aufgabe wird durch eine Abdeckung zur Anordnung an eine Mikrotiterplatte, sowie eine Mikrotiterplatte und ein Kit umfassend eine solche Abdeckung und eine Mikrotiterplatte mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Somit betrifft ein erster Aspekt der Erfindung eine Abdeckung zur Anordnung an eine Mikrotiterplatte, umfassend eine rechteckige Platte zur Auflage auf eine Mikrotiterplatte. Auf dieser Platte sind in Form eines Rasters rechteckige Kacheln angeordnet. Dabei grenzen benachbarte Kacheln mittelbar oder unmittelbar aneinander an. Die Platte weist ferner Durchgangsöffnungen auf, die zu den Kacheln korrespondierend angeordnet sind. Die Position und Größe der Durchgangsöffnungen korrespondieren wiederum zu Kavitäten einer Mikrotiterplatte, an die die erfindungsgemäße Abdeckung im bestimmungsgemäßen Gebrauch angeordnet ist. Das Raster aus Kacheln ist durch mindestens drei auf der Platte angeordnete Begrenzungselemente umrahmt, welche als Anschläge für die Kacheln dienen und diese somit positionieren können. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass benachbarte Kacheln auf der Platte gegeneinander verschiebbar sind.This object is achieved by a cover for placement on a microtiter plate, as well as a microtiter plate and a kit comprising such a cover and a microtiter plate having the features of the independent claims. Thus, a first aspect of the invention relates to a cover for placement on a microtiter plate comprising a rectangular plate for mounting on a microtiter plate. On this plate rectangular tiles are arranged in the form of a grid. Adjacent tiles adjoin each other directly or indirectly. The plate also has passage openings, which are arranged corresponding to the tiles. The position and size of the passage openings in turn correspond to cavities of a microtiter plate to which the cover according to the invention is arranged in the intended use. The grid of tiles is arranged by at least three on the plate Framed boundary elements, which serve as stops for the tiles and thus can position them. According to the invention, it is provided that adjacent tiles on the plate are mutually displaceable.
Die erfindungsgemäße Abdeckung löst die Aufgabe der Erfindung, indem je eine Kachel als Abdeckung für je eine Durchgangsöffnung und mithin je eine Kavität dient. Zum Öffnen der Kavität wird die entsprechende Kachel auf der Platte derart verschoben, dass die Öffnung der Kavität freigesetzt wird. Je nach Position der zu öffnenden Kavität werden dazu benachbarte Kacheln ebenfalls verschoben, wobei durch den Schiebevorgang keine weitere Kavität geöffnet werden muss. Da die Kacheln mittelbar oder unmittelbar aneinander angrenzen, wird beim Verschieben benachbarter Kacheln eine nicht zu öffnende Kavität durch eine benachbarte Kachel abgedeckt, indem diese über die benachbarte Kavität geschoben wird, während die ursprünglich die Öffnung verschließende Kavität um eine Position im Raster weitergeschoben wird. Um eine Öffnung zu schaffen, wird eine Kavität welche am Rand des Raster, also in einer äußeren Zeile oder Spalte des Rasters, angeordnet ist, aus dem Raster heraus auf der Platte verschoben. Vorteilhafterweise wird somit sichergestellt, dass das Öffnen einer Kavität nicht zwingend das Öffnen weiterer Kavitäten bedingt. Darüber hinaus ist der Vorgang des Öffnens einer Kavität reversibel, d. h. nach abschließender Präparation kann die Kavität durch neuerliches Verschieben einer oder mehrerer Kacheln wieder reversibel verschlossen werden. Somit wird ein unkontrollierter Verlust von Lösungsmittel aus den Kavitäten oder auch eine Verunreinigung der Präparate verhindert.The cover of the invention solves the object of the invention by each one tile serves as a cover for each passage opening and thus ever a cavity. To open the cavity, the corresponding tile on the plate is moved so that the opening of the cavity is released. Depending on the position of the cavity to be opened adjacent tiles are also moved, with the sliding process no further cavity must be opened. Since the tiles directly or indirectly adjoin one another, when moving adjacent tiles, a cavity which is not to be opened is covered by an adjacent tile by being pushed over the adjacent cavity, while the cavity originally closing the opening is shifted by one position in the grid. To create an opening, a cavity which is arranged at the edge of the grid, that is, in an outer row or column of the grid, is moved out of the grid on the plate. Advantageously, it is thus ensured that the opening of a cavity does not necessarily necessitate the opening of further cavities. Moreover, the process of opening a cavity is reversible, i. H. After final preparation, the cavity can be reversibly closed again by repositioning one or more tiles. Thus, an uncontrolled loss of solvent from the cavities or contamination of the preparations is prevented.
Unter Raster ist vorliegend eine regelmäßige Anordnung von rechteckigen Punkten bzw. Objekten (vorliegend Kacheln) zu verstehen. Das Raster erstreckt sich in zwei Dimensionen, in Zeilen und Spalten. Bevorzugt weisen benachbarte Zeilen gleiche Spaltenanzahl und benachbarte Spalten gleiche Zeilenanzahl auf. Jede Position einer Kachel ist durch die Zuordnung einer Zeilen- und einer Spaltennummer eindeutig definierbar. Mit anderen Worten, die Kacheln sind gitterartig angeordnet bzw. die Stoßkanten aller Kacheln ergeben eine gitterartige Struktur.In this case, raster is to be understood as a regular arrangement of rectangular points or objects (in the present case tiles). The grid extends in two dimensions, rows and columns. Preferably, adjacent rows have the same number of columns and adjacent columns have the same number of rows. Each position of a tile can be clearly defined by assigning a row and a column number. In other words, the tiles are arranged like a grid or the abutting edges of all tiles result in a grid-like structure.
Die Begrenzungselemente sind Anschläge, die über die Oberfläche der Platte auf der die Kacheln angeordnet sind, also auf der Seite der Platte die bei bestimmungsgemäßen Gebrauch von der Mikrotiterplatte abgewandt ist, herausragen. Sie sind beispielsweise als separate Elemente ausgeführt, welche sich entlang einer Zeile oder einer Spalte des Rasters erstrecken oder aber als Erhebungen auf der Platte ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich sind die Begrenzungselemente mittelbar durch eine Ausnehmung im Bereich des Rasters ausgebildet, derart, dass die Kacheln in einer Ausnehmung der Plattenoberfläche bzw. einem Rücksprung auf der Plattenoberfläche angeordnet sind.The limiting elements are stops which protrude beyond the surface of the plate on which the tiles are arranged, that is to say on the side of the plate which, when used as intended, is remote from the microtiter plate. They are for example designed as separate elements which extend along a row or a column of the grid or formed as elevations on the plate. Alternatively or additionally, the limiting elements are indirectly formed by a recess in the region of the grid, such that the tiles are arranged in a recess of the plate surface or a recess on the plate surface.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Raster der Kacheln in äußerer Form und Größe derart an eine Mikrotiterplatte angepasst ist, dass bei Anordnung der Abdeckung an eine Mikrotiterplatte jede Kavität der Mikrotiterplatte durch je eine Kachel abdeckbar ist. Mit anderen Worten entspricht die Anzahl der Kacheln auch der Anzahl der Kavitäten der Mikrotiterplatte. Der Durchmesser bzw. die Länge und oder Breite einer Kachel entspricht dann bevorzugt dem Abstand benachbarter Kavitäten, wobei sich Abstand auf die Länge zwischen den Mittelpunkten benachbarter Kavitäten bezieht. D. h. die Abdeckung ist je nach Ausgestaltung an einer 6-,12-, 24-,48-, 96-, 384- oder 1536-well Mikrotiterplatte angepasst. Neben der Anpassung der Kachelpositionen und Kachelgrößen an die Lage der Kavitäten der jeweiligen Mikrotiterplatte ist zudem die äußere Form und Größe an die äußere Form und Größe der Mikrotiterplatte angepasst. Mit anderen Worten weißt die Abdeckung mindestens die Größe der die Kavitäten aufweisende Oberfläche der Mikrotiterplatte auf. Besonders bevorzugt ist die Abdeckung ausgebildet, die Mikrotiterplatte zumindest teilweise zu umfassen. Dies ermöglicht eine Art Arretierung, also eine Stabilisierung der Position der Abdeckung auf der Mikrotiterplatte. Mit anderen Worten ergeben sich die Maße des Rasters und insbesondere der äußeren Form der Abdeckung aus den Maßen der Mikrotiterplatte auf der die Abdeckung bei bestimmungsgemäßem Gebrauch angeordnet werden soll.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the grid of the tiles in outer shape and size is adapted to a microtiter plate that each cavity of the microtiter plate can be covered by one tile each with the cover to a microtiter plate. In other words, the number of tiles also corresponds to the number of wells of the microtiter plate. The diameter or the length and / or width of a tile then preferably corresponds to the spacing of adjacent cavities, wherein distance relates to the length between the centers of adjacent cavities. Ie. Depending on the configuration, the cover is adapted to a 6, 12, 24, 48, 96, 384 or 1536-well microtiter plate. In addition to the adaptation of the tile positions and tile sizes to the position of the cavities of the respective microtiter plate, the external shape and size are also adapted to the external shape and size of the microtiter plate. In other words, the cover has at least the size of the cavity of the surface of the microtiter plate. Particularly preferably, the cover is designed to at least partially enclose the microtiter plate. This allows a kind of locking, so stabilizing the position of the cover on the microtiter plate. In other words, the dimensions of the grid and in particular the outer shape of the cover from the dimensions of the microtiter plate on which the cover is to be placed under normal use.
Hierzu weist die Abdeckung auf der von den Kacheln abgewandten Seite ein Stabilisierungselement auf, welches bevorzugt als Rahmen, als Anschlag oder aber als Klammer bzw. Federelement ausgebildet ist. Bei Ausgestaltungen unter Verwendung von Anschlägen werden die Anschläge bevorzugt, insbesondere benachbart zueinander, verwendet, die an gegenüberliegenden und/oder benachbarten Kanten der Abdeckung angeordnet sind. Unter einem Rahmen sollen vorliegend vier umlaufend um die Abdeckung angeordnete, senkrecht miteinander verbundene Rahmenelemente verstanden werden, wobei zumindest eines der Rahmenelemente lösbar mit den benachbarten Rahmenelementen verbunden ist. Dies ermöglicht ein Einschieben einer Mikrotiterplatte unter die Platte. Zusätzlich kann der Rahmen, welcher bevorzugt eine lichte Höhe aufweist die der Höhe einer Mikrotiterplatte entspricht, eine geschlossene Grundfläche aufweisen, die auf der der Platte gegenüberliegenden Seite des Rahmens angeordnet ist. Beim Unterschieben der Mikrotiterplatte unter die Platte kommt die Mikrotiterplatte auf der Grundfläche zu liegen, so dass vorteilhafter Weise die Abdeckung in Anordnung an die Mikrotiterplatte transportiert werden kann ohne dass es zu einem Verrutschen oder Verschieben der Platte gegen die Oberfläche der Mikrotiterplatte kommt.For this purpose, the cover on the side facing away from the tiles on a stabilizing element, which is preferably designed as a frame, as a stop or as a clamp or spring element. In embodiments using stops, the stops are preferably used, in particular adjacent to one another, which are arranged on opposite and / or adjacent edges of the cover. In the present case, a frame is to be understood as four frame elements which are arranged circumferentially around the cover and are interconnected perpendicularly, wherein at least one of the frame elements is detachably connected to the adjacent frame elements. This allows insertion of a microtiter plate under the plate. In addition, the frame, which preferably has a clear height which corresponds to the height of a microtiter plate, may have a closed base surface which is arranged on the side of the frame opposite the plate. When pushing the microtiter plate under the plate, the microtiter plate comes to lie on the base, so that advantageously transported the cover in arrangement on the microtiter plate can be without causing slippage or displacement of the plate against the surface of the microtiter plate.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass auf der Platte ferner eine Ausweichposition, insbesondere in Form einer Ausnehmung in einem Begrenzungselement, angeordnet ist. Diese Ausnehmung korrespondiert derart mit dem Raster, dass eine Kachel auf der Platte in die Ausweichposition verschiebbar ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass genau eine Kachel aus dem Raster herausschiebbar ist und somit genau eine Position des Rasters und mithin genau eine Kavität geöffnet wird. Mit Vorteil umfasst die Abdeckung ein Blockierelement, welches stoffschlüssig in die Ausweichposition einbringbar ist und diese Position gegenüber einer benachbarten Kachel blockiert. Dies verhindert ein versehentliches Verschieben einer Kachel in die Ausweichposition und stellt somit die Dichtigkeit der Abdeckung sicher.In a further preferred embodiment, provision is made for a deflection position, in particular in the form of a recess in a delimiting element, to be arranged on the plate. This recess corresponds to the grid in such a way that a tile on the plate is displaceable into the evading position. This embodiment has the advantage that exactly one tile can be pushed out of the grid and thus exactly one position of the grid and consequently exactly one cavity is opened. Advantageously, the cover comprises a blocking element, which is cohesively introduced into the avoidance position and blocks this position with respect to an adjacent tile. This prevents accidental displacement of a tile in the avoidance position and thus ensures the tightness of the cover.
Alternativ weist die Abdeckung mehrere Ausweichpositionen auf, welche insbesondere entlang einer Zeile oder einer Spalte angeordnet sind, wobei vorzugsweise eine Anzahl der Ausweichpositionen einer Anzahl der Spalten bzw. Zeilen entspricht. In dieser Ausgestaltung sind gleichzeitig mehrere Positionen, maximal so viele wie Ausweichpositionen vorhanden sind, zu öffnen, da je eine Kachel in je eine Ausweichposition verschoben werden kann.Alternatively, the cover has a plurality of avoidance positions, which are arranged in particular along a row or a column, wherein preferably a number of the avoidance positions corresponds to a number of columns or rows. In this embodiment, a plurality of positions, at most as many as avoidance positions are available to open at the same time, since ever a tile can be moved in each one evasive position.
Mit Vorteil weist die Platte ferner zumindest ein Führungselement auf, welches die Verschiebbarkeit der Kacheln in Richtung einer Zeile und/oder einer Spalte des Rasters beschränkt und/oder in einer anderen Richtung entlang des Führungselements unterstützt. Die Führungselemente sind bevorzugt mit der Platte verbunden. Ein Führungselement im Sinne dieser Ausgestaltung ist ein längs entlang einer Zeile oder einer Spalte des Rasters erstrecktes Element, beispielsweise eine Schiene, welches ausgebildet ist, eine Verschiebung parallel zum Führungselement zu erlauben, eine Verschiebung senkrecht hierzu, insbesondere in Richtung des Führungselements jedoch bevorzugt zu unterbinden. Hierzu weist das Führungselement bevorzugt einen Bereich auf, in dem ein Bereich der Kachel mit dem Führungselement überlappt. Führungselemente sind vorzugsweise auf der den Kacheln zugewandten Seite der Platte und/oder auf der den Kacheln abgewandten Seite der Platte angeordnet. Bei einer Anordnung auf der der Kacheln zugewandten Seite sind die Führungselemente bevorzugt an den Begrenzungselementen angeordnet bzw. Teil der Begrenzungselemente. Alternativ oder zusätzlich sind Führungselemente zwischen jeder Spalte oder jeder Zeile des Rasters angeordnet. Hierbei ist es entweder möglich, dass die Kacheln derart auf dem Führungselement aufliegen, dass zwei benachbarte Kacheln einander kontaktieren und sowohl die Kontaktkante, als auch Teile der beiden benachbarten Kacheln auf dem Führungselement aufliegen. Hierbei ist eine Verschieblichkeit der Kacheln sowohl längs als auch quer zum Führungselement möglich. Alternativ dazu ist ein Führungselement zwischen benachbarten Kacheln angeordnet, sodass die Kacheln keinen Kontakt zueinander haben oder nur in einem Teilbereich der Kante einander kontaktieren und eine Verschieblichkeit der Kacheln auf der Platte somit nur parallel zum Führungselement möglich ist. Hierbei müssen mehrere Ausweichpositionen vorgesehen sein, insbesondere so viele Ausweichpositionen wie das Raster Spalten aufweist, wenn die Führungselemente zwischen den Kacheln entlang der Spalten angeordnet sind bzw. so viele Ausweichpositionen wie das Raster Zeilen aufweist, wenn die Führungselemente zwischen den Kacheln entlang der Zeilen des Rasters angeordnet sind. Die letztgenannte Ausgestaltung bietet insbesondere den Vorteil einer Stabilisierung und Dichtigkeit der Platte. Zudem ist zum Öffnen einer beliebigen Durchgangsöffnung der Platte stets nur eine Verschiebung, bzw. Schiebebewegungen, notwendig.Advantageously, the plate further comprises at least one guide element which limits the displaceability of the tiles in the direction of a row and / or a column of the grid and / or supports it in another direction along the guide element. The guide elements are preferably connected to the plate. A guide element in the sense of this embodiment is a longitudinally along a row or a column of the grid element extended, for example, a rail which is designed to allow a displacement parallel to the guide element, a displacement perpendicular thereto, but preferably in the direction of the guide member preferably to prevent , For this purpose, the guide element preferably has an area in which a region of the tile overlaps with the guide element. Guide elements are preferably arranged on the side facing the tiles of the plate and / or on the side facing away from the tiles of the plate. In an arrangement on the side facing the tiles, the guide elements are preferably arranged on the boundary elements or part of the boundary elements. Alternatively or additionally, guide elements are arranged between each column or row of the grid. In this case, it is either possible for the tiles to rest on the guide element such that two adjacent tiles contact one another and both the contact edge and parts of the two adjacent tiles rest on the guide element. Here, a mobility of the tiles both longitudinally and transversely to the guide element is possible. Alternatively, a guide element between adjacent tiles is arranged so that the tiles have no contact with each other or contact only in a portion of the edge each other and a displacement of the tiles on the plate thus only parallel to the guide element is possible. In this case, a plurality of alternative positions must be provided, in particular as many alternative positions as the grid has columns, if the guide elements between the tiles along the columns are arranged or as many alternative positions as the grid lines, if the guide elements between the tiles along the rows of the grid are arranged. The latter embodiment offers the particular advantage of stabilization and tightness of the plate. In addition, only one shift, or sliding movements, is always necessary to open any passage opening of the plate.
Die Führungselemente können sich jeweils über die komplette Länge bzw. Breite des Rasters erstrecken, was in einen Stabilitätsvorteil der Platte resultiert, oder aber entlang der Stoßkanten benachbarter Kacheln angeordnet sein, wobei entlang der Stoßkante zweier benachbarter Zeilen und/oder zweier benachbarter Spalten mehrere zueinander beabstandete Führungselemente hintereinander angeordnet sind. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann bevorzugt, wenn die Führungselemente, die auf der Platte angeordnet sind, durch deren Anordnung und Höhe eine Verschieblichkeit der Kacheln lenken und auf zwei Richtungen, nämlich in Spaltenrichtung und in Zeilenrichtung, beschränken. In dieser Ausgestaltung ist nur eine Ausweichpositionen erforderlich, sodass sie vorteilhafterweise eine größere Zahl an Freiheitsgraden bietet.The guide elements can each extend over the entire length or width of the grid, which results in a stability advantage of the plate, or be arranged along the abutting edges of adjacent tiles, along the abutting edge of two adjacent rows and / or two adjacent columns more spaced apart Guide elements are arranged one behind the other. This embodiment is particularly preferred when the guide elements, which are arranged on the plate, direct by the arrangement and height of a mobility of the tiles and in two directions, namely in the column direction and in the row direction limit. In this embodiment, only one alternative position is required, so that it advantageously offers a greater number of degrees of freedom.
Mit besonderem Vorteil ist die Platte im Bereich des Rasters als Gitter ausgebildet, welches sich entlang von Stoßkanten benachbarter Kacheln erstreckt. Dies hat den Vorteil, dass größtmögliche Durchgangsöffnungen in der Platte entstehen und zudem die Gitterstreben stabilisierende Wirkung auf die Platte haben und zusätzlich als Führungselement für die Kacheln dienen können. Dabei weisen die Gitterstreben bevorzugt eine maximale Breite auf, die dem kleinsten Abstand zweier benachbarter Kavitätenränder einer korrespondierenden Mikrotiterplatte entspricht.With particular advantage, the plate is formed in the region of the grid as a grid, which extends along abutting edges of adjacent tiles. This has the advantage that the largest possible through holes in the plate arise and also have the lattice struts stabilizing effect on the plate and can also serve as a guide element for the tiles. In this case, the lattice struts preferably have a maximum width which corresponds to the smallest distance between two adjacent cavity edges of a corresponding microtiter plate.
Weiter bevorzugt weisen die Kacheln einen Überlappungsbereich mit benachbarten Kacheln und/oder mit Begrenzungselementen auf. Besonders bevorzugt ist der Überlappungsbereich als formschlüssige Verbindung, insbesondere als Nut-Feder-Verbindung, ausgebildet. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil einer Stabilisierung und Fixierung der Kacheln aneinander, wobei dennoch alle Freiheitsgrade bezüglich der Verschiebung in Richtung der Rasterkoordinaten bestehen. Besonders die Ausgestaltung als Nut-Feder Verbindung ermöglicht, dass auch ohne Führungsschienen oder Gitterstreben oberhalb der Kacheln, also auf der von der Platte abgewandten Seite der Kacheln, die Kacheln nicht lateral zur Platte ausweichen können, was zu einer erhöhten Dichtigkeit der Abdeckung und zu einer erhöhten Positionsstabilität der Kacheln führt.More preferably, the tiles on an overlap region with adjacent tiles and / or with boundary elements. Particularly preferably, the overlapping region is in the form of a positive connection, in particular as tongue and groove Connection, trained. This embodiment offers the advantage of stabilizing and fixing the tiles to one another, wherein nevertheless all degrees of freedom with respect to the displacement exist in the direction of the grid coordinates. In particular, the configuration as a tongue and groove connection allows that even without guide rails or lattice struts above the tiles, ie on the side facing away from the plate side of the tiles, the tiles can not escape laterally to the plate, resulting in increased tightness of the cover and a increased positional stability of the tiles leads.
Um eine Dichtigkeit der Abdeckung zu erhöhen und somit bei bestimmungsgemäßem Gebrauch ein Entweichen von Lösungsmittel aus den Kavitäten zu vermindern, ist bevorzugt vorgesehen dass die Platte, die Kacheln und/oder das Führungselement bzw. die Führungselemente ein Dichtelement aufweist bzw. aufweisen.In order to increase the tightness of the cover and thus to reduce the escape of solvent from the cavities when used as intended, it is preferably provided that the plate, the tiles and / or the guide element or the guide elements have or have a sealing element.
Das Dichtelement ist beispielsweise umlaufend um eine Durchgangsöffnung auf einer Oberfläche der Platte auf der der Kacheln zugewandten und oder auf der der Kacheln abgewandten Seite angeordnet, sodass das Dichtelement einen fluiddichten Kontakt zwischen Platte und Kachel, bzw. bei bestimmungsgemäßen Gebrauch zwischen Platte und Mikrotiterplatte, ausbildet. Diese Ausgestaltung stellt insbesondere sicher, dass Lösungsmittel aus unterschiedlichen Kavitäten, welche in die Gasphase gelangen, sich in der Gasphase oder als Kondensat vermischen und anschließend wieder in die Kavitäten gelangen. Somit kann eine Vermischung von Lösungsmittel in unterschiedlichen Kavitäten wirkungsvoll verhindert werden. Alternativ oder zusätzlich ist je ein Dichtelement auf einer Kachel angeordnet, wobei das Dichtelement beispielsweise entlang eines umlaufenden Randes der Kacheln und/oder auf einer der Platte zugewandten Oberfläche der Kacheln angeordnet ist.The sealing element is, for example, circumferentially arranged around a passage opening on a surface of the plate on the side facing the tiles and or on the side facing away from the tiles, so that the sealing element forms a fluid-tight contact between plate and tile, or when used as intended between plate and microtiter plate , This embodiment ensures, in particular, that solvents from different cavities which enter the gas phase mix in the gas phase or as condensate and then return to the cavities. Thus, mixing of solvent in different cavities can be effectively prevented. Alternatively or additionally, in each case a sealing element is arranged on a tile, wherein the sealing element is arranged, for example, along a circumferential edge of the tiles and / or on a surface of the tiles facing the tile.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kacheln auf einer der Platte abgewandten Seite eine Ausnehmung und/oder eine Erhebung zur Anordnung eines Werkzeugs oder eines Fingers aufweisen. Dies ermöglicht einer sichere und zielgenaue Verschiebung einer Kachel bzw. einer Kachelreihe, in dem beispielsweise ein Werkzeug in die Ausnehmungen bzw. an die Erhebung angelegt wird und über das Werkzeug gezielt Druck in eine Richtung auf die Kacheln ausgeübt wird, sodass die Kacheln und gegebenenfalls die benachbarte Reihe verschoben werden. Bevorzugt handelt es sich bei der Ausnehmung um ein Loch, welches weniger tief als die Kacheln dick ist und einen Durchmesser aufweist der beispielsweise dem äußeren Umfang einer Kugelschreiberspitze oder aber der äußeren Form einer Spatelspitze entspricht. Dies sind Gegenstände, die in einem Labor ständig vorrätig sind und somit leicht als Schiebewerkzeug dienen können ohne extra für die erfindungsgemäße Abdeckung angefertigt werden. Darüber hinaus ermöglicht diese Ausgestaltung die Anwendung der erfindungsgemäßen Abdeckung in der Automatisierung, wenn beispielsweise das Werkzeug Teil eines Roboters ist.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the tiles on a side facing away from the plate have a recess and / or a survey for the arrangement of a tool or a finger. This allows a safe and accurate displacement of a tile or a row of tiles, in which, for example, a tool is placed in the recesses or on the survey and the tool targeted pressure is exerted in one direction on the tiles, so that the tiles and possibly the be moved adjacent row. Preferably, the recess is a hole that is less deep than the tiles thick and has a diameter that corresponds, for example, the outer circumference of a ballpoint pen tip or the outer shape of a spatula tip. These are items that are constantly in stock in a laboratory and thus can easily serve as a sliding tool without being made especially for the cover of the invention. In addition, this embodiment allows the application of the cover according to the invention in automation, for example, if the tool is part of a robot.
Ferner ist bevorzugt, wenn die Kacheln aus einem Material gefertigt sind, welches zumindest teilweise transparent ist und somit einen Blick durch die Durchgangsöffnung hindurch erlaubt. Somit können bei bestimmungsgemäßen Gebrauch der erfindungsgemäßen Abdeckung die Fortschritte in der jeweiligen Kavität beobachtet werden, ohne die Kavität öffnen zu müssen.It is further preferred if the tiles are made of a material which is at least partially transparent and thus allows a view through the through opening. Thus, with proper use of the cover according to the invention, the progress in the respective cavity can be observed without having to open the cavity.
Alternativ oder zusätzlich weisen auch die Kacheln je eine Durchgangsöffnung auf, die mit einer insbesondere transparenten Folie oder einem Septum fluid- und/oder gasdicht verschlossen ist. In dieser Ausführung ist die Folie vorzugsweise ebenfalls transparent ausgeführt und ermöglicht einen freien Blick durch die Durchgangsöffnung der Platte. Eine Durchgangsöffnung in einer Kachel, die insbesondere mit einem Septum verschlossen ist, bietet zum einen die oben beschriebenen Vorteile der erfindungsgemäßen Abdeckung, insbesondere dass jede Kavität einer Mikrotiterplatte separat und unabhängig von den anderen geöffnet und verschlossen werden kann. Zudem ist es jedoch auch möglich, insbesondere automatisiert mehrere Kavitäten, insbesondere alle Kavitäten, gleichzeitig zu pipettieren, ohne alle Kacheln zu verschieben oder die erfindungsgemäße Abdeckung entfernen zu müssen.Alternatively or additionally, the tiles also each have a passage opening, which is closed in a fluid-tight and / or gas-tight manner by means of a transparent foil or a septum, in particular. In this embodiment, the film is preferably also made transparent and allows a clear view through the passage opening of the plate. A passage opening in a tile, which is closed in particular with a septum, on the one hand offers the above-described advantages of the cover according to the invention, in particular that each cavity of a microtiter plate can be opened and closed separately and independently of the others. In addition, however, it is also possible, in particular automatically, to pipette several cavities, in particular all cavities, at the same time, without having to displace all the tiles or having to remove the cover according to the invention.
Bei der Folie handelt es sich vorzugsweise um eine sogenannte Heißsiegelfolie, welche thermisch auf die Kacheln aufgeschweißt wird. Diese haben den Vorteil, dass eine absolute Luft- und Feuchtigkeitsdichtigkeit gewährleistet werden kann.The film is preferably a so-called heat-sealing film, which is thermally welded onto the tiles. These have the advantage that an absolute air and moisture tightness can be guaranteed.
Das Material der Abdeckung und insbesondere der Kacheln weist im Wesentlichen die Eigenschaften auf, die die Materialien aufweisen aus denen herkömmliche Mikrotiterplatte gefertigt sind. Somit ist die erfindungsgemäße Abdeckung und insbesondere die Kacheln aus transparenten, chemikalien-und/oder temperaturresistenten, spritzgussfähigen Materialien gefertigt. Bevorzugt eignen sich Kunststoffe, insbesondere thermoplastische oder duroplastische Kunststoffe wie beispielsweise Polyvinylchlorid, Polypropylen oder Polystyrol. The material of the cover and in particular of the tiles has substantially the properties that comprise the materials from which conventional microtiter plate are made. Thus, the cover according to the invention and in particular the tiles made of transparent, chemical and / or temperature-resistant, injection-moldable materials. Preference is given to plastics, especially thermoplastic or thermosetting plastics such as polyvinyl chloride, polypropylene or polystyrene.
Bevorzugt wird die Platte sowie die daran angeordneten Begrenzungselemente und/oder die daran angeordneten Führungselemente einstückig, beispielsweise durch Spritzgussverfahren oder mittels Druckverfahren (3D Drucker), hergestellt.Preferably, the plate and the limiting elements arranged thereon and / or the guide elements arranged thereon are produced in one piece, for example by injection molding or by means of printing processes (3D printers).
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kit umfassend eine Mikrotiterplatte und eine erfindungsgemäße Abdeckung in einer der vorgenannten Ausgestaltungen. Neben den vorgenannten Vorteilen bietet das Kit die Möglichkeit der modularen Ausgestaltung der Abdeckung und der Mikrotiterplatte, wobei insbesondere die Führungselemente oder aber zusätzliche Führungsschienen zur Fixierung der Mikrotiterplatte an die Abdeckung lösbar mit der erfindungsgemäßen Abdeckung verbunden oder verbindbar sind. Bevorzugt ist das Kit in einer sterilen Verpackung, insbesondere zum Einmalgebrauch, angeordnet. Another aspect of the invention relates to a kit comprising a microtiter plate and a cover according to the invention in one of the aforementioned embodiments. In addition to the aforementioned advantages, the kit offers the possibility of modular design of the cover and the microtiter plate, wherein in particular the guide elements or additional guide rails for fixing the microtiter plate to the cover are detachably connected or connectable to the cover according to the invention. The kit is preferably arranged in a sterile packaging, in particular for single use.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the remaining, mentioned in the dependent claims characteristics.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar. So ist beispielsweise die erfindungsgemäße Abdeckung bevorzugt auch separat, also ohne Anordnung im Kit, modular ausführbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application are, unless otherwise stated in the individual case, advantageously combinable with each other. Thus, for example, the cover of the invention is preferably also separately, so without arrangement in the kit, modular executable.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Abdeckung mit Mikrotiterplatte in einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, -
2 eine schematische Darstellung einer Abdeckung mit Mikrotiterplatte in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, -
3 eine schematische Darstellung einer Abdeckung in einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, -
4 eine schematische Darstellung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Abdeckung in der zweiten Ausführungsform und -
5 eine schematische Explosionsdarstellung eines Kits mit Mikrotiterplatte und Abdeckung in der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
-
1 a schematic representation of a cover with a microtiter plate in a first preferred embodiment of the invention, -
2 a schematic representation of a cover with a microtiter plate in a second preferred embodiment of the invention, -
3 a schematic representation of a cover in a third preferred embodiment of the invention, -
4 a schematic representation of the operation of the cover according to the invention in the second embodiment and -
5 a schematic exploded view of a kit with microtiter plate and cover in the first preferred embodiment of the invention.
Die erfindungsgemäße Abdeckung
Wie in der Schnittansicht zu sehen, sind die Begrenzungselemente
Die Begrenzungselemente
Darüber hinaus ist ebenfalls einstückig mit der Platte
Die Platte
Alternativ sind Durchgangsöffnungen
Die Platte
Die Kacheln
Optional weist die Kachel
Umlaufend entlang der Kanten einer Kachel
In der gezeigten Ausführungsform der
Insbesondere die Begrenzungselemente
Die Kacheln
Die in
In
Die in
In
Entsprechend erfolgt die Öffnung jeder beliebigen Position in der Ausführung der Abdeckung
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Abdeckung cover
- 1010
- Platteplate
- 1111
- Begrenzungselementlimiting element
- 11a11a
- zusätzliches Begrenzungselementadditional limiting element
- 1212
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 1313
- Rahmen / RahmenelementFrame / frame element
- 1414
- Ausweichpositionevasive position
- 1515
- Führungselementguide element
- 15a15a
- Federfeather
- 15b15b
- Nutgroove
- 1616
- Rastergrid
- 16a16a
- Zeilerow
- 16b16b
- Spaltecolumn
- 16c16c
- geöffnete Position open position
- 2020
- Kacheltile
- 2121
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 2222
- Mittel (Ausnehmungen und/oder Erhebung)Means (recesses and / or survey)
- 2323
- Federfeather
- 2424
- Nutgroove
- 2525
- Folie foil
- 4040
- Mikrotiterplattemicrotiter plate
- 4141
- Kavität cavity
- 100100
- KitKit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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