DE10319712A1

DE10319712A1 - Apparatus for duplicating reactions of samples, of biological molecules in microbiology, has a reaction vessel clamped over the sample holding zone wholly covered by the lower vessel openings

Info

Publication number: DE10319712A1
Application number: DE2003119712
Authority: DE
Inventors: Eberhard Prof. Dr.med. Straube; Stefan Russwurm
Original assignee: SIRS Lab GmbH
Current assignee: SIRS Lab GmbH
Priority date: 2003-05-02
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2004-11-25

Abstract

The apparatus to hold samples, during duplicating reaction processes, has a carrier (1) as a microscope slide with at least one zone (2) to take applied nucleic acids, and a reaction vessel (4). The carrier is placed on a holding surface (3). The reaction vessel has parallel upper and lower horizontal sides, with vertical side surfaces. The reaction vessel has at least one reaction chamber (7) with openings at the upper and lower sides. The reaction vessel is held at the carrier in a positive fit at its under side, so that the lower openings wholly cover the sample holding zone. The reaction vessel is clamped in place by clips (5), which engage side grooves (6) and the holding surface.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufnahme von Nukleinsäuren bei der Durchführung von Reaktionen zur Vervielfältigung dieser Nukleinsäuren in einem Gerät zur Temperaturerzeugung und -steuerung.The The invention relates to a device for receiving nucleic acids the implementation of reactions to duplication of these nucleic acids in one device for temperature generation and control.

In der Molekularbiologie sind heutzutage Reaktionen zur Vervielfältigung biologischer Moleküle gut etabliert und haben ein breites Anwendungsspektrum. Insbesondere hat sich als Standardverfahren zur Vervielfältigung von Desoxyribonukleinsäure (DNS) die Polymerase-Kettenreaktion (Polymerase-Chain-Reaction, PCR), durchgesetzt. Weitere häufig verwandte Reaktionen sind z.B. die Ligase-Chain-Reaction (LCR), die Nucleic Acid Sequence-Based Amplification (NASBA), oder die Strand Displacement Amplification (SDA). Die letzteren beiden Reaktionen laufen unter isothermen Bedingungen ab, die PCR und LCR innerhalb spezifischer Temperaturzyklen. Die zu vervielfältigenden Moleküle werden dazu mit den erforderlichen, reaktionstypabhängigen Reagenzien und Enzymen in einem Reaktionsgefäß in flüssiger Form gemischt und entsprechend eines vorgegebenen Protokolls behandelt. Die Reaktionsgefäße sind meist aus Kunststoff und haben eine etwa zylindrische, sich nach unten verjüngende Form. Sie sind mit einem dicht verschließbaren Deckel versehen und zur Aufnahme eines bestimmten Reaktionsvolumens geeignet. Die Steuerung der Temperaturzyklen wird mit Hilfe von Thermocyclern durchgeführt, die eine speziell angepaßte Aufnahmevorrichtung für die Reaktionsgefäße besitzen.In Molecular biology is now a replication reaction biological molecules well established and have a wide range of applications. In particular has proven to be the standard method for replication of deoxyribonucleic acid (DNA) the polymerase chain reaction (Polymerase chain reaction, PCR). More often related Reactions are e.g. the ligase chain reaction (LCR), the nucleic Acid Sequence-Based Amplification (NASBA), or Strand Displacement Amplification (SDA). The latter two reactions go under isothermal conditions, the PCR and LCR within specific Temperature cycles. The molecules to be duplicated are with the required reaction type-dependent reagents and enzymes in a reaction vessel in liquid form mixed and treated according to a specified protocol. The reaction vessels are mostly made of plastic and have an approximately cylindrical shape tapering below Shape. They are provided with a sealable lid and suitable for taking up a certain reaction volume. The control the temperature cycles are carried out with the help of thermal cyclers which a specially adapted Cradle for have the reaction vessels.

In letzter Zeit haben Verfahren zunehmend an Bedeutung gewonnen, bei denen die Vervielfältigungsreaktion auf Objektträgern durchgeführt wird, wie beispielsweise in dem Artikel von Strizhkov et al., BioTechniques 29 (4), 2000, S. 844-857 beschrieben. Hier findet die Vervielfältigung der Nukleinsäuren mit auf dem Objektträger immobilisierten spezifischen Primern statt. Dabei ist beispielsweise der forward-Primer durch einen Abstandshalter auf der Oberfläche des Objektträgers immobilisiert und der markierte reverse-Primer befindet sich in der Reagenzienlösung. Auf diese Weise läßt sich beispielsweise hochempfindlich die DNS von verschiedenen Mikroorganismen nachweisen. Um nun die Vervielfältigungsreaktionen auf einem Objektträger stattfinden lassen zu können, wird ein Reaktionsraum benötigt, in dem die Reaktion ablaufen kann. Um einen solchen Reaktionsraum zu schaffen, werden im Stand der Technik verschiedene Möglichkeiten beschrieben.In Processes have become increasingly important recently which the replication reaction on slides carried out as for example in the article by Strizhkov et al., BioTechniques 29 (4), 2000, pp. 844-857. Reproduction takes place here of nucleic acids with on the slide immobilized specific primers instead. Here is for example the forward primer by a spacer on the surface of the slide immobilized and the marked reverse primer is in the reagent solution. In this way for example, the DNA of various microorganisms is highly sensitive prove. Now about the replication reactions on a slide to be able to take place a reaction space is required in which the reaction can take place. To such a reaction space too create, there are various possibilities in the prior art described.

Im o.g. Artikel wird ein mit Gelpads bestückter Objektträger beschrieben, welcher mit In-situ-Rahmen beklebt ist, die als Abstandshalter funktionieren. Über diesen In-situ-Rahmen wird ein mit Öffnungen versehener Quarzblock fixiert. Auf diese Weise entsteht zwischen dem Objektträger und dem Quarzblock ein Hohlraum, der als Reaktionsraum dient. Durch die Öffnungen werden nun die Reagenzien und die Probe eingefüllt. Die ganze Anordnung wird anschließend in einem Thermocycler plaziert, wo die Vervielfältigungsreaktion ablaufen kann. Nachteilig ist hierbei, daß die exakte Plazierung der verschiedenen Elemente auf dem Objektträger ein hohes Maß an Fertigkeiten erfordert. Die Verwendung eines Quarzblockes ist außerdem mit hohen Kosten verbunden, die keinen Routineeinsatz der Anordnung erlauben.in the above-mentioned Article describes a slide equipped with gel pads, which with in-situ frame is glued, which function as a spacer. About this In-situ frame will be one with openings provided quartz block fixed. This creates between the slide and the quartz block, a cavity that serves as a reaction space. By the openings the reagents and the sample are now filled in. The whole arrangement will subsequently placed in a thermal cycler where the amplification reaction can proceed. adversely is that the exact placement of the various elements on the slide a high Degree of Skills required. The use of a quartz block is also included high costs associated with no routine use of the arrangement allow.

Anstelle einen Quarzblock zu verwenden, können die aufgeklebten In-situ-Rahmen auch mit einem Glasdeckel in Form eines Chips verschlossen werden. Dabei können jedoch leicht Undichtheiten und infolgedessen Luftblasen zwischen dem Deckel und dem aufgeklebten Rahmen auftreten. Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der geringen Bauhöhe der Anordnung, die die Gefahr der Verdunstung des Reaktionsgemischs erhöht.Instead of can use a quartz block the glued in-situ frame also with a glass lid in shape of a chip are closed. However, leaks and consequently air bubbles between the lid and the glued on Frame occur. Another disadvantage arises from the low height the arrangement, the risk of evaporation of the reaction mixture elevated.

In der WO 01/02094 wird ein System beschrieben, bei dem ein optisch transparenter Chip, auf dessen Oberfläche Nukleinsäuren als einzelne Spots aufgebracht sind, auf einen optisch transparenten Kammerkörper aufgesetzt wird. Der Kammerkörper ist über eine Auflagefläche auf einem optisch transparenten Kammerträger so aufgesetzt, daß zwischen dem Kammerträger und der Oberfläche des transparenten Chips ein Kapillarspalt gebildet wird. Dieser Kapillarspalt dient als Reaktionsraum für die Vervielfältigungsreaktion. Der Kammerträger ist darüber hinaus mit Heizmöglichkeiten versehen. Dieses System ist wiederum Bestandteil einer umfassenderen Anordnung, mit welcher auch die Detektierung der Nukleinsäuren erfolgt. Der zugrunde liegende Gedanke nach der Lehre der WO 01/02094 ist es, mit möglichst wenig Probenvolumen eine gleichzeitige Vervielfältigung und Charakterisierung von Nukleinsäuren verbunden mit einem hohen Probendurchsatz zu ermöglichen. Das gesamte System ist jedoch mit einem hohen geräte- und steuertechnischen und finanziellen Aufwand verbunden. Aufgrund des komplexen Systems und dem sehr kleinen Probenvolumen von 1,8 μl ergeben sich viele Störfaktoren, welche die empfindlichen Reaktionsschritte bei der Vervielfältigung und Hybridisierung der Nukleinsäuren negativ beeinflussen können. Darüber hinaus ist das System nicht mit anderen Kammer- bzw. Detektierungssystemen, wie sie im Handel erhältlich sind, kompatibel. Der Anwender kann somit nicht die Standardausrüstung eines molekularbiologischen Labors für seine Vervielfältigungsreaktionen auf dem Chip verwenden.In WO 01/02094 describes a system in which an optical transparent chip with nucleic acids on its surface individual spots are applied to an optically transparent chamber body is put on. The chamber body is over a support surface placed on an optically transparent chamber support so that between the chamberlain and the surface a capillary gap is formed of the transparent chip. This Capillary gap serves as the reaction space for the amplification reaction. The chamberlain is about it with heating options Mistake. This system is in turn part of a larger one Arrangement with which the nucleic acids are also detected. The underlying idea according to the teaching of WO 01/02094 is it, with as much as possible little sample volume, simultaneous duplication and characterization of nucleic acids combined with a high sample throughput. The whole system is, however, with a high and tax and financial expenses. by virtue of of the complex system and the very small sample volume of 1.8 μl many disruptive factors which are the sensitive reaction steps in duplication and hybridization of the nucleic acids negative can influence. About that in addition, the system is not compatible with other chamber or detection systems, as they are commercially available are compatible. The user can therefore not use the standard equipment molecular biological laboratories for its replication reactions use on the chip.

In der US 5,364,790 ist ein in-situ-PCR-Vervielfältigungssystem beschrieben, welches einen Glasobjektträger mit einem daran befestigten Reagenzienbehältnis umfaßt. Dabei wird zunächst die Probe auf dem Glasträger fixiert. Das Reagenzienbehältnis wird dann mit dem Reaktionsgemisch befüllt und in eine dafür vorgesehene Halterung eingesetzt. Anschließend wird der vorbereitete Glasträger auf das Reagenzienbehältnis aufgesetzt. Die Anordnung wird dann mit zwei Klammern zusammengepreßt und fixiert. Weiterhin wird in der US 5,364,790 eine maschinelle Ausführungsform zur Montage von Glasträger und Reagenzienbehältnis beschrieben. Auch hier ergeben sich allerdings Nachteile, die einen routinemäßigen Einsatz behindern. So stellt die gesamte Anordnung hohe Anforderungen an die manuellen Fertigkeiten des Anwenders. Das komplexe Montageverfahren beinhaltet immer noch die Möglichkeit des Auftretens von Undichtheiten. Diese Nachteile werden zwar bei der Verwendung des maschinellen Montagesystems vermieden, letzteres erfordert jedoch zusätzlich einen hohen finanziellen Aufwand. Aufgrund der geringen Bauhöhe ist prinzipiell eine beidseitige Erwärmung des Reaktionsraumes von oben und unten während der PCR-Zyklen nicht möglich. Ein ausreichender Verdunstungsschutz ist somit nicht gegeben.In the US 5,364,790 describes an in-situ PCR amplification system which comprises a glass slide with a reagent container attached to it. The sample is first fixed on the glass slide. The reagent container is then filled with the reaction mixture and placed in a holder provided for this purpose. The prepared glass slide is then placed on the reagent container. The arrangement is then pressed together with two clamps and fixed. Furthermore, in the US 5,364,790 describes a mechanical embodiment for mounting the glass carrier and reagent container. Here, too, there are disadvantages that hinder routine use. The entire arrangement places high demands on the manual skills of the user. The complex assembly process still includes the possibility of leakage. Although these disadvantages are avoided when using the mechanical assembly system, the latter additionally requires a high financial outlay. Due to the low overall height, heating of the reaction space from both sides from above and below is not possible in principle during the PCR cycles. Adequate protection against evaporation is therefore not provided.

Aufgabe ist es daher, eine kostengünstigere und einfacher handhabbare Vorrichtung zur Durchführung von Vervielfältigungsreaktionen auf einem Objektträger zu entwickeln.task is therefore a more cost effective and Easier to use device for performing duplication reactions on a slide to develop.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Aufnahme von Nukleinsäuren bei der Durchführung von Reaktionen zur Vervielfältigung dieser Nukleinsäuren in einem Gerät zur Temperaturerzeugung und -steuerung, wie einen Termocycler oder einem Wasserbad, mit einer Auflagefläche zur Lagerung der Vorrichtung und einer Deckfläche, umfassend einen Träger mit mindestens einem Bereich zur Aufbringung der Proben und ein Reaktionsgefäß, welches eine Oberseite und eine zu dieser parallele Unterseite aufweist, die durch eine oder mehrere zu diesem senkrechte Seitenflächen verbunden sind, mindestens eine Reaktionskammer mit Öffnungen an der Ober- und Unterseite aufweist, mit dem Träger kraftschlüssig verbunden ist und mit seiner Unterseite so auf dem Träger plaziert ist, daß die Öffnung der Reaktionskammer den Bereich vollständig umschließt.This The object is achieved by a device for receiving nucleic acids when performing Reproduction reactions of these nucleic acids in one device for temperature generation and control, such as a termocycler or a water bath, with a support surface for storing the device and a top surface, comprising a carrier with at least one area for the application of the samples and a Reaction vessel, which has an upper side and a lower side parallel to this, connected by one or more side surfaces perpendicular to it are, at least one reaction chamber with openings on the top and bottom has with the carrier force fit is connected and placed with its underside on the carrier is that the opening of the Reaction chamber completely encloses the area.

Wird ein Thermocycler eingesetzt, wird der Abstand zwischen Ober- und Unterseite so gewählt, daß bei in den Thermocycler eingebrachter erfindungsgemäßer Vorrichtung diese mit der Deckfläche des Thermocyclers in Kontakt steht, Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auf die Verwendung von In-situ-Rahmen vollständig verzichtet werden. Da die Vorrichtung sowohl unten als auch oben mit dem in einem Gerät zur Temperaturerzeugung und -steuerung Kontakt steht, ist eine beidseitige Erwärmung der Reaktionskammer während der Vervielfältigung möglich, so daß ein ausreichender Verdunstungsschutz besteht. Auch die Handhabung ist sehr einfach: zunächst wird der Träger präpariert, d.h. in dem dafür vorgesehenen Bereich werden beispielsweise biologische Moleküle und forward-Primer aufgebracht. Das Reaktionsgefäß wird sodann auf diesen Träger gesetzt,. so daß die Öffnung der Reaktionskammer an der Unterseite den Bereich mit der Probe vollständig umschließt und eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt wird. Dann werden die übrigen Reagenzien, beispielsweise Enzyme und reverse-Primer, über die Öffnung an der Oberseite in die Reaktionskammer eingefüllt. Anschließend wird die Vorrichtung in das Gerät zur Temperaturerzeugung und -steuerung gesetzt, dessen gegebenenfalls vorhandener Deckel geschlossen und die Vervielfältigungsreaktion kann durchgeführt werden.Becomes a thermal cycler is used, the distance between top and Bottom selected so that in the thermocycler introduced device according to the invention with the Top surface of the Thermocyclers is in contact, in the device according to the invention can completely dispense with the use of in-situ frames become. Since the device with both the bottom and top with the in one device contact for temperature generation and control is bilateral warming the reaction chamber during duplication possible, so that a there is sufficient protection against evaporation. Handling is also very good simple: first becomes the carrier prepared, i.e. in the for that For example, biological molecules and forward primers are applied to the intended area. The reaction vessel is then on this carrier set,. so that the opening of the Reaction chamber at the bottom completely encloses the area with the sample and one frictional Connection is established. Then the remaining reagents, for example Enzymes and reverse primers, about the opening filled into the top of the reaction chamber. Then the Device in the device set for temperature generation and control, if there is one The lid is closed and the replication reaction can be carried out.

Um mehrere Proben gleichzeitig untersuchen zu können, ist es vorteilhaft, wenn das Reaktionsgefäß mehrere in einer Reihe oder in einem Raster angeordnete Reaktionskammern aufweist. Dabei ist es zweckmäßig, die Reaktionskammern zylindrisch mit dem gleichen Durchmesser auszugestalten. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung, da in dem als Reaktionsgefäß vorgesehenen Material nur Durchbohrungen von der Ober- zur Unterseite durchzuführen sind. Als Material für das Reaktionsgefäß sind alle Materialien geeignet, welche den thermischen, mechanischen und stofflichen Anforderungen der Vervielfältigungsreaktion genügen, wobei aufgrund der geringeren Kosten Kunststoff bevorzugt wird. Dabei ist insbesondere günstig, daß das Material mindestens bis 125°C thermisch stabil ist, um das Reaktionsgefäß vor bzw. nach der Benutzung sterilisieren zu können.Around To be able to examine several samples at the same time, it is advantageous if the reaction vessel several reaction chambers arranged in a row or in a grid having. It is useful that To design reaction chambers cylindrical with the same diameter. This allows a simple production, because in the intended as a reaction vessel Material must only be drilled from the top to the bottom. As material for the reaction vessel are all Suitable materials, which the thermal, mechanical and material Reproduction response requirements sufficient plastic is preferred due to the lower cost. It is particularly favorable that this Material at least up to 125 ° C is thermally stable to the reaction vessel before or after use to be able to sterilize.

Zwar wird die Reaktionskammer schon durch das Aufeinandersetzen der beiden ebenen Flächen des Trägers und der Unterseite des Reaktionsgefäßes abgedichtet, eine verbesserte Abdichtung läßt sich jedoch erzielen, wenn an der Unterseite des Reaktionsgefäßes erste Vertiefungen zur Aufnahme von Dichtungen vorgesehen sind, in die dann Dichtungen, beispielsweise aus Gummi oder Silikon eingebracht werden können. Im einfachsten Fall handelt es sich bei den Vertiefungen um Aussparungen um die Öffnungen an der Unterseite herum mit einem etwas größeren Durchmesser als die eigentliche Öffnung. In einer bevorzugten Ausführung werden die ersten Vertiefungen als Ringnuten ausgestaltet, wobei die Tiefe der Nut so gewählt werden kann, daß die Dichtung zur Hälfte ihrer Höhe in der Nut versenkbar ist. Der Durchmesser der Ringnut wird dabei Idealerweise an den Durchmesser eines kommerziell erhältlichen O-Rings angepaßt.Although the reaction chamber is already sealed by placing the two flat surfaces of the carrier and the underside of the reaction vessel on top of one another, improved sealing can be achieved if first depressions are provided on the underside of the reaction vessel for receiving seals, into which seals, for example, are then placed can be introduced from rubber or silicone. In the simplest case, the depressions are recesses around the openings on the underside with a slightly larger diameter than the actual opening. In a preferred embodiment, the first depressions are designed as ring grooves, the depth of the groove being able to be selected such that the seal can be sunk in the groove by half its height. The diameter of the ring groove is ideally obtained from the diameter of one commercially adapted O-rings.

Da der Abstand zwischen Ober- und Unterseite vorzugsweise so vorgegeben ist, daß bei in den Thermocycler eingebrachter Vorrichtung diese mit der Deckfläche des Thermocyclers in Kontakt steht, werden bei geschlossenem Thermocycler die Reaktionskammern an der Oberseite durch die Deckfläche des Thermocyclers verschlossen. Eine bessere Abdichtung erreicht man jedoch, wenn mindestens ein Deckel zum Verschließen der Öffnungen der Reaktionskammern an der Oberseite des Reaktionsgefäßes vorgesehen ist. Die Deckfläche des Thermocyclers steht dann mit diesem Deckel in Kontakt. In einer anderen Ausführung ist für jede Öffnung ein eigener Deckel vorgesehen. Die Deckel können beispielsweise aus Kunststoff im Spritzgußverfahren hergestellt werden. In einer bevorzugten Ausführung ist auf der Oberseite des Reaktionsgefäßes eine der Anzahl von Deckeln entsprechende Anzahl zweiter Vertiefungen zur Aufnahme des Deckels bzw. der Deckel vorgesehen. Die Vertiefungen sollten dabei so dimensioniert sein, daß ein dichter Verschluß unter Aufbringen manueller Kräfte hergestellt werden kann. Eine bessere Verdichtung kann erreicht werden, wenn die Vertiefungen eine sich nach innen konisch leicht zuspitzende Form aufweisen.There the distance between the top and bottom is preferably given in this way is that at in the thermal cycler device this with the top surface of the Thermocyclers is in contact with the closed thermal cycler the reaction chambers at the top through the top surface of the Thermocyclers closed. A better seal is achieved however, if at least one cover to close the openings of the reaction chambers is provided on the top of the reaction vessel. The top surface of the Thermocyclers is then in contact with this lid. In another execution is for every opening a separate cover is provided. The lid can be made of plastic, for example by injection molding getting produced. In a preferred embodiment is on the top of the reaction vessel one number of second depressions corresponding to the number of lids provided for receiving the lid or the lid. The wells should be dimensioned so that a tight seal while applying manual forces can be manufactured. Better compaction can be achieved be when the indentations become slightly conical inwards have a pointed shape.

Als Träger ist bevorzugt ein in der Mikroskopie verwendbarer Objektträger aus Glas oder Kunststoff vorgesehen. Auch das Reaktionsgefäß kann aus Kunststoff gefertigt sein. In einer besonders bevorzugten Ausführung ist die Reaktionskammer quaderförmig gestaltet und weist die Fläche des Trägers die gleichen Abmessungen wie die Fläche der Unterseite der Reaktionskammer auf. Auf diese Weise kann eine paßgenaue Fixierung der Reaktionskammer auf dem Objektträger erreicht werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist außerdem eine Aufnahmeplatte vorgesehen, so daß ein oder mehrere Träger mit darauf plazierten Reaktionskammern nebeneinander auf dieser Aufnahmeplatte angeordnet werden können. Dies erleichtert die Handhabung großer Probenmengen.As carrier is preferably a slide that can be used in microscopy Glass or plastic provided. The reaction vessel can also be out Be made of plastic. In a particularly preferred embodiment the reaction chamber cuboid designs and displays the surface the wearer's same dimensions as the area the bottom of the reaction chamber. In this way, a precisely fitting Fixation of the reaction chamber can be achieved on the slide. In another advantageous execution is also a receiving plate is provided so that one or more carriers with reaction chambers placed thereon side by side on this receiving plate can be arranged. This makes it easier to handle large amounts of samples.

Zum Herstellen der kraftschlüssigen Verbindung zwischen Träger und Reaktionskammer ist mindestens eine Klammer zur Verklammerung der Reaktionskammer mit dem Träger oder, falls der Träger auf einer Aufnahmeplatte ruht, mit der Aufnahmeplatte vorgesehen. Bei einem in der Mikroskopie verwendbaren Objektträger und einem quaderförmigen Block ist es beispielsweise zweckmäßig, jeweils eine Klammer an den beiden Schmalseiten des Quaders zu verwenden. Die Klammer kann dabei an der Unterseite des Trägers bzw. der Aufnahmeplatte, sowie an der Oberseite des Reaktionsgefäßes angreifen. Um einen Kontakt der Klammer mit der Deckfläche des Thermocyclers zu vermeiden, ist es allerdings vorteilhaft an zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen der Reaktionskammer, insbesondere den Schmalseiten, jeweils mindestens eine Aussparung zum Eingriff je einer Klammer vorzusehen. Diese Aussparungen können als Löcher, insbesondere aber auch als parallel zur Ober- bzw. Unterseite ausgerichtete Längsnuten ausgestaltet sein. Zweckmäßig sind die Längsnuten über die gesamte Breite der jeweiligen Seitenfläche ausgedehnt, was eine einfache Montage der Klammer durch Einschieben von der Seite her ermöglicht. Durch Ausschieben der Klammer kann die Vorrichtung auch wieder leicht demontiert werden.To the Manufacture the non-positive Connection between carriers and reaction chamber is at least one clamp for clamping the reaction chamber with the carrier or, if the carrier is on a receiving plate rests, provided with the receiving plate. at a microscope slide and a cuboid block it is appropriate, for example, in each case to use a bracket on the two narrow sides of the cuboid. The clip can be on the underside of the carrier or the receiving plate, and attack the top of the reaction vessel. For a contact the bracket with the top surface of the To avoid thermal cyclers, however, it is advantageous on two opposite side faces of the Reaction chamber, in particular the narrow sides, at least in each case to provide a recess for engaging one clamp each. This Recesses can as holes, but in particular also as aligned parallel to the top or bottom longitudinal grooves be designed. Are expedient the longitudinal grooves over the entire width of each side surface expanded, which is a simple Assembly of the clip made possible by pushing it in from the side. By pushing out the clip, the device can also be easily again be dismantled.

Weiterhin ist es vorteilhaft, auch auf der Unterseite des Träger bzw. der Aufnahmeplatte Aussparungen zum Eingriff der Klammern vorzusehen, beispielsweise in Form von Vertiefungen, um einen möglichst guten Kontakt der Unterseite des Trägers bzw. der Aufnahmeplatte mit der Auflagefläche des Thermocyclers zu ermöglichen.Farther it is advantageous also on the underside of the carrier or to provide recesses for the engagement of the clamps on the mounting plate, for example in the form of depressions to make one as possible good contact between the underside of the carrier and the mounting plate with the contact surface of the thermal cycler.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bestens zur Durchführung von Reaktionen zur Vervielfältigung von Nukleinsäuren, wie PCR, Ligase-Ketten-Reaktion, NASBA oder SDA-Reaktion.The device according to the invention is ideal for implementation of reactions to duplication of nucleic acids, such as PCR, ligase chain reaction, NASBA or SDA reaction.

Die Erfindung soll im Folgenden an einem Beispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigtThe The invention will be explained in more detail below using an example. In the accompanying drawings shows

1 eine Explosionszeichnung der einzelnen Bestandteile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Weise, wie sie zusammengesetzt wird, 1 an exploded view of the individual components of a device according to the invention in the manner in which it is assembled,

2 die zusammengesetzte Vorrichtung, 2 the composite device,

3 einen Querschnitt durch das in den 1 und 2 gezeigte Reaktionsgefäß, sowie 3 a cross section through in the 1 and 2 shown reaction vessel, as well

4 einen Querschnitt durch eine alternative Ausgestaltung des Reaktionsgefäßes. 4 a cross section through an alternative embodiment of the reaction vessel.

1 zeigt zunächst eine Explosionszeichnung der einzelnen Elemente, die zur Vorrichtung zusammengesetzt werden, die zusammengesetzte Vorrichtung ist in 2 zu sehen. Auf einen Träger 1 werden zunächst Proben in dafür vorgesehenen Bereichen 2 aufgebracht. Bei dem dargestellten Träger 1 handelt es sich um einen auch in der Mikroskopie verwendbaren Objektträger mit rechteckiger Form. Auf diesem sind insgesamt vier Bereiche 2 zur Aufbringung von Proben vorgesehen. Die Proben enthalten in Pufferlösungen die Nukleinsäuren sowie forward-Primer. Im nächsten Schritt wird der so präparierte Träger 1 auf einer Aufnahmeplatte 3 plaziert. Die Aufnahmeplatte 3 hat solche Abmessungen, daß mehrere Träger 1 nebeneinander paßgenau angeordnet werden können. Anschließend wird ein quaderförmiges Reaktionsgefäß 4, dessen Grundfläche an die Abmessungen des Trägers 1 angepaßt ist, paßgenau auf den vorbereiteten Träger 1 gesetzt. Entsprechend der Anzahl der Bereiche 2 auf dem Objektträger 1 weist das Reaktionsgefäß 4 insgesamt vier Reaktionskammern 7 auf. Ihre Gestalt ist aus dem in 3 dargestellten Querschnitt durch das Reaktionsgefäß 4 ersichtlich. Bevor das Reaktionsgefäß 4 allerdings auf dem Träger 1 plaziert wird, müssen noch O-Ringe zur Abdichtung in die dafür vorgesehenen Ringnuten 8 (vgl. 3) an der Unterseite der Reaktionskammer eingesetzt werden. Im folgenden Schritt wird die kraftschlüssige Verbindung zwischen Reaktionsgefäß 4, Träger 1 und Aufnahmeplatte 3 hergestellt. Dafür werden an zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen Klammern 5 nacheinander beispielsweise erst an der Unterseite der Aufnahmeplatte 3 angesetzt und dann mit entsprechendem Druck in dafür vorgesehene Nuten 6 am Reaktionsgefäß 4 gedrückt. Auch ein Einschieben der Klammern 5 ist möglich. 1 shows an exploded view of the individual elements that are assembled to form the device, the assembled device is in 2 to see. On a carrier 1 are initially samples in designated areas 2 applied. In the carrier shown 1 is a slide with a rectangular shape that can also be used in microscopy. There are a total of four areas on this 2 intended for the application of samples. The samples contain the nucleic acids and forward primers in buffer solutions. The next step is to prepare the carrier 1 on a recording plate 3 placed. The mounting plate 3 has dimensions such that several carriers 1 can be arranged next to each other with a perfect fit. Then a qua deriform reaction vessel 4 whose base area corresponds to the dimensions of the beam 1 is adapted to fit the prepared carrier 1 set. According to the number of areas 2 on the slide 1 has the reaction vessel 4 a total of four reaction chambers 7 on. Your shape is from the in 3 shown cross section through the reaction vessel 4 seen. Before the reaction vessel 4 however on the carrier 1 O-rings must be placed in the ring grooves provided for sealing 8th (see. 3 ) on the underside of the reaction chamber. In the following step, the frictional connection between the reaction vessel 4 , Carrier 1 and mounting plate 3 manufactured. For this purpose, brackets are placed on two opposite side surfaces 5 one after the other, for example, only on the underside of the mounting plate 3 attached and then with appropriate pressure in the grooves provided 6 on the reaction vessel 4 pressed. Also inserting the clips 5 is possible.

Nachdem die kraftschlüssige Verbindung mittels der Klammern 5 hergestellt worden ist, können die Reaktionskammern 7 mit einem Reaktionsgemisch, welches u.a. die reverse-Primer enthält, befüllt werden. Die Reaktionskammern 7 werden dann mit Deckeln 9 verschlossen. Die Deckel 9 passen in dafür vorgesehene zweite Vertiefungen 10 (vgl. 3 und 4), die um die Öffnungen der Reaktionskammern 7 an der Oberseite des Reaktionsgefäßes 4 herum ausgespart sind. Alternativ kann auch ein Reaktionsgefäß 4, wie es in 4 dargestellt ist, verwendet werden. Hier ist an der Oberseite des Reaktionsgefäßes 4 nur eine zweite Vertiefung 10 vorgesehen, die einen Deckel 9 aufnimmt, der alle Reaktionskammern 7 gleichzeitig verschließt.After the positive connection using the brackets 5 has been prepared, the reaction chambers 7 are filled with a reaction mixture which contains, inter alia, the reverse primer. The reaction chambers 7 then with lids 9 locked. The lids 9 fit into the designated second recesses 10 (see. 3 and 4 ) around the openings of the reaction chambers 7 at the top of the reaction vessel 4 are spared around. Alternatively, a reaction vessel can also be used 4 as it is in 4 is used. Here is at the top of the reaction vessel 4 just a second deepening 10 provided a lid 9 that houses all the reaction chambers 7 closes at the same time.

Die auf diese Weise montierte Vorrichtung kann nun in einen Thermocycler eingebracht werden, indem sie beispielsweise auf eine dafür vorgesehene Auflagefläche des Thermocyclers gestellt wird und dieser dann mit einem Deckel verschlossen wird, wobei die Deckfläche, d.h. die Unterseite des Deckels des Thermocyclers mit den Deckeln 9 der Reaktionskammer 7 in Kontakt steht. Anschließend kann die übliche Vervielfältigungsreaktion gestartet werden. Nach Ablauf der Reaktion läßt sich die zusammengefügte Vorrichtung ebenso leicht, wie sie sich montieren ließ, auch wieder auseinandernehmen und der Objektträger zur weiteren Verarbeitung entfernen.The device assembled in this way can now be introduced into a thermocycler, for example by placing it on a support surface of the thermocycler provided for this purpose and then closing it with a lid, the top surface, ie the underside of the lid of the thermocycler with the lids 9 the reaction chamber 7 is in contact. The usual duplication reaction can then be started. After the reaction, the assembled device can be dismantled just as easily as it could be assembled, and the slide can be removed for further processing.

Claims

Device for receiving nucleic acids when carrying out reactions for multiplying these nucleic acids in a device for temperature generation and control with a support surface for storing the device and a cover surface, comprising - a carrier ( 1 ) with at least one area ( 2 ) for the application of nucleic acids and - a reaction vessel ( 4 ), which has an upper side and a lower side parallel to this, which are connected by one or more side surfaces perpendicular thereto, at least one reaction chamber ( 7 ) with openings on the top and bottom, - with the carrier ( 1 ) is non-positively connected and - with its underside on the carrier ( 1 ) that the opening of the reaction chamber ( 7 ) the area ( 2 ) completely encloses.

Device according to claim 1, characterized in that the reaction vessel ( 4 ) several reaction chambers arranged in a row or in a grid ( 7 ) having.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the reaction chambers ( 7 ) are cylindrical with the same diameter.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that around the openings of the reaction chambers ( 7 ) on the underside of the reaction vessel ( 4 ) first recesses for receiving seals are provided.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the first depressions as annular grooves ( 8th ) are designed.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one cover ( 9 ) to close the openings of the reaction chambers ( 7 ) on the top of the reaction vessel ( 4 ) is provided.

Device according to claim 6, characterized in that a separate cover ( 9 ) is provided.

Device according to claim 6 or 7, characterized in that one of the number of lids ( 9 ) corresponding number of second wells ( 10 ) to hold the lid ( 9 ) or the lid ( 9 ) is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier ( 1 ) a glass or plastic slide that can be used in microscopy is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the reaction vessel ( 4 ) is cuboid and the surface of the carrier ( 1 ) the same dimensions as the surface of the bottom of the reaction vessel ( 4 ) having.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a receiving plate ( 3 ) is provided on which one or more carriers ( 1 ) with reaction vessels placed on it ( 4 ) can be arranged side by side.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that for establishing the non-positive connection between the carrier ( 1 ) and reaction vessel ( 4 ) at least one bracket ( 5 ) to clamp the reaction vessel ( 4 ) with the carrier ( 1 ) or the mounting plate ( 3 ) is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that on two opposite side surfaces of the reaction vessel ( 4 ) at least one recess for engaging one clamp each ( 5 ) is provided.

Apparatus according to claim 13, characterized in that the recesses are arranged as longitudinal grooves ( 6 ) are designed.

Device according to claim 14, characterized in that each longitudinal groove ( 6 ) is extended across the entire width of the side surface.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the underside of the carrier ( 1 ) or the mounting plate ( 3 ) Cutouts for engaging the clips ( 5 ) are provided.

Use of the device according to one of the aforementioned Expectations to carry out a response to duplication of nucleic acids.