AT508703B1 - Probenträger - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Probenträger zum raschen Einbringen einer Probenflüssigkeit in eine Analysevorrichtung mit einem Grundkörper (10), sowie einem auf dem Grundkörper (10) befestigten und zum Aufbringen einer zu untersuchenden Flüssigkeit dienenden Trägerplättchen, einem in sich geschlossenen Dichtungselement (9), das an einer Seite des Trägerplättchens (8) anliegt sowie mit einem an dem Dichtungselement (9) anliegenden Deckel (7),wobei ein abgeschlossenes Volumen zwischen dem Trägerplättchen (8), dem Dichtungselement (9) und dem Deckel (7) begrenzt ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen,- dass der Grundkörper (10) einen Aufnahmeraum (11) zum Einbringen des Trägerplättchens (8) aufweist, wobei die Form des Aufnahmeraums (11) der Form des Trägerplättchens (8) entspricht und der Aufnahmeraum (11) das Trägerplättchen (8) zur Gänze aufnimmt,- dass der Grundkörper (10) eine fensterförmige Ausnehmung (12) aufweist, die zum Trägerplättchen führt und zumindest einen Teilbereich der Oberfläche des im Aufnahmeraum (11) gelagerten Trägerplättchens (8) überdeckt,- dass das Dichtungselement (9) entlang des Umfangs der fensterförmigen Ausnehmung (12) angeordnet ist, und- dass der Deckel (7) die fensterförmige Ausnehmung (12) abdeckt.

Description

österreichisches Patentamt AT508 703B1 2011-06-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Probenträger zum raschen Einbringen einer Probenflüssigkeit in eine Analysevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Derartige Probenträger werden beispielsweise im Bereich der automatisierten Durchführung von chemischen Reaktionen in computergesteuerten Reaktoren eingesetzt.

[0003] Der typische Aufbau eines herkömmlichen Probenträgers ist in Fig. 1 dargestellt. Bei diesem wird die Probe zwischen einem Trägerplättchen 5 und einem Deckel 3 eingeklemmt. Zwischen dem Trägerplättchen 5 und dem Deckel 3 befindet sich ein Dichtungselement 4, das gemeinsam mit dem Trägerplättchen 5 und dem Deckel 3 ein Volumen begrenzt, in das eine zu untersuchende Flüssigkeit eingebracht werden kann. Der Probenträger umfasst weiters zwei Gehäuseteile 2, 6, die das Trägerplättchen 5 und den Deckel 3 gegeneinander klemmen. Diese Klemmung geschieht typischerweise mit Schrauben 1. Der Aufbau und die Befüllung des Probenträgers mit der zu untersuchenden Flüssigkeit sowie die Reinigung des Probenträgers sind nur äußerst zeitaufwendig von Hand durchzuführen, was die Kosten für die Handhabung eines automatisierten Reaktors erheblich verteuert.

[0004] Ein wesentlicher Nachteil des Standes der Technik liegt darin, dass zwar die Verwendung automatisierter bzw. computergesteuerter Reaktoren deutliche Kostenvorteile und Personalersparnis mit sich bringt, jedoch die Vorbereitung der einzelnen Proben für die Verwendung in einem derartigen Reaktor viel Zeit in Anspruch nimmt.

[0005] Ziel der Erfindung ist es, einen Probenträger zu schaffen, bei dem die zur Vorbereitung der Probe benötigte Zeit möglichst gering ist. Herkömmliche Probenhalter benötigen aufgrund der eingesetzten Sandwich-Bauweise eine große Anzahl von Vorbereitungsschritten, wobei das Platzieren der einzelnen Plättchen übereinander sehr fehleranfällig ist. Zudem werden Schrauben benötigt, deren Verwendung erhebliche Zeitverzögerungen mit sich bringt.

[0006] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einem Probenträger gemäß Anspruch 1.

[0007] Erfindungsgemäß ist ein Probenträger zum raschen Einbringen einer Probenflüssigkeit in eine Analysevorrichtung mit einem Grundkörper, sowie einem auf dem Grundkörper befestigten und zum Aufbringen einer zu untersuchenden Flüssigkeit dienenden Trägerplättchen, einem in sich geschlossenen Dichtungselement, das an einer Seite des Trägerplättchens anliegt, sowie mit einem an dem Dichtungselement anliegenden Deckel, wobei ein abgeschlossenes Volumen zwischen dem Trägerplättchen, dem Dichtungselement und dem Deckel begrenzt ist, vorgesehen. Dieser Probenträger ist dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper einen Aufnahmeraum zum Einbringen des Trägerplättchens aufweist, wobei die Form des Aufnahmeraums der Form des Trägerplättchens entspricht und der Aufnahmeraum das Trägerplättchen zur Gänze aufnimmt. Der Grundkörper weist eine fensterförmige Ausnehmung auf, die zum Trägerplättchen führt. Die Ausnehmung überdeckt zumindest einen Teilbereich der Oberfläche des im Aufnahmeraum gelagerten Trägerplättchens. Das Dichtungselement ist entlang des Umfangs der fensterförmigen Ausnehmung angeordnet. Der Deckel deckt die fensterförmige Ausnehmung ab.

[0008] Ein derartiger Probenträger hat den Vorteil, dass die zur Vorbereitung der Probe benötigte Zeit äußert gering ist. Zudem ist das Einbringen der Probe in den Probenträger sehr einfach und es werden keine zusätzlichen Werkzeuge zur Vorbereitung der Probe benötigt. Das Platzieren des Trägerplättchens im Probenträger ist äußerst einfach, wodurch eine fehlerhafte Handhabung des Probenträgers, insbesondere ein Auslaufen der Probenflüssigkeit, verhindert wird.

[0009] Weiters kann vorgesehen sein, dass das Dichtungselement dichtend am Deckel anliegt, wobei der Deckel dem Trägerplättchen gegenüberliegt, sodass zwischen dem Dichtungselement und dem Deckel und dem Trägerplättchen ein abgeschlossenes Volumen liegt.

[0010] Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass der Deckel zwei in das abgeschlosse ne österreichisches Patentamt AT508 703B1 2011-06-15 ne Volumen führende Durchführungen oder Bohrungen zum Einbringen der zu untersuchenden Flüssigkeit aufweist.

[0011] Hierbei besteht der Vorteil, dass die Flüssigkeit besonders einfach in das Volumen eingebracht werden kann.

[0012] Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass im Bereich des seitlichen Randes der fensterförmigen Ausnehmung auf dem Grundkörper eine Anzahl von Halteelementen mit permanentmagnetischen und/oder magnetisierbaren Materialien angeordnet ist und an den den Halteelementen gegenüberliegenden Positionen des Deckels eine Anzahl von weiteren Elementen mit permanentmagnetischen und/oder magnetisierbaren Stoffen angeordnet ist. Von je zwei gegenüberliegenden Halteelementen, nämlich einem der Halteelemente und einem der weiteren Halteelemente weist zumindest eines permanentmagnetische Eigenschaften auf.

[0013] Hierdurch wird ein Auslaufen der Probenflüssigkeit verhindert und die Vorbereitung des Probenträgers für die durchzuführende Analyse erleichtert und beschleunigt.

[0014] Ein besonderer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass der Aufnahmeraum im Grundkörper durchgängig ausgebildet ist, wobei das Trägerplättchen mit seiner Stirnseite an einem am Grundkörper angeordneten Anschlag anliegt und diese Stirnseite gegebenenfalls mit dem Grundkörper einen bündigen Abschluss bildet.

[0015] Hierdurch wird erreicht, dass von außen, beispielsweise über einen Laser, Licht in das Trägerplättchen eingestrahlt werden kann. Dies ist insbesondere bei fluoreszierenden Proben von Vorteil, da durch Totalreflexion innerhalb des Trägerplättchens eine gleichmäßige Verteilung des Lichts über das gesamte Trägerplättchen erreicht werden kann. Das hierfür erforderliche Licht kann somit auf besonders einfache Art in das Trägerplättchen eingestrahlt werden.

[0016] Zudem kann vorgesehen sein, dass die Stirnseite des Trägerplättchens freigestellt ist, und von einer Stirnseite des Trägerplättchens her Licht ins Trägerplättchen einstrahlbar ist. Dies ermöglicht ein besonders vorteilhaftes Einstrahlen von Licht in das Trägerplättchen.

[0017] Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass auf dem Deckel ein Heizelement angeordnet ist.

[0018] Hierdurch wird eine kontinuierliche Temperaturregelung während des Analysevorgangs ermöglicht.

[0019] Ein weiterer bevorzugter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass der Grundkörper an der der fensterförmigen Ausnehmung zugewandten Seite seiner Oberfläche eine Aufnahme aufweist, in die der Deckel teilweise eingreift, wobei gegebenenfalls die Halteelemente und/oder die weiteren Halteelemente im Bereich der Aufnahme liegen.

[0020] Hierdurch wird erreicht, dass der Deckel besonders gut auf dem Grundkörper des Probenträgers hält und ein Verrutschen des Deckels auf dem Grundkörper weitestgehend vermieden wird.

[0021] Ein weiterer bevorzugter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die fensterförmige Ausnehmung des Grundkörpers durchgängig ist und eine Sicht auf das Trägerplättchen von der dem Deckel gegenüberliegenden Seite her ermöglicht.

[0022] Hierdurch wird eine freie Sicht auf das Trägerplättchen ermöglicht. Insbesondere im Zuge einer automatisierten Analyse kann dabei eine kontinuierliche optische Aufnahme des Trägerplättchens mittels einer Kamera erfolgen.

[0023] Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Anordnung eines Probenträgers gemäß dem Stand der

Technik.

[0024] Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Probenträger in zerlegter Darstellung.

[0025] Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den Probenträger.

[0026] In der Fig. 2 ist eine dreidimensionale Ansicht eines erfindungsgemäßen Probenträgers 2/8 österreichisches Patentamt AT508 703 B1 2011-06-15 dargestellt. Dieser Probenträger weist einen Grundkörper 10 auf, der einen Aufnahmeraum 11 besitzt. Der Aufnahmeraum 11 ist zur Aufnahme eines Trägerplättchens 8 ausgebildet, das in diesem Aufnahmeraum 11 entnehmbar eingebracht bzw. in diesen eingeschoben ist. Das Trägerplättchen 8 und der Aufnahmeraum 11 weisen dabei etwa denselben Querschnitt normal zur Vorschubrichtung des Trägerplättchens 8 in den Probenträger 10 auf. Sinnvollerweise ist der Querschnitt des Aufnahmeraums 11 geringfügig größer als der des Trägerplättchens 8, um ein leichtgängiges Verschieben des Trägerplättchens 8 im Grundkörper 10 zu ermöglichen.

[0027] In dieser speziellen Ausführungsform weist der Grundkörper 10 eine relativ flache Form auf, d. h. seine Dicke ist sehr viel kleiner als seine Länge und seine Breite. Auch das Trägerplättchen 8 hat eine sehr geringe Dicke verglichen mit seiner Länge und seiner Breite. Typischerweise betragen die Abmessungen eines Trägerplättchens 75 x 25 x 1 mm. Der Aufnahmeraum 11 bzw. das Trägerplättchen 8 sind dabei so im Grundkörper 10 angeordnet, dass die flächenmäßig größten beiden Seiten der Oberfläche des Trägerplättchens 8 parallel zu den flächenmäßig größten beiden Seiten der Oberfläche des Grundkörpers 10 liegen.

[0028] Der Grundkörper 10 weist weiters eine, insbesondere durchgängige, fensterförmige Ausnehmung 12 auf, die zum Trägerplättchen 8 führt. Die fensterförmige Ausnehmung 12 macht einen Teilbereich der Oberfläche des Trägerplättchens 8 von außen von einer Seite her sichtbar.

[0029] Weiters umfasst der Probenträger ein Dichtungselement 9, das entlang des Umfangs der durchgängigen fensterförmigen Ausnehmung 12 angeordnet ist. Das Dichtungselement 9 liegt dichtend an einem Deckel 7 an, wobei der Deckel 7 dem Trägerplättchen 8 gegenüber liegt, sodass zwischen dem Dichtungselement 9, dem Deckel 7 und dem Trägerplättchen 8 ein abgeschlossenes Volumen 20 begrenzt ist. Der Deckel 7 weist zwei durchgängige zum Volumen führende Durchführungen 18 oder Bohrungen auf, die das Befüllen des Volumens ermöglichen und gleichzeitig Luft aus dem Volumen 20 entweichen lassen.

[0030] Der Aufnahmeraum 11 und die fensterförmige Ausnehmung 12 treffen im Bereich des Trägerplättchens 8 zusammen. In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die fensterförmige Ausnehmung 12 durchgängig ausgebildet, sodass das Trägerplättchen 8 auch von der dem Deckel 7 gegenüberliegenden Seite der fensterförmigen Ausnehmung 12 sichtbar bzw. einsehbar ist. Dies hat den Vorteil, dass die Probe während der durchzuführenden Reaktion durch das Trägerplättchen 8 hindurch, z. B. mittels einer Kamera, beobachtet werden kann und gegebenenfalls die Reaktion gesteuert werden kann.

[0031] Eine besondere Weiterbildung der Erfindung ist im Schnittbild der Fig. 3 dargestellt. Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch einen Bereich der fensterförmigen Ausnehmung 12. Fig. 3 zeigt den Grundkörper 10 sowie den Aufnahmeraum 11 mit eingebrachtem Trägerplättchen 8. Der Deckel 7 sowie der Grundkörper 10 weisen eine Reihe von permanentmagnetischen bzw. magnetisierbaren Halteelementen 13, 14 auf, die den Deckel 7 und den Grundkörper 10 gegeneinander drücken, wobei das zwischen dem Deckel 7 und dem Grundkörper 10 liegende Dichtungselement 9 das gebildete Volumen 20 bis auf die beiden Durchführungen 18 dicht abschließt.

[0032] In dieser speziellen Ausführungsform ist auch vorgesehen, dass der Grundkörper 10 an der der fensterförmigen Ausnehmung 12 zugewandten Seite seiner Oberfläche eine Aufnahme 16 für den Deckel 7 aufweist, in die der Deckel 7 teilweise eingreift. Die Halteelemente 13 und die weiteren Halteelemente 14 liegen im Bereich der Aufnahme 16 und liegen einander gegenüber. Die Aufnahme 16 wird in dieser konkreten Ausgestaltung der Erfindung von einer parallel zum Trägerplättchen 18 liegenden Wand begrenzt, an deren Bereich sich die Halteelemente 13 befinden. An der dieser Wand gegenüberliegenden Wand des Deckels 7 befinden sich die weiteren Haltelemente 14.

[0033] Jeweils eines der beiden einander gegenüberliegenden bzw. zusammenwirkenden Halteelemente 13,14 weist dabei permanentmagnetische Eigenschaften auf bzw. ist aus einem permanentmagnetischen Material. Das jeweils andere Halteelement 14, 13 ist magnetisierbar, 3/8

Claims (9)

1. österreichisches Patentamt AT508 703 B1 2011-06-15 muss aber nicht zwingend permanentmagnetisch sein. [0034] Der Aufnahmeraum 11 ist in der in Fig. 2 dargestellten speziellen Ausführungsform durchgängig und weist an einem Ende einen Anschlag 19 auf, an dem das Trägerplättchen 8 anliegt. Das Trägerplättchen 8 ist durch den Anschlag 19 sowie durch den Deckel 7 sowie das Dichtungselement 9 gegen Verrutschen gesichert und bildet vorteilhafterweise einen bündigen Abschluss mit dem Grundkörper 10. Seine Stirnseite liegt dabei teilweise an dem Anschlag 19 an, während der übrige Teil der Stirnseite einen gemeinsamen Abschluss mit dem Grundkörper 10 bildet. Durch diese konstruktive Maßnahme kann von der Stirnseite her Licht in das Trägerplättchen eingestrahlt werden, was eine gute Durchleuchtung des Trägerplättchens 8 und eine gleichmäßige Belichtung der im Volumen 20 befindlichen Probe ermöglicht. [0035] Fig. 3 zeigt ferner ein auf dem Deckel 7 aufliegendes Heizelement 15, das die Temperatur der im Volumen 20 befindlichen Probe regelt bzw. den Temperaturverlauf dieser Probe festlegt. [0036] Die Vorbereitung der Probe erfolgt in wenigen, kurzen Schritten und ist wesentlich einfacher als das im Stand der Technik beschriebene Verfahren. Zunächst wird das Trägerplättchen 8 in den Aufnahmeraum 11 des Grundkörpers 10 eingebracht und bis zum Anschlag vorgeschoben. Anschließend wird das Dichtungselement 9 in die fensterförmige Ausnehmung 12 eingebracht und der Deckel 7 über das Dichtungselement 9 übergestülpt. Die Probe wird durch eine der Durchführungen 18 in das Volumen 20 gefüllt, während die im Volumen 20 befindliche Luft über die andere Durchführung entweicht. Nach dem Befüllen des Probenhalters ist dieser gebrauchsfertig und kann in einen Reaktor eingeschoben werden. [0037] Die vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung ermöglichen dem automatisierten Reaktor zum einen eine freie Sicht auf das Trägerplättchen 8, wobei zur Beobachtung der Probe eine Kamera auf den dem Deckel 7 gegenüberliegenden Teil der fensterförmigen Ausnehmung 12 gerichtet ist. [0038] Über die Stirnseite des Trägerplättchens 8, das durch den durchgängigen Aufnahmeraum 11 hindurchgeführt ist, kann eine im Reaktor befindliche Lichtquelle, insbesondere eine Laserquelle, Licht auf den Probenträger einstrahlen und somit eine möglichst gute Lichtverteilung im Probenträger erreichen. Patentansprüche 1. Probenträger zum raschen Einbringen einer Probenflüssigkeit in eine Analysevorrichtung mit einem Grundkörper (10), einem auf dem Grundkörper (10) befestigten und zum Aufbringen einer zu untersuchenden Flüssigkeit dienenden Trägerplättchen (8), einem in sich geschlossenen Dichtungselement (9), sowie mit einem an dem Dichtungselement (9) anliegenden Deckel (7), - wobei der Grundkörper (10) einen Aufnahmeraum (11) zum Einbringen des Trägerplättchens (8) aufweist, wobei die Form des Aufnahmeraums (11) der Form des Trägerplättchens (8) entspricht und der Aufnahmeraum (11) das Trägerplättchen (8) zur Gänze aufnimmt, - wobei der Grundkörper (10) eine fensterförmige Ausnehmung (12) aufweist, die zum Trägerplättchen (8) führt und zumindest einen Teilbereich der Oberfläche des im Aufnahmeraum (11) gelagerten Trägerplättchens (8) überdeckt, und - wobei der Deckel (7) die fensterförmige Ausnehmung (12) abdeckt, dadurch gekennzeichnet, - dass das Dichtungselement (9) dichtend am Deckel (7) und am Trägerplättchen (8) anliegt, wobei der Deckel (7) dem Trägerplättchen (8) gegenüberliegt, und zwischen dem Dichtungselement (9), dem Deckel (7) und dem Trägerplättchen (8) ein abgeschlossenes Volumen (20) abgegrenzt ist, und - dass das Dichtungselement (9) entlang des Umfangs der fensterförmigen Ausnehmung (12) angeordnet ist. 4/8 österreichisches Patentamt AT508 703B1 2011-06-15
2. 2. Probenträger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (9) dichtend am Deckel anliegt, wobei der Deckel (7) dem Trägerplättchen (8) gegenüberliegt, sodass zwischen dem Dichtungselement (9) und dem Deckel (7) und dem Trägerplättchen (8) ein abgeschlossenes Volumen (20) liegt.
3. 3. Probenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (7) zwei in das abgeschlossene Volumen führende Durchführungen (18) oder Bohrungen zum Einbringen der zu untersuchenden Flüssigkeit aufweist.
4. 4. Probenträger gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des seitlichen Randes der fensterförmigen Ausnehmung (12) auf dem Grundkörper (10) eine Anzahl von Halteelementen (13) mit permanentmagnetischen und/oder magnetisierbaren Materialien angeordnet ist und an den den Halteelementen (13) gegenüberliegenden Positionen des Deckels (7) eine Anzahl von weiteren Elementen (14) mit permanentmagnetischen und/oder magnetisierbaren Stoffen angeordnet ist, wobei von je zwei einander gegenüberliegenden Halteelementen (13, 14), nämlich einem der Halteelemente (13) und einem der weiteren Halteelemente (14) zumindest eines permanentmagnetische Eigenschaften aufweist.
5. 5. Probenträger gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (11) im Grundkörper (10) durchgängig ausgebildet ist, wobei das Trägerplättchen (8) mit seiner Stirnseite an einem am Grundkörper (10) angeordneten Anschlag (19) anliegt und diese Stirnseite gegebenenfalls mit dem Grundkörper (10) einen bündigen Abschluss bildet.
6. 6. Probenträger gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite des Trägerplättchens freigestellt ist, und von einer Stirnseite des Trägerplättchens her Licht ins Trägerplättchen (8) einstrahlbar ist.
7. 7. Probenträger gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Deckel (7) ein Heizelement (15) angeordnet ist.
8. 8. Probenträger gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper an der der fensterförmigen Ausnehmung zugewandten Seite seiner Oberfläche eine Aufnahme (16) aufweist, in die der Deckel (7) teilweise eingreift, wobei gegebenenfalls die Halteelemente (13) und/oder die weiteren Halteelemente (14) im Bereich der Aufnahme (16) liegen.
9. 9. Probenträger gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fensterförmige Ausnehmung (12) des Grundkörpers (10) durchgängig ist und eine Sicht auf das Trägerplättchen (8) von der dem Deckel (7) gegenüberliegenden Seite her ermöglicht. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 5/8