CH693689A5 - Vorrichtung, System und Verfahren zum Übertragen von Flüssigkeiten aus SPE-Platten. - Google Patents

Description

  



   Die Erfindung betrifft, gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 eine Vorrichtung, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 14 ein entsprechendes System und gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 16 ein Verfahren zum Übertragen von Flüssigkeiten aus Wells und/oder Extraktionsräumen von SPE-Platten für die Festphasenextraktion und Elution von organischen bzw. anorganischen Teilchen. 



  In Labors, die sich mit molekularbiologischen/biochemischen Untersuchungen beschäftigen, sind die Bereiche "Genomics" oder "Proteomics" gebräuchliche Begriffe für die Bearbeitung und Untersuchung von Erbsubstanzen, wie DNA (Desoxyribonukleinsäure), RNA (Ribonukleinsäure) bzw. deren Teile in Form von Oli gonukleotiden oder von Proteinen (Eiweissen, z.B. in Form von Antigenen oder Antikörpern bzw. deren Teile in Form von Polypeptiden) umfassen. Solche und ähnliche Prozesse können eine Vielzahl von Arbeitsschritten in verschiedenen Arbeitsstationen umfassen. Gerade der Bereich Proteomics gewinnt zunehmend an Bedeutung, weil nicht nur das Genom (Erbmasse) sondern vor allem die jeweils vorhandene Proteinausstattung (Proteom) das Aussehen und den Zustand eines biologischen Organismus bestimmen.

   Diese Erkenntnis führte dazu, dass heute an Stelle des Dogmas "ein Gen - ein Protein - eine Funktion" ein tieferes Verständnis der Proteine als eigentliche Regulationsnetzwerke zu treten hat. Proteomics - die quantitative Analyse der zu einem bestimmten Zeitpunkt und unter bestimmten Bedingungen in einem Organismus vorhandenen Proteine - wird sich deshalb als ein wichtiger Schlüssel zur Funktionsanalyse sowohl in der Grundlagenforschung (z.B. bei der Aufklärung von Reaktions- und Regulationsnetzwerken) als auch bei der angewandten Forschung (z.B. bei der Suche und Auswahl von Targets zur Entwicklung von Medikamenten) profilieren. 



  Systeme, welche in der Lage sind, automatisierte Trenn- bzw. Separierungs- oder Reinigungsverfahren durchzuführen, verwenden typischerweise so genannte "SPE-Platten" (Solid Phase Extraction Plates) zum Bearbeiten von Proben, insbesondere zur Festphasenextraktion und Elution von organischen bzw. anorganischen Teilchen. Dabei wird - je nach dem Anwendungsziel - ein spezifisch aktivierter Filter, ein entsprechendes Gitter oder auch eine Trennkolonne in Form einer gepackten Kapillare in oder zumindest nahe der Bodenauslassöffnung eines Töpfchens oder "Well" einer Mikroplatte platziert. Zur Durchführung eines Trennverfahrens wird eine Probe in ein Well pipettiert und durch Anwendung von Saugkräften (durch Anlegen von Vakuum) oder Schwerkraft (durch Zentrifugation) gezwungen, die Mikroplatte durch den Filter bzw. das Gitter über die Bodenauslassöffnung zu verlassen. 



  Das Prinzip der Festphasenextraktion kann folgendermassen zusammengefasst werden: Eine Probe wird auf ein festes Sorbens aufgetragen. Das Sorbens adsorbiert oder bindet bestimmte Bestandteile der Probe. Diese Bestandteile werden oft Zielmoleküle genannt, jedoch kann es sich bei solchen Bestandteilen nicht nur um nicht-ionische, sondern auch um ionische oder auch um partikuläre Bestandteile wie Zellen, Zellfragmente, wie Mitochondrien oder Zellkerne, oder auch um Viren handeln. Im Folgenden werden deswegen unter dem Begriff "Teilchen" zusammenfassend alle im vorgehenden erwähnten Bestandteile und Zielmoleküle umfasst. Durch die Festphasenextraktion werden nach dem Adsorptionsschritt die übrigen Probenbestandteile von dem mit Zielmolekülen beladenen Sorbens abgetrennt. Anschliessend wird üblicherweise das Sorbens gewaschen.

   Schliesslich werden die Zielmoleküle (d.h. die Teilchen) von dem festen Sorbens eluiert. Das Eluat enthält eine gereinigte und/oder konzentrierte Fraktion der Zielmoleküle (d.h. der Teilchen) in einem kleinen Lösungsmittelvolumen, welche mittels Vakuum oder Zentrifugation in eine zweite Mikroplatte oder auf die Oberfläche eines Trägers übertragen wird. 



  Die Festphasenextraktion ermöglich grundsätzlich das Isolieren von auch in grossen Probenvolumina verteilten Zielmolekülen und das Eluieren dieser Zielmoleküle oder Teilchen in sehr wenig Lösungsmittel. Weil - zumindest in einem ersten Schritt - oft grosse Probenvolumen verarbeitet werden müssen, weisen die dafür am meisten verwendeten SPE-Platten 96 Wells auf. Das Übertragen der Eluate in eine ebenfalls 96 Wells aufweisende Mikroplatte erscheint - wegen der identischen Verteilung von Quellen und Zielen - als logisch und einfach. Allerdings würden Mikroplatten mit kleinerem, dem nun viel geringeren Volumen der Eluate besser angepasstem Wellinhalt bevorzugt verwendet, weil damit die hochauflösende Weiterbehandlung oder Analyse der Eluate besser gewährleistet ist.

   Die nächstkleinere Standardmikroplatte kann mit 384 Wells das Vierfache der Probenzahl einer 96-Well-Platte aufnehmen. Alle 384 Proben könnten dann ohne drei zusätzlich notwendige, Zeit raubende Plattenwechsel simultan weiterbehandelt bzw. analysiert werden. Bei der Aufbewahrung (in prozessintegrierten Zwischenstationen oder für längere Zeitdauer) könnte z.B. durch die Verwendung von 384-Well Mikroplatten Speicherplatz eingespart und der Aufwand für das Handling erheblich reduziert werden. 



  Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzuschlagen, welche es erlauben, Eluate aus z.B. 96-Well SPE-Platten für die Festphasenextraktion und Elution von organischen bzw. anorganischen Teilchen in z.B. 384-Well Mikroplatten zu übertragen. 



  Diese Aufgabe wird bezüglich eines ersten Aspekts mit einer Vorrichtung gemäss den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Bezüglich eines zweiten Aspekts wird diese Aufgabe mit einem Verfahren gemäss den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 16 gelöst. Zusätzliche erfindungsgemässe Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. 



  Zu den Vorteilen der erfindungsgemässen Vorrichtung gegenüber dem Stand der Technik zählen: 



  - Ein Formatwechsel von SPE-Platten mit 96 zu Mik-roplatten mit 384 Wells, aber auch von SPE-Platten mit 384 zu Mikroplatten mit 1536 Wells kann einfach vollzogen werden. 



  - Der Probenübertrag kann mit der gleichen Vorrichtung auch von SPE-Platten mit 96 Wells auf MALDI Targets mit 384 Spots, oder von SPE-Platten mit 384 Wells auf MALDI Targets mit 1536 Spots ausgeführt werden. 



  - Die Vorrichtung umfasst in einer ersten Variante mit Saugkammer bevorzugt ein spezielles, durch einen Roboterarm bzw. einen daran angeordneten Greifer mechanisch auslösbares Belüftungsventil, welches im Anschluss an das Übergeben der Proben einfach und automatisiert geöffnet werden kann, sodass die SPE-Platte und darauf die Mikroplatte oder das MALDI-Target (bzw. ein anderer Träger) mit den neu übertragenen Proben vorzugsweise mittels des gleichen Roboterarms schnell und automatisch in die Arbeitsstation eingelegt bzw. daraus entfernt werden kann. 



  - Die Vorrichtung umfasst in einer zweiten Variante mit Überdruckeinrichtung bevorzugt einen speziellen, durch einen Roboterarm bzw. daran angeordnete Greifer wegnehmbaren bzw. aufsetzbaren Druckdeckel mit entsprechenden Dichtungen gegenüber der SPE-Platte, wobei die SPE-Platte und darauf die Mik-roplatte oder das MALDI-Target (bzw. ein anderer, im Wesentlichen flacher Träger) mit den neu übertragenen Proben vorzugsweise mittels des gleichen Roboterarms schnell in die Arbeitsstation eingelegt bzw. daraus entfernt werden kann. 



  Bevorzugte Ausführungsformen und Varianten der erfindungsgemässen Vorrichtung sollen anhand der folgenden schematischen Zeichnungen erläutert werden, ohne dass dieselben den Umfang der Erfindung einschränken sollen. Dabei zeigen: 
 
   Fig. 1 einen Vertikal-Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss einer ersten Ausführungsform (Variante mit Saugkammer), mit dem Übergabeteil in Position C, D; 
   Fig. 2 eine schematisierte Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Vorrichtung mit den vier Grundpositionen A, B, C und D und den Bewegungsrichtungen X bzw.

   Y; 
   Fig. 3 einen Vertikal-Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss einer zweiten Ausführungsform (Variante mit Saugkammer), mit dem Übergabeteil in Position A, B; 
   Fig. 4 einen vergrösserten Vertikal-Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss der Varianten mit Saugkammer, entsprechend dem Kreis in Fig. 1 bzw. Fig. 2; 
   Fig. 5 einen Vertikal-Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss einer ersten Ausführungsform (Variante mit Druckvorrichtung), mit dem Übergabeteil in Position C, D. 
 



  Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Absaugen von Flüssigkeiten 2 aus Wells 3 und/oder Extraktionsräumen 4 von SPE-Platten 5 für die Festphasenextraktion und Elution von organischen bzw. anorganischen Teilchen. Diese Extraktionsräu me 4 weisen je einen an der Unterseite 6 der Wells 3 angeordneten, eine ringförmige Wand 7 umfassenden Auslass 8 mit einer Auslassöffnung 9 auf. Dabei können die Extraktionsräume 4 den Auslass 8 und/oder einen Teil der Wells 3 umfassen. Dieser Auslass kann mehr oder weniger unter die Unterseite 6 der SPE-Platte 5 bzw. der Wells 3 herausstehen oder auch als Konus ausgebildet (nicht gezeigt) sein. Die ringförmige Wand 7 kann als Kanüle (gezeigt) ausgebildet den Auslass 8 umfassen, sie kann aber auch als konischer oder sogar flacher Boden der Wells 3 ausgebildet sein (nicht gezeigt).

   Als ringförmig wird die Wand 7 bezeichnet, weil sie den Auslass 8 umgibt, egal, ob sie rund ist oder eine von der runden abweichende Form aufweist (z.B. eine quadratische Grundfläche). 



  Diese Vorrichtung 1 zum Übertragen von Flüssigkeiten 2 aus Wells 3 und/oder Extraktionsräumen 4 von SPE-Platten 5 für die Festphasenextraktion und Elution von organischen bzw. anorganischen Teilchen umfasst eine durch Umfassungsmittel 10 zumindest teilweise begrenzte Kammer 11; zumindest eine in einem Teil der Umfassungsmittel 10 angeordnete Aufnahmeöffnung 12 mit einem Randbereich 13, der durch zumindest einen Teil einer solchen SPE-Platte 5 beaufschlagbar ist; sowie eine zum Austreiben der Flüssigkeiten 2 aus den Wells 3 und/oder Extraktionsräumen 4 einer SPE-Platte 5 ausgebildete Unter- oder Überdruckeinrichtung. Dabei weisen diese Extraktionsräume 4 je einen an der Unterseite 6 der Wells 3 angeordneten, eine ringförmige Wand 7 umfassenden Auslass 8 mit einer Auslassöffnung 9 auf. 



  Die Vorrichtung 1 umfasst ein Übergabeteil 18 zum Halten eines Probenträgers 19 und Einstellmittel 16, mit denen der vertikale Abstand zwischen diesem Probenträger 19 und den Auslassöffnungen 9 einer auf die Randbereiche 13 gesetzten SPE-Platte 5 einstellbar ist. Das Übergabeteil 18 umfasst Bewegungsmittel 17, mit denen der mit dem Übergabeteil 18 gehaltene Probenträger 19 in einer zur Vertikalen im Wesentlichen senkrechten Ebene 20 bewegbar ist. Das Übergabeteil 18 ist vorzugsweise zum Aufnehmen von Probenträgern 19, wie Mikroplatten 33, SPE-Platten und/oder im Wesentlichen flachen Targets 34 (wie MALDI-Targets und dergleichen) und besonders bevorzugt als Platte ausgebildet, welche auf Linearlagern 21 beweglich angeordnet ist, sodass ein Probenträger 19 in der Ebene 20 bewegt werden kann.

   Diese Bewegung kann linear sein, sie kann aber auch von der linearen Bewegung abweichen und kreisförmig bzw. teilkreisförmig oder sonstwie gebogen sein. Die Bewegung dient dazu, den Probenträger 19 von einer ersten definierten Position in eine zweite oder weitere definierte Position zu bringen, sodass die Flüssigkeitsübertragung von der SPE-Platte 5 auf einen weiteren Probenträger 19 an zwei voneinander verschiedenen, aber jeweils genau definierten Orten geschehen kann. Ist die Bewegung des Übergabeteils 18 linear, so entspricht die Bewegung zwischen den beiden Orten gerade der Entfernung derselben voneinander. Sollen Proben aus einer 96-Well SPE-Platte in eine 384-Well Mikroplatte 33 übertragen werden, so entspricht die Entfernung zwischen zwei solchen Orten etwa dem halben Abstand der Wells in der 96-Well Platte. 



  Fig. 2 zeigt eine schematisierte Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung mit dem Übergabeteil 18 in den vier Grundpositionen A, B, C und D, welche alle um den halben Abstand der Wells in der 96-Well Platte voneinander entfernt in den Ecken eines Quadrats sitzen. Wird das Übergabeteil 18 linear und in X-Richtung um den halben Abstand der Wells in der 96-Well Platte von der Position A in die Position B bewegt, so kann je eine Probe oder Teilprobe in die Wells abgegeben werden, welche in zwei Ecken eines solchen Quadrats sitzen.

   Wird das Übergabeteil 18 zusätzlich linear und in Y-Richtung um den halben Abstand der Wells in der 96-Well Platte von der Position A in die Position C, bzw. von der Position B in die Position D bewegt, so kann je eine Probe oder Teilprobe in die Wells abgegeben werden, welche in allen vier Ecken eines solchen Quadrats sitzen. In Fig. 2 ist die relative Lage der Übergabeteile 18,18¾¾ in Bezug auf die hier rahmenförmig dargestellten Einstellmittel 16 abgebildet, wobei die Position, welche Einstellmittel 18¾ einnimmt, mit C und die Position, welche Einstellmittel 18¾¾ einnimmt, mit B bezeichnet ist. Die lineare Bewegung des Einstellmittels 18 von A nach B bzw. von C nach D ist als X-Richtung und die lineare Bewegung des Einstellmittels 18 von A nach C bzw. von B nach D ist als Y-Richtung angegeben.

   Wird das Einstellmittel 18 in X- und/oder Y-Richtung um je den halben Abstand x der Wells in der 96-Well Platte bewegt, so ergibt sich für jede Extremposition der Punkte A, B, C und D ein Quadrat (in der Mitte fein gestrichelt hervorgehoben) mit der Seitenlänge x. Wie mit den unter schiedlich gezeichneten Punkten für die A, B, C oder D-Position eines Auslasses 8 angedeutet, wird mit diesen einfachen Bewegungen der Raster einer 96-Well Platte in den Raster einer 384-Well Platte unterteilt. 



  Wie weiter oben angedeutet, kann die Bewegung auch bogenförmig erfolgen, sodass z.B. die vier beschriebenen Eckpunkte A, B, C, D eines Quadrates mit der Seitenlänge x (entsprechend etwa einem halben Abstand der Wells in einer 96-Well Platte) auf einer Kreisbahn sitzen können, welche den Radius r = x / 2 . 2ROOT  2 aufweist. Zum Definieren einer solchen bogenförmigen Bewegung kann eine Kulisse dienen, welche gerade diese Bewegung erlaubt. Werden Linearführungen 21 eingesetzt, so bieten sich je zwei Endanschläge 31 für das Übergabeteil 18 in X-und Y-Richtung an. Dabei kann sich die Bewegung auch auf eine X- oder Y-Richtung beschränken. Die Bewegung des Übergabeteils 18 wird durch Bewegungsmittel 17 bewerkstelligt. Solche Bewegungsmittel sind an sich bekannt und umfassen z.B.

   Solenoid-, Zahnstangen-, Hydraulik- und Pneumatikantriebe, welche bevorzugt in einer X- oder Y-Richtung wirken. Diese Antriebe können zweiseitig ausgeführt sein, sodass sie eine aktive Hin- und Rückbewegung ausführen, sie sind aber bevorzugt nur einseitig aktiv wirksam, wobei die passive Rückbewegung mittels eines Federmittels 32 ausgeführt wird. 



  Das Übergabeteil 18 ist vorzugsweise zum Einstellen der relativen Position dieses Probenträgers 19 in der zu horizontalen Ebene 20 senkrecht stehenden Z-Richtung gegenüber den Auslassöffnungen 9 einer auf die Randbereiche 13 gesetzten SPE-Platte 5 ausgebildet. Dazu umfasst die Vorrichtung 1 an sich bekannte Einstellmittel 16, die z.B. wie ein Scherengitter, teleskopartig ineinander schiebbare Rohre, Einsätze mit unterschiedlicher oder variabler Höhe und dergleichen (nicht gezeigt) ausgebildet sind. Die Einstellung in Z-Richtung kann auch mittels eines Übergabeteils 18, das einen Probenträger 19 gefedert hält sowie an der SPE-Platte 5 angeordneten Abstandhaltern (nicht gezeigt) bewerkstelligt werden. Dieses Einstellen der Z-Position kann manuell bzw. automatisch vor dem Betrieb der Vorrichtung zum Übertragen von Proben oder während dem Betrieb erfolgen. 



   Eine erste Variante der Vorrichtung 1 umfasst zumindest eine zu der als Saugkammer ausgebildeten Kammer 11 führende und mit der Unterdruckeinrichtung (nicht gezeigt) verbindbare Unterdruckleitung 15 zum Evakuieren dieser Saugkammer. Dabei ist der Randbereich 13 durch die Beaufschlagung mit zumindest einem Teil einer solchen SPE-Platte 5 gegenüber der umgebenden Atmosphäre 14 abdichtbar und das Übergabeteil 18 in der Saugkammer angeordnet. Bevorzugt umfasst eine solche Vorrichtung 1 ein Belüftungsventil 22, über welches ein Spülgas 35 in die Saugkammer 11 einleitbar ist. Das Belüftungsventil 22 ist vorzugsweise zu dessen \ffnen durch einen Arm eines Roboters zum Transportieren einer SPE-Platte 5 beaufschlagbar.

   Das Belüftungsventil 22 umfasst z.B. einen Ventilsitz 23 und einen gefedert angeordneten Ventilkörper 24 mit einer Dichtung 25, wobei die Dichtung 25 - zum \ffnen des Ventils durch einen Arm eines Roboters zum Transportieren einer SPE-Platte 5 - im Wesentlichen senkrecht vom Ventilsitz abhebbar ist (vgl. Fig. 4). Der Ventilkörper 24 des Belüftungsventils 22 ist deshalb vorzugsweise durch einen Arm des Roboters zum Transportieren einer SPE-Platte 5 nach unten drückbar ausgebildet. Zudem wird bevorzugt, dass der Randbereich 13 eine elastische Flachdichtung 26 umfasst, welche durch den äusseren Rand 27 einer SPE-Platte 5 dichtend beaufschlagbar ist. Mit dieser Vorrichtung werden die Proben oder Teilproben mittels Unterdruck aus den Wells 3 und/oder Extraktionsräumen 4 von SPE-Platten 5 herausgezogen. 



  Das Fluten bzw. Belüften der als Saugkammer konzipierten Kammer 11 mit einem Spül- oder Trenngas 35 ist notwendig, um die SPE-Platte 5 von der Vorrichtung 1 abheben zu können. Dieses Abheben, aber auch ein Einsetzen der SPE-Platte 5 in die Vorrichtung 1 geschieht vorzugsweise mit einem Roboterarm (nicht gezeigt), der vorzugsweise mit zwei Greifern zum beidseitigen Fassen der SPE-Platten 5 ausgerüstet ist. Zum Fluten der Saugkammer 11 mit einem Gas umfassen die Umfassungsmittel 10 ein Belüftungsventil 22, über welches dieses Spülgas 35 (z.B. N2, CO2, Ar oder Luft) in die Saugkammer 11 einleitbar ist. Dieses Belüftungsventil 22 wird bevorzugt durch den Arm eines Roboters zum Transportieren einer SPE-Platte 5 bzw. durch dessen einen Greifer beaufschlagt.

   Dabei ist speziell bevorzugt, den Greifer so auszubilden und zu führen, dass dieser beim Absenken des Roboterarms unmittelbar vor dem Ergreifen der SPE- Platte das Belüftungsventil öffnet. Das Belüftungsventil 22 umfasst beispielsweise (wie in Fig. 4 gezeigt) einen Ventilsitz 23 und einen gefedert angeordneten Ventilkörper 24 mit einer Dichtung 25. Zum \ffnen des Ventils 22 durch einen Roboter zum Transportieren einer SPE-Platte 5 ist diese Dichtung 25 mit dem Ventilkörper 24 im Wesentlichen senkrecht vom Ventilsitz 23 abhebbar.

   Alternative Ventile, wie etwa solche mit einem Kipphebelmechanismus oder andere Varianten, bei denen der Ventilkörper 24 des Belüftungsventils 22 durch einen Arm des Roboters bzw. einen seiner Greifer zum Transportieren einer SPE-Platte 5 nach unten drückbar ausgebildet ist und die durch den Roboterarm auslösbar sind, wird ein Fachmann in Kenntnis der vorliegenden Erfindung ohne Weiteres vorschlagen und gehören somit zum Umfang dieser Erfindung. 



  Das bevorzugte Anschliessen eines "Vakuumspeichers", d.h. einer Kammer (nicht dargestellt), welche ein im Verhältnis zum Gesamtvolumen der Saugkammer 11 mehrfach grösseres Volumen aufweist, verhindert das Auftreten von plötzlichen zu hohen Druckstössen. Dadurch kann der Unterdruck auf einfache Art und Weise konstant unterhalb des Grenzwertes gehalten und auf die Verwendung einer leistungsfähigeren und teureren Pumpe verzichtet werden. 



  Wird ein Target 34 mit Proben belegt (vgl. Fig. 3), so ist der Abstand zwischen der Oberfläche des Targets, welche sich in der Ebene 20 befindet, zu den Auslassöffnungen 9 der SPE-Platte 5 besonders kritisch. Dieser Abstand, d.h. die Z-Position der Ebene 20 wird deshalb vorzugsweise vor dem Übertragen von Proben auf solche, in der Dicke genormte Targets 34, eingestellt, indem die Vorrichtung 1 entsprechend ausgerüstet bzw. justiert wird. In die Justierung wird eine allfällige Deformation der Dichtung 26 eingerechnet bzw. einbezogen. 



  Eine zweite Variante der Vorrichtung 1 (vgl. Fig. 5) umfasst zumindest einen Deckel 28 mit zumindest einer Dichtung 29 zum gegenüber der umgebenden Atmosphäre 14 dichtenden Kontaktieren einer den Randbereich 13 beaufschlagenden SPE-Platte 5. Dabei umfasst die Vorrichtung 1 zudem eine zu diesem Deckel 28 führende und mit der Überdruckeinrichtung verbindbare Überdruckleitung 30. Die Dichtung 29 kann als einzelne Ringdichtung, z.B. als O-Ring oder Lippen dichtung ausgebildet sein, welche auf dem seitlichen Rand 27 der SPE-Platte 5 oder auch auf der Oberfläche derselben anliegt, wenn der Deckel 28 aufgesetzt ist (beide Varianten sind dargestellt).

   Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Deckel 28 eine individuelle, runde, quadratische oder sonst wie geformte Ringdichtung (z.B. als O-Ring oder Lippendichtung) für jedes der 96 oder 384 Wells einer 96-Well oder 384-Well SPE-Platte aufweist (nicht gezeigt). Diese individuellen Dichtungen kontaktieren dann bevorzugt die Oberfläche der SPE-Platte 5 und/oder die Innenfläche der Wells 3. Mit dieser Vorrichtung 1 werden die Proben oder Teilproben mittels Überduck aus den Wells 3 und/oder Extraktionsräumen 4 von SPE-Platten 5 herausgepresst. 



  Die eine oder die andere Variante bzw. beide Varianten dieser Vorrichtungen können in praktisch beliebiger Zahl in ein System zum automatischen Bearbeiten von Proben integriert sein, welches eine Vakuumpumpe und/oder eine Überdruckvorrichtung (z.B. eine Stickstoffgas-Druckflasche mit Druckreduzierventil, Steuerventil und Verbindungsleitungen) umfasst. Solche System umfassen vorzugsweise zumindest einen Roboterarm sowie Steuerungen und Antriebe zum Betrieb dieser Roboterarme und/oder zumindest einen Pipettier- und/oder Dispensierautomaten. 



  Zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens zum Übertragen von Flüssigkeiten 2 aus Wells 3 und/oder Extraktionsräumen 4 von SPE-Platten 5 für die Festphasenextraktion und Elution von organischen bzw. anorganischen Teilchen wird eine Vorrichtung 1 verwendet. Dabei weisen diese Extraktionsräume 4 je einen an der Unterseite 6 der Wells 3 angeordneten, eine ringförmige Wand 7 umfassenden Auslass 8 mit einer Auslassöffnung 9 auf.

   Eine solche Vorrichtung 1 umfasst eine durch Umfassungsmittel 10 zumindest teilweise begrenzte Kammer 11; zumindest eine in einem Teil der Umfassungsmittel 10 angeordnete Aufnahmeöffnung 12 mit einem Randbereich 13, der durch zumindest einen Teil einer solchen SPE-Platte 5 beaufschlagbar ist; sowie eine zum Austreiben der Flüssigkeiten 2 aus den Wells 3 und/oder Extraktionsräumen 4 einer SPE-Platte 5 ausgebildete Unter- oder Überdruckeinrichtung sowie ein Übergabeteil 18 zum Halten eines Probenträgers 19 und Einstellmittel 16 zum Einstellen des vertikalen Abstandes zwischen diesem Probenträger 19 und den Auslassöffnungen 9 einer auf die Randbereiche 13 gesetzten SPE-Platte 5.

   Zudem umfasst diese Vorrichtung Bewegungsmittel 17, wobei der mit dem Übergabeteil 18 gehaltene Probenträger 19 mit den Bewegungsmitteln 17 zum Einnehmen von mindestens zwei Grundpositionen in einer zur Vertikalen im Wesentlichen senkrechten Ebene 20 bewegt wird. 



  Mit diesem Verfahren können Flüssigkeiten 2 aus den Wells 3 und/oder den Extraktionsräumen 4 der SPE-Platten 5 durch Anlegen von Überdruck in den Wells oder Unterdruck in der als Saugkammer ausgestalteten Kammer 11 in die Wells einer zweiten SPE-Platte 5 oder einer Mikroplatte 33 übertragen werden, wenn diese eine von der Ursprungsplatte (z.B. mit 96 oder 384 Wells) verschiedene Wellzahl (z.B. 385 oder 1536 Wells) Wellzahl aufweisen. Selbstverständlich ist das Übertragen auch möglich, wenn die Wellzahl und die Wellverteilung der oberen SPE-Platte 5 (Quelle) mit denjenigen der darunter positionierten Mikroplatte 33 (Ziel) identisch ist. 



  Mit diesem Verfahren können aber auch Flüssigkeiten 2 aus den Wells 3 und/oder den Extraktionsräumen 4 einer SPE-Platte 5 durch Anlegen von Überdruck in den Wells oder Unterdruck in der Saugkammer 11 auf die Oberfläche eines Targets 34 übertragen werden. Bevorzugt geschieht das Auftragen der Proben auf der Oberfläche solcher Targets 34 in der Form eines zweidimensionalen Gitters oder
 Arrays. Durch die Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung 1 entsprechen die Achsabstände dieser Spots bevorzugt der Seitenlänge x eines Quad-rates (entsprechend etwa einem halben Abstand der Wells in einer 96-Well, einer 384-Well oder einer 1536-Well Platte). 



  Bevorzugt umfasst ein System zum automatischen Bearbeiten von Proben, das ausserdem eine Vakuumpumpe und damit alle notwendigen Zuleitungen bzw. Verteilungen und Ventile umfasst, eine oder mehrere der eben beschriebenen Vorrichtungen 1. Solche System umfassen zudem bevorzugt zumindest einen Roboterarm sowie Steuerungen und Antriebe zum Betrieb dieser Roboterarme und deren Greifer. Zudem umfasst ein solches System bevorzugt auch zumindest einen Pipettier- und/oder Dispensierautomat zum Einfüllen der Flüssigkeiten 2 in die Wells der SPE-Platten 5. Zum Überwachen des Prozesses und der Roboterbewegungen eignet sich ein Computer mit einer entsprechend angepassten Software, welcher auch einen Bildschirm zum Anzeigen von Arbeitsstatus und/oder von Parametern einzelner Verfahrens-Schritte oder ganzer Protokolle umfasst.

   Alle diese Komponenten sind selbstverständlich wirksam miteinander verbunden. 



  Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine modulare Bauweise auf, sodass Einzelteile jederzeit ausgetauscht bzw. für einen anderen Zweck und in Kombination mit weiteren hier nicht dargestellten Bauteilen weiterverwendet werden können. So kann ein automatisches System beispielsweise mehrere Stationen umfassen, welche wahlweise mit den oben beschriebenen Übergabeteilen 18 oder mit anderen Vorrichtungen, wie z.B. Saugkörpern zum Absaugen von Proben auf Objektträger oder Targets 34 für die Mik-roskopie oder für die Analyse bestückt sein können. Der Fachmann wird solche Zuordnungen unter verschiedenen Gesichtspunkten vornehmen, so spielen jeweils die Funktionssicherheit, die Herstellungskosten und die Servicefreundlichkeit bzw.

   Austauschbarkeit der einzelnen Teile sowie das Durchführen eines optimierten Prozessablaufs vom Zugeben der Proben, über deren Bearbeitung bis zum Eluieren der entsprechenden Isolate und deren Abgabe direkt auf die Oberfläche eines praktisch beliebigen Targets 34 (z.B. für MALDI - MS, Fluorometrie etc.) eine wichtige Rolle. Auch die zum Durchführen gewisser Arbeitsschritte notwendige Zeit kann einen Einfluss auf die Anzahl und Verteilung der Arbeitsstationen haben. 



  Zusätzliche Verbesserungs- bzw. Kombinationsmöglichkeiten ergeben sich dadurch, dass der Randbereich 13 eine elastische Flachdichtung 26 umfasst. Zum Verbessern der dichtenden Wirkung umfasst die Vorrichtung 1 vorzugsweise zusätzliche Pressmittel (nicht dargestellt), welche den äusseren Rand der SPE-Platte 5 auf diese Flachdichtung 26 drücken. Zudem kann ein Deckel (28) zum Abdecken der Wells 3 der SPE-Platte vorgesehen sein, welcher wahlweise an einem als zusätzliches Pressmittel ausgebildeten Roboterarm (nicht gezeigt) angebracht und mit diesem zusammen auf die SPE-Platte 5 abgesenkt und/oder von dieser SPE-Platte entfernt werden kann. 



   In den Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, dabei gelten die entsprechenden Bezeichnungen, auch wenn sie nicht in jedem Fall ausdrücklich aufgeführt bzw. besprochen sind. Beliebige Kombinationen der gezeigten bzw. beschriebenen Merkmale sind Bestandteil der vorliegenden Erfindung.

Claims (21)

1. Vorrichtung (1) zum Übertragen von Flüssigkeiten (2) aus Wells (3) und/oder Extraktionsräumen (4) von SPE-Platten (5) für die Festphasenextraktion und Elution von organischen bzw. anorganischen Teilchen - wobei diese Extraktionsräume (4) je einen an der Unterseite (6) der Wells (3) angeordneten, eine ringförmige Wand (7) umfassenden Auslass (8) mit einer Auslassöffnung (9) aufweisen - umfassend: - eine durch Umfassungsmittel (10) zumindest teilweise begrenzte Kammer (11); - zumindest eine in einem Teil der Umfassungsmittel (10) angeordnete Aufnahmeöffnung (12) mit einem Randbereich (13), der durch zumindest einen Teil einer solchen SPE-Platte (5) beaufschlagbar ist; sowie - eine zum Austreiben der Flüssigkeiten (2) aus den Wells (3) und/oder Extraktionsräumen (4) einer SPE-Platte (5) ausgebildete Unter- oder Überdruckeinrichtung;

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein Übergabeteil (18) zum Halten eines Probenträgers (19) und Einstellmittel (16) umfasst, mit denen der vertikale Abstand zwischen diesem Probenträger (19) und den Auslassöffnungen (9) einer auf die Randbereiche (13) gesetzten SPE-Platte (5) einstellbar ist und wobei das Übergabeteil (18) Bewegungsmittel (17) umfasst, mit denen der mit dem Übergabeteil (18) gehaltene Probenträger (19) in einer zur Vertikalen im Wesentlichen senkrechten Ebene (20) bewegbar ist.

2.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest eine zu der als Saugkammer ausgebildeten Kammer (11) führende und mit der Unterdruckeinrichtung verbindbare Unterdruckleitung (15) zum Evakuieren dieser Saugkammer umfasst, wobei der Randbereich (13) durch die Beaufschlagung mit zumindest einem Teil einer solchen SPE-Platte (5) gegenüber der umgebenden Atmosphäre (14) abdichtbar und das Übergabeteil (18) in der Saugkammer angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest einen Deckel (28) mit zumindest einer Dichtung (29) zum gegenüber der umgebenden Atmosphäre (14) dichtenden Kontaktieren einer den Randbereich (13) beaufschlagenden SPE-Platte (5) umfasst, wobei die Vorrichtung (1) zudem eine zu diesem Deckel (29) führende und mit der Überdruckeinrichtung verbindbare Überdruckleitung (30) umfasst.

4.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übergabeteil (18) zum Einstellen der relativen Position dieses Probenträgers (19) in Z-Richtung gegenüber den Auslassöffnungen (9) einer auf die Randbereiche (13) gesetzten SPE-Platte (5) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übergabeteil (18) zum Positionieren des damit gehaltenen Probenträgers (19) in mindestens zwei Grundpositionen in der zur Vertikalen im Wesentlichen senkrechten Ebene (20) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Übergabeteil (18) zum Positionieren des damit gehaltenen Probenträgers (19) in vier Grundpositionen in der zur Vertikalen im Wesentlichen senkrechten Ebene (20) ausgebildet ist.

7.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übergabeteil (18) zum linearen Bewegen dieses Probenträgers (19) in der zur Vertikalen im Wesentlichen senkrechten Ebene (20) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übergabeteil (18) zum Bewegen dieses Probenträgers (19) in X- und Y-Richtung zwischen je zwei Grundpositionen in der zur Vertikalen im Wesentlichen senkrechten Ebene (20) verschiebbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2 bzw. 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Belüftungsventil (22) umfasst, über welches ein Spülgas (35) in die Saugkammer (11) einleitbar ist.

10.

Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Belüftungsventil (22) zu dessen \ffnen durch einen Arm eines Roboters zum Transportieren einer SPE-Platte (5) beaufschlagbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Belüftungsventil (22) einen Ventilsitz (23) und einen gefedert angeordneten Ventilkörper (24) mit einer Dichtung (25) umfasst, wobei die Dichtung (25) - zum \ffnen des Ventils durch einen Arm eines Roboters zum Transportieren einer SPE-Platte (5) - im Wesentlichen senkrecht vom Ventilsitz abhebbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (24) des Belüftungsventils (22) durch einen Arm des Roboters zum Transportieren einer SPE-Platte (5) nach unten drückbar ausgebildet ist.

13.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (13) eine elastische Flachdichtung (26) umfasst, welche durch den äusseren Rand (27) einer SPE-Platte (5) dichtend beaufschlagbar ist.

14. System zum automatischen Bearbeiten von Proben, welches eine Vakuumpumpe sowie eine oder mehrere Vorrichtungen gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13 umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest einen Roboterarm sowie Steuerungen und Antriebe zum Betrieb dieser Roboterarme umfasst.

15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es zudem zumindest einen Pipettier- und/oder Dispensierautomat umfasst.

16.

Verfahren zum Übertragen von Flüssigkeiten (2) aus Wells (3) und/oder Extraktionsräumen (4) von SPE-Platten (5) für die Festphasenextraktion und Elution von organischen bzw. anorganischen Teilchen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13 bzw. ein System gemäss einem der Ansprüche 14 oder 15 verwendet wird.

17. Verfahren gemäss Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass Flüssigkeiten (2) aus den Wells (3) und/oder den Extraktionsräumen (4) der SPE-Platten (5) durch Anlegen von Überdruck in den Wells oder Unterdruck in der als Saugkammer ausgestalteten Kammer (11) in die Wells einer zweiten SPE-Platte (5) oder einer Mikroplatte (33) übertragen werden.

18.

Verfahren gemäss Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass diese Mikroplatten (33) oder SPE-Platten (5) eine von der Ursprungsplatte verschiedene Wellzahl aufweisen.

19. Verfahren gemäss Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass Flüssigkeiten (2) aus den Wells (3) und/oder den Extraktionsräumen (4) der SPE-Platten (5) durch Anlegen von Überdruck in den Wells oder Unterdruck in der Saugkammer (11) auf die Oberfläche eines Targets (34) übertragen werden.

20. Verfahren gemäss Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass diese Flüssigkeiten auf der Oberfläche eines Targets (34) in der Form eines zweidimensionalen Gitters oder Arrays übertragen werden.

21.

Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das \ffnen eines Belüftungsventils (22), über welches ein Spülgas (35) in die Saugkammer (11) einleitbar ist und/oder das Abheben der SPE-Platte (5) durch einen Arm eines Roboters zum Transportieren der SPE-Platte (5) ausgeführt wird.