CN103459037B - 样本容器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种样本容器（A），该样本容器（A）包括：壳体（2），该壳体（2）形成了用于容纳样本的样本腔室，并且具有至少一个环形开口，该环形开口以通道状的方式延伸到样本腔中；以及球形封闭元件（8），其中，封闭元件（8）的直径仅以如下程度超过至少一个封闭部（11）中的开口通道的直径，即，使得封闭元件（8）以其最大的外周以力锁定的方式固定在封闭部（11）中，球形封闭元件（8）与壳体（12）接触，并且其中，开口通道形成有在封闭部（11）和内部开口之间的凸起，所述凸起相对于封闭部（11）中的开口横截面减小了开口通道的开口横截面。

Description

样本容器

技术领域

本发明涉及一种样本容器，该样本容器包括壳体，该壳体形成了用于容纳样本的样本空间，并且具有至少一个圆形开口，并且该样本容器还包括球形封闭元件。

背景技术

该类型的样本容器尤其用于生物技术方法的范围中，以便处理生物样本或生物材料，诸如包含核酸的样本。例如，这些样本容器在扩增反应诸如聚合酶链反应(PCR)的范围中用于体外复制核酸。在这里，样本容器用于容纳包含核酸的样本。

根据当前技术已知，在适当的生物技术方法诸如PCR的范围内，许多不同的样本容器通常被用作一次性产品。在这里，样本容器首先被样本填充，然后被以气密的方式封闭，并且最后提供给PCR处理。在这里，对样本容器的封闭的要求很高。一方面，样本容器需要被可靠地气密密封，以便不使PCR处理的结果由于样本原料的不期望的出入而受到影响。另一方面，大量的样本容器通常在PCR处理的范围内被使用，并且为此需要被填充以及封闭。因此，上述填充以及封闭在可能的情况下应该以自动化的方式执行。此外，必须能够以节约成本的方式生产样本容器，尤其是因为大量需要该样本容器并且它们被用作一次性产品。

从EP 0 449 425 A2已知通用样本容器，其中，形成样本空间的圆筒形壳体的一端设有圆形开口，该圆形开口以通道状的形式延伸进入样本空间。开口通道在过渡进入样本空间前不久成锥形，并且因此形成用于球形封闭元件的密封座。一旦封闭元件已经配合在密封座上， 封闭元件通过封闭塞被固定。

作为三部分系统，从EP 0 449 425 A2已知的该样本容器不仅较复杂并且因此成本高，而且仅能够利用较高作用力以自动化方式封闭。

发明内容

从该现有技术出发，本发明的目的是给出一种改进的样本容器。特别是，根据本发明的样本容器应该节约成本地生产，并且以自动化方式利用相对小的作用力封闭。同时，根据本发明的样本容器应该具有可靠的密封效果。

通过根据独立权利要求1的样本容器实现该目的。有利改进在从属权利要求中被披露，并将出现在下面的发明说明中。

本发明的核心在于仅通过一个功能元件具体是封闭元件本身实现在根据EP 0449 425 A2的样本容器的情况下由两个不同的功能元件实现的密封和固定封闭元件的功能。这通过在根据本发明的样本容器的壳体的开口通道中楔入球形封闭元件来实现，使得不仅可以实现良好的密封效果，还可以实现可靠的固定。与从EP 0 449 425 A2可知的样本容器不同，因此能够通过另外的密封塞进行分配以便固定封闭本体。

因此，根据本发明的样本容器包括壳体，该壳体形成用于容纳样本的样本空间，以及球形开口，该开口以通道状形式延伸到样本空间中。此外，根据本发明的样本容器包括球形封闭元件。封闭元件的(最大)直径被选定成使得该直径仅以如下程度超过开口通道的在开口通道的至少一个(封闭)部中的直径，即允许封闭元件被引入开口通道的封闭部中，力锁定固定通过包含封闭元件的最大外周的区域和封闭部之间的接触实现。球形封闭元件与壳体接触。此外，在封闭部和内部开口之间的开口通道形成了(第二)凸起，该(第二)凸起相对于封闭部中的开口横截面减小了开口通道的开口横截面。通过在封闭元 件和壳体之间的直接接触可以形成整体密封体。由于整体封闭元件的形成和带有(第二)凸起的开口通道的实施例，可以实现节约成本地生产带有封闭元件的样本容器，所述样本容器能够以自动化方式利用较小作用力被封闭，其中，出现了可靠的密封效果。(第二)凸起能够用作端部止挡件，该端部止挡件防止封闭元件在引入过程中被挤压超过封闭部进入样本空间。

封闭元件的通过在包含球形封闭元件的最大外周的区域和开口通道的壁之间的接触实现的力锁定固定是重要的，以便实现稳固的固定。通过该类型的力锁定固定产生的合力特别地不包含或仅包含相对小(并且因此可以忽略)的沿开口通道的纵向轴线方向的分力；更确切地，这些分力(主要)沿球形封闭元件的中心的方向被径向引导。同时，因此能够产生充分的固定和良好的密封效果，其中封闭元件和开口通道的壁只有相对小的(优选地弹性)变形。然后小变形还仅需要相对小的力以便将封闭元件引入开口通道中。这能够简化样本容器的封闭的自动化，并且还能够实现样本容器的手动封闭。此外，用于封闭元件和壳体的材料的要求减少，从而可以将样本容器的生产成本保持在低水平。

在EP 0 449 425 A2中的样本容器的情况下，封闭元件的直径确实也有意地以如下程度超过了开口通道的最小的直径，即形成密封座，封闭元件坐置在该密封座上。该密封座的良好密封效果确实早就知道，但是需要另外的封闭元件，该封闭元件生成沿开口通道的纵向轴线方向的足够高的力，以便将球形封闭元件压入密封座，并且因此实现需要的密封效果。如果这些力如此之高使得这些力导致封闭元件或开口通道的壁的技术相关的弹性变形，则在根据EP 0 449 425 A2的样本容器的情况下也可以实现力锁定固定(如果仅以小的程度)，但是，由于力锁定固定不作用在球形封闭元件的最大外周上，所以力锁定固定总是具有沿开口通道的纵向轴线方向的分力。假设该纵向轴线分力超过封闭元件与在球座的区域中的开口通道的摩擦力，例如，通过在样 本空间内部出现的超压的另外作用，该纵向轴线分力被另外地引导使得该纵向轴线分力将封闭元件从密封座提起因此样本容器被不期望地打开。在提高摩擦力的同时不提高纵向轴线分力是不可能的，并且因此在没有另外密封塞的情况下，从EP 0 449 425 A2已知的样本容器不能被可靠地封闭。

封闭元件和封闭部的区域中的壳体的材料和尺寸可以相对于需要的变形行为有目的地选择。相比于壳体是软的(并且因此相比于壳体以相当大的程度变形)的球在考虑密封效果时是有利的。然而，该优点就定位(检查)和材料选择而言是不利的。相比之下，相比于壳体是硬的球在引入过程中可以被良好地处理并且使得定位和定位检查能够更简单，但是可以带来壳体的过度伸长(进入塑性区)的风险。

根据本发明的样本容器的优选实施例，在封闭部和外部开口之间的开口通道可以形成(第一或另外的)凸起，该凸起相对于封闭部中的开口横截面减少了开口通道的开口横截面。例如，该凸起可以以(封闭)环形的形式形成或者由一个或更多个单独的凸起优选成环状地并排布置而形成，该凸起尤其是可以被用作固定止挡件，以便防止封闭元件从开口通道的封闭部不期望地释放，例如由于在样本空间中意外的大的压力增量，例如这可以由PCR处理的范围内的生热导致。如果样本空间内的压力增加如此之高使得在封闭部中保持的封闭元件的力锁定连接被克服，则封闭元件在开口通道的封闭部中略微移动之后，因此可以抵在凸起上被支撑，从而还可以实现样本容器的可靠的并且尤其紧密的封闭。

因为在封闭样本容器时封闭元件需要经过(第一或另外的)凸起，该凸起的尺寸可以被形成使得在施加限定的压入力的情况下，封闭元件被引入到封闭部中，该压入力不应该大到由于过分大的变形而损坏封闭元件或样本容器的壁的程度，但是该压入力大于在样本空间中由压力增加造成的最大预期力。

优选地，在(第一)凸起的区域中的开口通道的开口横截面也大于在第二凸起的区域中的开口通道的开口横截面。因此，所施加的用于将封闭元件压入到开口通道中的力能够足够大以使封闭元件经过第一凸起，但是该力没有大到使得封闭元件也经过第二凸起的程度。

在根据本发明的样本容器的另外的优选实施例中，在第一封闭元件和第二封闭元件之间的距离也可以根据封闭元件的尺寸被形成，使得封闭部内的封闭元件的位置公差最多为5mm，并且特别地设置为最多为0.7mm。这意味着封闭元件仅可在两个凸起之间的该距离内移位。特别由于样本空间内的压力增加，封闭元件的移位超过该最大距离，通常导致处理条件，例如PCR处理的可容许的变形。同时，能够避免这样的情况，即需要观察用于制造样本容器的较高公差，上述情况会增加样本容器的成本。

优选地，封闭部的区域中的开口通道是圆筒形的。不论封闭部中的封闭元件的实际位置，总是由此实现大致相同量级的力锁定固定和密封效果。适当地，(还)可以在封闭部中以略微成锥形地(例如，具有从0.1°到0.5°的倾斜角)形成开口通道，当通过铸造并且具体通过注射成型生产壳体时这可以有利于脱模。倾斜角可以被选得如此之小使得在楔入的封闭元件的固定和密封效果上没有显著的(不利的)影响。

优选地，根据本发明的样本容器的壳体可以是管状(也可以具有阶梯形式)，其中，在壳体的(纵向轴线)一端布置开口。此外，优选地可以在第二端以锥形形式形成壳体，从而，即使非常少量的样本也可以有效地汇集到样本空间中，这能够有利于生物技术方法例如PCR处理的实施。

为了能够通过光学方法(包括完全目测)检查样本，样本容器的 壳体还可以至少部分由光学透明材料形成。特别地，锥形端部可以是光学透明的，因为该端部被优选用于容纳样本。

此外，在用于容纳样本的区域中，壳体可以优选地形成有相比于形成样本空间的壳体的一个(或至少一个)第二区域更薄的壁厚。尽可能薄的壁厚能够简化样本通过光学方法的检查，然而特别地在样本空间的不填充样本的死空间中，较厚的壁厚可以避免或减少通过壳体的蒸发，优选地，该壳体由塑料制成。

此外，开口通道的封闭部中的壳体，也可以由(光学)透明材料制成。这使得能够通过光学装置(包括完全目测)检查封闭部中封闭元件的位置并且另外地检查密封效果。为了通过机器进行检查，例如可以使用折射率的变化，该折射率的变化由这样的情况造成，即在从第一固体(开口通道的壁)到第二固体(封闭元件)的过渡中，在内壁处没有光的全反射，并且在从固体(开口通道的壁)到空气的过渡的情况下，相比之下，开口通道的内表面部分反射。

优选地，壳体可以进一步形成用于形成支承面的肩部。被施加用于压入封闭元件的力(通常至多60N至130N并且最多250N)可以在保持器处被保持，该保持器通过所述支承面支撑样本容器。具体地，可以在壳体的位于开口通道的封闭部的附近的某一点处形成支承面。因此能够防止通过壳体的其它部分传递力，这可以形成有较薄的壁厚并且可以因此更灵敏(尤其是围绕样本空间的壳体的壁)。

此外，至少在开口通道的封闭部中的样本容器的壳体和/或封闭元件本身可以由具有最小热膨胀系数的材料制成，并且特别优选地在可能的情况下具有相同的膨胀系数。因此能够防止封闭元件和开口通道的壁之间的接触面中的挤压由于在例如PCR处理中产生的热量而改变，从而，以相同的措施不仅可以改变封闭元件的固定，还可以改变封闭元件的密封效果。

在根据本发明的样本容器的优选实施例中，封闭元件可以由导电材料制成。因此，不仅可以避免球的静电电荷，该静电电荷可能有损对样本容器的处理，导电性还使得能够以接触式或非接触，例如电容的或电感的方式检测开口通道内的封闭元件的位置和/或密封效果。

根据本发明的样本容器的封闭元件优选地由不具有或仅具有低的(具体与技术无关的)固有荧光性的材料形成。因此，基于样本的荧光性测量的生物技术方法诸如PCR处理的监测不能被不利地损害。

为了在使用之后能够容易地打开样本容器，所述样本容器可以设有预定破裂点，在该预定破裂点处壳体通过限定的施力分离。该类型的打开尤其适于仅用一次的样本容器(一次性样本容器)。根据本发明的样本容器的该实施例的优点可以在于打开的过程的复杂性可以小于移除固定在开口通道的封闭部中的封闭元件，然而移除固定在开口通道的封闭部中的封闭元件也是可能的。代替预定的破裂点，还能以两部分形成壳体，其中，两部分可以互连例如通过塞子或棘爪连接。为了打开封闭的样本容器，壳体可以然后在该连接点处再次被打开。

样本容器还可以通过将封闭元件推入到样本空间中被打开。为此，样本空间的至少一部分应该具有比封闭元件大的横截面面积，以便能够清空样本空间。

在一些应用中，在相应的生物技术方法(诸如PCR处理)的范围内使用的样本容器部不能再次打开。为了确保根据本发明的样本容器的永久封闭，根据本发明的封闭元件可以另外地固定在封闭部中，例如，在选择合适的材料的情况下，通过被焊接到壳体的壁(例如借助于超声波焊接或热焊)或通过借助于壳体的上边缘的凸缘以形状配合的方式被固定。当然，任何其它类型的另外的形状配合、力锁定或整体粘合固定也是可以的。

在根据本发明的样本容器的优选实施例中，也可以设置用于第二封闭元件的第二封闭部，其中，在两个封闭元件之间形成第二样本空间。所有先前相对于第一封闭部和/或第一封闭元件提出的改进可以也在此为第二封闭部和/或第二封闭元件设置。

优选地，可以在壳体的在样本容器的两个封闭部之间的壁中设置一个(或至少一个)溢流槽。该溢流槽可以用于避免在下样本空间中由于将一个封闭元件一直引入到下封闭部并且通过将上封闭元件压下以将上样本材料转移到下样本空间中而另外产生的超压。

本发明进一步涉及一种方法，该方法用于制备或处理生物样本或生物材料，尤其包括核酸的样本，其中，使用根据本发明的样本容器。在说明书和权利要求书中详细地描述了根据本发明的样本容器。参照了相应的公开资料。该方法可以尤其是生物技术方法，诸如扩增方法，尤其是PCR方法。

附图说明

根据附图所示的示例性实施例，在下文中更详细地说明本发明。在图中：

图1示出了根据本发明的系统的样本容器；

图2以侧截面视图示出了图1的样本容器的细节；

图3以侧截面视图示出了图1的样本容器的进一步的细节；

图4示出了通过在第一实施例中的柱塞将封闭元件引入到根据图1至图3的样本容器中；

图5和图6示出了通过在第二实施例中的柱塞将封闭元件引入到根据图1的样本容器中；

图7a示出了使用根据图4的柱塞，将封闭元件引入根据图1至图3的样本容器中时的力曲线；

图7b示出了使用根据图5至图6的柱塞，将封闭元件引入根据图 1至图3的样本容器中时的力曲线；

图8a和图8b以两个不同的截面图示出了根据本发明的第二实施例中的系统的样本容器；

图9a和图9b示出了根据本发明第三实施例中的系统的样本容器；

图10示出了根据本发明第四实施例中的系统的样本容器；

图11示出了根据本发明的用于自动封闭第一实施例中的样本容器的装置的存储容器；

图12示出了根据本发明的用于自动封闭样本容器的装置的封闭单元；

图13示出了根据图12的封闭单元的操作原理的基本说明；

图14示出了根据本发明的用于自动封闭第二实施例中的样本容器的装置的存储容器的等轴测图；

图15以纵向截面示出了根据图14的存储容器与封闭单元的结合；

图16以纵向截面示出了根据图14的存储容器与可选的封闭单元的结合；

图17示出了自动封闭装置中的根据图11和图12的部件的整合；

图18示出了用于执行PCR的装置中的根据图17的自动封闭装置的整合；

图19示出了向根据本发明的用于自动封闭样本容器的装置可替代地提供封闭元件的示意图；以及

图20a至图20f示出了“正常”力曲线与由各种原因造成的偏置力曲线的对比。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的第一实施例中的样本容器。样本容器1包括壳体2，该壳体2在第一部(头部3)中以及第二部(中部4)中形成有主要为圆筒形的侧表面。侧表面具有仅小的逐渐变细的锥形，使用该锥形以便在注射成型后更容易地使由塑料构成的壳体2脱模。中部4的与头部3相对的端部与端部5邻接，在端部5中壳体2逐渐变细，并且因此在更广泛的意义上说壳体2以逐渐变细的方式形成。 在端部5中，壳体2由(光学)透明材料形成，这使得在样本容器1所用于的生物技术方法，诸如PCR处理的范围内能够使用光学测量元件。

在头部3和中部4之间的外面上，壳体2形成肩部6，该肩部6被用作支承面，通过该肩部6壳体2被支撑在样本容器支撑件7上(见图2)。

在壳体2的中部4和端部5内，形成样本空间，其中这两部分的外壳2的壁厚大致是恒定的，使得在中部4内形成样本空间部，该样本空间部大部分也是圆筒形的，并且形成有圆形末端的逐渐变细的锥形的样本空间部形成在壳体2的端部5中。

在壳体2的头部3中形成开口通道，该开口通道使得能够以待检查的样本填充样本容器。填充之后，以根据本发明的方式通过引入球形封闭元件8来封闭该样本空间。实现了封闭效果，换言之实现了将封闭元件8密封和固定在开口通道中，因为封闭元件8的最大外径比在限定部(封闭部11)中的开口通道的略大(见图2)并且因此封闭元件8以楔入的方式固定在开口通道中。

从头部3的上(自由)端开始，开口通道首先设有入口倒角9，该入口倒角9限定了相对大的(基于封闭元件8的外径)开口横截面(最大直径：4.5mm)。入口倒角9有利于封闭元件8(最大直径4.1mm至4.2mm)的中心定位。入口倒角9过渡到第一环形凸起10，该环形凸起10与开口通道的封闭部中的开口横截面(直径：大约4.0mm)相比，减少了开口通道的开口横截面(直径：3.7mm)。为了将封闭元件8引入到开口通道，通过力(分量)装载该封闭元件8，该力(分量)特别地沿壳体2的端部的方向被引导为与壳体2的纵向轴线共轴或平行。

该力非常大以至于导致头部3的区域中的壳体2以及封闭元件8本身变形，这使得封闭元件8能够经过第一凸起10并且在开口通道的封闭部11中尽可能远地插入。在那里，封闭元件8以力锁定的方式被固定，换言之，通过与封闭部11中的开口通道的直径相比较大(最大)的直径楔入。在这里，通过封闭部11的区域中的壳体2以及封闭元件8的(主要地弹性)变形实现该力。由于球形封闭元件8在它的最大横截面区域中的对称力锁定固定，从开口通道的壁到球(反之亦然)的反作用力不具有任何沿壳体的纵向轴线方向的分量。一旦引入到封闭部11中，假设没有沿壳体2的纵向方向的显著外力作用在封闭元件8上，封闭元件8就由此被牢固地保持。

当封闭元件8被引入到封闭部11中时，封闭元件8必须经过第一凸起10，该第一凸起10另一方面被用作端部止挡件，该端部止挡件防止在封闭的样本空间中产生超压时，封闭元件8从开口通道中滑出，并且由此防止了样本容器1不期望地打开，该超压例如在生物技术方法，诸如PCR处理的范围内由加热引起。

此外，该凸起10被用于生成力曲线，随着封闭元件8被引入该力曲线是特有的，并且根据该力曲线，可以(以锁定到位的方式)检测远到封闭部11的封闭元件8的实际引入。

开口通道的进入壳体2的样本空间的过渡被形成为环形肩部。该肩部构成了第二凸起12，该第二凸起12用作封闭元件8的端部止挡件，并且因此限定了样本空间的一侧上的开口通道的封闭部11。

开口通道的封闭部11的长度尺寸被形成为使得封闭元件8可以在封闭元件8与两个凸起11、12中的一个凸起接触前在特定的距离X上在封闭部11中移位(见图3)。在当前情况下该距离被限制在最多为0.7mm，因为经验已经证明了这一点，在封闭元件8的该类型的移位的情况下，处理参数(尤其是压力、温度)在样本空间内仅变化如此小 的程度，即不用担心对生物技术方法，诸如PCR处理的显著的(不利的)影响的程度。在封闭部11内的封闭元件8的位置公差还具有的优点是，可以指定在壳体2和封闭元件8的生产中的较大的位置公差，从而相应的工具可以经受不太严格的要求。

图4至图6示出了使用柱塞13(在两个实施例中)以便使封闭元件8滑入开口通道中。在根据图4的实施例中，柱塞13具有3.6mm(或更小)的外径，因此该外径小于开口通道的在第一凸起11的区域中的内径。因此，柱塞13可以下降进入开口通道中。为此，应该可以以精确的方式控制柱塞的运动，以便防止所述柱塞用力使封闭元件8压靠用作端部止挡件的第二凸起，这能够导致壳体2或封闭元件8的损坏。在根据图5和图6的柱塞13的实施例中，因此，柱塞13的外径要比开口通道的在入口倒角9的区域中的内径大很多。因此，由于与壳体2的自由端接触的事实，柱塞13的运动至少被限制。因此，可以容易地避免借助于柱塞使封闭元件8压靠用作端部止挡件的第二凸起12。柱塞13的大接触面积的另外的优点在于可以毫不费力地稳稳地压入封闭元件8，即使柱塞13没有在封闭元件8上方恰好布置在中部(见图6)。

图7a示出了使用根据图4的柱塞的封闭过程的示例性力曲线(力F对柱塞路径I)。在力曲线的第一部分(a)中，力实际上为0；该部分限定柱塞13的移位直到柱塞13接触封闭元件8。在第二部分中，跟着第一部分的是一直到第一最大值(b)(曲线的第一极点)的力的激增，力的激增是必要的以便允许封闭元经过第一凸起10。然后该力下降到第二极点(c)，这限定了力(由于开口通道的略微锥形的设计，该力然后仅略微上升，见部分(d)),该力对于使球在封闭部11中移位来说是必要的。该力大致与由开口通道的在封闭部11中的壁和封闭元件8的接触部之间的摩擦产生的力对应。如果正确地执行封闭过程，在图7中的部分(d)中的任何地方停止施力。

然而，如果柱塞13在开口通道中下降地太深，则封闭元件可能压 靠第二凸起12，这再次由力的激增(部分(e))证明。该上升可以通过样本容器1(并且其中，也适当地通过封闭元件8或柱塞13)的破坏载荷((f))而被限制(换言之，根据柱塞13的下降深度)，其中，力下降到相当低的水平(部分(g))。

图7b示出了使用根据图5和图6的柱塞的相应的示例性力曲线。部分(a)和部分(d)以及它们之间的部分与图7a中的部分对应。在部分(d)之后，存在力上升(h)，根据图7a的曲线,该力上升要比图7a的曲线的上升急剧。这是由于柱塞13和样本容器1的边缘之间的接触产生的。柱塞13应该然后仅在较短路径上进一步移动，以避免使样本容器1(或柱塞13)超载。为控制柱塞的行程，力曲线可以被评估，使得例如一旦已经达到部分(h)的端部，则达到(力)极限值，例如，这可以导致柱塞驱动的停用。在图7b中，还以虚线布置进一步说明了力曲线，该力曲线由于超载导致样本容器的破裂。该力曲线的特征是部分(h)的延续(部分(i))，在该部分的端部出现破裂。该力曲线的特征是，力直接下降到接近0的水平(部分(k))。

图20a至图20f示出了从前述“正常”力曲线的示例性偏离。能够从这些偏离中确定相应的故障源。在这里，通过实线说明偏置力曲线，其中，以虚线的形式示出“正常”力曲线。图20a示出了两条偏置力曲线，其中，样本容器的在开口通道的区域中的和/或封闭元件的尺寸或材料特性不正确。图20b示出了两条偏置力曲线，其中，封闭元件的竖直对准，换言之封闭元件和柱塞之间的距离，太小或太大。在根据图20c的偏置力曲线的情况下，水平对准不正确，换言之在样本容器和柱塞的纵轴之间存在不充分的一致性。这可能对封闭元件的运动不利。图20d示出了偏置力曲线，如果存在与柱塞相关的故障并且如果柱塞没有施加充足的力直到与样本容器冲突，则产生该偏置力曲线。如果封闭元件和/或样本容器的接触表面不与要求对应，则可以产生图20f中所示的偏置力曲线。相比之下，图20f示出了样本容器出现破裂时产生的偏置力曲线。

图8a和图8b示出了样本容器1的第二实施例，其中，两个封闭元件8以力锁定的方式固定在壳体2的共用封闭部11中。因此，在两个封闭元件8之间形成第二样本空间。对照于图8中的说明，可以任意选定与根据图1至图3的示例性实施例一致的开口通道的对应的实施例，换言之，具体可以设有一个或更多个的凸起。此外，在壳体的在下样本空间和封闭部11之间以及在封闭部11和样本容器的上开口端之间的壁中形成溢流槽14。上溢流槽14用于平衡两个样本空间中的超压，否则的话由于封闭元件引入较深会产生该超压。相比之下，例如在PCR处理的范围内，设置下溢流槽14以将包含在上样本腔中的样本转移到下样本腔中，如图8a所示。为此，借助于上封闭元件8将下封闭元件8滑入开口通道/样本空间的部分中，该开口通道/样本空间包含下溢流槽14，使得样本可以从上样本腔通过下溢流槽14，经过下封闭元件8，流入下样本腔中。

图9a至图9b示出了另外的实施例中的样本容器1，在该实施例中，通过借助于柱塞将封闭元件8完全压入样本空间直到封闭端来再次打开所述样本容器。在该过程中移位的样本液体可以通过溢流槽14流出并由此从样本容器1被移除，该溢流槽14形成在壳体2的壁中的一侧上。

图10示出了样本容器1，其中壳体2被设置在具有变化壁厚的样本空间的区域中。在容纳样本的样本空间的区域中，壳体2具有最小壁厚，例如从0.2mm到0.3mm。借助于光学方法，薄的壁厚简化了样本的检查。在样本空间的的形成死空间(换言之，里面不包含样本)的部分中，壁厚相比之下较厚(例如，两倍的厚度，例如，0.4mm到0.6mm)，从而不仅可以提高壳体2的机械稳定性，尤其还可以降低样本通过壳体2的蒸发。

图11和图12示出了自动封闭装置(见图17)的单独的部件，该 自动封闭装置使用在用于执行PCR处理的装置中(见图18)。

在这里，图11示出了存储容器15，在该存储容器15中，以螺旋形式延伸的抽出引导件16被布置并且被用于容纳和引导大量的样本容器1的封闭元件8。引导件16的下端终止于出口开口，经由该出口开口能够将封闭元件转移到封闭单元17，如在图12中的部分所示。为此，存储容器15可以固定到封闭单元17的前端，该存储容器15可以作为充满的一次性容器而售出。

封闭单元17包括布置在壳体18中的电动机，该电动机能够驱动驱动盘19旋转。该驱动盘19偏心地地设有螺栓20，该螺栓20在柱塞引导件22的狭槽21中被引导。在狭槽21中引导螺栓20将驱动盘19的旋转运动转变成柱塞引导件22的循环上下运动，该柱塞引导件22包括固定在于其上的柱塞13，如图13中原则上说明的。在柱塞13的每次向下运动的情况下，保持在转移位置中的封闭元件8被夹带并且通过封闭单元的排出开口被压入到布置在封闭元件8下方(在图13中未示出)的样本容器1的壳体2的开口通道中。一旦柱塞13再次被升起，依次在供料槽23中暂时储存的封闭元件8中的另一个封闭元件然后可以(由于重力)滚入转移位置中，在转移位置中该封闭元件8通过以弹簧方式安装(spring-mounted)的阻挡元件24而被保持。在柱塞13随后的向下运动的情况下，然后夹带下一个封闭元件8，其中，阻挡元件24移位到一侧以便释放排出开口。

可替代地，柱塞13的前后运动还可以不由驱动盘19的单向旋转(通过360°)引起，而是所述驱动盘还可以由具有(循环)旋转换向的步进电机驱动以便使该柱塞13移动。因此，能够实现柱塞13的任何的甚至特别是变化的移位路径、速度曲线等。这(连同使用传感器的测量过程)借助于步进电机的相应控制尤其可以用于限制由柱塞13施加到封闭元件8上的力。该实施例还可以被开发使得通过驱动盘19的连续旋转大体上产生柱塞13的周期运动，并且如果存在许用力超出 限度的风险，驱动电机仅停止该运动并且使驱动盘的运动方向反向。

图14示出了在替代实施例中用于许多封闭元件8的存储容器15a。与根据图11的存储容器15的主要不同在于，一方面，封闭元件8以未分类的形式存储，换言之作为填充物存储在存储容器15a的存储空间中，另一方面，用于将封闭元件8从存储容器15a单独分配的柱塞13a是整合的。存储容器15a的基部和壁表面被形成为使得被布置在填充物的底部的封闭元件被供给到分配槽29，该分配槽29的内径只比封闭元件的外径略大。因此，确保了封闭元件单独地到达转移位置，在该转移位置封闭元件可以被柱塞13a卡住并且夹带。

图15示出了使用根据图14的存储容器连同替代的封闭单元17a(仅部分示出)。该组合的独特的特征是总共使用两个柱塞，一方面，整合到存储容器15a中的柱塞13a用于从存储容器单独地分配封闭元件8，从而，封闭元件被放置于布置在其下方的样本容器1上。相比之下，整合到封闭单元17a中的第二柱塞13被用于将事先放置在(不同)样本容器1上的封闭元件8驱动到该样本容器的开口通道的封闭部中。当包括柱塞13a的存储容器15a被用作一次性容器因此该容器在使用后被处理时，使用两个柱塞的主要优点在于提高了卫生性。

如图15所示，两个柱塞13、13a的运动被彼此联接。为此，以弹簧方式安装在柱塞13的部分中的螺栓30接合柱塞13a中的相应的开口。因此，柱塞13的运动被传递到柱塞13a。柱塞13本身被构造为多个部分并且包括柱塞元件31，该柱塞元件31以可轴向移位的方式被安装在柱塞13的主体32的下端。柱塞元件31通过具有内螺纹的中心孔与螺纹销33连接，该螺纹销33是力限制单元的一部分。力限制单元还包括弹簧34(圆柱螺旋弹簧)，该弹簧34通过两个接触板35被偏压。通过使上接触板35和柱塞元件31的环形凸起抵靠主体32的相应的接触面，该偏压力被保持。通过螺纹销33旋拧到柱塞元件31中的深度，可以改变螺旋弹簧的偏压力，因此，通过柱塞元件31施加在封 闭元件8上的力的极值可以被调整。只要该力超出限度，(部分地)通过撤回柱塞元件13来补偿柱塞行程。

图16示出了封闭单元17b，该封闭单元17b在功能方面大体上与图15中的封闭单元对应，但是具有更简单的结构。在此不设置(机械)力限制单元，而是通过柱塞驱动的相应控制器以电子方式实现该限制。因此，柱塞元件31a以轴向固定的方式被整合到柱塞13的主体32a中，并且用于夹带存储容器的柱塞13a的螺栓30a也不是以弹簧方式安装的。在这种情况下，存储容器15a与图15中的存储容器对应。

封闭单元17、17a、17b以及存储容器15、15a可以被整合到自动封闭装置25中，如图17所示。在那里，由封闭单元17和存储容器15形成的单元可以通过线性驱动器26沿第一轴线(沿横向方向)移位。

根据图17的自动封闭装置可以继而被整合到根据图18的用于执行PCR处理的装置中，使得封闭装置25整体上可通过第二线性驱动器27沿第二轴线(沿纵向方向)移位，该第二线性驱动器27垂直于第一轴线(封闭装置的线性驱动器26的移位轴线)定向。由沿着彼此垂直定向的两个轴线的封闭单元17和存储容器15形成的单元的移位能够移除样本容器1的多个壳体2，这些壳体2以多行定位在总计三个样本容器支撑件7中，并且能够使具有封闭元件8的壳体中的每个壳体靠近。在此借助于激光距离传感器(未示出)检查封闭元件8在每个壳体2中的正确放置。

图19以示意图示出了将封闭元件8可释放地固定在传送带(吸塑带(blistertape))28中以及在传送带28运动的情况下将所述封闭元件依次定位在转移位置中的可能性，封闭元件然后能够从该转移位置通过柱塞13被引入到样本容器1的开口通道中。传送带28具有主带36，该主带36设有以固定间隔布置的开口，其中，在开口中的每个开 口的区域中，封闭元件8搁置在主带36的一侧并且被保持带37包围并且因此被保持到位。单独的封闭元件可以通过预期的开口被从传送带28移除，并且通过柱塞13被驱动进入样本容器1的开口通道中。

Claims (14)

1.一种样本容器(1)，所述样本容器(1)包括：

壳体(2)，所述壳体(2)形成用于容纳样本的样本空间，并且在一端处具有至少一个圆形开口，所述圆形开口以通道状的形式延伸到所述样本空间中，

以及球形封闭元件(8)，

其特征在于，所述封闭元件(8)的直径仅以如下程度超过至少一个封闭部(11)中的开口通道的直径，即，使得所述封闭元件(8)能够以力锁定的方式通过其最大的外周固定在所述封闭部(11)中，其中，所述球形封闭元件(8)与所述壳体(2)接触，其中，在所述封闭部(11)和外部开口之间的开口通道形成有第一凸起(10)，所述第一凸起(10)相对于所述封闭部(11)中的开口横截面减小了所述开口通道的开口横截面；并且其中，在所述封闭部(11)和内部开口之间的开口通道形成有第二凸起(12)，所述第二凸起(12)相对于所述封闭部(11)中的开口横截面减小了所述开口通道的开口横截面；

其中所述开口通道的在所述第一凸起(10)的区域中的开口横截面大于所述开口通道的在所述第二凸起(12)的区域中的开口横截面；并且

所述壳体(2)在第二端形成为锥形形式。

2.根据权利要求1所述的样本容器(1)，其特征在于，所述第一凸起(10)和所述第二凸起(12)之间具有距离，所述距离允许所述封闭元件的至多5mm的定位公差。

3.根据权利要求2所述的样本容器(1)，其特征在于，所述第一凸起(10)和所述第二凸起(12)之间的距离允许所述封闭元件的至多1.0mm的定位公差。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的样本容器(1)，其特征在于，所述开口通道在所述封闭部的区域中是圆筒形的。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的样本容器(1)，其特征在于，所述壳体(2)是管状的。

6.根据权利要求1-3中的任一项所述的样本容器(1)，其特征在于，所述壳体(2)至少在所述封闭部(11)和/或锥形端的部分中是光学透明的。

7.根据权利要求6所述的样本容器(1)，其特征在于，所述壳体(2)在所述锥形端的区域中由比所述样本空间的至少一个第二区域薄的壁厚形成。

8.根据权利要求1-3中的任一项所述的样本容器(1)，其特征在于，所述壳体(2)形成有用于形成支承面的肩部(6)。

9.根据权利要求1-3中的任一项所述的样本容器(1)，其特征在于，所述壳体(2)至少在所述开口通道的所述封闭部(11)和/或封闭元件(8)中由具有低的热膨胀系数的材料形成。

10.根据权利要求1-3中的任一项所述的样本容器(1)，其特征在于，所述封闭元件(8)由导电材料构成。

11.根据权利要求1-3中的任一项所述的样本容器(1)，其特征在于，所述封闭元件(8)由不发荧光的或仅发微弱荧光的材料形成。

12.根据权利要求1-3中的任一项所述的样本容器(1)，其特征在于，所述壳体(2)设有预定破裂点。

13.根据权利要求1-3中的任一项所述的样本容器(1)，其特征在于具有用于第二封闭元件的第二封闭部(11)，其中，在两个封闭元件之间形成第二样本空间。

14.根据权利要求13所述的样本容器(1)，其特征在于，在所述壳体(2)的位于两个封闭部(11)之间的壁中设置有溢流槽(14)。