DE10057895B4

DE10057895B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Probenvorbereitung flüssiger Proben

Info

Publication number: DE10057895B4
Application number: DE2000157895
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. Keller; Nils Dr. Rohde; Reinhard Jonas; Uwe Dr. Blum; Andreas Katerkamp; Marco Schmitz; Frank Grawe; Markus Meusel; Peter Rauch
Original assignee: pes Gesellschaft fur Medizinische Diagnosesysteme mbH
Current assignee: PES GESELLSCHAFT FUER MEDIZINISCHE DIAGNOSESYS, DE
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2020-11-23
Also published as: DE10057895A1

Abstract

Vorrichtung zur Probenvorbereitung flüssiger Proben, mit der mindestens einer der Prozeßschritte Probenseparation, Probennahme, Probenverdünnung und Probendurchmischung durchgeführt wird, die eine Probenkammer (7) als Probenreservoir enthält und an die sich eine Meßzelle (22) anschließt, zwischen denen die Probenvorbereitung erfolgt, wobei die Vorrichtung als Verbindungselement zwischen der Probenkammer (7), der Meßzelle (22) und einer Kolbenpumpe (5, 13) einen Hahn (3) aufweist, dessen Oberfläche und/oder Volumen mit Kanalstrukturen ausgeprägt ist, wobei die Kolbenpumpe (5, 13) und der Hahn (3) jeweils über reversibel lösbare Kopplungsvorrichtungen mit einer externen mechanischen Antriebs- und Steuerungseinheit verbindbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Probenvorbereitung flüssiger Proben, bei der mindestens eine der Prozeßschritte Probenseparation, Probenpartitionierung, Probenverdünnung und Probendurchmischung durchgeführt wird, sowie die Verwendung der Vorrichtung.
Die Probenvorbereitung stellt für die analytische Stofferkennung und Quantifizierung ein für die Güte der Analyse oft entscheidendes Kriterium dar. Gleichzeitig besteht das Bestreben, die Probenvorbereitung soweit wie möglich zu miniaturisieren und zu automatisieren, um zum einen eine Probenvorbereitung von Probenvolumina im μL-Bereich zu realisieren, zum anderen auch den manuellen Faktor zu reduzieren, um darauf zurückzuführende Fehlerquellen auszuschließen.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Ansätze zur Lösung dieser Fragestellung bekannt. So beschreibt die US 5,230,253 eine Vorrichtung zur Mischung mehrerer Lösungen, die über verschiedene Kanäle in eine Probenbehandlungskammer eingeleitet werden.
Die US 5,681,529 beschreibt eine Vorrichtung zur Probenvorbereitung, die einen kapillarförmigen Flußkanal zwischen der Probenaufnahme und einem Pumpenanschluß enthält. In diesem Flußkanal sind eine optische Meßkammer und eine Probenbehandlungskammer integriert.
Nachteil dieses Standes der Technik ist, daß der konstruktive Aufwand für die Herstellung dieser Vorrichtung oft so hoch ist, daß ein Einsatz als einmalig zu verwendende Einheit (Disposable) nicht in Frage kommt. Andererseits stellt die mehrmalige Verwendung solcher miniaturisierten Probenvorbereitungseinheiten aufgrund von Kontaminationsgefahren und Memory-Effekten ein erhebliches Risiko für die Richtigkeit der Analyse dar.
DE 199 03 705 C1 offenbart eine Aufnahmeeinheit für Lösungen, die mehrere zylindrische Kammern umfaßt, die jeweils eine von einem Verschlußorgan verschlossene Auslaßöffnung aufweisen. In den zylindrischen Kammern sind Verdrängungsorgane verschiebbar angeordnet. Ebenso offenbart DE 199 03 704 C1 eine Aufnahmeeinheit mit mehreren Kammern zur Aufnahme der Lösungen, wobei jede Kammer über einen Auslaßkanal, der von einem Verschlußorgan verschlossen ist, mit einem Probenkanal verbunden ist. Die Aufnahmeeinheiten weisen jeweils ein Verbindungselement auf, daß nicht als Hahn ausgestaltet ist.
Aus DE 40 29 746 C2 ist eine Vorrichtung und Verfahren zur gleichzeitigen an-line-Messung physikalischer und chemischer Parameter einer Meßflüssigkeit bekannt. Die Vorrichtung umfaßt eine Schalteinheit, die ebenfalls nicht als Hahn ausgestaltet ist.
DE 198 09 702 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Bestimmung des Testosteronspiegels, bei der Körperflüssigkeit von einem ersten Abschnitt mit einer Komprimiervorrichtung in einen zweiten Abschnitt transportiert wird.
Aus GB 22 95 892 A ist eine Vorrichtung zur visuellen Beobachtung chemischer Reaktionen bekannt, die ein oder mehrere Kammern aus flexiblen Folien umfaßt, die genutzt werden können, um die in der Kammer enthaltenen Reagenzien zu vermischen.
US 5 919 711 A , US 5 104 813 A und EP 0 305 210 A2 offenbarten Vorrichtungen zur Analyse von Flüssigkeiten mit mehreren Kammern, die über Verbindungsgänge miteinander verbunden sind.
Bei keiner der vorbekannten Vorrichtungen sind reversibel lösbare Kopplungsvorrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe eine Kolbenpumpe oder ein Hahn mit einer externen mechanischen Antriebs- und Steuereinheit verbunden werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die hier beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.
Die Aufgabe wird durch die gattungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalendes Anspruchs 1 und das gattungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst. Die jeweiligen Unteransprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen auf. Die Verwendung der Vorrichtung wird in den Ansprüchen 20 bis 28 beschrieben.
Erfindungsgemäß wird somit eine Vorrichtung zur Probenvorbereitung flüssiger Proben vorgeschlagen, mit der mindestens einer der Prozeßschritte Probenseparation, Probenpartitionierung, Probenverdünnung und Probendurchmischung durchgeführt wird.
Die Vorrichtung enthält eine Probenkammer als Probenreservoir und an die sich eine Meßzelle anschließt, zwischen denen die Probenvorbereitung erfolgt. Die Vorrichtung weist als Verbindungselement zwischen der Probenkammer, der Meßzelle und einer Kolbenpumpe einen Hahn auf, dessen Oberfläche und/oder Volumen mit Kanalstrukturen ausgeprägt ist, wobei die Kolbenpumpe und der Hahn jeweils über reversibel lösbare Kopplungsvorrichtungen mit einer externen mechanischen Antriebs- und Steuerungseinheit verbindbar sind.
Die Probenseparation dient hierbei der Abtrennung bestimmter Probenbestandteile, die als störende Matrixbestandteile die Richtigkeit der analytischen Bestimmung negativ beeinflussen können.
Die Probenpartitionierung umfasst den Prozeß, das aus einem größeren Probenvolumen, das in einem Probenreservoir vorliegt, ein kleineres, exakt definiertes Volumen der Probe für die weitere Probenvorbereitung und anschließende Analyse entnommen wird.
Die Probenverdünnung dient der Erniedriegung der zu analysierenden Probenbestandteile auf eine Konzentration, die dem Arbeitsbereich der analytischen Bestimmungsmethode entspricht. Diese Verdünnung kann z. B. durch Zusatz eines mit den in der Probe zu bestimmenden Analyten verträglichen Lösungsmittels erfolgen.
Die Probendurchmischung dient der Umsetzung der Probe mit weiteren Additiven, wobei hierfür auch Feststoffe, wie z. B. Salze, in Frage kommen. Ebenso können auch Substanzen zugesetzt werden, die eine chemische und/oder biochemische Reaktion mit der Probe eingehen.
Bestandteile der Vorrichtung sind dabei eine Probenkammer und eine Kolbenpumpe sowie ein Hahn, dessen Oberfläche und/oder Volumen Kanalstrukturen aufweist. An die Vorrichtung schließt sich direkt eine Meßzelle an. Der Hahn und die Kolbenpumpe kann dabei über reversibel lösbare Kopplungsvorrichtungen mit einer ex
ternen mechanischen Antriebs- und Steuerungseinheit verbunden werden. Der Hahn stellt dabei das Verbindungselement zwischen der Probenkammer, der Meßzelle und der Kolbenpumpe dar.
Bevorzugt weist die Oberfläche und/oder das Volumen des Hahnes Kanalstrukturen auf, über die ein genau definiertes Flüssigkeitsvolumen im μL-Bereich, bevorzugt Volumina kleiner 100 μL, aufgenommen und/oder weitergeleitet werden kann.
Bevorzugt enthält die Vorrichtung zur Probenvorbereitung als weiteren Bestandteil mindestens eine integrierte Überlaufkammer, in der überschüssige Probenflüssigkeit aus der Kolbenpumpe gesammelt werden kann. Diese Überlaufkammer kann ebenfalls über den Hahn mit der Probenkammer verbunden werden.
Die Probenaufgabe kann erfindungsgemäß über einen für die Probenaufnahme vorgesehenen Anschluß an der Probenkammer erfolgen. Beispielsweise eignen sich hierfür Luer-Anschlüsse.
Bevorzugt ist die Probenkammer über einen Überlaufkanal mit zwei Überlaufkammern verbunden, in der überschüssige Probe gesammelt werden kann. Das Volumen der Probenkammer beträgt dabei bevorzugt 600 μl.
Bevorzugt ist die Kolbenpumpe aus einem Zylinder und einem Kolben aufgebaut, wobei der Kolben reversibel lösbar mit einer Kolbenstange verbunden werden kann, die extern durch einen mechanischen Antrieb gesteuert wird. Als weiterer Bestandteil der Vorrichtung kann eine Kolbenrückhaltevorrichtung integriert sein, mit der eine einfache Abtrennung der Kolbenstange vom Kolben ermöglicht wird, wobei der Kolben im Zylinder der Vorrichtung verbleibt.
Bevorzugt kann der Hahn über eine V-Kupplung oder auch eine Schlitzkupplung extern angesteuert und angetrieben werden. Somit ist es möglich, daß die Vorrichtung nach dem Gebrauch von der Steuereinheit auf einfache Art und Weise entkoppelt werden kann, wodurch die Vorrichtung als Einweg-Artikel (disposable) verwendet werden kann.
In einer weiterbildenden Ausführung weist die Probenbehandlungskammer eine Einfüllöffnung und/oder eine Entlüftungsöffnung auf.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Vorrichtung in modularer Bauweise aus einem Korpus und einem Deckel aufgebaut. Beide Elemente können durch kraftschlüssige Fügeprozeß verbunden werden, wie z. B. durch einen Klebefilm oder durch Ultraschallschweißen.
Vorteilhafterweise enthält der Korpus die aus einem Zylinder und einem Kolben bestehende Kolbenpumpe und/oder eine Meßzelle als Bestandteil sowie zusätzlich einen Hahn, dessen Oberfläche und/oder Volumen die entsprechenden Kanalstrukturen aufweist. Die Meßzelle kann sich auch direkt an den Korpus anschließen.
In der zweiteiligen Form kann der Korpus als weitere Bestandteile eine Probenbehandlungskammer und/oder eine Überlaufkammer enthalten. Der Deckel enthält vorteilhafterweise eine Probenkammer als Reservoir.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine Probenvorbereitung flüssiger Proben durch integrierte Pro benaufgabe und Injektion definierter Probenmengen im μL-Maßstab in eine sich anschließende Meßzelle möglich.
Dabei ist vorgesehen, dass

a) die Probe in eine Probenkammer gefüllt wird,
b) durch Änderung der Stellung des Hahnes, der als Verbindungselement zwischen der Probenkammer, einer Meßzelle und einer Kolbenpumpe dient, die Probe mit Hilfe der Kolbenpumpe in Kanalstrukturen des Hahnes, die an der Oberfläche und/oder im Volumen ausgeprägt sind, gefüllt wird,
c) durch Änderung der Stellung des Hahnes mit Hilfe der Kolbenpumpe die Probe in eine Meßzelle injiziert wird, wobei die Kolbenpumpe und die Stellung des Hahnes extern angetrieben und gesteuert werden.

Die Kolbenpumpe und/oder der Hahn können dabei extern mit einer mechanischen Antriebseinheit gesteuert werden.
In einer bevorzugten Ausführung wird die Probe in Schritt a) über einen für die Probenaufnahme vorgesehenen Anschluß in die Probenkammer gefüllt. Hierfür eignet sich bevorzugt ein Luer-Anschluß, so daß die Probe mit Hilfe einer Spritze oder einer Pipette in die Probenkammer gefüllt werden kann.
Bevorzugt wird nach Schritt b) in einem weiteren Schritt durch Umstellung des Hahnes eine Verbindung zwischen der Kolbenpumpe und der Überlaufkammer her gestellt, wodurch die Kolbenpumpe darüber entleert wird. Dadurch wird die Entlüftung und Entleerung überschüssiger Probe aus der Kolbenpumpe und der an der Oberfläche und/oder im Volumen des Hahnes auftretenden Kanalstrukturen ermöglicht.
Nach Schritt c) kann in einem weiteren Schritt durch Umstellung des Hahnes die Probe aus der Kanalstruktur in die Kolbenpumpe aufgenommen und in einem weiteren Schritt eine Verbindung zwischen der Kolbenpumpe und der Probenbehandlungskammer hergestellt werden, wobei die Probe aus der Kolbenpumpe in die Probenbehandlungskammer injiziert und gemischt wird. Dies erfolgt durch mehrmalige, alternierende Betätigung der Kolbenpumpe, so daß eine ausreichende Durchmischung gewährleistet wird. Die alternierende Pumpbewegung wird bevorzugt mindestens dreimal wiederholt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung findet bei der Probenvorbereitung flüssiger Proben im μL-Bereich im Vorlauf analytischer Untersuchungen Verwendung. Dabei ist die Verwendung in Verbindung mit optischen, elektrochemischen, thermischen und gravimetrischen Detektionstechniken bevorzugt.
Eine besonders bevorzugte Verwendung findet die erfindungsgemäße Vorrichtung bei der Probenvorbereitung flüssiger Proben für die quantitativen fluoreszenzmarkierten Affinitätstests.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Figuren, ohne den erfindungsgemäßen Gegenstand dadurch einzuschränken. Hierbei zeigen
1 eine schematische Darstellung der erfin dungsgemäßen Vorrichtung im zweiteiligen Aufbau
2 eine Seitenansicht sowie eine Topographie der Oberfläche des Hahnes und
3 eine perspektivische Darstellung des Hahnes in fünf verschiedenen Winkeleinstellungen.
Die 1 zeigt eine Vorrichtung, die im Kern aus einem Korpus (1), einem Deckel (2), Hahn (3) und einer Kolbenpumpe (5, 13) besteht. Daran angeschlossen ist ein Sensor bestehend aus einem Prisma (4) und einer Meßzelle (22). Die Meßzelle (22) ist dabei auf der Oberseite des Prismas (4) ausgeformt. Prisma (4) und Deckel (2) werden mittels eines Klebefilms mit dem Korpus (1) verbunden. Der Gummikolben (5) in Kombination mit dem Zylinder (13) ist für den Transport der Flüssigkeiten in der Vorrichtung zuständig. Der Hahn (3) ist drehbar (5 verschiedene Stellungen) und verbindet die einzelnen Kammern (14, 15, 16) über Kanäle, die als Strukturen in der Oberfläche oder im Volumen des Hahnes (3) enthalten sind. Die Überlaufkammer (14) dient für die Entlüftung und Entleerung der überschüssigen Probe aus der Kolbenpumpe (5, 13) der Kanalstrukturen in der Oberfläche und/oder dem Volumen des Hahnes (3). Als zusätzliche Sicherung wird dahinter eine weitere Überlaufkammer (15) geschaltet. Die Probenbehandlungskammer (16) kann für eine Durchmischung genutzt werden. Hierfür wird diese über ein Einfülloch (17) mit einer Flüssigkeit gefüllt und die Probe in die Kammer injiziert. Die Probenbehandlungskammer (16) steht dabei über den Kanal (21) in Verbindung mit dem Hahn (3). Die Probenkammer (7) wird über einen Luer-Anschluß (8) mit Hilfe einer Spritze oder Pipette be füllt. Gleichzeitig ist die Probenkammer (7) über einen Überlaufkanal (9) mit einer ersten Überlaufkammer (10) und einer zweiten Überlaufkammer (11) verbunden, wobei die zweite Überlaufkammer erst bei gefüllter Überlaufkammer (10) gefüllt wird. Der Kolben (5) kann mit Hilfe einer Kolbenstange so weit in den Zylinder (13) gedrückt werden, bis der vordere Anschlag (20) erreicht ist. Der vordere Anschlag (20) dient so zur Fixierung der Kolbenstange am Kolben (5). Gleichzeitig wird durch den vorderen Anschlag (20) die Position des Kolbens (5) für die Antriebsmechanik definiert. Als hinterer Anschlag dient die Kolbenrückhaltevorrichtung (19), über die auch die Abtrennung des Kolbens (5) von der Kolbenstange erfolgt. Am Hahn (3) befindet sich zusätzlich eine V-Kupplung (12), über die die Ankopplung der mechanischen Antriebs- und Steuereinheit erfolgt.
Der Aufbau des Hahnes (3) ist in 2 zu erkennen. Durch Drehen des Hahnes (3) werden über die Kanäle auf der Oberfläche und/oder im Volumen des Hahnes (3) die verschiedenen Elemente der Probenvorbereitung miteinander verbunden. Die Probenschleife (24) verbindet die Kolbenpumpe (5, 13) mit der Probenkammer (7). Kanal (25) bildet die Verbindung zwischen Kolbenpumpe (5, 13) und Probenbehandlungskammer (16). Kanal (26) stellt die Verbindung zwischen Kolbenpumpe (5, 13) und Prisma (4) her. Kanal (27) sorgt für eine Verbindung zwischen Probenbehandlungskammer (16) und deren Entlüftung sowie Kanal (28) zwischen der Kolbenpumpe (5, 13) und den Abfallbehältern.
In 3 sind fünf verschiedene Winkeleinstellungen des Hahnes (3) abgebildet. Die einzelnen Hahneinstellungen werden anhand des folgenden Beispiels näher erläutert.
Beispiel 1
Der Ablauf einer Probenvorbereitung kann sich beispielsweise wie folgt gestalten:

a) Der Hahn (3) befindet sich in Stellung a (siehe 3), die Probenkammer (7) kann über einen Luer-Anschluß (8) wahlweise mit einer Spritze oder mit einer Pipette befüllt werden. Das Probenvolumen beträgt max. 600 μl, wobei überschüssige Probe über einen Überlaufkanal (9) in eine erste Überlaufkammer (10) und eine zweite Überlaufkammer (11) als Sicherheit gelangt. Die Vorrichtung zur Probenvorbereitung wird anschließend in das Steuergerät eingelegt. Anschließend wird der Hahn (3) über eine V-Kupplung (12) mit dem Steuergerät verbunden. Die Kolbenstange des Steuergerätes fährt den Kolben (5) bis zum vorderen Anschlag (20) und koppelt die Kolbenstange an den Kolben (5) an.
b) Separation Auf dem Boden der Probenkammer (7) zwischen der eigentlichen Probenkammer und dem Eingang der Probenschleife (24) befindet sich eine Separationsmembran z. B. zur Abtrennung der zellulären Bestandteile einer Blutprobe. Der Hahn (3) dreht sich um 120°CCW, Stellung b (siehe 3) und stellt eine Verbindung zwischen der Kolbenpumpe (5, 13) und der Probenkammer (7) über eine definierte Probenschleife mit einem Volumen von 35 μL (24) im Hahn (3) her. Der Kolben (5) der Kolbenpumpe (5, 13) fährt zurück und die Probenschleife (24) wird gefüllt, bis die Probe in die Pumpe gelangt.
c) Entlüften der Pumpe Der Hahn (3) dreht sich um 60°CW Stellung c (siehe 3), der Kolben (5) der Kolbenpumpe (5, 13) fährt bis zum vorderen Anschlag (20) und drückt überschüssige Luft und Probe in die erste Überlaufkammer (14) und anschließend, falls nötig, in die zweite Überlaufkammer (15.
d) Probenschleife Der Hahn (3) dreht sich um 120°CCW, Stellung d (siehe 3), der Kolben (5) fährt zurück und zieht die Probe, die sich in der Probenschleife (24) des Hahnes (3) befindet, auf.
e) Mischen Der Hahn dreht sich um 60°CCW, Stellung e (siehe 3), die Kolbenpumpe (5, 13) wird mit der Probenbehandlungskammer (16) verbunden. Anschließend fährt der Kolben (5) der Kolbenpumpe (5, 13) hin und her und mischt die Probe mit einer über das Einzelloch (17) im Vorfeld eingefüllten Mischflüssigkeit. Die Probenbehandlungskammer (16) wird über einen Kanal (18) im Hahn (3) entlüftet. Nach dem Mischvorgang wird die Probe anschließend in den Zylinder (13) der Kolbenpumpe (5, 13) gezogen.
f) Messung Diese Stellung entspricht der Stellung a, d. h. der Hahn (3) dreht sich um 120°CCW, Stellung a (siehe 3). Die Probe wird über das Prisma (4) alternierend hin- und hergepumpt. Nach der Messung wird die Kolbenstange vom Gummikolben (5) über die Kolbenrückhaltevorrichtung (19) abgekoppelt. Anschließend kann die Vorrichtung zur Probenvorbereitung dem Steuergerät entnommen und entsorgt werden.

Claims

Vorrichtung zur Probenvorbereitung flüssiger Proben, mit der mindestens einer der Prozeßschritte Probenseparation, Probennahme, Probenverdünnung und Probendurchmischung durchgeführt wird, die eine Probenkammer (7) als Probenreservoir enthält und an die sich eine Meßzelle (22) anschließt, zwischen denen die Probenvorbereitung erfolgt, wobei die Vorrichtung als Verbindungselement zwischen der Probenkammer (7), der Meßzelle (22) und einer Kolbenpumpe (5, 13) einen Hahn (3) aufweist, dessen Oberfläche und/oder Volumen mit Kanalstrukturen ausgeprägt ist, wobei die Kolbenpumpe (5, 13) und der Hahn (3) jeweils über reversibel lösbare Kopplungsvorrichtungen mit einer externen mechanischen Antriebs- und Steuerungseinheit verbindbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche und/oder das Volumen des Hahnes (3) Kanalstrukturen aufweist, die ein genau definiertes Flüssigkeitsvolumen aufnehmen können.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Bestandteil eine Probenbehandlungskammer (16) zur Mischung und/oder Verdünnung der Probe integrierbar ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Bestandteile zwei Überlaufkammern (14) und (15) integrierbar sind.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenkammer (7) einen für die Probenaufnahme vorgesehenen Anschluß (8) enthält.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluß (8) ein Luer-Anschluß ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenkammer (7) über einen Überlaufkanal (9) mit zwei Überlaufkammern (10, 11) verbunden ist, in denen überschüssige Probenlösung gesammelt wird.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe in der Vorrichtung aus einem Zylinder (13) und einem Kolben (5) aufgebaut ist und der mechanische Antrieb über eine externe am Kolben reversibel lösbare Kolbenstange ankoppelbar ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Bestandteil eine Kolbenrückhaltevorrichtung (19) für den Kolben (5) integrierbar ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hahn (3) über eine V-Kupplung (12) extern steuerbar ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung nach dem Gebrauch von der Antriebs- und Steuereinheit entkoppelbar ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenbehandlungskammer (16) zusätzlich eine Einfüllöffnung (17) und/oder eine Entlüftungsöffnung besitzt, die in den Kanal (18) übergeht.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in modularer Bauweise aus einem Korpus (1) und einem Deckel (2) aufgebaut ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpus (1) einen Zylinder (13) und einen Kolben (5) und/oder eine Meßzelle (21) als integrale Bestandteile sowie einen Hahn (3), dessen Oberfläche und/oder Volumen Kanalstrukturen aufweist, enthält.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpus (1) als Bestandteile eine Probenbehandlungskammer (16) und/oder eine Überlaufkammer (14) enthält.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (2) eine Probenkammer (7) als Reservoir enthält.
Verfahren zur Probenvorbereitung flüssiger Proben durch integrierte Probenaufgabe und Injektion einer definierten Probenmenge im μL-Maßstab in eine Meßzelle, bei dem a) die Probe in eine Probenkammer (7) gefüllt wird, b) durch Änderung der Stellung eines Hahnes (3), der als Verbindungselement zwischen der Probenkammer (7), einer Meßzelle (22) und einer Kolbenpumpe (5, 13) dient, die Probe mit Hilfe der Kolbenpumpe (5, 13) in Kanalstrukturen des Hahnes (3), die an einer Oberfläche und/oder im Volumen ausgeprägt sind, gefüllt wird, c) durch Änderung der Stellung des Hahnes (3) mit Hilfe der Kolbenpumpe (5, 13) die Probe in eine Meßzelle injiziert wird, wobei die Kolbenpumpe (5, 13) und die Stellung des Hahnes (3) extern angetrieben und gesteuert werden.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Probe in Schritt a) über einen für die Probenaufnahme vorgesehenen Anschluß (8) in die Probenkammer (7) gefüllt wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt b) eine Abtrennung, insbesondere chromatographisch, von Matrixbestandteilen der Probe durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Separation von zellulären Blutbestandteilen, bei einer Blutprobe, vom Blut erfolgt.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt b) in einem weiteren Schritt durch die Stellung des Hahnes eine Verbindung zwischen der Kolbenpumpe (5, 13) und der Überlaufkammer (14) hergestellt wird und Kolbenpumpe darüber entleert wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt c) in einem weiteren Schritt durch die Stellung des Hahnes eine Verbindung zwischen der Kolbenpumpe (5, 13) und der Probenbehandlungskammer (16) hergestellt wird und die Probe aus der Kolbenpumpe in die Probenbehandlungskammer injiziert und gemischt wird, wobei die Mischflüssigkeit zuvor über die Einfüllöffnung (17) in die Probenbehandlungskammer gefüllt wurde.
Verwendung der Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16 für die Probenvorbereitung flüssiger Proben im μL-Bereich im Vorlauf analytischer Untersuchungen.
Verwendung der Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16 für die Probenvorbereitung flüssiger Proben im μL-Bereich in Verbindung mit optischen Detektionstechniken.
Verwendung der Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16 für die Probenvorbereitung flüssiger Proben im μL-Bereich in Verbindung mit elektrochemischen Detektionstechniken, insbesondere potentiometrischer oder amperometrischer Detektion.
Verwendung der Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16 für die Probenvorbereitung flüssiger Proben im μL-Bereich in Verbindung mit thermischen Detektionstechniken.
Verwendung der Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16 für die Probenvorbereitung flüssiger Proben im μL-Bereich in Verbindung mit gravimetrischen Detektionstechniken.
Verwendung der Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16 für die Probenvorbereitung flüssiger Proben bei der Durchführung von quantitativen Fluoreszenz markierten Affinitätstests.