DE10058095C2 - Vorrichtung zur Bestimmung von Analyten durch Chemilumineszenz - Google Patents

Description

Technisches Anwendungsgebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung von Analyten in einer Probe unter Einsatz von chemilumineszenten Markern, mit einer Halterung für eine Fluidikkammer mit einem platten­ förmigen, Sonden tragenden Probenträger, einer optischen Detektionseinheit zur ortsaufgelösten Erfassung einer an den Sonden des Probenträgers ausgelösten Lumineszenz, und einer Auswerteeinrichtung zur Zuordnung der erfassten Lumineszenz zu den jeweiligen Sonden auf dem Probenträger und Ausgabe der aus der Zuordnung resultierenden Analyten.

Die Vorrichtung findet beispielsweise Anwendung bei der Proteomanalyse, der medizinischen Diagnostik basierend auf DNA oder auf Antigen-Antikörper­ reaktionen, bei der DNA-Analyse sowie in den Bereichen der Umweltanalytik, der Lebensmittelanalytik sowie der Veterinärdiagnostik.

Der Grundmechanismus zur Bestimmung von Analyten in einer Probe basiert auf der Detektion biochemischer Duplexbildungen, beispielsweise Protein-Protein­ interaktion und/oder Hybridisierung zweier komplemen­ tärer Nukleinsäurestränge, durch Erfassung der von chemilumineszenten Markern ausgehenden Strahlung. Diese chemilumineszenten Marker werden hierbei an einen der Reaktionspartner der Duplexbindung, den nachzuweisenden Analyten oder einem als Sonde eingesetzten Rezeptor, gekoppelt. Durch eine ortsaufgelöste Erfassung der Chemilumineszenz können bei Kenntnis der Spezifizität und des Ortes der zugrundeliegenden Sonden die in der Probe vorhandenen Analyten bestimmt werden.

Stand der Technik

Im Bereich der miniaturisierten DNA-Diagnostik sowie der Immundiagnostik werden unterschiedliche Techniken zur Bestimmung der Analyten eingesetzt. Besondere Bedeutung haben hierbei zum einen die chip- basierten Systeme und zum anderen die bead-basierten Systeme erlangt.

Bei den chip-basierten Systemen werden die unterschiedlichen Sonden auf einem planen Probenträger ausgebracht und immobilisiert. Die Spezifizität der jeweiligen Sonde ist über die x/y-Koordinate auf dem Probenträger bzw. Chip bekannt. Nach Zugabe der Probe erfolgt die Analyse aufgrund der zwischen bestimmten Sonden und Analyten auftretenden Bindungen, die über entsprechende Marker kenntlich gemacht werden. Aus der räumlichen Lage der auf diese Weise erfassten Duplexbildungen lassen sich die Spezifizität der zugrundeliegenden Sonden und somit die in der Probe vorhandenen Analyten bestimmen.

Bei den so genannten bead-basierten Systemen werden Mikropartikel (Beads) eingesetzt, die mit jeweils einer der eingesetzten unterschiedlichen Sonden beschichtet sind. Die Kodierung der Sondenspezifizität, erfolgt in der Regel über unterschiedliche Farben der Mikropartikel. Auch bei diesem System erfolgt die Analyse nach der Zugabe der Probe über die Erfassung der auftretenden Duplexbildungen mit Hilfe von Markern. Die Mikropartikel sind hierbei in einer Schicht nebeneinander auf einem Träger ausgebracht, so dass durch ortsaufgelöste Erfassung der Markierung bei gleichzeitiger Detektion der zugrundeliegenden Farbe des jeweiligen Beads eine Bestimmung der Analyten erfolgten kann.

Für die Markierung der jeweiligen Duplexbildungen sind unterschiedliche Verfahren bekannt, von denen Radioimmunoassays und fluoreszenz-basierte Marker­ systeme weit verbreitet sind. Radioimmunoassays haben im Gegensatz zu fluoreszierenden Markern eine sehr hohe Sensitivität, stellen jedoch aufgrund der Radio­ aktivität der Marker sehr hohe Anforderungen an das Laborpersonal sowie die Laborumgebung.

Auf der anderen Seite lässt sich die Fluoreszenz der fluoreszierenden Markersysteme mit einfachen Detektionstechniken, beispielsweise CCD-Kameras, Mikroskope, usw. erfassen. Es bestehen keine besonderen Anforderungen an die Umgebung bzw. Laborräume. Ein Nachteil beim Einsatz der Fluoreszenzmarker ist jedoch ihre im Vergleich zu den radioaktiven Markern reduzierte Sensitivität. Aufgrund ihrer einfachen Nachweisbarkeit werden sie aber dennoch in großem Umfang für die DNA-Diagnostik sowie die Immundiagnostik eingesetzt.

Bei einer weiteren bekannten Nachweistechnik werden chemilumineszente Marker zur Detektion der Duplexbindungen eingesetzt. Chemilumineszente Marker erreichen eine ähnliche Sensitivität wie radioaktive Marker. Zur Auslösung der Lumineszenz muss bei dieser Technik allerdings ein flüssiges Reagenz zugegeben werden, das ein entsprechendes Liquid-Handling erfordert.

Ein Einsatz der Technik der chemilumineszenten Marker zur Bestimmung von Analyten in einer Probe ist beispielsweise aus DE 199 40 810 A1 bekannt. Diese Druckschrift gibt einen Überblick über Anwendungs­ bereiche sowie eingesetzte Stoffe und Materialien zur Bestimmung der Analyten, wie sie auch dem vorliegenden Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung zugrunde liegen können. Bei dem Verfahren dieser Druckschrift werden bead-basierte Sonden bereitgestellt und in einer Schicht nebeneinander auf einem Probenträger ausge­ bracht. Der Probenträger ist in Form eines Aufnahme­ behältnisses ausgestaltet und weist einen scheiben­ förmigen, kapillaren Spalt oder Hohlraum auf, der durch transparente Plattenabschnitte begrenzt ist. Die Spalt­ höhe ist dabei so gewählt, dass sie in der Größen­ ordnung des Durchmessers der Mikropartikel bzw. Beads liegt. Das in Spritzgusstechnik gefertigte Aufnahme­ behältnis weist eine Zugangsöffnung für die Zuführung der Probe mit den Mikropartikeln sowie eine Abfluss­ öffnung auf. Durch die kapillarförmige Ausbildung des als Fluidikkammer dienenden Hohlraums verteilen sich die Mikropartikel automatisch nebeneinander auf dem Träger. Die Messung erfolgt anschließend über eine entsprechende Detektionseinheit wie bereits erläutert.

Ein weiteres bead-basiertes System zur Bestimmung von Analyten in einer Probe unter Einsatz von chemi­ lumineszenten Markern ist aus EP 0 854 194 A2 bekannt. Bei diesem System wird ein als Durchflusszelle ausgebildetes Aufnahmebehältnis mit einer Zu- und einer Abflussöffnung bereitgestellt, das sich aus zwei plattenförmigen Elementen zusammensetzt, die einen kanalförmigen Hohlraum für den Durchfluss der Probe mit den Mikropartikeln bilden. Bei dem eingesetzten Verfahren werden magnetische Beads zur Erhöhung der Sensitivität eingesetzt. Die Messung erfolgt unter Beaufschlagung der vertikal angeordneten Durchfluss­ zelle mit einem magnetischen Feld.

Aus WO 99/45396 A1 ist ein Teststreifen zur schnellen Durchführung einer Analyse unter Einsatz von chemilumineszenten Markern bekannt. Der Teststreifen setzt sich aus einem festen Teil mit einer Öffnung zusammen, auf der ein poröses Reagenzpad angeordnet ist. Der Teststreifen ist mit einem beweglichen Element verbunden, der ein schwammartiges absorbierendes Element trägt. Während der Messung wird das absorbierende Element auf das Reagenzpad gedrückt und saugt entsprechende Reagenzien aus der Öffnung in das Reagenzpad oder aus dem Reagenzpad, so dass keine Pumpe zum Einbringen oder Absaugen der Reagenzien erforderlich ist.

DE 197 36 641 A1 beschreibt ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur parallelen Messung von mehreren Analyten über Multikanaldetektion. Hier wird eine Durchflusszelle aus einem plattenförmigen Probenträger und einem aufsetzbaren Abdeckkörper gebildet, wobei der Probenträger mit immobilisierten Antikörpern beschichtet wird. Es handelt sich somit um ein chip- basiertes System zur Bestimmung von Analyten in einer Probe mittels chemilumineszenten Markern. Die Druckschrift zeigt jedoch keine Vorrichtung, mit der die Bestimmung von Analyten automatisiert durchführbar ist.

DE 196 28 002 C1 und DE 197 11 281 C1 beschreiben Vorrichtungen und Verfahren zur Durch­ führung von Fluoreszenzimmunotests, bei denen eine Deckplatte und eine Bodenplatte vor der Durchführung des Tests zur Bildung einer Durchflusszelle miteinander verbunden werden. Beide Druckschriften betreffen jedoch nicht die Technik der Bestimmung von Analyten in einer Probe unter Einsatz von chemilumineszenten Markern. Die Fluoreszenzimmunotests in diesen Druckschriften werden vielmehr mittels Evanescentfeldanregung durchgeführt, bei der monochromatisches Licht von einer Lichtquelle unter einem bestimmten Winkel in das Probenvolumen eingestrahlt wird, um einen Markierungsstoff zur Fluoreszenz anzuregen.

WO 98/22799 A2 offenbart eine Messvorrichtung bestehend aus einer Flusszelle mit integriertem Wellenleiter und Einkoppelgitter für Strahlung aus dem Wellenleiter für das Einsatzgebiet der biochemischen Analytik. Auch diese Druckschrift beschäftigt sich mit der Bestimmung von Analyten in einer Probe mittels Evanescentfeldanregung und somit mit einer anderen Analysetechnik mit entsprechend anderen Problem­ stellungen.

Aus DE 37 37 649 A1 ist schließlich ein Verfahren zur Bestimmung der Lumineszenz von Zellkulturen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt. Die Vorrichtung weist eine von der Aussenwelt abschirmbare Kulturschalenvorrichtung auf, in der zumindest ein Probenträger lösbar unter sterilen Bedingungen aufnehmbar ist. Der aufgenommene Probenträger ist abwechslungsweise mit Nährlösung, Waschlösungen bzw. lumineszierfähigen Substanzen behandelbar. Beads oder Arrays werden bei dem Verfahren dieser Druckschrift nicht eingesetzt.

Die bisher bekannten Systeme zur Bestimmung von Analyten in einer Probe unter Einsatz von chemi­ lumineszenten Markern sind aufgrund des erforderlichen Liquid-Handling entweder auf den Einsatz bead-basierter Systeme beschränkt oder lassen sich nicht automati­ sieren. Gerade die vorteilhaft hohe Sensitivität der chemilumineszenten Marker lässt sich daher bei chip- basierten Systemen mit dem häufig eingesetzten Standardprobenträger mit einem flächigen hochdichten Sonden-Array nicht einsetzen. Hierfür müsste als Probenträger ein Behältnis mit einer Fluidikkammer verwendet werden, was jedoch die Anwendung der vorherrschenden Druck-Verfahren zum Aufbringen der hochdichten Arrays ausschließen würde.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Bestimmung von Analyten unter Einsatz von chemilumineszenten Markern anzugeben, die die Verwendnung von planen Standardobjekt- bzw. Standardprobenträgern sowie eine automatisierte Durchführung der Messung ermöglicht.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe wird mit der Vorrichtung des Patent­ anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte. Ausgestaltungen der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die vorliegende Vorrichtung zur Bestimmung von Analyten weist eine Halterung für eine Fluidikkammer mit einem plattenförmigen, Sonden tragenden Proben­ träger, eine optische Detektionseinheit zur ortsaufgelösten Erfassung einer an den Sonden des Probenträgers ausgelösten Lumineszenz, sowie eine Auswerteeinrichtung zur Zuordnung der erfassten Lumineszenz zu den jeweiligen Sonden auf dem Probenträger und Ausgabe der aus der Zuordnung resultierenden Analyten auf. Die Vorrichtung zeichnet sich durch zwei unterschiedlich ausgebildete, strukturierte Abdeckkörper, die jeweils auf den in der Halterung gehaltenen Probenträger zur Bildung der Fluidikkammer mit zumindest einer Zuflussöffnung und einer Abflussöffnung dichtend aufsetzbar sind, und von denen der eine Abdeckkörper zur Bestimmung der Analyten unter Einsatz von beadbasierten Sonden auf dem Probenträger ausgebildet ist, und durch ein Vorrats­ behältnis für zumindest einen Abdeckkörper und eine Handhabungseinrichtung zum automatischen Aufsetzen des jeweiligen Abdeckkörpers auf den Probenträger aus. Vorzugsweise ist das Vorratsbehältnis als Magazin ausgebildet, in dem mehrere Abdeckkörper vorliegen, welche vorzugsweise als Einmalartikel (Disposable) ausgelegt sind.

Beim Einsatz der Vorrichtung werden für den Nachweis der Analyten spezifische Sonden auf den plattenförmigen Probenträger aufgebracht oder auf dem planen plattenförmigen Probenträger bereitgestellt. Die zu analysierende Probe sowie ein flüssiges Reagenz, das die Chemilumineszenz an markierten Bindungen zwischen Analyten der Probe und den Sonden auslöst, wird zugegeben und die Lumineszenz über die Detektions­ einheit ortsaufgelöst erfasst. Die ortsaufgelöst erfassten Lumineszenzsignale werden schließlich den jeweiligen Sonden auf dem Probenträger in bekannter Weise zugeordnet, um die in der Probe vorhandenen Analyten zu bestimmen. Unmittelbar vor dem Zugeben des flüssigen Reagenz und/oder dem Aufbringen der spezifischen Sonden wird einer der Abdeckkörper zur Bildung der Fluidikkammer mit zumindest einer Zu- und einer Abflussöffnung dichtend auf den planen plattenförmigen Probenträger aufgesetzt, wobei anschließend zumindest das flüssige Reagenz über die Zuflussöffnung zugegeben wird.

Die Zuflussöffnung dient auch der Zugabe anderer flüssiger Stoffe, wie beispielsweise Spülflüssigkeit, Waschflüssigkeit, Beadsuspension u. a.

Das mit der Vorrichtung durchführbare Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise den Einsatz üblicher Standardobjektträger mit den darauf in arrayförmiger Anordnung immobilisierten Sonden. Es müssen somit keine speziellen Proben­ behältnisse bereitgestellt werden. Der Abdeckkörper kann nach Durchführung der Messung wieder vom Probenträger abgenommen und für weitere Messungen eingesetzt werden. In gleicher Weise lässt sich das Verfahren auch mit den bekannten Beads durchführen. In diesem Fall kann ebenfalls ein Standardobjektträger eingesetzt werden, wobei die Beads nach Aufsetzen des Abdeckkörpers durch die Zuflussöffnung, gegebenenfalls zusammen mit der Probe, in die entstehende Fluidik­ kammer eingebracht werden. Die Fluidikkammer muss in diesem Fall Dimensionen aufweisen, die eine ein­ schichtige Verteilung der Beads auf dem Probenträger herbeiführen. Die Höhe der Kammer muss hierzu gering­ fügig größer gewählt werden als der Durchmesser der eingesetzten Beads.

Die Erfassung der Lumineszenz erfolgt in beiden Fällen in üblicher Weise mit Hilfe der optischen Detektionseinrichtung, die die Lumineszenz am Probenträger ortsaufgelöst erfasst.

Mit der Vorrichtung lässt sich die hohe Sensitivität der chemilumineszenten Marker auch bei Verwendung von üblichen und einfach herstell­ baren Standardobjektträgern von chip-basierten Systemen ausnutzen. Durch die Handhabungseinrichtung lässt sich die Durchführung der Analyse problemlos automatisieren. Der Bediener muss lediglich wie bisher den entsprechen­ den planen Probenträger in die Halterung einsetzen. In gleicher Weise lässt sich die Durchführung der Analyse auch auf Basis von Beads durchführen. Auch in diesem Fall ist lediglich ein Standardprobenträger für die Messung erforderlich.

Die vorliegende Vorrichtung ist somit universell sowohl für chip-basierte wie auch für bead-basierte Systeme, insbesondere in automatisierter Form, einsetzbar. Es sind keine speziellen Probenträger mehr erforderlich.

Die Erfindung stellt somit eine Vorrichtung zur Verfügung, die sowohl für DNA-Diagnostik als auch für Immundiagnostik eingesetzt werden kann und eine den radioaktiven Markern vergleichbare Sensitivität aufweist. Durch den Einsatz von chemilumineszenten Markern werden nur geringe Anforderungen an das Labor und das Bedienpersonal gestellt.

Bei der vorliegenden Erfindung wird somit inner­ halb des Systemumfangs der Detektionseinrichtung eine Fluidikkammer erzeugt. Die Bildung dieser Fluidikkammer unmittelbar vor der Messung ermöglicht den Einsatz der weit verbreiteten Analyseträger (Objektträger mit fluoreszierenden bespotteten Markern) auch für die sensitivere chemilumineszente Detektion. Zusätzlich erlaubt die Herstellung der Fluidikkammer im Gerät dem Bediener auch die Möglichkeit, bead-basierte Festphasen einzusetzen, so dass eine universelle Detektionseinheit bereitgestellt wird, die für beide Anwendungen geeignet ist.

Der Abdeckkörper zur Bildung der Fluidikkammer mit dem planen Probenträger kann einerseits als ebenfalls plattenförmiges Element ausgestaltet sein, das mit einer umlaufenden Dichtung versehen wird. Die Fluidikkammer wird dann durch den durch die Dichtung hervorgerufenen Zwischenraum zwischen den beiden plattenförmigen Trägern gebildet. Vorzugsweise ist der Abdeckkörper jedoch zur Bildung einer Ausnehmung strukturiert, durch die im Zusammenwirken mit dem planen plattenförmigen Probenträger die Fluidikkammer erzeugt wird.

Die Materialien für den Abdeckkörper sind hierbei lediglich durch den Einsatz der jeweiligen Proben bzw. Reagenzien begrenzt, die keine Wechselwirkung mit dem Material des Abdeckkörpers eingehen dürfen. Bei einer Detektion der auftretenden Lumineszenz durch den Abdeckkörper hindurch muss dieser selbstverständlich eine entsprechende Transparenz aufweisen. Die Zu- bzw. Abflussöffnung(en) können durch entsprechende Öffnungen im Abdeckkörper oder auch durch einen entsprechenden lokalen Spalt zwischen plattenförmigem Träger und Abdeckkörper gebildet werden.

Die hier einsetzbaren Sonden und Reagenzien bzw. chemilumineszenten Marker sind dem Fachmann bekannt. Beispiele hierfür können der eingangs genannten DE 199 40 810 A1 entnommen werden.

Es versteht sich von selbst, dass die dichtende Verbindung zwischen dem Abdeckkörper und dem platten­ förmigen Träger während der Messung aufrechterhalten werden muss. Dies kann beispielsweise durch ein entsprechendes Anpresselement oder eine Klemmschiene erfolgen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 ein Beispiel für die Herstellung einer Fluidikkammer mit Hilfe eines Abdeck­ körpers bei Einsatz eines planen Probenträgers;

Fig. 2 ein weiteres Beispiel für die Herstel­ lung einer Fluidikkammer mit einem entsprechenden Abdeckkörper, der insbesondere für bead-basierte Systeme ausgebildet ist; und

Fig. 3 ein Beispiel für eine optische Detektionseinrichtung zur Erfassung der Lumineszenz.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt ein Beispiel für die Ausgestaltung eines Abdeckkörpers zur Bildung einer Fluidikkammer mit einem planen Probenträger. Die Figur ist in Explosions­ ansicht dargestellt und zeigt den planen Probenträger 1, auf dem (nicht dargestellt) ein hochdichtes Array von immobilisierten Sonden aufgebracht ist. Zur Bildung der Fluidikkammer wird in diesem Beispiel ein Abdeck­ körper 2 mit einer Dichtung 7, z. B. einer Silikondichtung, auf den Proben­ träger 1 aufgesetzt. Hierdurch bildet sich zwischen dem Probenträger 1 und dem Abdeckkörper 2 ein Hohlraum als Fluidikkammer aus. Der Abdeckkörper 2 ist mit einer seitlichen Zuflussöffnung 4 zur Zufuhr der Reagenzien und einer Abflussöffnung 5 zum Abfluss der Reagenzien ausgestaltet. Der mit verschiedenen Sonden bespottete Probenträger 1 wird mit der zu analysierenden Probe inkubiert. Durch eine Handhabungseinrichtung wird der plane Probenträger 1 mit dem Deckel bzw. Abdeckkörper 2 abgedeckt. Der Abdeckkörper 2 ist so gestaltet, dass er an der Auflagefläche auf dem Probenträger 1 abdichtet und einen vorzugsweise kapillaren Spalt als Fluidikkammer herstellt. Das Reagenz zur Erzielung der Chemi­ lumineszenz wird durch die Zuflussöffnung 4 des Abdeckkörpers 2 in den kapillaren Spalt dispensiert.

In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungs­ form kann das Reagenz jedoch auch in einem Reservoir des Abdeckkörpers gespeichert und aus diesem in den kapillaren Spalt gefördert werden.

Das Spülvolumen, das über das Spaltvolumen hinausgeht, wird in einem weiteren (nicht gezeigten) Reservoir aufgefangen.

Fig. 2 zeigt schließlich einen Abdeckkörper 2, wie er zur Herstellung einer Fluidikkammer für ein bead-basiertes System eingesetzt werden kann. Die Figur zeigt wiederum den Abdeckkörper 2, der in diesem Fall eine Ausnehmung zur Bildung der Fluidikkammer 3 aufweist. Die Ausnehmung hat eine Tiefe von 0,2 mm, eine Breite von 9,6 mm sowie eine Länge von 12,7 mm. In der Figur sind weiterhin die Zuflussöffnung 4 sowie die Abflussöffnung 5 mit einer geringeren Tiefe von 0,1 mm und einer Breite von 2 mm zu erkennen. Durch diese unterschiedliche Tiefe wird erreicht, dass die eingebrachten Mikropartikel nicht über die Abfluss­ öffnung 5 ausgespült werden. Der Abdeckkörper 2 hat in diesem Beispiel Außenmaße von 35 × 23 × 5 mm (Länge/Breite/Höhe) und ist aus PMMA gefertigt. Die in der Figur erkennbaren Bohrungen 8 sind zur Verbindung des Abdeckkörpers 2 mit dem plattenförmigen Probenträger vorgesehen.

Im rechten Teil der Figur ist das montierte System mit eingefüllten Beads in Draufsicht und Schrägansicht nochmals zur Veranschaulichung dargestellt. Durch die geringe Höhe der gebildeten Fluidikkammer 3 werden die Beads aufgrund von Kapillarkräften planar ausgebracht. Die Kodierung der Sonden, die auf die Beads gekoppelt sind, wird mittels einer Färbung der Beads (durch Chromophoren) realisiert. Die zufällige Anordnung der farbigen Beads innerhalb der Fluidikkammer 3 wird mit einer CCD-Kamera mit Makrooptik aufgenommen. Hierfür ist eine Beleuchtung, beispielsweise diffuses Auflicht oder diffuses Durchlicht oder diffuses Durch- und Auflicht, erforderlich. Durch dieselbe Zuflussöffnung 4, durch die die Beads in den kapillaren Spalt der Fluidikkammer 3 pipettiert oder dosiert werden, werden die Reagenzien in die Fluidikkammmer dispensiert. Das Chemilumineszenzsignal wird ebenfalls über die CCD- Kamera mit Makrooptik erfasst. Durch Superposition der beiden Bilder und einer entsprechenden Bildauswertung erfolgt die Zuordnung von Sonde und Chemiluminszenz­ signal.

Die Fig. 3 zeigt schließlich ein Beispiel für eine optische Detektionseinrichtung 6 zur Erfassung der Lumineszenz an einem Probenträger 1.

Die dargestellte Detektionseinheit 6 ist eine CCD- Kamera mit Makrooptik. Beim CCD-Chip 10 handelt es sich um einen hochauflösenden Chip, der in einer Halterung 9 eingesetzt ist. Die Kamera ist entweder eine 3- Chipkamera oder eine mit einem Farbchip versehene Farbkamera. Die Optik 11 (Mikro Nikkor 1 : 2,8/105 mm) erlaubt eine 1 : 1 Darstellung der Probenträgerfläche. Für lange Belichtungszeiten und zur Erzielung eines hohen Signal/Rauschverhältnisses ist es von Vorteil, wenn die Kamera gekühlt ist.

In der Abbildung sind weiterhin ein Objekttisch 12 mit einer x/y-Verstellung 13, eine x/y-Verstellung 14 für eine Lichtquelle sowie ein zugehöriger Kollimator 15 zu erkennen. Der Objekttisch 12 ist um die z-Achse 16 verschiebbar. Die Detektionseinheit umfasst auch einen Filterschieber 17.

Die beschriebene Vorrichtung weist vorzugs­ weise eine derartige Detektionseinheit 6 zur Erfassung der Lumineszenzsignale der Marker auf sowie zur Erfassung der Spezifizität der Sonden (im Falle des Einsatzes von bead-basierten Sonden). Über ein nicht dargestelltes Bilderfassungs- und -auswertesystem werden die Lumineszenzsignale bewertet und die zugehörigen Analyten bestimmt. Eine derartige Detektionseinheit hat den weiteren Vorteil, dass käufliche Artikel für den Aufbau dieser Einheit eingesetzt werden können.

Bezugszeichenliste

1

Probenträger

2

Abdeckkörper

3

Fluidikkammer

4

Zuflussöffnung

5

Abflussöffnung

6

Detektionseinheit

7

Dichtung

8

Bohrung

9

Halterung

10

CCD-Chip

11

Optik

12

Objekttisch

13

x/y-Verstellung

14

x/y-Verstellung der Lichtquelle

15

Kollimator

16

z-Achse

17

Filterschieber

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Bestimmung von Analyten in einer Probe unter Einsatz von chemilumineszenten Markern, mit
einer Halterung für eine Fluidikkammer (3) mit einem plattenförmigen, Sonden tragenden Proben­ träger (1),
einer optischen Detektionseinheit (6) zur ortsaufgelösten Erfassung einer an den Sonden des Probenträgers (1) ausgelösten Lumineszenz, und
einer Auswerteeinrichtung zur Zuordnung der erfassten Lumineszenz zu den jeweiligen Sonden auf dem Probenträger (1) und Ausgabe der aus der Zuordnung resultierenden Analyten,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei unterschiedlich ausgebildete, strukturierte Abdeckkörper (2) vorgesehen sind, die jeweils auf den in der Halterung gehaltenen Probenträger (1) zur Bildung der Fluidikkammer (3) mit zumindest einer Zuflussöffnung (4) und einer Abflussöffnung (5) dichtend aufsetzbar sind, und von denen der eine Abdeckkörper (2) zur Bestimmung der Analyten unter Einsatz von beadbasierten Sonden auf dem Probenträger (1) ausgebildet ist, und dass ein Vorratsbehältnis für zumindest einen Abdeckkörper (2) und eine Handhabungseinrichtung zum automatischen Aufsetzen des jeweiligen Abdeckkörpers (2) auf den Probenträger (1) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorratsbehältnis als Magazin mit mehreren Abdeckkörpern (2) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckkörper (2) eine Ausnehmung zur Bildung der Fluidikkammer (3) aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuflussöffnung (4) der Abdeckkörper (2) kapillarförmig ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung für die Aufnahme und die Abdeckkörper (2) für die Abdeckung eines Standardobjektträgers als Probenträger (1) ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dosiervorrichtung zum automatischen Einfüllen eines flüssigen Reagenz über die Zuflussöffnung (4) in die zwischen dem Probenträger (1) und dem Abdeckkörper (2) gebildete Fluidikkammer (3) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dosiervorrichtung zum automatischen Einfüllen der Probe über die Zuflussöffnung (4) in die zwischen dem Probenträger (1) und dem Abdeckkörper (2) gebildete Fluidikkammer (3) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Detektionseinheit (6) eine CCD- Kamera mit einer vorgeschalteten Makrooptik umfasst.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klemmeinrichtung zur lösbaren Verbindung des Probenträgers (1) mit dem aufgesetzten Abdeckkörper (2) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckkörper (2) als Einmalartikel ausgelegt sind.