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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer oder
mehreren Durchflußreaktionskammern zur Untersuchung einer oder
mehrerer Proben auf einem Sensorchip.
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Zur Zeit werden zum Binden von nachzuweisenden
Probenbestandteilen an entsprechende Sonden auf einem Sensorchip, z. B. zum
Hybridisieren von Nukleinsäuresequenzen als Sonden an ihre
komplementären, nachzuweisenden Sequenzen, sog. "Seal-Frames"
auf die Sensorchips geklebt und dann nach dem Aufbringen der
Probe mit einem Deckglas unter Bildung einer Reaktionskammer
verschlossen.
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Weiterhin sind Sensorchips (z. B. auf der Grundlage von
Glasobjektträgern) bekannt, auf denen mit Hilfe einer hydrophoben
Beschichtung (z. B. durch Silanisieren), die dann mit einem
Deckglas abgedeckt wird, eine Reaktionskammer gebildet wird.
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Pastinen et al. (Genome Research, 10(7), 2000, S. 1031 ff.)
beschreiben Glasobjektträger mit 80 Primer-Microarrays, über
denen 80 separate, miniaturisierte Reaktionskammern aus
konisch geformtem Silikonkautschuk gebildet werden, die jeweils
am oberen Ende eine Einlaßöffnung zur Einführung der
Reaktionslösungen besitzen.
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Sämtliche dieser bekannten Reaktionskammern für Sensorchips
sind aber nicht für den Durchflußbetrieb geeignet, d. h.
kontinuierlich zu befüllen und zu entleeren, beispielsweise zum
Waschen. Bekannte Durchflußzellen dagegen sind geschlossene
Systeme, in die keine Sondenarrays gedruckt werden können.
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Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer
Durchflußreaktionskammer für Sensorchips, die leicht herzustellen
und wiederzuverwenden ist und sich außerdem leicht zu einer
Vorrichtung mit mehreren derartigen Durchflußreaktionskammern
kombinieren läßt, so daß sich mehrere Proben gleichzeitig auf
einem Sensorchip untersuchen lassen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine
Vorrichtung mit einer oder mehreren Durchflußreaktionskammern zur
Untersuchung einer oder mehrerer Proben auf einem Sensorchip 5,
die aufweist:
- a) einen Sensorchip 5 mit einer der Anzahl der Proben
entsprechenden Anzahl von darauf angeordneten und räumlich
voneinander getrennten Sondenarrays 10 und
- b) ein Oberteil 15 mit einer der Anzahl der Sondenarrays 10
entsprechenden Anzahl von darin angeordneten und räumlich
voneinander getrennten Kammern 20, die jeweils mit einer
Einlaßöffnung 25 und einer Auslaßöffnung 30 versehen sind,
wobei die Positionen und Abmessungen der Sondenarrays 10 und
der Kammern 20 so aufeinander abgestimmt sind, daß sich nach
dem sandwichartigen Kombinieren des Sensorchips 5 mit dem
Oberteil 15 jeweils eine paßgenaue Reaktionskammer mit einer
Einlaßöffnung 25 und einer Auslaßöffnung 30 über jedem
Sondenarray 10 ergibt, und
- c) gegebenenfalls eine Einrichtung zum auslaufsicheren
Zusammendrücken des Sensorchips 5 und des Oberteils 15.
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Eine Bezugszeichenliste befindet sich bei der
Figurenbeschreibung einer vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung.
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Der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielte Vorteil
besteht gegenüber dem Stand der Technik darin, daß eine leicht
montier- und demontierbare Durchflußreaktionskammer für
Sensorchips, z. B. auf der Grundlage eines Glasobjektträgers mit
darauf gedruckten Sondenarrays, bereitgestellt werden kann,
und daß sogar mehrere derartige Durchflußreaktionskammern auf
einem solchen Sensorchip plaziert werden können, so daß die
Abarbeitung mehrerer Proben auf einem Sensorchip möglich ist.
Darüber hinaus können diese Durchflußreaktionskammern sowohl
manuell als auch automatisch (z. B. mit einem Pipettierroboter)
luftblasenfrei und drucklos befüllt und entleert werden, so
daß zum Beispiel im Falle von Nukleinsäuresondenarrays
automatisch hybridisiert, gewaschen und gefärbt werden kann.
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Weitere vorteilhafte und/oder bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das für das Sensorchip 5 verwendete Material unterliegt an
sich keinen besonderen Beschränkungen. Falls es sich dabei im
einfachsten Fall um den Träger für den Sensorchip als solchen
handelt, wird natürlich ein Material verwendet, auf dem die
betreffenden Sonden für den Sondenarray, entweder direkt oder
indirekt, z. B. über bifunktionelle Linker, unter Musterbildung
immobilisiert werden können. Natürlich können auch
entsprechend beschichtete Träger verwendet werden.
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Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
weist das Sensorchip 5 z. B. eine Oberfläche aus Glas, Quarz,
Metall, Metalloxiden oder Halbmetalloxiden auf. Eine geeignete
Glasoberfläche ist z. B. ein einfacher handelsüblicher
Glasobjektträger. Eine geeignete Metalloberfläche ist z. B.
Aluminium. Im Falle von Metalloxiden oder Halbmetalloxiden kommen
z. B. Aluminiumoxid oder Siliciumoxid in Frage.
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Typischerweise werden zur Herstellung von Sensorchips diese
Oberflächen in eine Lösung von bifunktionellen Molekülen bzw.
Vernetzern (sog. "Crosslinker" bzw. "Linker"), die
beispielsweise eine Halogensilan- (z. B. Chlorsilan-) oder
Alkoxysilangruppe zur Kopplung an die Trägeroberfläche aufweisen,
getaucht, so daß sich eine sich selbst organisierende
Monoschicht (SAM) bildet. Diese weist in diesem Fall eine Dicke
von wenigen Ångström auf. Die Kopplung der Linker an die
Proben- oder Sondenmoleküle erfolgt über eine geeignete weitere
funktionelle Gruppe, beispielsweise eine Amino- oder
Epoxygruppe. Geeignete bifunktionelle Linker für die Kopplung
einer Vielzahl von Proben- oder Sonden-Molekülen, insbesondere
auch biologischen Ursprungs, an eine Vielzahl von
Trägeroberflächen sind dem Fachmann gut bekannt, vgl. beispielsweise
"Bioconjugate Techniques" von G. T. Hermanson, Academic Press
1996.
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Die Sonden können mit einer beliebigen Technik unter
Musterbildung auf den Träger aufgebracht werden. Vorzugsweise wird
hier mit der "TopSpot"-Drucktechnik gearbeitet. Eine
allgemeine Übersicht wird z. B. von Wölfl in transkript Laborwelt 3,
2000, S. 12 ff. gegeben.
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Auch das für das Oberteil 15 verwendete Material unterliegt an
sich keinen besonderen Beschränkungen. Aus praktischen Gründen
wird bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ein Kunststoff oder ein Silikonkautschuk verwendet.
Beispiele für geeignete Kunststoffe sind z. B. Kunststoffe auf der
Basis von Cycloolefin-Copolymeren ("COCs"),
Poly(methylmethacrylat) (PMMA, Plexiglas), Polystyrol,
Polyethylen oder Polypropylen. Ein geeignetes COC ist beispielsweise
von Ticona unter dem Handelsnamen "Topas" erhältlich.
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Vorteilhafterweise, nämlich wegen der direkten
Beobachtungsmöglichkeit von Nachweisreaktionen, ist bei einer
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Kunststoff
lichtdurchlässig, beispielsweise im sichtbaren Bereich des
Spektrums oder gegebenenfalls auch im UV-Bereich.
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Die Kammern 20 können auf beliebige Weise in das Oberteil 15
eingearbeitet werden und grundsätzlich eine beliebige Form und
beliebige Abmessungen haben. Die einzige Einschränkung besteht
darin, daß nach dem sandwichartigen Kombinieren des Oberteils
15 mit dem Sensorchip 5 paßgenaue Reaktionskammern(n) über
dem/den Sondenarray(s) 10 gebildet werden. Beispielsweise
können die Kammern 20 einfach in eine Platte aus geeignetem
Material gebohrt oder gefräst werden. Vorzugsweise wird aber hier
ein gießfähiger oder spritzfähiger Kunststoff oder
Silikonkautschuk verwendet und das Oberteil 15 mit Kammern 20 mit Hife
einer entsprechenden Form gegossen und anschließend auf
geeignete Weise ausgehärtet, beispielsweise duch Wärmeeinwirkung
oder Bestrahlung mit UV-Licht, oder gesprizt.
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Die Einlaßöffnungen 25 und Auslaßöffnungen 30 können auf
beliebige Weise in die Kammern 20 des Oberteils 15 eingearbeitet
werden und grundsätzlich eine beliebige Form und beliebige
Abmessungen haben. Beispielsweise können sie gebohrt werden oder
während des Gießens oder Spritzens durch entsprechende
Einrichtungen gebildet werden. Die Herstellung entsprechender
Gießformen oder die Handhabung geeigneter Spritzvorrichtungen
ist dem Fachmann gut bekannt. Natürlich können sich die
Einlaßöffnungen 25 und Auslaßöffnungen 30 grundsätzlich an
beliebigen Positionen der Kammern 20 befinden und sich z. B. von oben
oder auch von der Seite in diese erstrecken. Vorzugsweise
erstrecken sich die Einlaßöffnungen 25 und Auslaßöffnungen 30
aber durch den Boden der Kammern 20 in dem Oberteil 15 (nach
dem sandwichartigen Kombinieren des Oberteils 15 mit dem
Sensorchip 5 bilden die Böden der Kammern 20 die Decken der
gebildeten Durchflußreaktionskammer) und liegen einander
paarweise gegenüber. Dadurch ist eine besonders flache und
niedrigvolumige Ausgestaltung der Kammern 20 möglich. Fakultativ
können an den Einlaßöffnungen 25 und Auslaßöffnungen 30
Stutzen (in den Figuren nicht dargestellt) vorgesehen werden, über
die gegebenenfalls Schläuche gestülpt werden können.
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In weiterer Ausgestaltung können die Einlaß- und
Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 noch einen Kragen aufweisen (in den Figuren
nicht dargestellt) und sind im Durchmesser so angepaßt, dass
eine Pipettenspitze (z. B. von einer Handpipette oder von einem
Pipettierroboter) beim Aufsetzen die Öffnungen abdichtet.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Einlaßöffnungen 25 und
Auslaßöffnungen 30 im Boden der Kammern 20 kreisrund und liegen
einander paarweise gegenüber, und die Kammern 20 haben in der
Draufsicht die Form von Rechtecken, deren längere Seiten sich
in Richtung ihrer Schmalseiten konisch verjüngen und
tangential in die jeweiligen Einlaßöffnung 25 und Auslaßöffnung 30
übergehen (vgl. Fig. 2). Eine detaillierte Beschreibung
erfolgt weiter unten.
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Es sei auch noch darauf hingewiesen, daß sich die
Einlaßöffnungen 25 und Auslaßöffnungen 30 grundsätzlich auch an
geeigneten Stellen außerhalb der Sondenarrays im Sensorchip 5
befinden könnten. Bei der Verwendung von handelsüblichen
Sensorchips ist dies aber nicht so praktisch, weil entsprechende
Bohrungen durch das Sensorchipmaterial vorgenommen werden
müßten, was beispielsweise im Falle von Glasobjektträgern
mühselig ist und die Gefahr des Zerbrechens mit sich bringt.
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Zur Montage und Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen
Vorrichtung werden das Oberteil 15 und das Sensorchip 5 sandwichartig
so miteinander kombiniert, daß die Kammern 20 paßgenau jeweils
eine Reaktionskammer über jedem Sondenarray 10 bilden. Dabei
ist klar, daß das Oberteil 15 und das Sensorchip 5 nicht im
Bereich der Sondenarrays 10 miteinander in Kontakt gebracht
werden. Zur Abdichtung des Kontakts zwischen Oberteil 15 und
Sensorchip 5 kann eine Dichtmasse, z. B. Exsikkatorfett oder
ein Silikonkautschuk, verwendet werden. Möglich ist auch eine
paßgenaue Schicht Parafilm®, in der entsprechend der Anzahl,
Lage, Form und Abmessungen der Sondenarrays die entsprechende
Bereiche ausgeschnitten oder ausgestanzt sind, so daß die
Sondenarrays freiliegen. Bei Verwendung der in den Figuren
dargestellten Ausführungsform mit einer Silikonkautschukmatte mit
Kammern und Einlaß/Auslaßöffnungen am Boden kann eine
zusätzliche Abdichtung in der Regel entfallen.
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Falls erwünscht oder erforderlich können das Oberteil 15 und
das Sensorchip 5 mit einer geeigneten Einrichtung
aneinandergedrückt werden, um die Dichtungswirkung zu verstärken. Dafür
eignen sich beispielsweise entsprechend dimensionierte
Klammern, die beispielsweise entlang der Ränder angebracht werden,
oder die Kombination aus Oberteil 15 und Sensorchip 5 wird
zwischen Druckplatten 80 angeordnet, die dann zusammengepreßt
werden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der
angewendete Anpreßdruck gleichmäßig verteilt wird. Im letzteren
Fall muß natürlich durch entsprechende Einlaß- und
Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 in der betreffenden Druckplatte 80
sichergestellt werden, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30
in die Kammern 20 des Oberteils zugänglich bleiben. Eine
besonders vorteilhafte Ausführungsform ist in den Figuren
dargestellt und wird weiter unten detaillierter beschrieben
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Grundsätzlich können das Oberteil 15 und der Sensorchip 5 auch
dauerhaft miteinander verbunden werden, beispielsweise durch
chemisches Versiegel, z. B. mit einem Kleber, durch
ultraschall- oder laserverschweißen von Kunststoffen. In diesem
Fall ist das Oberteil zum Auslesen des Sensorchips geeignet,
beispielsweise lichtdurchlässig.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird benutzt, indem die zu
untersuchende Probe durch eine Einlaßöffung (oder
Auslaßöffnung, je nach dem tatsächlichen Verwendungszweck) in eine
Durchflußreaktionskammer mit dem entsprechenden Sondenarray
eingeführt wird, beispielsweise durch manuelles Pipettieren,
mit einem Pipettierroboter oder einer Dosierpumpe. Nach dem
Inkubieren zum Binden der nachzuweisenden Probenbestandteile
an spezifischen Sonden, beispielsweise einer Ziel-Nukleinsäure
mit einer bestimmten gesuchten Sequenz an die komplementäre
Sonden-Nukleinsäuresequenz durch Hybridisieren, können sich
z. B. Wasch-, Trocknungs- und Nachweisschritte anschließen ohne
daß die Reaktionskammer geöffnet werden muß.
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Die verwendbaren Nachweisreagenzien unterliegen keinen
besonderen Beschränkungen und können je nach Aufgabenstellung
beispielsweise einen oder mehrere unmarkierte oder markierte
polyklonale oder monoklonale Antikörper, chimäre Antikörper oder
"Single-chain"-Antikörper oder funktionelle Fragmente oder
Derivate davon umfassen. Funktionell bedeutet in diesem
Zusammenhang, das die Antigenbindungsfähigkeit des betreffenden
Fragments oder Derivats erhalten bleibt, ohne daß das Fragment
oder Derivat gleichzeitig auch immunogen wirken müßte.
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Die jeweilige Markierung kann beliebig sein und beispielsweise
ausgewählt werden unter radioaktiven, farbigen,
fluoreszierenden, biolumineszierenden, chemilumineszierenden oder
phosphoreszierenden Markierungen oder auf einem Enzym, einem
Antikörper oder einem funktionellen Fragment oder Derivat davon oder
einem auf einem Protein-A/Gold-, Protein-G/Gold oder
Avidin/Streptavidin/Biotin-System beruhen.
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Es ist klar, daß die eigentliche Nachweisreaktion direkt oder
indirekt erfolgen kann. Im Falle von beispielsweise
Antikörpern als Nachweisreagenz könnte der direkte Nachweis auf der
Bindung von markierten spezifischen Antikörpern beruhen. Ein
indirekter Nachweis könnte auf der Bindung eines unmarkierten
primären Antikörpers an ein Antigen (z. B. ein Protein in der
Probe) und der sich anschließenden Bindung eines markierten
sekundären Antikörpers gegen den primären Antikörper (sog.
"Anti-Antikörper") beruhen (sog. "Sandwich"-Verfahren).
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Zum Abdichten der Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30, z. B.
bei längeren Reaktionszeiten, kann ein Deckelstreifen 85
verwendet werden. Allerdings muß darauf geachtet werden, daß beim
Eindrücken in die Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 kein
Überdruck in den Reaktionskammern aufgebaut wird, der zu
Undichtigkeiten führen kann. Alternativ kann, um trotzdem einen
Verdunstungsschutz bei langen Reaktionszeiten für die in den
Reaktionskammern befindlichen Medien zu gewährleisten, eine
flächige Dichtung, die das Kammervolumen nicht verändert,
vorgesehen werden.
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In weiterer Ausgestaltung bildet das Oberteil 15 mit Kammern
seinerseits das auswechselbare Unterteil eines mit Anschlüssen
für Medien versehenen Stempels (in den Figuren nicht
dargestellt). So können mit Sondenarrays 10 bedruckte Sensorchips 5
über ein geeignetes Transportsystem (z. B. mit integrierter,
programmierbarer Heizung, in den Figuren nicht dargestellt)
nacheinander unter diesem Stempel positioniert werden, wobei
der Stempel über eine z-Achse auf den jeweiligen Sensorchip 5
gepresst wird, über die Medienanschlüsse die Proben und alle
notwendigen Reagenzien (z. B. Spül- und Trocknungsmedium,
Färbemittel) durch die Reaktionskammern gepumpt und/oder gesaugt
werden, der Stempel wieder abgehoben und abschließend das
Oberteil 15 automatisch verworfen und ein neues für den
nächsten Sensorchip am Stempel befestigt wird.
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Im folgenden wird die Erfindung ohne Beschränkung anhand der
in den Figuren dargestellten beispielhaften Ausführungsform
detaillierter erläutert.
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Von den Figuren zeigen
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Fig. 1 Einen Sensorchip (im folgenden auch kurz als Chip
bezeichnet) 5 mit einem Sondenarray 10 in Form einer Anordnung
von Tröpfchen auf einem Glasobjektträger in Draufsicht
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Fig. 2 Eine Silikonmatte 40 mit vorgebildeten Kammern 20 und
Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 in Draufsicht (von
unten betrachtet)
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Fig. 3 Eine Silikonmatte 40 in Draufsicht (von oben
betrachtet) und in verschiedenen Ansichten von oben bzw. unten
betrachtet
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Fig. 4 Eine Druckplatte 80 mit Bohrungen 100 in Drauf- und
Seitenansicht
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Fig. 5 Einen Schieber 90 mit Schiebernasen 65 in Drauf- und
Seitenansicht
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Fig. 6a und 6b Einen Chiphalter 95 mit Anschlag 50,
Freimachungen 70 und Schiebernut 75 in verschiedenen Ansichten
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Fig. 7a und 7b Einen Chiphalter 95 mit Chip 10,
Silikonmatte 40 mit Kammern 20 und Ein- und Auslaßöffnungen 25 bzw.
30, Druckplatte 80, Schieber 90 und Deckelstreifen 85 in
verschiedenen Ansichten
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Fig. 8 einen Deckelstreifen 85 in Drauf- und Seitenansicht
Bezugszeichenliste
5 Sensorchip
10 Sondenarray
15 Oberteil
20 Kammern
25 Einlaßöffnung
30 Auslaßöffnung
40 Silikonmatte
50 Anschlag
55 Seitensteg
60 Noppe
65 Schiebernase
70 Schiebernasenfreimachung
75 Schiebernut
80 Druckplatte
85 Deckelstreifen
90 Schieber
95 Chiphalter
100 Bohrung
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Die in den Figuren dargestellte Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung wird folgendermaßen in Betrieb
genommen.
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Ein bereits mit einem Sondenarray 10 in Form einer
Tröpfchenanordnung bedruckter Chip 5 (z. B. ein Glasobjektträger, der
beispielsweise unter Anwendung der sog. "TopSpot"-
Drucktechnik, vgl. Wölfl, supra, bedruckt wurde) (Fig. 1),
wird in einen Chiphalter 95 (Fig. 6, Fig. 7) eingelegt. Dabei
wird die Position des Chips 5 durch einen Anschlag 50 und
Seitenstege 55 definiert.
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Dann wird eine Silikonmatte 40 (Fig. 2) mit Kammern 20 und
Ein- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 auf eine Druckplatte 80
(Fig. 3, Fig. 4) aufgelegt. Über zwei Noppen 60 der
Silikonmatte 40, die in Bohrungen 100, z. B. mit einem Durchmesser von
2 mm, der Druckplatte 80 gedrückt werden, ist die Lage der
beiden Teile zueinander fixiert. Die Silikonmatte 40 haftet an
der glatten Oberfläche der Druckplatte 80 durch Adhäsion,
weshalb die an sich biegeschlaffe Silikonmatte 40 sehr gut
gehandhabt werden kann.
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Die Druckplatte 80 mit der an ihr befestigten Silikonmatte 40
mit Kammern 20 und Ein- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 wird in
dem Chiphalter 95 auf den Chip 5 gelegt. Dabei dienen Anschlag
50 und Seitenstege 55 wieder der Positionierung. Um den zum
Abdichten der gebildeten einzelnen Reaktionskammern auf dem
Chip 5 erforderlichen Anpressdruck zu erhalten, wird ein
Schieber 90 (Fig. 5) im Chiphalter 95 verriegelt. Dazu legt
man den Schieber 90 mit seinen Schiebernasen 65 in die
entsprechenden Freimachungen 70 im Chiphalter 95. Der Schieber 90
wird dann auf die darunter liegenden Teile (Chip 5,
Silikonmatte 40, Druckplatte 80) gepresst, bis er sich in der
Schiebernut 75 nach vorne bis zum Anschlag 50 schieben lässt.
Die Druckplatte 80 verteilt den nun an der Einspannstelle
Schieber 90/Chiphalter 95 eingeleiteten Druck flächig auf die
gesamte Silikonmatte 40. Es ist klar, daß dieser Schieber 90
entsprechende Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 aufweist,
so daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 in die
Kammern 20 des Oberteils zugänglich bleiben.
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Jetzt können die Reaktionskammern über die Einlaßöffnungen 25
befüllt werden. Die Befüllung kann z. B. mit Handpipetten oder
mit Pipettierrobotern erfolgen. Durch die Geometrie der
Reaktionskammern (Radien und Kammerhöhe) reicht ein druckloses
Eindosieren von ca. 40 µl Probe oder Reagenz, um die
Reaktionskammern vollständig und luftblasenfrei zu befüllen. Wichtig
ist hierbei, daß immer nur durch eine der Öffnungen, die
Einlaßöffnung 25, befüllt wird und die andere Öffnung, die
Auslaßöffnung, zum Entlüften oder Absaugen benutzt wird, um
Lufteinschlüsse zu verhindern. Es ist klar, daß eine Einlaßöffnung
25 auch als Auslaßöffnung 30 dienen kann und umgekehrt.
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Der Abstand der Einlaßöffnungen zueinander beträgt
vorteilhafterweise ein Vielfaches von 9 mm, da dies der genormte
Abstand bei Titerplatten, Mehrfachpipetten und Pipettierrobotern
ist.
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Nachdem die Proben mit den Sonden in den Sondenarrays 10 auf
dem Chip 5 reagiert haben (es sind verschiedene Protokolle mit
unterschiedlich langen Reaktionszeiten und Temperaturen, z. B.
durch eine geregelte und programmierte Heizplatte bestimmt,
möglich), müssen die Reaktionskammern gespült werden. Dazu
wird in die Einlaßöffnung Waschmedium gepumpt und an der
Auslaßöffnung abgesaugt. Vor dem Demontieren der Vorrichtung
werden die Reaktionskammern noch getrocknet (z. B. durch
Durchblasen mit Stickstoff). Zur Demontage führt man die
Montageschritte in umgekehrter Reihenfolge durch.
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Die Silikonmatte 40 mit Kammern 20 kann bei dieser
Ausführungsform z. B. aus dem 2-Komponenten-Silikonkautschuk
Elastosil® RT 601 A/B von der Wacker-Chemie GmbH gegossen werden. Um
bei der dünnen Materialstärke Luftblasenfreiheit erzielen zu
können, werden vorzugsweise die in eine Metallform gegossenen
Silikonmatten 40 im Vakuumofen aushärten gelassen.
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In weiterer Ausgestaltung der oben beschriebenen
Ausführungsform weisen die Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 noch
einen Kragen auf und sind im Durchmesser so angepaßt, dass
eine Pipettenspitze (z. B. von einer Handpipette oder von einem
Pipettierroboter) beim Aufsetzen die Öffnungen abdichtet.
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Zum Abdichten der Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30, z. B.
bei längeren Reaktionszeiten, kann ein Deckelstreifen 85
verwendet werden. Allerdings muß darauf geachtet werden, daß beim
Eindrücken in die Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 kein
Überdruck in den Reaktionskammern aufgebaut wird, der zu
Undichtigkeiten führen kann. Alternativ kann, um trotzdem einen
Verdunstungsschutz bei langen Reaktionszeiten für die in den
Reaktionskammern befindlichen Medien zu gewährleisten, eine
flächige Dichtung, die das Kammervolumen nicht verändert,
vorgesehen werden.
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In weiterer Ausgestaltung der oben beschriebenen
Ausführungsform bildet die Silikonmatte 40 mit Kammern das auswechselbare
Sensorchip eines mit Anschlüssen für Medien versehenen
Stempels. So können die mit Sondenarrays 10 bedruckten Chips 5
über ein geeignetes Transportsystem (z. B. mit integrierter,
programmierbarer Heizung) unter diesem Stempel positioniert
werden, der Stempel über eine z-Achse auf den (die) Chip(s) 5
gepresst werden, über die Medienanschlüsse alle notwendigen
Reagenzien (Probe, Spül- und Trocknungsmedium) durch die
Reaktionskammern gepumpt und/oder gesaugt werden, der Stempel
wieder abgehoben und abschließend die Silikonmatte 40 automatisch
verworfen und eine neue am Stempel befestigt werden.