DE102005000834B4 - Method and device for metering and mixing small quantities of liquid - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum integrierten Dosieren und Durchmischen kleiner Flüssigkeitsmengen mit einem Volumen von bis zu 1 ml, bei dem wenigstens ein Dosierreservoir mit einer ersten Flüssigkeit vollständig befüllt wird, das über wenigstens eine Verbindungsstruktur mit einem Reaktionsreservoir in Verbindung steht, wobei die wenigstens eine Verbindungsstruktur derart ausgestaltet ist, dass der Eintritt der ersten Flüssigkeit in das Reaktionsreservoir zunächst verhindert wird, und das Reaktionsreservoir mit einer zweiten Flüssigkeit vollständig befüllt wird, so dass die zweite Flüssigkeit an der Verbindungsstruktur mit der ersten Flüssigkeit in Verbindung kommt. In der Flüssigkeit zumindest in bzw. auf dem Reaktionsreservoir wird ein Strömungsmuster zur Durchmischung der Flüssigkeiten erzeugt. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung und einen Apparat zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und eine Verwendung.The invention relates to a method for the integrated metering and mixing of small amounts of liquid with a volume of up to 1 ml, in which at least one metering reservoir is completely filled with a first liquid which communicates with a reaction reservoir via at least one connecting structure, wherein the at least one Connection structure is designed such that the entry of the first liquid is initially prevented in the reaction reservoir, and the reaction reservoir is completely filled with a second liquid, so that the second liquid at the connection structure with the first liquid in communication. In the liquid at least in or on the reaction reservoir, a flow pattern for mixing the liquids is generated. The invention further relates to a device and an apparatus for carrying out the method according to the invention and a use.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dosierung und Durchmischung kleiner Flüssigkeitsmengen, eine Vorrichtung und einen Apparat zur Durchführung des Verfahrens und eine Verwendung.The The invention relates to a method for metering and mixing small amounts of liquid, an apparatus and an apparatus for carrying out the method and a Use.

Diagnostische Assays, insbesondere im Bereich der klinischen Chemie und Immunochemie werden heutzutage zum großen Teil automatisiert durchgeführt. In den entsprechenden Automaten werden definierte Volumina von Probenflüssigkeit und Reagenzien in eine Küvette oder in die Vertiefung einer Mikrotiterplatte pipettiert und vermischt. Anschließend wird eine erste Referenzmessung durchgeführt, bei der zum Beispiel die optische Transmission durch die Küvette bestimmt wird. Nach einer gewissen Reaktionszeit zwischen Probe und Reagenzien wird eine zweite Messung des gleichen Parameters vorgenommen. Durch den Vergleich der beiden Messwerte ergibt sich die Konzentration der Probe bezüglich eines bestimmten Inhaltsstoffes oder auch nur das Vorhandensein des Inhaltsstoffes. Typische Volumina liegen in Summe bei einigen hundert Mikrolitern, wobei notwendige Mischungsverhältnisse von Probe zu Reagenz zwischen 1:100 und 100:1 vorkommen können. Gegebenenfalls können auch mehrere Reagenzien zur Mischung mit einer Probe vorgesehen sein. Neben den eben beschriebenen Instrumenten für hohen Durchsatz, die typischerweise in speziellen Labors zu finden sind, gibt es auch Bestrebungen, Assays dezentral und ohne großen instrumentellen Aufwand durchzuführen. Dabei wäre es wünschenswert, wenn die in jüngster Zeit vorgestellte "Lab-on-a-Chip"-Technologie eingesetzt werden könnte, bei der die Prozessierung von Flüssigkeiten auf bzw. in einem Chip integriert durch geführt werden kann. Assayzeiten von weniger als einer Stunde sind wünschenswert.diagnostic Assays, in particular in the field of clinical chemistry and immunochemistry become big these days Part done automatically. In the corresponding machines are defined volumes of sample liquid and reagents in a cuvette or pipetted into the well of a microtiter plate and mixed. Subsequently a first reference measurement is carried out, in which, for example, the optical transmission through the cuvette is determined. After a certain reaction time between sample and reagents becomes a second Measurement of the same parameter made. By comparison The two measured values result in the concentration of the sample with respect to one certain ingredient or just the presence of the ingredient. Typical volumes are a few hundred microliters in total, where necessary mixing ratios from sample to reagent between 1: 100 and 100: 1. Possibly can also provided several reagents for mixing with a sample be. In addition to the instruments just described for high Throughput, typically found in specialized laboratories, There are also efforts, assays decentralized and without major instrumental To carry out effort. It would be desirable, if the most recent Time introduced "lab-on-a-chip" technology could be in the processing of liquids can be integrated on or integrated in a chip. assay times less than an hour are desirable.

Zur Bewegung der Flüssigkeiten werden dabei zum Beispiel mikrofluidische Systeme verwendet, in denen Flüssigkeit durch elektro-osmotische Potentiale bewegt wird, siehe zum Beispiel Anne Y. Fu, et al. "A micro fabricated fluorescence-activated cell sorter", Nature Biotechnology, Vol. 17, November 1999, S. 1109 – 1111to Movement of liquids For example, microfluidic systems are used here, in which liquid is moved by electro-osmotic potentials, see for example Anne Y. Fu, et al. "A micro fabricated fluorescence-activated cell sorter ", Nature Biotechnology, Vol. 17, November 1999, p. 1109-1111

Ein Verfahren zur Flüssigkeitsdurchmischung im Mikroliterbereich ist in DE 103 25 307 B3 beschrieben, bei der kleine Flüssigkeitsvolumina in Mikrotiterplatten mit Hilfe schallinduzierter Strömung gemischt werden. Eine andere Methode zur Erzeugung von Bewegung in kleinen Flüssigkeitsmengen auf einer Festkörperoberfläche beschreibt DE 101 42 789 C1 . Hier wird mit Hilfe von Oberflächenschallwellen eine Flüssigkeit durchmischt oder mehrere Flüssigkeiten miteinander vermischt.A method for mixing liquids in the microliter range is in DE 103 25 307 B3 described in which small volumes of liquid in microtiter plates are mixed by means of sound-induced flow. Another method of generating motion in small quantities of fluid on a solid surface describes DE 101 42 789 C1 , Here, a liquid is mixed with the help of surface sound waves or mixed several liquids together.

Gemäß einem in DE 100 55 318 A1 beschriebenen Verfahren wird eine Flüssigkeitsmenge auf einen Bereich einer im wesentlichen planaren Oberfläche gebracht, deren Benetzungseigenschaften sich von der umgebenden Oberfläche derart unterscheiden, dass sich die Flüssigkeit bevorzugt darauf aufhält, wobei sie durch ihre Oberflächenspannung zusammengehalten wird. Bewegung der Flüssigkeitsmenge kann dabei durch den Impulsübertrag einer Oberflächenschallwelle auf die Flüssigkeit erzeugt werden.According to a in DE 100 55 318 A1 described method, an amount of liquid is brought to a region of a substantially planar surface, the wetting properties of which differ from the surrounding surface in such a way that the liquid preferably resides on it, being held together by their surface tension. Movement of the amount of liquid can be generated by the momentum transfer of a surface acoustic wave to the liquid.

Problematisch ist insbesondere die Integration von Dosierung und Mischung von Probe und Reagenzien in einem kostengünstigen Lab-on-the-chip-System. Eine homogene Durchmischung unterschiedlicher derart kleiner Flüssigkeitsmengen ist schwierig zu realisieren.Problematic is in particular the integration of dosage and mixture of Sample and reagents in a low-cost lab-on-the-chip system. A homogeneous mixing of different such small amounts of liquid is difficult to realize.

Zur Dosierung ist es notwendig, Volumina der Flüssigkeitsmengen genau zu definieren. Dies ist zum Beispiel geometrisch durchführbar. So können zum Beispiel in einem offenen System die Benetzungseigenschaften der Oberfläche ein Volumen bestimmen, wie es in DE 100 55 318 A1 beschrieben ist. Hier erfolgt die Definition der Volumina durch hydrophile und hydrophobe Bereiche über den Benetzungswinkel auf einer im Wesentlichen glatten Oberfläche. Wurden auf diese Weise mehrere Volumina definiert, die zur Reaktion gebracht werden sollen, so werden die Volumina aufeinander zu bewegt, um dies zu erreichen. Bei der Bewegung auf einer Oberfläche können Flüssigkeitsreste bzw. in der Flüssigkeit befindliche Moleküle des Analyten oder des Reagenzes an der Oberfläche haften bleiben, so dass durch die Bewegung ein Volumenverlust bzw. eine Konzentrationsverringerung unbekannter Höhe nicht auszuschließen ist. Außerdem müssen Vorkehrungen gegen die Verdunstung getroffen werden, die insbesondere bei längeren Assayzeiten problematisch sein kann.For dosing, it is necessary to precisely define volumes of liquid quantities. This is geometrically feasible, for example. For example, in an open system, the wetting properties of the surface can determine a volume, as in FIG DE 100 55 318 A1 is described. Here, the volumes are defined by hydrophilic and hydrophobic regions over the wetting angle on a substantially smooth surface. If several volumes have been defined in this way which are to be reacted, the volumes are moved toward one another in order to achieve this. When moving on a surface, liquid residues or liquid molecules of the analyte or the reagent can adhere to the surface, so that the movement of a volume loss or a concentration reduction of unknown level can not be excluded. In addition, provision must be made against the evaporation, which can be problematic especially at longer assay times.

Andere Ansätze benutzen Kanäle von definiertem Querschnitt, die mit Flüssigkeit kapillar befüllt werden. Ist die Flüssigkeit eine wässrige Lösung, so ist am Kanalende eine hydrophobe Barriere angebracht, die sich nicht kapillar befüllen lässt. Weiterhin gibt es an diesem Kanal einen seitlichen Abzweig mit einer ebenfalls hydrophoben Oberfläche, die sich nicht kapillar befüllen lässt. Querschnitt und Länge des Kanals zwischen der hydrophoben Barriere und dem hydrophoben Abzweig bestimmen nun ein Volumen, das durch pneumatischen Druck durch den Abzweig definiert abgetrennt und bewegt werden kann (Burns et al., An integrated nanoliter DNA analysis device, Science, Vol. 282, 1998, s. 448 – 487). Durch diese Art der Volumendefinition entstehen hohe Kosten durch die notwendige Benetzungsstrukturierung der Oberfläche (hydrophil zur Befüllung des Kanals selbst und hydrophob für die Barriere und den Abzweig). Außerdem muss mit Luftdruck gearbeitet werden, was entsprechende Vorrichtungen erfordert. Um die kapillare Befüllung des Messkanals zu ermöglichen, muss der Kanalquerschnitt klein sein. Bei großen Volumina im Bereich von einigen 100 Mikrolitern sind daher lange Kanäle erforderlich. Dies führt zwangsläufig zu großen unerwünschten Wechselwirkungen der Moleküle in der Flüssigkeit mit der Kanalwand. Eine effiziente Durchmischung mehrerer Flüssigkeitsmengen ist in dieser Geometrie nahezu unmöglich.Other approaches use channels of defined cross-section, which are filled with liquid capillary. If the liquid is an aqueous solution, then at the end of the channel a hydrophobic barrier is attached, which can not be filled capillary. Furthermore, there is a lateral branch on this channel with a likewise hydrophobic surface, which can not be capillary filled. The cross-section and length of the channel between the hydrophobic barrier and the hydrophobic branch now determine a volume which can be separated and moved by pneumatic pressure through the branch (Burns et al., An integrated nanoliter DNA analysis device, Science, Vol. 282, 1998, pp. 448-487). This type of volume definition creates high costs due to the necessary wetting structure of the surface (hydrophilic for filling the channel itself and hydrophobic for the barrier and the Ab branch). In addition, you must work with air pressure, which requires appropriate devices. In order to enable the capillary filling of the measuring channel, the channel cross-section must be small. For large volumes in the range of a few 100 microliters, therefore, long channels are required. This inevitably leads to large unwanted interactions of the molecules in the liquid with the channel wall. An efficient mixing of several quantities of liquid is almost impossible in this geometry.

Der Begriff "Flüssigkeit" umfasst im vorliegenden Text unter anderem reine Flüssigkeiten, Mischungen, Dispersionen und Suspensionen sowie Flüssigkeiten, in denen sich feste Teilchen, zum Beispiel biologisches Material, befinden. Zu dosierende und zu mischende Flüssigkeiten können zum Beispiel auch zwei oder mehrere Lösungen sein, die sich nur durch darin gelöste Inhaltsstoffe unterscheiden, die zur Reaktion gebracht werden sollen.Of the The term "liquid" as used herein Text including pure liquids, Mixtures, dispersions and suspensions and liquids, in which solid particles, for example biological material, are located. To be dosed and mixed liquids can for Example also be two or more solutions, which only through dissolved in it Differentiate ingredients that are to be reacted.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit deren Hilfe eine präzise Dosierung von Flüssigkeitsmengen in einem großen dynamischen Bereich einfach durchführbar ist und die eine vollständige Durchmischung der Flüssigkeiten ermöglichen. Das Verfahren soll in einem kompakten Lab-on-the-chip-System durchführbar sein.task It is the object of the present invention to provide a method and an apparatus with the help of which a precise dosage of liquid quantities in a big one dynamic range is easy to perform and which requires complete mixing of liquids enable. The method should be feasible in a compact lab-on-the-chip system.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1, einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 17 oder einem Apparat mit den Merkmalen des Anspruches 35 gelöst. Unteransprüche sind auf bevorzugte Ausgestaltungen gerichtet. Eine vorteilhafte Verwendung ist Gegenstand des Anspruches 41.These The object is achieved by a method having the features of the claim 1, a device with the features of claim 17 or an apparatus solved with the features of claim 35. Subclaims are directed to preferred embodiments. An advantageous use is the subject of claim 41.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur integrierten Dosierung und Durchmischung wird ein Dosierreservoir mit einer ersten Flüssigkeit vollständig befüllt, das über wenigstens eine Verbindungsstruktur mit einem Reaktionsreservoir in Verbindung steht, wobei die Verbindungsstruktur vorzugsweise derart im Verhältnis zu den Reservoirs dimensioniert ist, dass die Oberflächenspannung der ersten Flüssigkeit einen Eintritt in das Reaktionsreservoir verhindert. Insbesondere kann dazu der Querschnitt der Verbindungsstruktur kleiner gewählt sein als der Querschnitt des Reaktionsreservoirs. Das Reaktionsreservoir wird mit einer zweiten Flüssigkeit vollständig befüllt, so dass die zweite Flüssigkeit an der Verbindungsstruktur mit der ersten Flüssigkeit in Verbindung kommt. Schließlich wird in der Flüssigkeit in bzw. auf dem Reaktionsreservoir ein Strömungsmuster erzeugt, das zur Durchmischung der Flüssigkeiten führt, wobei das Strömungsmuster bis zur vollständigen Homogenisierung der Flüssigkeiten aufrecht erhalten wird. Vorzugsweise wird ein laminares Strömungsmuster erzeugt.at the method according to the invention For integrated dosing and mixing, a dosing reservoir is used with a first liquid Completely filled, the above at least one connecting structure with a reaction reservoir is in communication, wherein the connection structure is preferably such in relation to dimensioned to the reservoirs that the surface tension the first liquid prevents entry into the reaction reservoir. Especially For this purpose, the cross section of the connection structure can be chosen to be smaller as the cross section of the reaction reservoir. The reaction reservoir comes with a second liquid Completely filled, leaving the second fluid at the connection structure comes into contact with the first liquid. After all gets in the liquid in or on the reaction reservoir generates a flow pattern, the Mixing of the liquids leads, the flow pattern until the complete Homogenization of liquids is maintained. Preferably, a laminar flow pattern generated.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Menge der zu dosierenden ersten Flüssigkeit in dem Dosierreservoir festgelegt. Die erste Flüssigkeit wird am Eintritt in das Reaktionsreservoir gehindert. Bei einer bevorzugten Verfahrensführung verhindert die Oberflächenspannung, dass die Flüssigkeit in das Reaktionsreservoir eintritt. Erst wenn die erste Flüssigkeit mit der zweiten Flüssigkeit in Kontakt kommt, die in bzw. auf das Reaktionsreservoir gebracht wurde, kann ein Flüssigkeitsaustausch stattfinden. Dabei ist aufgrund des kleineren Querschnitts der Verbindungskanalstruktur der Flüssigkeitsaustausch aufgrund von Diffusion vernachlässigbar. Erst durch Erzeugung eines entsprechenden Strömungsmusters in dem Reaktionsreservoir wird eine effektive Durchmischung bewirkt. Die Menge der zweiten Flüssigkeit ist durch die Größe des Reaktionsreservoirs bestimmt.at the method according to the invention is the amount of the first liquid to be metered in the metering reservoir established. The first liquid will prevented from entering the reaction reservoir. In a preferred process management prevents the surface tension, that the liquid enters the reaction reservoir. Only when the first liquid with the second liquid comes in contact, which brought into or on the reaction reservoir was, can be a fluid exchange occur. In this case, due to the smaller cross section of the connecting channel structure the fluid exchange negligible due to diffusion. Only by generating a corresponding flow pattern in the reaction reservoir an effective mixing is effected. The amount of the second liquid is due to the size of the reaction reservoir certainly.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Dosierung und Durchmischung von Flüssigkeiten in einem großen dynamischen Bereich, also mit sehr unterschiedlichen Mischungsverhältnissen präzise durchgeführt werden. Das Mischungsverhältnis zwischen Reagenzien und Probenflüssigkeit kann zum Beispiel zwischen 1:100 bis zu 100:1 eingestellt werden.With the method according to the invention Can be a dosage and mixing of liquids in a large dynamic Range, so with very different mixing ratios precise carried out become. The mixing ratio between Reagents and sample fluid can be set between 1: 100 and 100: 1, for example.

Das Strömungsmuster kann durch Einstrahlung von Schallwellen in die Flüssigkeit auf bzw. in dem zweiten Reservoir erzeugt werden.The flow pattern can be due to sound waves in the liquid be generated on or in the second reservoir.

Zur Erzeugung von Schallwellen können Oberflächenschallwellen eingesetzt werden, die in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines Interdigitaltransducers auf einem piezoelektrischen Chip erzeugt werden können, der an der Vorrichtung angebracht ist. Es wird dabei entweder der Impulsübertrag der Oberflächenschallwellen direkt oder mit Hilfe der Oberflächenschallwelle erzeugte Schallwellen eingesetzt. Der Begriff Oberflächenschallwellen umfasst im vorliegenden Text auch Grenzflächenschallwellen an den Grenzflächen zwischen zwei Festkörpern.to Generation of sound waves can produce surface sound waves be used, in a conventional manner with the help of a Interdigitaltransducers are generated on a piezoelectric chip can, which is attached to the device. It will be either the Momentum transfer the surface acoustic waves directly or with the help of the surface acoustic wave generated sound waves used. The term surface sound waves includes in the present text also boundary sound waves at the interfaces between two solids.

Die Reservoirs und die Verbindungsstrukturen können dreidimensional oder zweidimensional ausgestaltet sein. So können die Reservoirs und Verbindungsstrukturen entsprechend geformte Vertiefungen in einer Oberfläche sein. Bei anderen Ausgestaltungen handelt es sich um entsprechend geformte Hohlräume. Bei einer zweidimensionalen Ausgestaltung werden die Reservoirs und Verbindungsstrukturen durch entsprechend geformte Bereiche einer Oberfläche gebildet, die von den Flüssigkeiten bevorzugter benetzt werden als die umgebenden Bereiche der Oberfläche. Für wässrige Lösungen werden für die Reservoirs und Verbindungsstrukturen Oberflächen gewählt, die im Vergleich zu ihrer Umgebung hydrophil sind. Solche benetzungsmodulierten Oberflächen sind zum Beispiel in DE 100 55 318 A1 beschrieben. Die Flüssigkeiten werden dabei auf den bevorzugt benetzten Bereichen durch ihre Oberflächenspannung als Tropfen zusammengehalten.The reservoirs and the connection structures can be designed in three dimensions or two dimensions. Thus, the reservoirs and interconnect structures may be correspondingly shaped depressions in a surface. Other configurations are correspondingly shaped cavities. In a two-dimensional embodiment, the reservoirs and connecting structures are formed by correspondingly shaped areas of a surface, which are wetted by the liquids more preferably than the surrounding areas of the surface. For aqueous solutions who chosen for the reservoirs and connecting structures surfaces that are hydrophilic compared to their environment. Such wetting-modulated surfaces are, for example, in DE 100 55 318 A1 described. The liquids are held together on the preferably wetted areas by their surface tension as drops.

Zur einfacheren Darstellung seien im vorliegenden Text jeweils dreidimensionale und zweidimensionale Realisierungen umfasst, wenn es nicht explizit anders angegeben ist, auch wenn Begriffe gewählt sind, die nur eine Möglichkeit zu beschreiben scheinen. So wird zum Beispiel auch für das Aufbringen einer Flüssigkeit auf eine zweidimensionale Reservoirfläche der Begriff "Einbringen in ein Reservoir" oder "Befüllen" verwendet. Ähnlich wird zum Beispiel auch für die Bewegung von Flüssigkeit auf einer zweidimensionalen Verbindungsstruktur der Begriff "Bewegung durch die Verbindungsstruktur" verwendet etc. Das "Volumen" oder die Größe eines "Querschnitts" bedeutet bei zweidimensionalen Realisierungen in analoger Weise zum Beispiel die Fläche bzw. die Breite.to simpler representation in the present text are each three-dimensional and includes two-dimensional implementations, if not explicit otherwise stated, even if terms are chosen, the only one way seem to describe. This is also the case for applying, for example a liquid on a two-dimensional reservoir surface the term "introduction into a Reservoir "or" filling "is used for example also for the movement of liquid on a two-dimensional connection structure the term "movement through the Connection structure "used etc. The "volume" or size of a "cross-section" means in two-dimensional Realizations in an analogous way, for example, the area or the width.

Bei der Verbindungsstruktur kann es sich um eine entsprechend dimensionierte Öffnung zwischen dem Dosierreservoir und dem Reaktionsreservoir handeln. Eine besonders präzise Verfahrensführung nutzt die Kapillarkraft in einer Verbindungskapillarstruktur aus, die von der ersten Flüssigkeit benetzt wird und durch die Kapillarkräfte aus dem Dosierreservoir befüllt wird. Am Eintrittspunkt der Verbindungskapillarstruktur in das Reaktionsreservoir nehmen aufgrund des vergrößerten Querschnittes die Kapillarkräfte schlagartig ab, so dass ein Austreten der ersten Flüssigkeit aus der Verbindungskapillarstruktur in das Reaktionsreservoir verhindert wird. Erst wenn die zweite Flüssigkeit in das Reaktionsreservoir eingebracht wird bzw. auf die Reservoirfläche aufgebracht wird, tritt die zweite Flüssigkeit mit der ersten Flüssigkeit in Verbindung, so dass eine Durchmischung eintreten kann.at The connection structure may be an appropriately sized opening between the Dosagereservoir and the reaction reservoir act. A special precise Process management uses the capillary force in a connecting capillary structure, the from the first liquid is wetted and by the capillary forces from the Dosierreservoir filled becomes. At the entry point of the connecting capillary structure into the reaction reservoir take due to the enlarged cross-section the capillary forces abruptly, allowing leakage of the first fluid prevented from the Verbindungskapillarstruktur in the reaction reservoir becomes. Only when the second liquid is introduced into the reaction reservoir or applied to the reservoir surface becomes, the second liquid enters with the first liquid in conjunction so that mixing can occur.

Bei einer dreidimensionalen Dosiervorrichtung werden bei einer Ausgestaltung des Dosierverfahrens die Reservoirs durch Befüllöffnungen befüllt, die sich vorzugsweise im oberen Abschluss des Reservoirs befinden.at a three-dimensional metering device are in one embodiment the metering the reservoirs filled by filling, the preferably located in the upper end of the reservoir.

Das Dosierreservoir kann durch ein entsprechend dimensioniertes Volumen gebildet werden. Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Dosierreservoir eine Reservoirkapillarstruktur eingesetzt, die entlang ihrer Ausdehnung zumindest zwei Öffnungen aufweist. Durch eine Öffnung kann die Kapillarstruktur befüllt werden. Flüssigkeit tritt durch die erste Öffnung ein und bewegt sich durch die Kapillarkraft getrieben bis zur zweiten Öffnung. Die Reservoirkapillarstruktur wird dabei derart als Kapillarstruktur ausgewählt, dass die Flüssigkeitsfront der sich bewegenden Flüssigkeit den ganzen Querschnitt der Kapillarstruktur einnimmt. Außer der Befüllöffnung und der zweiten Öffnung sind keine weiteren Öffnungen in dem System geöffnet. An der zweiten Öffnung stoppt die Flüssigkeit ihre Bewegung. Da keine weiteren Entlüftungsöffnungen vorgesehen sind, baut sich jenseits der zweiten Öffnung ein Gegendruck auf, der eine weitere Flüssigkeitsbewegung verhindert. Außerdem nimmt die Kapillarkraft an der zweiten Öffnung schlagartig ab. Eine weitere Befüllung über die zweite Öffnung hinaus ist daher bis zu einem gewissen Schwellwert des Befülldruckes nicht möglich. Auf diese Weise ist durch die Strecke zwischen den zwei Öffnungen ein genaues Volumen in der Reservoirkapillarstruktur definiert, um eine genaue Dosierung zu ermöglichen. Bei einer Abwandlung werden zwei symmetrisch zur Befüllöffnung angeordnete zweite Öffnungen verwendet. Das Flüssigkeitsvolumen der in einer solchen Reservoirkapillarstruktur dosierten Flüssigkeit entspricht dann dem Abstand dieser zwei zweiten Öffnungen.The Dosagereservoir can by an appropriately sized volume be formed. In a particularly preferred embodiment of the inventive method a reservoir capillary structure is used as the metering reservoir, which has at least two openings along its extent. Through an opening can filled the capillary structure become. liquid enters through the first opening and moves through the capillary force driven to the second opening. The Reservoirkapillarstruktur is doing so as a capillary structure selected, that the liquid front the moving liquid occupies the entire cross section of the capillary structure. Except the Filling opening and the second opening are no further openings in opened to the system. At the second opening stops the liquid her movement. Since no further vents are provided, it builds beyond the second opening a back pressure, which prevents further fluid movement. Furthermore decreases the capillary force at the second opening abruptly. A further filling over the second opening In addition, therefore, up to a certain threshold of the filling pressure not possible. This way is through the distance between the two openings defines an exact volume in the reservoir capillary structure, to allow an exact dosage. In a modification, two symmetrically arranged to the filling second openings used. The liquid volume the fluid dosed in such a reservoir capillary structure then corresponds to the distance between these two second openings.

Eine Weiterbildung verwendet eine Reservoirkapillarstruktur mit mehreren derartigen auswählbaren Öffnungen, die je nach gewünschtem Dosiervolumen der ersten Flüssigkeit geöffnet werden. Werden von der als Befüllöffnung verwendeten Öffnung weiter entfernte Öffnungen geöffnet, so kann die Flüssigkeit bis zu diesen Öffnungen eintreten und ein größeres Volumen einnehmen.A Continuing uses a Reservoirkapillarstruktur with several such selectable openings, depending on the desired Dosing volume of the first liquid open become. Will continue from the opening used as the filling opening removed openings open, so can the liquid up to these openings enter and a larger volume taking.

Das Dosierreservoir entspricht bei dieser Verfahrensführung dem mit erster Flüssigkeit gefüllten Volumen der Reservoirkapillarstruktur. Der verbleibende Teil der Reservoirkapillarstruktur ist Teil des Reaktionsreservoirs.The Dosierreservoir corresponds to this process management the with first liquid filled Volume of the reservoir capillary structure. The remaining part of the Reservoir capillary structure is part of the reaction reservoir.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens setzt mehrere vorzugsweise unterschiedlich große Dosierreservoirs ein, die über Verbindungsstrukturen mit dem Reaktionsreservoir in Verbindung stehen. Außerdem stehen die Dosierreservoirs mit einer Befüllöffnung in Verbindung. Die Verbindungsstrukturen zwischen den einzelnen Dosierreservoirs und dem Reaktionsreservoir können bei einer Ausgestaltung zunächst verschlossen sein und zur Auswahl des gewünschten Dosierreservoirs geöffnet werden. Bei einer anderen Ausgestaltung wird das gewünschte Dosierreservoir mit dem gewünschten Volumen dadurch ausgewählt, dass die übrigen Verbindungsstrukturen zu den anderen Dosierreservoirs verschlossen werden.A Another advantageous embodiment of the method according to the invention employs a plurality of preferably different sized Dosierreservoirs via connecting structures communicate with the reaction reservoir. In addition, stand the Dosierreservoirs with a filling opening in connection. The connection structures between the individual metering reservoirs and the reaction reservoir can initially closed in one embodiment his and to choose the desired one Dosing reservoirs open become. In another embodiment, the desired metering reservoir with the desired Volume selected by that the rest Connecting structures closed to the other metering reservoirs become.

Bei einer Abwandlung dieser Verfahrensführung werden erst alle Dosierreservoirs gefüllt und dann die Verbindungsstruktur des gewünschten Dosierreservoirs geöffnet. Dabei werden gegebenenfalls einzelne Dosierreservoirs durch andere Dosierreservoirs hindurch befüllt. Eine solche Verfahrensführung ermöglicht das Befüllen auch einer größeren Anzahl von Dosierreservoirs durch nur eine Befüllöffnung und damit nur einer Stel lung einer Fülleinrichtung, z. B. einer Pipettenspitze. Diese Verfahrensführung hat den Vorteil, dass die entsprechende Fülleinrichtung nicht bewegt werden muss und somit der apparative Aufwand gering ist. Erst nach vollständiger Befüllung aller Dosierreservoirs wird das ausgewählte Dosierreservoir mit dem Reaktionsreservoir durch Öffnen der entsprechenden Verbindungsstruktur verbunden.In a modification of this procedure, all dosing reservoirs are first filled and then the connection structure of the desired dosing reservoir is opened. In this case, if necessary, individual dosing reservoirs by other dosing filled reservoirs. Such a process management allows the filling of a larger number of Dosierreservoirs by only one filling opening and thus only a Stel development of a filling device, eg. B. a pipette tip. This procedure has the advantage that the corresponding filling device does not have to be moved and thus the apparatus required is low. Only after complete filling of all metering reservoirs, the selected metering reservoir is connected to the reaction reservoir by opening the corresponding connection structure.

Sowohl das Öffnen als auch das Verschließen können bei geeigneter Auswahl des Materials der verwendeten Dosiervorrichtung durch einen Schmelzprozess bewirkt werden. So eignet sich zum Beispiel ein Kunststoffteil als Dosiereinrichtung. Entweder sind die Verbindungsstrukturen zunächst verschlossen, wobei vor dem Einsatz die gewünschten Verbindungsstrukturen aufgeschmolzen werden, um eine Verbindung herzustellen. Bei einer anderen Verfahrensführung werden Dosiervorrichtungen eingesetzt, bei denen die Verbindungsstrukturen zunächst offen sind und die nicht benötigten Verbindungsstrukturen vor der Anwendung durch einen Schmelzprozess geschlossen werden.Either the opening as well as the closing can with a suitable selection of the material of the dosing device used be effected by a melting process. So is suitable for example a plastic part as a metering device. Either the connection structures first sealed, with the desired connection structures before use are melted to make a connection. At a other proceedings dosing devices are used, in which the connection structures initially open are and are not needed Connecting structures before application by a melting process getting closed.

Bei einer anderen Verfahrensführung speziell für zweidimensionale Ausgestaltung wird die Verbindung zwischen den beiden Flüssigkeiten über einen kleinen "Brückentropfen" hergestellt, der zwischen die beiden Flüssigkeiten gebracht wird und eine Flüssigkeitsbrücke erzeugt. Der Brückentropfen hat dabei ein kleineres Volumen sowohl als die erste als auch die zweite Flüssigkeitsmenge.at another procedure especially for two-dimensional design will be the connection between the two liquids over one made small "bridgehead", the between the two liquids is brought and generates a liquid bridge. The bridge drop has doing a smaller volume than both the first and the second Amount of liquid.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der zwischen einem Dosierreservoir und dem Reaktionsreservoir mehr als eine Verbindungsstruktur vorliegt. Hier kann der Flüssigkeitsaustausch – zum Beispiel durch Schallwellen getrieben – in einem Kreislauf stattfinden, bis eine vollständige Homogenisierung der Flüssigkeiten eingetreten ist.Especially advantageous is an embodiment in which between a Dosierreservoir and the reaction reservoir is more than one connection structure. Here can be the fluid exchange - for example driven by sound waves - in take place a cycle until complete homogenization of the liquids occurred.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf das Zudosieren von einer Flüssigkeitsmenge zu einer zweiten Flüssigkeitsmenge beschränkt. Mit einer entsprechenden Anzahl von Dosierreservoirs und Verbindungsstrukturen, die diese Dosierreservoirs mit dem Reaktionsreservoir verbinden, können mehrere Flüssigkeitsmengen gleichzeitig oder sukzessive zur Zudosierung zu der Flüssigkeit im Reaktionsreservoir vorgesehen sein.The inventive method is not on the metered addition of one fluid to a second amount of liquid limited. With a corresponding number of metering reservoirs and connection structures, which connect these metering reservoirs with the reaction reservoir, can several amounts of liquid at the same time or successively for addition to the liquid be provided in the reaction reservoir.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, weist wenigstens ein Dosierreservoir für eine erste Flüssigkeitsmenge auf. Weiterhin ist ein Reaktionsreservoir für eine zweite Flüssigkeitsmenge und wenigstens eine Verbindungsstruktur zwischen den beiden Reservoirs vorgesehen. Die Verbindungsstruktur ist vorzugsweise derart im Verhältnis zu den Reservoirs dimensioniert, dass die erste Flüssigkeit aufgrund ihrer Oberflächenspannung nicht in das Reaktionsreservoir eintreten kann. Schließlich weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung vorzugsweise eines laminaren Strömungsmusters zur Durchmischung von Flüssigkeit im Reaktionsreservoir auf.A device according to the invention, with the inventive method carried out can has at least one Dosierreservoir for a first amount of liquid on. Furthermore, a reaction reservoir for a second amount of liquid and at least one connection structure between the two reservoirs intended. The connection structure is preferably in proportion to the reservoirs dimensioned that the first liquid is not due to their surface tension can enter the reaction reservoir. Finally, the device according to the invention has a Device for generating preferably a laminar flow pattern for mixing of liquid in the reaction reservoir.

Zur Erzeugung des Strömungsmusters weist eine bevorzugte Ausführungsform wenigstens eine Schallwellenerzeugungseinrichtung zur Einstrahlung von Schallwellen in das Reaktionsreservoir auf. Vorzugsweise wird die wenigstens eine Schallwellenerzeugungseinrichtung durch eine Oberflächenschallwellenerzeugungseinrichtung gebildet, insbesondere durch einen Interdigitaltransducer auf einem piezoelektrischen Chip.to Generation of the flow pattern shows a preferred embodiment at least one sound wave generating device for irradiation of Sound waves in the reaction reservoir on. Preferably, the at least one sound wave generating device by a surface acoustic wave generating device formed, in particular by an interdigital transducer on a piezoelectric chip.

Die Reservoirs und die wenigstens eine Verbindungsstruktur können als Vertiefungen oder Hohlräume in einem Festkörper ausgebildet sein. Bei einer zweidimensionalen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrich tung werden die Reservoirs und Verbindungsstrukturen durch entsprechend geformte Bereiche einer Oberfläche gebildet, die von den Flüssigkeiten bevorzugter benetzt werden als die umgebenden Bereiche der Oberfläche. Solche benetzungsmodulierten Oberflächen sind zum Beispiel in DE 100 55 318 A1 beschrieben.The reservoirs and the at least one connecting structure may be formed as depressions or cavities in a solid body. In a two-dimensional embodiment of the device according to the invention, the reservoirs and connecting structures are formed by correspondingly shaped regions of a surface, which are more preferably wetted by the liquids than the surrounding regions of the surface. Such wetting-modulated surfaces are, for example, in DE 100 55 318 A1 described.

Eine dreidimensionale Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung kann zum Beispiel Vertiefungen in einem Festkörper umfassen, die durch einen Deckel abgeschlossen sind, um die Reservoirs bzw. Verbindungsstruktur zu bilden. Der Deckel kann auf einfache Weise aus einer Folie hergestellt werden, vorzugsweise aus Kunststoff.A three-dimensional embodiment the metering device according to the invention For example, it may include pits in a solid that are filled by a Lids are completed to the reservoirs or connecting structure to build. The lid can be easily made from a foil be, preferably made of plastic.

Ein erfindungsgemäßer Apparat, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden kann, umfasst eine Aufnahme für eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Bei eingelegter Vorrichtung ist die wenigstens eine Einrichtung zur Erzeugung eines Strömungsmusters elektrisch kontaktiert. Der erfindungsgemäße Apparat weist weiterhin ansteuerbare Fülleinrichtungen, z. B. Pipetten oder Dispenser auf, die bei in der Aufnahme eingelegter Vorrichtung oberhalb der Befüllstrukturen angeordnet sind. Durch Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Genauigkeitsanforderungen an die Fülleinrichtungen nicht sehr hoch, da die Dosierung erst innerhalb der Vorrichtung selbst geschieht. Schließlich weist der Apparat eine Steuerung zur Steuerung des zeitlichen Ablaufes eines Protokolls auf, die die Ansteuerung der Einrichtung zur Erzeugung des Strömungsmusters und der Fülleinrichtungen vornimmt. Bevorzugte Ausführungsformen umfassen Öffnungseinrichtungen zum Öffnen einzelner Befüllstrukturen, Entlüftungsöffnungen oder Barrierenstrukturen oder Einrichtungen zum Verschließen einzelner Barrierenstrukturen.An apparatus according to the invention with which the method according to the invention can be carried out using a device according to the invention comprises a receptacle for a device according to the invention. When the device is inserted, the at least one device for generating a flow pattern is electrically contacted. The apparatus of the invention further comprises controllable filling devices, for. As pipettes or dispensers, which are arranged in the receptacle inserted device above the filling structures. By using a device according to the invention or carrying out the method according to the invention, the accuracy requirements for the filling devices are not very high, since the dosage only takes place within the device itself. Finally, the apparatus has a control for controlling the timing of a protocol, which controls the device to generate the flow pattern and the filling facilities. Preferred embodiments include opening means for opening individual filling structures, vents or barrier structures or means for closing individual barrier structures.

Der erfindungsgemäße Apparat kann bei entsprechender Ausrüstung auch andere Funktionen erfüllen, wenn z. B. eine Heizvorrichtung zur Temperierung vorgesehen ist. Schließlich kann auch die z. B. elektrische oder optische Auswertung mit integriert sein.Of the inventive apparatus can with appropriate equipment also fulfill other functions, if z. B. a heater is provided for temperature control. After all can also z. B. electrical or optical evaluation with integrated.

Mit einem erfindungsgemäßen Apparat kann das erfindungsgemäße Verfahren einfach und automatisiert durchgeführt werden. Dabei können als erfindungsgemäße Vorrichtungen zur integrierten Dosierung und Durchmischung problemlos Einwegteile eingesetzt werden.With an apparatus according to the invention can the inventive method be carried out easily and automatically. It can as inventive devices disposable parts are easily used for integrated dosing and mixing become.

Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung, des erfindungsgemäßen Apparates und bevorzugte Ausführungsformen der Unteransprüche ergeben sich aus der obigen Beschreibung der Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.advantages the device according to the invention, the Apparatus according to the invention and preferred embodiments the dependent claims result from the above description of the advantages and preferred Embodiments of the method according to the invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäße Vorrichtung und der erfindungsgemäße Apparat können besonders effektiv zur Dosierung und Durchmischung biologischer Flüssigkeiten eingesetzt werden, bei denen eine präzise Dosierung kleinster Flüssigkeitsmengen notwendig ist.The inventive method, the device according to the invention and the apparatus of the invention can especially effective for dosing and mixing biological liquids be used, where a precise dosing smallest amounts of liquid necessary is.

Ausführungsformen und Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der anliegenden Figuren im Detail erläutert. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu und dienen der schematischen Darstellung. Es zeigt:embodiments and embodiments of the invention will be apparent from the appended Figures explained in detail. The figures are not necessarily to scale and are used to schematic representation. It shows:

1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung in geöffnetem Zustand, 1 a top view of a metering device according to the invention in the open state,

2 einen Querschnitt in Blickrichtung II durch die Ausführungsform der 1, 2 a cross section in the direction of view II by the embodiment of the 1 .

3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung, und 3 a plan view of a further embodiment of a metering device according to the invention, and

4 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung. 4 a plan view of a third embodiment of the metering device according to the invention.

1 zeigt ein Kunststoffteil 5 mit Kammern 1, 3. Das Kunststoffteil 5 kann beispielsweise im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Die Abdeckung der Kammer wird durch eine dünne auflaminierte Kunststofffolie 2 bewirkt, die in 2 sichtbar ist und in 1 nicht dargestellt ist, um das Innenleben des Kunststoffteiles 5 zu verdeutlichen. Die Verbindung zwischen den Kammern 1 und 3 erfolgt über zwei Engstellen 11. Bezugszeichen 13 bezeichnet die Wand zwischen den Kammern 1 und 3. 1 shows a plastic part 5 with chambers 1 . 3 , The plastic part 5 can be produced for example by injection molding. The cover of the chamber is covered by a thin laminated plastic film 2 causes the in 2 is visible and in 1 not shown to the inner workings of the plastic part 5 to clarify. The connection between the chambers 1 and 3 takes place via two bottlenecks 11 , reference numeral 13 refers to the wall between the chambers 1 and 3 ,

In 1 sind die Lagen der Befüllöffnungen 7 und 9 angedeutet, die in der Kunststofffolie 2 vorgesehen sind, die allerdings in 1 nicht dargestellt ist.In 1 are the layers of the filling openings 7 and 9 indicated in the plastic film 2 are provided, however, in 1 not shown.

Unterhalb der Kammer 1, die im folgenden auch als Reaktionskammer bezeichnet wird, befindet sich ein akustischer Chip 15, bei dem es sich zum Beispiel um einen piezoelektrischen Festkörperchip handeln kann, auf dem in an sich bekannter Weise ein Interdigitaltransducer zur Erzeugung von Oberflächenschallwellen aufgebracht ist. Der Interdigitaltransducer ist derart ausgestaltet, dass die mit ihm erzeugten Oberflächenschallwellen eine Schallwellenabstrahlung in die Reaktionskammer 1 ermöglichen. Die Abstrahlung von Schallwellen in ein Flüssigkeitsvolumen, das durch einen Festkörper von dem Oberflächenschallwellen erzeugen den Interdigitaltransducer getrennt ist, ist in DE 103 25 307 B3 beschrieben. In analoger Weise kann der akustische Chip 15 auch auf der Folie 2 oder in einem Seitenbereich vorgesehen sein.Below the chamber 1 , which is also referred to below as the reaction chamber, is an acoustic chip 15 , which may be, for example, a piezoelectric solid state chip, on which in known manner an interdigital transducer for generating surface acoustic waves is applied. The interdigital transducer is designed in such a way that the surface sound waves generated with it produce a sound wave radiation into the reaction chamber 1 enable. The emission of sound waves into a volume of liquid separated by a solid from the surface acoustic waves generating the interdigital transducer is shown in FIG DE 103 25 307 B3 described. In an analogous way, the acoustic chip 15 also on the slide 2 or be provided in a side area.

Der akustische Chip 15 ist über nicht gezeigte elektrische Verbindungen an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen, mit der eine Wechselspannung einer Frequenz von einigen 10 MHz erzeugt werden kann, um mit dem Interdigitaltransducer Oberflächenschallwellen zu erzeugen, die zur Abstrahlung von Schallwellen in die Reaktionskammer 1 führen.The acoustic chip 15 is connected via electrical connections, not shown, to an AC voltage source with which an AC voltage of a frequency of a few tens of MHz can be generated in order to produce with the interdigital transducer surface acoustic waves, which are used for the radiation of sound waves in the reaction chamber 1 to lead.

Die Lage des akustischen Chips 15 ist in 1 angedeutet, obwohl der Chip in dieser Ansicht an sich nicht sichtbar wäre, da er bei der gezeigten Ausführungsform an der Unterseite der Vorrichtung angebracht ist. In der Skizze der 1 ist der akustische Chip in Form von parallelen Linien gezeichnet, die nur schematisch die Ausrichtung der einzelnen Fingerelektroden des Interdigitaltransducers auf dem piezoelektrischen Chip 15 andeuten sollen. Die Abstrahlrichtung der Oberflächenschallwellen eines derart ausgerichteten Interdigitaltransducers ist senkrecht zur Ausrichtung der Fingerelektroden.The location of the acoustic chip 15 is in 1 indicated, although the chip in this view would not be visible per se, since it is mounted in the embodiment shown on the underside of the device. In the sketch of the 1 the acoustic chip is drawn in the form of parallel lines, which only schematically the alignment of the individual finger electrodes of the interdigital transducer on the piezoelectric chip 15 to indicate. The emission direction of the surface acoustic waves of such an aligned interdigital transducer is perpendicular to the alignment of the finger electrodes.

Die notwendige Größe der als Reaktionsreservoir dienenden Kammer 1 hängt von der Frequenz der verwendeten Schallwellen ab. Die kleinste Ausdehnung sollte dabei sehr viel größer als die Wellenlänge des verwendeten Schalles sein. Schließlich sollte die Ausdehnung der Reaktionskammer 1 in Ausbreitungsrichtung der Schallwellen etwa eine Größenordnung größer sein als die Ausdehnung der Engstellen 11. Die kleinste Ausdehnung der Reservoirs beträgt zum Beispiel 1 mm bis 10 mm bei einer Schallwellenlänge von zum Beispiel 100 μm. Die Gesamtlänge des Kanalsystems beträgt einige Zentimeter. Die Befüllöffnungen 7, 9 sind mindestens eine Größenordnung kleiner als die Reaktionskammer 1.The necessary size of the serving as a reaction reservoir chamber 1 depends on the frequency of the sound waves used. The smallest extent should be much larger than the wavelength of the sound used. Finally, the expansion of the reaction chamber should be 1 in the propagation direction of the sound waves about one Magnitude be greater than the extent of bottlenecks 11 , The smallest dimension of the reservoir is, for example, 1 mm to 10 mm with a sound wave length of, for example, 100 μm. The total length of the channel system is a few centimeters. The filling openings 7 . 9 are at least an order of magnitude smaller than the reaction chamber 1 ,

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dieser Ausführungsform wird wie folgt eingesetzt. Das Reaktionsreservoir umfasst zum Beispiel 100 μl oder 150 μl, während das Dosierreservoir 5 μl fasst. Solche Flüssigkeitsvolumina sind insbesondere für viele diagnostische Anwendungen charakteristisch. Zunächst wird das Dosierreservoir 3 durch das Befüllloch 7 mit einer ersten Flüssigkeit befüllt, was zum Beispiel durch Kapillarkraft erfolgen kann. Die Flüssigkeit wird an den Engstellen 11 stehen bleiben, da hier die Kapillarkraft wegen des größeren Durchmessers des Reservoirs 1 abrupt geringer wird. Anschließend wird das Reservoir 1 durch die Befülllöcher 9 mit einer zweiten Flüssigkeit befüllt. Ein möglicher Überstand von Flüssigkeit auf den jeweiligen Befülllöchern 7, 9 ist dabei unkritisch. Die Flüssigkeit dieses Überstandes nimmt aus geometrischen Gründen an dem folgenden Durchmischungsprozess nicht teil, insbesondere, wenn der folgende Mischprozess durch ein laminares Strömungsmuster bewirkt wird. Auf diese Weise sind nun die Volumina der beiden Flüssigkeiten geometrisch definiert worden, ohne dass große Präzision der verwendeten Befülleinrichtungen, zum Beispiel Pipetten, notwendig wäre. An den Engstellen 11 sind die Flüssigkeiten in Kontakt. Diffusion findet aufgrund des engen Querschnittes der Engstellen 11 nur in vernachlässigbarem Ausmaß statt. Eine homogene Durchmischung der gesamten Flüssigkeitsmengen wird mit Hilfe des akustischen Chips 15 erreicht. Durch Anlegen einer Wechselspannung an den akustischen Chip wird akustische Energie in die definierten Volumina der Flüssigkeiten abgestrahlt und ein laminares Strömungsmuster erzeugt. Die Flüssigkeiten bzw. deren Inhaltsstoffe werden durchmischt und ggf. zur Reaktion gebracht. Das Ergebnis dieser Reaktion lässt sich zum Beispiel optisch oder elektrisch auslesen. Dabei ist es von Vorteil, dass die Befülllöcher 7, 9 nicht verschlossen werden müssen.The device according to the invention of this embodiment is used as follows. The reaction reservoir comprises, for example, 100 .mu.l or 150 .mu.l while the metering reservoir holds 5 .mu.l. Such fluid volumes are particularly characteristic of many diagnostic applications. First, the dosing reservoir 3 through the filling hole 7 filled with a first liquid, which can be done for example by capillary force. The fluid gets to the bottlenecks 11 remain standing, because here the capillary force because of the larger diameter of the reservoir 1 abruptly decreases. Subsequently, the reservoir becomes 1 through the filling holes 9 filled with a second liquid. A possible supernatant of liquid on the respective filling holes 7 . 9 is not critical. The liquid of this supernatant does not participate in the following mixing process for geometrical reasons, in particular when the following mixing process is effected by a laminar flow pattern. In this way, the volumes of the two liquids have now been defined geometrically, without great precision of the filling devices used, for example, pipettes, would be necessary. At the bottlenecks 11 the liquids are in contact. Diffusion occurs due to the narrow cross-section of the bottlenecks 11 only to a negligible extent. A homogeneous mixing of the entire liquid quantities is done with the help of the acoustic chip 15 reached. By applying an AC voltage to the acoustic chip, acoustic energy is radiated into the defined volumes of the liquids and a laminar flow pattern is generated. The liquids or their ingredients are mixed and, if necessary, reacted. The result of this reaction can be read, for example, optically or electrically. It is advantageous that the filling holes 7 . 9 do not have to be closed.

Die Dosierung und Durchmischung der Flüssigkeiten erfolgt also in einer kostengünstigen gegebenenfalls als Einwegkartusche ausgestalteten Vorrichtung 5. Das Dosieren ist zudem sehr einfach. Sogar wenn es zu einem Überstand auf den Befülllöchern kommt, wird dieser aus geometrischen Gründen und/oder auf Grund des verwendeten laminaren Strömungsmusters an der Mischreaktion nicht teilnehmen.The metering and mixing of the liquids thus takes place in a cost-effective optionally configured as a disposable cartridge device 5 , Dosing is also very easy. Even if it comes to a supernatant on the filling holes, this will not participate in the mixing reaction for geometric reasons and / or due to the laminar flow pattern used.

3 zeigt eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung. Gezeigt ist hier der Ausschnitt aus einem Kunststoffkörper 105, der die Dosiervorrichtung enthält, die ebenfalls Vertiefungen in der Kunststoffstruktur 105 umfasst. Sichtbar ist das Reaktionsreservoir 101 mit Befülllöchern 109. 103 zeigt eine Kapillarstruktur mit mehreren Öffnungen, wobei die Öffnung 107 als Befüllöffnung dient. Die Kapillarstruktur 103 stellt eine Dosierkapillarstruktur dar, die über Verbindungskapillarstrukturen 111 mit dem Reaktionsreservoir 101 in Verbindung steht. Die gesamte Struktur ist ebenfalls mit einer Kunststofffolie abgeschlossen. Auch bei dieser Ausführungsform sind die in der geöffneten Darstellung an sich nicht sichtbaren Öffnungen 107, 109, 121 und 122 angedeutet, um deren relative Lage darzustellen. Ebenfalls in seiner Lage angedeutet ist der unterhalb der Vorrichtung angeordnete und dementsprechend in der Darstellung eigentlich nicht sichtbare akustische Chip 115 mit einem Interdigitaltransducer. Der akustische Chip 115 entspricht dem mit Bezug zu den 1 und 2 beschriebenen Chip 15. 3 shows another embodiment of a metering device according to the invention. Shown here is the detail of a plastic body 105 containing the metering device, which also depressions in the plastic structure 105 includes. Visible is the reaction reservoir 101 with filling holes 109 , 103 shows a capillary structure with multiple openings, the opening 107 serves as a filling opening. The capillary structure 103 Fig. 10 illustrates a dosing capillary structure via connection capillary structures 111 with the reaction reservoir 101 communicates. The entire structure is also finished with a plastic film. Also in this embodiment are not visible in the open view openings 107 . 109 . 121 and 122 indicated to represent their relative position. Also indicated in its location is arranged below the device and therefore not actually visible in the representation acoustic chip 115 with an interdigital transducer. The acoustic chip 115 corresponds to the related to the 1 and 2 described chip 15 ,

Mit einer solchen Dosiervorrichtung lassen sich unterschiedliche Mischungsverhältnisse einstellen. Die Befüllung erfolgt über das Befüllloch 107, das offen ist. Alle anderen Löcher 109, 121, 122 sind zunächst verschlossen. Das Volumen der ersten Flüssigkeit, das eingefüllt wird, lässt sich nun durch selektives Öffnen der Löcher 121, 122 einstellen. Werden z. B. nur ein Loch 121 in direkter Nachbarschaft der Befüllöffnung 107 und das dazu symmetrisch auf der anderen Seite angeordnete Loch 121 geöffnet, so lässt sich ein Flüssigkeitsvolumen einer Länge definieren, die dem Abstand zwischen den zwei geöffneten Öffnungen 121 entspricht.With such a metering device, different mixing ratios can be set. The filling takes place via the filling hole 107 that is open. All other holes 109 . 121 . 122 are initially closed. The volume of the first liquid that is filled can now be opened by selectively opening the holes 121 . 122 to adjust. Are z. B. only one hole 121 in the immediate vicinity of the filling opening 107 and the hole arranged symmetrically on the other side 121 opened, it is possible to define a liquid volume of a length equal to the distance between the two opened openings 121 equivalent.

Die Kapillarstruktur 103 bewirkt dabei, dass die Front der Flüssigkeit den gesamten Querschnitt der Kapillarstruktur 103 ausfüllt. Sind keine weiteren Entlüftungslöcher geöffnet, baut sich ein Gegendruck auf, der zum Anhalten der Flüssigkeit führt. Eine Bewegung über die geöffneten Löcher 121 hinaus ist daher nicht möglich. Dieser Effekt wird dadurch verstärkt, dass durch die geöffnete Öffnung 121 die die Bewegung bewirkende Kapillarkraft geringer wird.The capillary structure 103 causes the front of the liquid the entire cross section of the capillary structure 103 fills. If no other vent holes are opened, builds up a back pressure, which leads to the stopping of the liquid. A movement over the open holes 121 It is therefore not possible. This effect is reinforced by the fact that through the opened opening 121 the capillary force causing the movement decreases.

Werden die beiden äußeren Öffnungen 122 geöffnet, ergibt sich ein entsprechend größeres Volumen.Be the two outer openings 122 opened, results in a correspondingly larger volume.

In beiden Fällen kann das Restvolumen in Kanal 103 und den Verbindungskapillarstrukturen 111 durch Befüllung über das Reaktionsreservoir 101 durch die dann zu öffnenden Öffnungen 109 gefüllt werden. Das Restvolumen des Kanals 103 zählt dann zum Reaktionsreservoir.In both cases, the residual volume in channel 103 and the connection capillary structures 111 by filling via the reaction reservoir 101 through the openings then open 109 be filled. The residual volume of the channel 103 then counts to the reaction reservoir.

Die charakteristischen Maße einer Ausführungsform gemäß der 3 entsprechen den charakteristischen Maßen der Ausführungsform der 1 und 2.The characteristic dimensions of an embodiment according to the 3 correspond to the characteristic dimensions of the embodiment of the 1 and 2 ,

Mit einer solchen Ausführungsform ist also die Einstellung unterschiedlicher Mischungsverhältnisse auf einfache Weise möglich. Je nachdem, wie viel der ersten Flüssigkeit der zweiten Flüssigkeit zudosiert werden soll, werden die entsprechenden Öffnungen 121, 122 geöffnet. Dies kann zum Beispiel durch einfaches Durchstechen der Kunststofffolie an entspre chend markierten Orten geschehen. Die weitere Funktionsweise entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform der 1 und 2.With such an embodiment, therefore, the setting of different mixing ratios in a simple manner possible. Depending on how much of the first liquid to be added to the second liquid, the corresponding openings 121 . 122 open. This can be done, for example, by simply piercing the plastic film at accordingly marked locations. The further mode of operation essentially corresponds to the embodiment of FIG 1 and 2 ,

4 zeigt eine andere Ausführungsform. Hier sind mehrere Dosierreservoirs 203, 223 vorgesehen, die über Verbindungskapillarstrukturen 211, 212 mit dem Reaktionsreservoir 201 in Verbindung stehen. Die Dosierreservoirs 203, 223 haben unterschiedlich große Volumina und stehen über eine Verbindungskanalstruktur 216 in Verbindung. In der Verbindungskanalstruktur 216 befindet sich die Befüllöffnung 207. Die Dosierreservoirs 203, 223 weisen Entlüftungsöffnungen 221 auf. Der Verbindungskanal 216 ist bei der gezeigten Ausführungsform über eine Verbindungskapillarstruktur 210 ebenfalls mit dem Reaktionsreservoir 201 verbunden. Die Struktur 210 umfasst auch ein Entlüftungsloch 221. Schließlich sind in dem Reaktionsreservoir 201 Befüllöffnungen 209 vorgesehen. 4 shows another embodiment. Here are several dosing reservoirs 203 . 223 provided by connecting capillary structures 211 . 212 with the reaction reservoir 201 keep in touch. The dosing reservoirs 203 . 223 have different sized volumes and have a connection channel structure 216. in connection. In the connection channel structure 216. is the filling opening 207 , The dosing reservoirs 203 . 223 have vents 221 on. The connection channel 216. in the embodiment shown is via a connecting capillary structure 210 also with the reaction reservoir 201 connected. The structure 210 also includes a vent hole 221 , Finally, in the reaction reservoir 201 filling openings 209 intended.

217, 218, 219, 220 und 224 stellen schematisch Barrierenstrukturen dar. Die gesamte Dosiervorrichtung der 4 ist in einem Kunststoffteil vorgesehen, das durch eine Folie mit Öffnungen 207, 209, 221 abgeschlossen ist. Es kann sich bei der Dosiervorrichtung der 4 ebenfalls um ein Einwegteil handeln, das ab Werk vorgefertigt ist. Dabei werden bei der gezeigten Ausführungsform die Barrierenstrukturen 217, 218, 219, 220, 224 zunächst verschlossen ausgeführt. 217 . 218 . 219 . 220 and 224 schematically represent barrier structures. The entire metering device of 4 is provided in a plastic part that passes through a foil with openings 207 . 209 . 221 is completed. It may be in the metering of the 4 also a disposable part, which is prefabricated ex works. In this case, in the embodiment shown, the barrier structures 217 . 218 . 219 . 220 . 224 initially closed.

Auch bei der Darstellung der 4 sind die in der geöffneten Darstellung an sich nicht sichtbaren Befüllöffnungen 207, 209 bzw. die Entlüftungsöffnungen 221 in ihrer Lage angedeutet. Außerdem befindet sich unter der Anordnung der 4 ein akustischer Chip 215, der dem bereits beschriebenen akustischen Chip 15, 115 entspricht. Auch der akustische Chip 215 ist in 4 angedeutet, obwohl er in dieser Darstellung an sich nicht sichtbar ist, da er sich unterhalb der Anordnung befindet.Also in the presentation of 4 are the filling openings not visible in the open representation 207 . 209 or the vents 221 indicated in their position. In addition, under the arrangement of the 4 an acoustic chip 215 , the acoustic chip already described 15 . 115 equivalent. Also the acoustic chip 215 is in 4 indicated, although it is not visible in this representation, since it is located below the arrangement.

Auch bei der Ausführungsform der 4 entsprechen die charakteristischen Maße den charakteristischen Maßen der Ausführungsform der 1 und 2.Also in the embodiment of the 4 The characteristic dimensions correspond to the characteristic dimensions of the embodiment of FIG 1 and 2 ,

Zum Einsatz der Ausführungsform wird bei einer Verfahrensführung zunächst entschieden, welches der Dosierreservoirs 203, 223 mit Flüssigkeit befüllt werden soll, um ein entsprechendes Volumen an Flüssigkeit zu definieren. Zur Erläuterung wird in der vorliegenden Beschreibung das Dosierreservoir 223 ausgewählt. Nachdem die Auswahl erfolgt ist, werden die entsprechenden Barrieren 217, 219, die an das Dosierreservoir 223 angrenzen, zum Beispiel durch einen Heizer oder mit Laserenergie aufgeschmolzen. Dies kann zum Beispiel mit Hilfe eines Automaten geschehen, der die Dosiervorrichtung prozessiert.For use of the embodiment, it is first decided in a process management which of the metering reservoirs 203 . 223 to be filled with liquid to define a corresponding volume of liquid. For explanation, in the present description, the metering reservoir 223 selected. After the selection is made, the corresponding barriers will be 217 . 219 connected to the dosing reservoir 223 bordered, for example, by a heater or with laser energy melted. This can be done, for example, with the aid of a machine that processes the dosing device.

Das entsprechend ausgewählte Dosierreservoir 223 kann dann über die Befüllöffnung 207 befüllt werden und zur Dosierung eingesetzt werden. Dabei wird die Dosierung ähnlich wie zum Beispiel bei der Ausführungsform der 1 und 2 beschrieben durchgeführt. Insbesondere sind die Dimensionen der Strukturen so gewählt, dass eine Befüllung des Dosierreservoirs durch die Wirkung der Kapillarkraft erfolgen kann. Alternativ kann eine Befüllung mit Druck erfolgen. Die Entlüftungsöffnung 221 ist dabei so angeordnet, dass eine vollständige Befüllung des Reservoirs möglich ist.The appropriately selected dosing reservoir 223 can then over the filling opening 207 be filled and used for dosing. In this case, the dosage is similar to, for example, in the embodiment of 1 and 2 described carried out. In particular, the dimensions of the structures are selected so that filling of the metering reservoir can be effected by the action of the capillary force. Alternatively, a filling can be done with pressure. The vent 221 is arranged so that a complete filling of the reservoir is possible.

Aufgrund der an der Eintrittsstelle der Verbindungskapillarstruktur 211 in das Reaktionsreservoir 201 abrupt geringer werdenden Kapillarwirkung tritt die Flüssigkeit nicht in das Reaktionsreservoir 201 ein. Erst bei Befüllung des Reaktionsreservoirs 201 durch die Befüllöffnungen 209 kommt Flüssigkeit aus dem Reaktionsreservoir 201 mit Flüssigkeit in der Verbin dungskapillarstruktur 211 in Verbindung. Die weitere Funktionsweise entspricht wiederum der Ausführungsform der 1 und 2.Due to the entry point of the connection capillary structure 211 in the reaction reservoir 201 abruptly decreasing capillary action, the liquid does not enter the reaction reservoir 201 one. Only when filling the reaction reservoir 201 through the filling openings 209 Liquid comes out of the reaction reservoir 201 with liquid in the connec tion capillary structure 211 in connection. The further operation in turn corresponds to the embodiment of the 1 and 2 ,

Wird das Reservoir 203 ausgewählt, wird analog unter Verwendung der entsprechenden Barrierenstrukturen 218, 220 und der Verbindungskapillarstruktur 212 verfahren.Will the reservoir 203 is selected analogously using the corresponding barrier structures 218 . 220 and the connection capillary structure 212 method.

Eine andere Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst ab Werk keine Barrierenstrukturen 217, 219. Vor der Anwendung wird zunächst wiederum entschieden, welches der Dosierreservoirs 203, 223 verwendet werden soll. Wird z. B. das Dosierreservoir 223 ausgewählt, wird das andere Dosierreservoir 203 mit Hilfe eines Automaten abgekoppelt, der an den Stellen der Barrieren 218, 220, die dem nicht zu verwendenden Dosierreservoir 203 benachbart sind, durch Applikation von Heizenergie oder Laserenergie die entsprechende Verbindungskanalstrukturen zuschmilzt.Another embodiment of this embodiment does not include any barrier structures ex works 217 . 219 , Before the application, it is first decided again which of the metering reservoirs 203 . 223 should be used. If z. B. the metering reservoir 223 selected, becomes the other dosing reservoir 203 decoupled with the help of a machine, in the places of the barriers 218 . 220 , which is the unused dosing reservoir 203 are adjacent, by application of heating energy or laser energy the appropriate connection channel structures zuschmilzt.

Auch bei den Ausführungsformen gemäß der 4 können die einzelnen Dosierreservoirs 203, 223 jeweils über mehrere Verbindungskapillarstrukturen 211, 212 mit dem Reaktionsreservoir 201 verbunden sein, die bei Auswahl des entsprechenden Dosierreservoirs geöffnet sind.Also in the embodiments according to the 4 can the individual Dosierreservoirs 203 . 223 in each case via a plurality of connecting capillary structures 211 . 212 with the reaction reservoir 201 be connected, which are open when selecting the appropriate Dosierreservoirs.

Zusätzlich zu den Verbindungsstrukturen 211, 212 mit den Barrierenstrukturen 219, 220 kann eine weitere Verbindungskapillarstruktur 210 vorgesehen sein, die den Verbindungskanal 216 mit dem Reaktionsreservoir 201 verbindet. Auch diese Verbindungskapillarstruktur 210 umfasst eine Entlüftungsöffnung 221 und optional eine Barrierenstruktur 224. Der zusätzliche Kanal 210 kann zur Ausbildung eines Kreislaufes dienen, der eine effektive Durchmischung fördert. Nachdem eines der Dosierreservoirs 203, 223 ausgewählt worden ist, wird es befüllt. Zum Zwecke der Beschreibung sei dies wiederum das Dosierreservoir 223. Zunächst wird eine Ausgestaltung beschrieben, bei der die Barrierenstrukturen 217, 218, 219, 220, 224 zunächst verschlossen sind. Zur Befüllung des Reservoirs 223 wird die Barrierenstruktur 217 wie beschrieben aufgeschmolzen. Durch die Befüllöffnung 207 wird Flüssigkeit eingebracht, die das Dosierreservoir 223 und die Verbindungskapillarstruktur 211 füllt. Auch die Verbindungskapillarstruktur 210 wird mit dieser Flüssigkeit befüllt. Die Befüllung erfolgt zum Beispiel durch Kapillarkraft.In addition to the connection structures 211 . 212 with the barrier structures 219 . 220 may be another Verbindungskapapillarstruktur 210 be provided, which the connecting channel 216. with the reaction reservoir 201 combines. Also this connection capillary structure 210 includes a vent 221 and optionally a barrier structure 224 , The additional channel 210 can be used to form a circuit that promotes effective mixing. After one of the dosing reservoirs 203 . 223 is selected, it is filled. For the purpose of the description, this again is the dosing reservoir 223 , First, an embodiment will be described in which the barrier structures 217 . 218 . 219 . 220 . 224 are initially closed. To fill the reservoir 223 becomes the barrier structure 217 melted as described. Through the filling opening 207 Liquid is introduced, which is the dosing reservoir 223 and the connection capillary structure 211 crowded. Also the connection capillary structure 210 is filled with this liquid. The filling takes place for example by capillary force.

Jetzt können die Barrierenstrukturen 219, 224 aufgeschmolzen werden. Die Flüssigkeit tritt aufgrund der an den Eintrittsstellen der Verbindungskapillarstrukturen 211, 210 in das Reservoir 201 abrupt geringer werdenden Kapillarwirkung nicht in das Reservoir 201 ein. Befüllung des Reservoirs 201 durch die Öffnungen 209 mit einer zweiten Flüssigkeit bewirkt den Kontakt der Flüssigkeiten an den Eintrittsstellen der Verbindungskapillarstrukturen 210, 211. Erzeugen von einer zum Beispiel laminaren Strömung mit dem akustischen Chip 215 bewirkt dann eine effektive Durchmischung der Flüssigkeiten. Dabei kann es zu einer Kreislaufbewegung der Flüssigkeiten kommen.Now the barrier structures can 219 . 224 be melted. The liquid enters at the entry points of the connection capillary structures due to the 211 . 210 in the reservoir 201 abruptly decreasing capillary action not in the reservoir 201 one. Filling the reservoir 201 through the openings 209 with a second liquid causes the contact of the liquids at the entry points of the connecting capillary structures 210 . 211 , Creating a laminar flow, for example, with the acoustic chip 215 then causes an effective mixing of the liquids. This can lead to a circulatory movement of the liquids.

Bei einer solchen Ausgestaltung unter Ausnutzung von Kapillarkräften in den Verbindungskapillarstrukturen 210, 211, 212 kann auf die Barrierenstruktur 224 auch gänzlich verzichtet werden. Gerade bei einer Ausführungsform mit nur zwei Dosierreservoirs, wie sie in 4 dargestellt ist, nimmt die Verbindungskapillarstruktur 210 auf jeden Fall an dem Kreislaufprozess teil, so dass eine Abkopplung nicht notwendig ist.In such an embodiment, utilizing capillary forces in the connecting capillary structures 210 . 211 . 212 can on the barrier structure 224 be completely dispensed with. Especially in one embodiment with only two Dosierreservoirs, as in 4 is shown, takes the Verbindungskapapillarstruktur 210 In any case, participate in the cycle process, so that decoupling is not necessary.

Bei einer anderen Verfahrensführung werden die Barrierenstrukturen 219, 224 erst nach Einbringen der zweiten Flüssigkeit in das Reservoir 201 aufgeschmolzen. Ansonsten ist die Verfahrensführung gleich. Bei einer solchen Verfahrensführung müssen die Verbindungsstrukturen 210, 211, 212 nicht notwendigerweise Kapillarwirkung auf die Flüssigkeiten ausüben können.In another procedure, the barrier structures become 219 . 224 only after introduction of the second liquid into the reservoir 201 melted. Otherwise the procedure is the same. In such a process management, the connection structures 210 . 211 . 212 not necessarily be able to exert capillary action on the liquids.

Eine andere Verfahrensführung unter Einsatz einer Vorrichtung gemäß 4 verwendet Barrierenstrukturen 217, 218, 219, 220, 224, die ursprünglich offen sind. Durch die Befüllöffnung 207 wird erste Flüssigkeit eingebracht. Diese fließt aufgrund der Kapillarwirkung in die Dosierreservoirs 203, 223 und in die Verbindungskapillarstrukturen 210, 211, 212. Sie treten nicht in das Reaktionsreservoir 201 ein, da an den Eintrittsstellen der Verbindungsstrukturen 210, 211, 212 in das Reaktionsreservoir 201 die Kapillarwirkung abreißt. Erst jetzt wird entschieden, welches Dosierreservoir, und damit welches Dosiervolumen der ersten Flüssigkeit, verwendet werden soll. Für den Zweck der vorliegenden Beschreibung sei dies wiederum das Dosierreservoir 223. Die Barrierenstrukturen 218, 220 werden dann wie beschrieben zugeschmolzen und somit das nicht verwendete Dosierreservoir 203 mit der darin befindlichen Flüssigkeit abgekoppelt. Es wird dann zweite Flüssigkeit in das Reaktionsreservoir 201 einfüllt. Die darauf folgende Verfahrensführung entspricht der bereits beschriebenen Kreislaufverfahrensführung.Another process using an apparatus according to 4 uses barrier structures 217 . 218 . 219 . 220 . 224 that are originally open. Through the filling opening 207 first liquid is introduced. This flows due to the capillary action in the metering reservoirs 203 . 223 and in the connection capillary structures 210 . 211 . 212 , They do not enter the reaction reservoir 201 a, because at the entry points of the connection structures 210 . 211 . 212 in the reaction reservoir 201 the capillary action breaks off. It is only now decided which dosing reservoir, and therefore which dosing volume of the first liquid, should be used. For the purpose of the present description, this again is the metering reservoir 223 , The barrier structures 218 . 220 are then sealed as described and thus the unused Dosierreservoir 203 decoupled with the liquid contained therein. It then becomes second liquid in the reaction reservoir 201 fills. The subsequent procedure corresponds to the already described cycle procedure.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch mehr als zwei Dosierreservoirs mit entsprechenden Verbindungsstrukturen umfassen. Es können dann mehrere Dosierreservoirs im Kreislauf "in Serie" geschaltet werden, um das Dosiervolumen der ersten Flüssigkeit zu vergrößern. Bei einer solchen Ausgestaltung können die einzelnen Dosierreservoirs unterschiedliche oder gleiche Größe haben.A inventive device can also have more than two dosing reservoirs with corresponding connection structures include. It can then several Dosierreservoirs in the circuit "in series" are switched to the dosing the first liquid to enlarge. at Such a configuration can the individual dosing reservoirs have different or the same size.

Speziell bei einer Verfahrensführung, bei der ein Kreislauf der Flüssigkeiten verwendet wird, findet eine Reaktion zwischen den Flüssigkeiten nicht nur in dem mit Reaktionsreservoir bezeichneten Teil der Vorrichtung statt.specially in a procedure, in the case of a cycle of fluids is used, finds a reaction between the liquids not only in the reaction reservoir part of the device instead of.

Zur Abgrenzung gegen die Verwendung des Begriffes "Dosierreservoir", mit dem die Dosierung der ersten Flüssigkeit vorgenommen wird, wurde im vorliegenden Text dennoch der Begriff "Reaktionsreservoir" verwendet, da insbesondere bei den gezeigten Ausführungsformen das Reaktionsreservoir auf Grund seiner Größe die Hauptstruktur ist, in der die Reaktion stattfndet. Insbesondere zum Beispiel bei einer Ausführungsform derto Differentiation against the use of the term "dosing reservoir", with which the dosage of the first liquid the term "reaction reservoir" has nevertheless been used in the present text since, in particular, in the embodiments shown the reaction reservoir is the main structure due to its size, in the reaction takes place. In particular, for example, at a embodiment of the

1 bzw. der 4 ist es jedoch auch möglich, dass die Dosierreservoirs und das Reaktionsreservoir z. B. gleich groß sind und bei einer Kreislaufverfahrensführung auch in beiden Reservoirs eine Reaktion stattfindet. 1 or the 4 However, it is also possible that the Dosierreservoirs and the reaction reservoir z. B. are the same size and in a circulation process also takes place in both reservoirs a reaction.

Die erfindungsgemäßen Dosier- bzw. Durchmischungsvorrichtungen können in einem Automaten prozessiert werden, der die Flüssigkeiten in die Vorrichtungen füllt, die Vorrichtungen temperiert, die akustischen Chips steuert und auch Befülllöcher öffnet bzw. Barrieren schließt oder öffnet. Außerdem kann ggf. mit einem solchen Automaten auch die z. B. elektrische oder optische Auswertung vorgenommen werden. Solche Automaten können sinnvoll in der Diagnostik oder allgemein in der Laborautomatisierung eingesetzt werden.The dosing or mixing devices according to the invention can be processed in an automatic machine which fills the liquids into the devices, tempering the devices, controlling the acoustic chips and also opening or opening or closing the filling holes. In addition, if necessary, with such a machine, the z. B. electrical or optical evaluation are made. Such machines can be useful in diagnostics or general laboratory automation.

Daher kann es zum Beispiel vorteilhaft sein, wenn bei den Ausführungsformen der 3 und 4 die Befüllung der Reservoirs nur durch ein oder höchstens zwei Befülllöcher erfolgt, da dies das Zugeben der Flüssigkeit durch den Automaten vereinfacht. Entsprechende Pipettierköpfe oder Dispenser zur Befüllung können dann ortsfest ausgestaltet sein.Therefore, it may be advantageous, for example, if in the embodiments of the 3 and 4 the filling of the reservoirs takes place only through one or at most two filling holes, since this simplifies the addition of the liquid through the machine. Corresponding pipetting heads or dispensers for filling can then be made stationary.

Mit den gezeigten Ausführungsformen können zum Beispiel Gesamtvolumina von bis zu 1 ml bei Einzelvolumina von z. B. nur 100nl prozessiert werden.With the embodiments shown can for example, total volumes of up to 1 ml for single volumes of z. B. only 100nl be processed.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Dosierung und Durchmischung von Flüssigkeiten in einem großen dynamischen Bereich, also mit sehr unterschiedlichen Mischungsverhältnissen präzise durchgeführt werden. Die Anforderungen an die Genauigkeit der verwendeten Fülleinrichtungen ist sind nicht hoch, da die Dosierung durch die erfindungsgemäße Verfahrensführung bzw. Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung geschieht. Das Mischungsverhältnis zwischen Reagenzien und Probenflüssigkeit kann zum Beispiel zwischen 1:100 bis zu 100:1 eingestellt werden.With the method according to the invention Can be a dosage and mixing of liquids in a large dynamic Range, so with very different mixing ratios precise carried out become. The requirements for the accuracy of the filling devices used is not high, since the dosage by the process of the invention or Use of the device according to the invention happens. The mixing ratio between reagents and sample fluid can be set between 1: 100 and 100: 1, for example.

11
Reaktionsreservoir, ReaktionskammerReaction reservoir, reaction chamber
22
KunststofffoliePlastic film
33
Dosierreservoir, Dosierkammermetering reservoir, metering
55
KunststoffteilPlastic part
7, 97, 9
Befüllöffnungenfilling openings
1010
Vorrichtung zum integrierten Dosieren und Durchcontraption for integrated dosing and through
mischenMix
1111
Engstellenbottlenecks
1313
Begrenzungswandboundary wall
1515
akustischer Chipacoustic chip
20, 3020 30
Vorrichtungen zum integrierten Dosieren unddevices for integrated dosing and
Durchmischenby mixing
101101
Reaktionsreservoir, ReaktionskammerReaction reservoir, reaction chamber
103103
DosierkapillarstrukturDosierkapillarstruktur
105105
KunststoffteilPlastic part
107, 109107 109
Befüllöffnungenfilling openings
111111
VerbindungskapillarstrukturVerbindungskapillarstruktur
115115
akustischer Chipacoustic chip
121, 122121 122
Öffnungenopenings
201201
Reaktionsreservoir, ReaktionskammerReaction reservoir, reaction chamber
203203
Dosierreservoir, Dosierkammermetering reservoir, metering
207, 209207 209
Befüllöffnungenfilling openings
210, 211, 212210 211, 212
VerbindungskapillarstrukturenVerbindungskapillarstrukturen
215215
akustischer Chipacoustic chip
216216
VerbindungskanalstrukturConnecting channel structure
217, 218, 219, 220217 218, 219, 220
Barrierenstrukturenbarrier structures
221, 222221 222
Entlüftungsöffnungenvents
223223
Dosierreservoir, Dosierkammermetering reservoir, metering
224224
Barrierenstrukturbarrier structure

Claims (41)

Verfahren zum integrierten Dosieren und Durchmischen kleiner Flüssigkeitsmengen mit einem Volumen von bis zu 1 ml, bei dem wenigstens ein Dosierreservoir (3, 103, 203, 223) mit einer ersten Flüssigkeit vollständig befüllt wird, das über wenigstens eine Verbindungsstruktur (11, 111, 211, 212) mit einem Reaktionsreservoir (1, 101, 201) in Verbindung steht, wobei die Verbindungsstruktur derart ausgestaltet ist, dass der Eintritt der ersten Flüssigkeit in das Reaktionsreservoir (1, 101, 201) zunächst verhindert wird, ein Reaktionsreservoir (1, 101, 201) mit einer zweiten Flüssigkeit vollständig befüllt wird, so dass die zweite Flüssigkeit an der Verbindungsstruktur (11, 111, 211, 212) mit der ersten Flüssigkeit in Verbindung kommt, und in der Flüssigkeit zumindest in bzw. auf dem Reaktionsreservoir (1, 101, 201) ein Strömungsmuster erzeugt wird, das zur Durchmischung der Flüssigkeiten führt.Method for integrated dosing and mixing of small quantities of liquid with a volume of up to 1 ml, in which at least one dosing reservoir ( 3 . 103 . 203 . 223 ) is completely filled with a first liquid, which via at least one connecting structure ( 11 . 111 . 211 . 212 ) with a reaction reservoir ( 1 . 101 . 201 ), wherein the connecting structure is designed such that the entry of the first liquid into the reaction reservoir ( 1 . 101 . 201 ) is first prevented, a reaction reservoir ( 1 . 101 . 201 ) is completely filled with a second liquid, so that the second liquid at the connection structure ( 11 . 111 . 211 . 212 ) comes into contact with the first liquid, and in the liquid at least in or on the reaction reservoir ( 1 . 101 . 201 ), a flow pattern is generated, which leads to the mixing of the liquids. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Verbindungsstruktur (11, 111, 211, 212) derart dimensioniert ist, dass die Oberflächenspannung der ersten Flüssigkeit den Eintritt in das Reaktionsreservoir (1, 101, 201) verhindert.Method according to Claim 1, in which the connection structure ( 11 . 111 . 211 . 212 ) is dimensioned such that the surface tension of the first liquid entering the reaction reservoir ( 1 . 101 . 201 ) prevented. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem zur Durchmischung ein im Wesentlichen laminares Strömungsmuster erzeugt wird.Method according to one of claims 1 or 2, wherein for mixing a substantially laminar flow pattern is generated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem zur Durchmischung Schallwellen in die Flüssigkeit in bzw. auf das Reaktionsreservoir (1, 101, 201) eingestrahlt werden. Method according to one of claims 1 to 3, wherein for mixing sound waves in the liquid in or on the reaction reservoir ( 1 . 101 . 201 ) are irradiated. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Schallwellen mit Oberflächenschallwellen vorzugsweise mit Hilfe wenigstens eines Interdigitaltransducers erzeugt werden.Method according to claim 4, wherein the sound waves with surface sound waves preferably with the aid of at least one interdigital transducer be generated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die wenigstens eine Verbindungsstruktur eine Verbindungskapillarstruktur umfasst.Method according to one of claims 1 to 5, wherein the at least a connection structure comprises a connection capillary structure. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Reservoirs und die wenigstens eine Verbindungsstruktur durch Flächenbereiche auf einer Oberfläche gebildet werden, die im Vergleich zu der umgebenden Oberfläche von den Flüssigkeiten bevorzugt benetzt werden.Method according to one of Claims 1 to 6, in which the reservoirs and the at least one connecting structure are formed by areas on a surface which, in comparison with the surrounding surface of the liquids are preferably wetted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Reservoirs und die wenigstens eine Verbindungsstruktur durch Vertiefungen in einer Oberfläche gebildet werden.Method according to one of claims 1 to 6, wherein the reservoirs and the at least one connection structure through recesses in a surface be formed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Reservoirs (1, 3, 101, 103, 201, 203, 223) und die wenigstens eine Verbindungsstruktur (11, 111, 210, 211, 212) durch Hohlräume in einer Festkörperstruktur (5, 105) gebildet werden.Method according to one of Claims 1 to 6, in which the reservoirs ( 1 . 3 . 101 . 103 . 201 . 203 . 223 ) and the at least one connection structure ( 11 . 111 . 210 . 211 . 212 ) through cavities in a solid state structure ( 5 . 105 ) are formed. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Reservoirs (1, 3, 101, 103, 201, 203, 223) durch Befüllöffnungen (7, 9, 107, 109, 207, 209) vorzugsweise im oberen Abschluss der Reservoirs befüllt werden.Method according to Claim 9, in which the reservoirs ( 1 . 3 . 101 . 103 . 201 . 203 . 223 ) through filling openings ( 7 . 9 . 107 . 109 . 207 . 209 ) are preferably filled in the upper end of the reservoirs. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, bei dem als Dosierreservoir eine Reservoirkapillarstruktur (103) eingesetzt wird, die entlang ihrer Längsausdehnung zumindest zwei Öffnungen (107, 121, 122) aufweist.Method according to one of Claims 9 or 10, in which a reservoir capillary structure ( 103 ) is used, which along its longitudinal extent at least two openings ( 107 . 121 . 122 ) having. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Volumen der ersten Flüssigkeitsmenge durch die Auswahl der zu öffnenden Öffnungen (121, 122) in der Reservoirkapillarstruktur (103) ausgewählt wird.Method according to Claim 11, in which the volume of the first quantity of liquid is determined by the selection of the openings ( 121 . 122 ) in the reservoir capillary structure ( 103 ) is selected. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem eine Vorrichtung mit mehreren Dosierreservoirs (203, 223) vorzugsweise verschiedener Größe eingesetzt wird, die einerseits über Verbindungsstrukturen (211, 212) mit dem Reaktionsreservoir (201) und andererseits mit einer Befüllöffnung (207) in Verbindung stehen.Method according to one of Claims 1 to 12, in which a device with a plurality of metering reservoirs ( 203 . 223 ) is preferably used of different sizes, on the one hand via connection structures ( 211 . 212 ) with the reaction reservoir ( 201 ) and on the other hand with a filling opening ( 207 ) keep in touch. Verfahren nach Anspruch 13, insoweit er direkt oder indirekt von einem der Ansprüche 8 oder 9 abhängt, bei dem die Verbindungsstrukturen (211, 212) zunächst verschlossen sind und zur Auswahl des gewünschten Dosierreservoirs (203, 223) geöffnet werden.Method according to Claim 13, insofar as it depends directly or indirectly on one of Claims 8 or 9, in which the connection structures ( 211 . 212 ) are initially closed and to select the desired Dosierreservoirs ( 203 . 223 ). Verfahren nach Anspruch 13, insoweit er direkt oder indirekt von einem der Ansprüche 8 oder 9 abhängt, bei dem das gewünschte Dosierreservoir (203, 223) durch Verschließen der Verbindungsstrukturen (211, 212) zu den übrigen Dosierreservoirs ausgewählt wird.Method according to claim 13, insofar as it depends directly or indirectly on one of claims 8 or 9, in which the desired dosing reservoir ( 203 . 223 ) by closing the connection structures ( 211 . 212 ) is selected to the other Dosierreservoirs. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, bei dem das Öffnen bzw. Verschließen der Verbindungsstrukturen (211) durch einen Schmelzprozess in einem Kunststoffteil bewirkt wird.Method according to one of claims 14 or 15, in which the opening or closing of the connecting structures ( 211 ) is effected by a melting process in a plastic part. Vorrichtung zum integrierten Dosieren und Durchmischen kleiner Flüssigkeitsmengen mit einem Volumen von bis zu 1 ml zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit wenigstens einem Dosierreservoir (3, 103, 203, 223) für eine erste Flüssigkeitsmenge, einem Reaktionsreservoir (1, 101, 201) für eine zweite Flüssigkeitsmenge, wenigstens einer Verbindungsstruktur (11, 111, 211, 212) zwischen dem wenigstens einen Dosierreservoir und dem Reaktionsreservoir, wobei die Verbindungsstruktur derart ausgestaltet ist, dass die erste Flüssigkeit nicht in das Reaktionsreservoir (1, 101, 201) eintritt, und einer Einrichtung (15, 115, 215) zur Erzeugung eines Strömungsmusters zur Durchmischung von Flüssigkeit zumindest in bzw. auf dem Reaktionsreservoir.Device for the integrated dosing and mixing of small quantities of liquid with a volume of up to 1 ml for carrying out the method according to claim 1, with at least one dosing reservoir ( 3 . 103 . 203 . 223 ) for a first quantity of liquid, a reaction reservoir ( 1 . 101 . 201 ) for a second quantity of liquid, at least one connecting structure ( 11 . 111 . 211 . 212 ) between the at least one metering reservoir and the reaction reservoir, wherein the connecting structure is configured such that the first liquid does not enter the reaction reservoir ( 1 . 101 . 201 ), and a body ( 15 . 115 . 215 ) for generating a flow pattern for mixing liquid at least in or on the reaction reservoir. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der die Verbindungsstruktur (11, 111, 211, 212) derart dimensioniert ist, dass die erste Flüssigkeit auf Grund ihrer Oberflächenspannung nicht in das Reaktionsreservoir (1, 101, 201) eintritt.Device according to Claim 17, in which the connection structure ( 11 . 111 . 211 . 212 ) is dimensioned such that the first liquid due to their surface tension not in the reaction reservoir ( 1 . 101 . 201 ) entry. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, bei der die Einrichtung zur Erzeugung eines Strömungsmusters wenigstens eine Schallwellenerzeugungseinrichtung (15, 115, 215) zur Einstrahlung von Schallwellen in das Reaktionsreservoir (1, 101, 201) umfasst.Device according to one of claims 17 or 18, in which the device for generating a flow pattern comprises at least one sound wave generating device ( 15 . 115 . 215 ) for the irradiation of sound waves in the reaction reservoir ( 1 . 101 . 201 ). Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der die wenigstens eine Schallwellenerzeugungseinrichtung eine Oberflächenschallwellenerzeugungseinrichtung (15, 115, 215) umfasst.Apparatus according to claim 19, wherein said at least one sound wave generating means comprises surface acoustic wave generating means (16). 15 . 115 . 215 ). Vorrichtung nach Anspruch 20, mit wenigstens einem Interdigitaltransducer zur Erzeugung der Oberflächenschallwellen.Apparatus according to claim 20, comprising at least one Interdigital transducer for generating surface acoustic waves. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, bei der die wenigstens eine Verbindungsstruktur eine Verbindungskapillarstruktur umfasst.Device according to one of claims 17 to 21, in which the at least one connection structure has a connection capillary structure includes. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, bei dem die Reservoirs und die wenigstens eine Verbindungsstruktur Flächenbereiche auf einer Oberfläche umfassen, die im Vergleich zu der umgebenden Oberfläche von den Flüssigkeiten bevorzugt benetzt werden.Device according to one of claims 17 to 22, wherein the Reservoirs and the at least one connection structure surface areas on a surface include, compared to the surrounding surface of the fluids preferably be wetted. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, bei dem die Reservoirs und die wenigstens eine Verbindungsstruktur Vertiefungen in einer Oberfläche umfassen.Device according to one of claims 17 to 22, wherein the Reservoirs and the at least one connecting structure depressions in a surface. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, bei dem die Reservoirs (1, 3, 101, 103, 201, 203, 223) und die wenigstens eine Verbindungsstruktur (11, 111, 210, 211, 212) Hohlräume in einer Festkörperstruktur (5, 105) umfassen.Device according to one of Claims 17 to 22, in which the reservoirs ( 1 . 3 . 101 . 103 . 201 . 203 . 223 ) and the at least one connection structure ( 11 . 111 . 210 . 211 . 212 ) Cavities in a solid state structure ( 5 . 105 ). Vorrichtung nach Anspruch 25, bei der die Hohlräume Vertiefungen in einem Festkörper (5, 105) umfassen, die durch einen Deckel (2) abgeschlossen sind.Apparatus according to claim 25, wherein the cavities are recesses in a solid ( 5 . 105 ) provided by a lid ( 2 ) Are completed. Vorrichtung nach Anspruch 26, bei der der Deckel (2) durch eine Folie (2), vorzugsweise aus Kunststoff gebildet ist.Device according to Claim 26, in which the lid ( 2 ) through a foil ( 2 ), preferably made of plastic. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, bei der das wenigstens eine Dosierreservoir eine Dosierkapillarstruktur (103) umfasst.Device according to one of claims 25 to 27, wherein the at least one metering reservoir comprises a metering capillary structure ( 103 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 28, bei der die Hohlräume vorbestimmte Öffnungen (121, 122) umfassen, die zunächst verschlossen sind und bei Bedarf geöffnet werden können.Device according to one of claims 25 to 28, wherein the cavities predetermined openings ( 121 . 122 ), which are initially closed and can be opened if necessary. Vorrichtung nach den Ansprüchen 28 und 29, bei der die Dosierkapillarstruktur (103) mindestens zwei vorbestimmte, ggf. zu öffnende Öffnungen (121, 122) umfasst, die entlang der Dosierkapillarstruktur angeordnet sind.Device according to claims 28 and 29, wherein the metering capillary structure ( 103 ) at least two predetermined, possibly openable openings ( 121 . 122 ) arranged along the dosing capillary structure. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 27, bei der mehrere Dosierreservoirs (203, 223) vorzugsweise unterschiedlicher Größe vorgesehen sind, die über Verbindungsstrukturen (211, 212) mit dem Reaktionsreservoir (201) verbunden sind, die zunächst verschlossen sind und bei Bedarf geöffnet werden können.Device according to one of claims 17 to 27, wherein a plurality of metering reservoirs ( 203 . 223 ), preferably of different sizes, which are provided via connecting structures ( 211 . 212 ) with the reaction reservoir ( 201 ) are connected, which are initially closed and can be opened if necessary. Vorrichtung nach Anspruch 31, insoweit er direkt oder indirekt von einem der Ansprüche 24 oder 25 abhängt, bei der die Verbindungsstrukturen (211, 212) aufschmelzbare Barrieren (219, 220) aus Kunststoff umfassen.Device according to claim 31, insofar as it depends directly or indirectly on one of the claims 24 or 25, in which the connection structures ( 211 . 212 ) fusible barriers ( 219 . 220 ) comprise plastic. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 27, bei der mehrere Dosierreservoirs (203, 223) vorzugsweise unterschiedlicher Größe vorgesehen sind, die über Verbindungsstrukturen (211, 212) mit dem Reaktionsreservoir (201) verbunden sind, die zunächst geöffnet sind und bei Bedarf geschlossen werden können.Device according to one of claims 17 to 27, wherein a plurality of metering reservoirs ( 203 . 223 ), preferably of different sizes, which are provided via connecting structures ( 211 . 212 ) with the reaction reservoir ( 201 ) are connected, which are initially open and can be closed if necessary. Vorrichtung nach Anspruch 33, insoweit er direkt oder indirekt von einem der Ansprüche 24 oder 25 abhängt, bei der die Verbindungsstrukturen (211, 212) Barrierenstrukturen umfassen, die durch einen Schmelzprozess zu Barrieren (219, 220) geformt werden können.Apparatus according to claim 33, insofar as it depends directly or indirectly on one of claims 24 or 25, in which the connection structures ( 211 . 212 ) Include barrier structures that become barriers through a melt process ( 219 . 220 ) can be formed. Apparat zur automatischen Durchführung eines Verfahrens gemäß Anspruch 1, mit einer Aufnahme für eine Vorrichtung (10, 20, 30) gemäß Anspruch 17, elektrischen Kontakten zur Kontaktierung der wenigstens einen Einrichtung (15, 115, 215) zur Erzeugung eines Strömungsmusters, die bei in der Aufnahme eingelegten Vorrichtung (10, 20, 30) die wenigstens eine Einrichtung (15, 115, 215) zur Erzeugung eines Strömungsmusters elektrisch kontaktieren, Einrichtungen zur automatischen Flüssigkeitszufuhr in die Reservoirs (1, 3, 101, 103, 201, 203, 223), und einer Steuerung, vorzugsweise einen Mikroprozessor umfassend, zur Steuerung der wenigstens einen Einrichtung (15, 115, 215) zur Erzeugung eines Strömungsmusters und der Einrichtungen zur automatischen Flüssigkeitszufuhr.Apparatus for automatically carrying out a method according to claim 1, with a receptacle for a device ( 10 . 20 . 30 ) according to claim 17, electrical contacts for contacting the at least one device ( 15 . 115 . 215 ) for generating a flow pattern which, when inserted in the receptacle device ( 10 . 20 . 30 ) the at least one device ( 15 . 115 . 215 ) electrically contact to produce a flow pattern, means for automatically supplying liquid into the reservoirs ( 1 . 3 . 101 . 103 . 201 . 203 . 223 ), and a controller, preferably comprising a microprocessor, for controlling the at least one device ( 15 . 115 . 215 ) for generating a flow pattern and the automatic liquid supply means. Apparat nach Anspruch 35, bei der die Einrichtungen zur automatischen Flüssigkeitszufuhr elektrisch ansteuerbare Pipettierspitzen und/oder Dispenser umfassen, die bei in die Aufnahme eingelegter Vorrichtung (10, 20, 30) oberhalb entsprechender Befüllöffnungen (7, 9, 107, 109, 207, 209) angeordnet sind.Apparatus according to Claim 35, in which the automatic liquid supply devices comprise electrically activatable pipetting tips and / or dispensers which, when the device is inserted in the receptacle ( 10 . 20 . 30 ) above corresponding filling openings ( 7 . 9 . 107 . 109 . 207 . 209 ) are arranged. Apparat nach einem der Ansprüche 35 oder 36, mit von der Steuerung ansteuerbaren Öffnungseinrichtungen zur Öffnung der Öffnungen (121, 122) einer in die Aufnahme eingelegten Vorrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 29 oder 30.Apparatus according to one of claims 35 or 36, with opening-controllable opening means ( 121 . 122 ) of a device inserted in the receptacle ( 20 ) according to one of claims 29 or 30. Apparat nach Anspruch 37, bei dem die Öffnungseinrichtungen Durchstechspitzen zum Durchstechen einer als Deckel der Vorrichtung (20) vorgesehenen Kunststofffolie umfassen.Apparatus according to claim 37, in which the opening means are piercing points for piercing one of the lids of the device ( 20 ) include plastic film. Apparat nach einem der Ansprüche 35 oder 36, mit durch die Steuerung ansteuerbaren Hitzeerzeugungseinrichtungen zur Erzeugung von Hitze an den Stellen der Barrierenstrukturen (217, 218, 219, 220, 224) einer Vorrichtung (30) gemäß einem der Ansprüche 32 oder 34.Apparatus according to one of claims 35 or 36, comprising heat-generating means controllable by the controller for generating heat at the locations of the barrier structures ( 217 . 218 . 219 . 220 . 224 ) a device ( 30 ) according to one of claims 32 or 34. Apparat nach Anspruch 39, bei dem die Hitzeerzeugungseinrichtungen Heizdrähte oder Laser umfassen.Apparatus according to claim 39, wherein the heat generating means heating wires or laser. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16, einer Vorrichtung (10, 20, 30) nach einem der Ansprüche 17 bis 34 oder eines Apparates nach einem der Ansprüche 35 bis 40 zur Dosierung und Durchmischung biologischer Flüssigkeiten.Use of a method according to one of claims 1 to 16, a device ( 10 . 20 . 30 ) according to any one of claims 17 to 34 or an apparatus according to any one of claims 35 to 40 for the metering and mixing of biological fluids.
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