DE102006024355B4 - Microfluidic arrangement for detecting samples contained in chemical, biochemical molecules and / or particles - Google Patents

Microfluidic arrangement for detecting samples contained in chemical, biochemical molecules and / or particles

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DE102006024355B4 DE200610024355 DE102006024355A DE102006024355B4 DE 102006024355 B4 DE102006024355 B4 DE 102006024355B4 DE 200610024355 DE200610024355 DE 200610024355 DE 102006024355 A DE102006024355 A DE 102006024355A DE 102006024355 B4 DE102006024355 B4 DE 102006024355B4
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Abstract

Mikrofluidische Anordnung zur Detektion von in Proben enthaltenen chemischen, biochemischen Molekülen und/oder Partikeln, Microfluidic arrangement for detecting samples contained in chemical, biochemical molecules and / or particles,
bei der eine flüssige Probe durch einen Messkanal in strömender Form geführt ist, auf dessen Boden Fängermoleküle und/oder Fängersubstanzen immobilisiert sind, wobei wherein a liquid sample is passed through a measuring channel in flowing form are immobilized on the bottom of capture molecules and / or scavengers, wherein
innerhalb des Messkanals (1) Barriereelemente (2) vorhanden sind, die die Strömungsrichtung zumindest eines Teils der flüssigen Probe verändern, so dass zumindest ein Teil der flüssigen Probe den Messkanal (1) nicht parallel zu seiner Längsachse durchströmt; within the measuring channel (1) barrier elements (2) are provided which change the flow direction at least a portion of the liquid sample so that at least a portion of the liquid sample to the measuring channel (1) does not flow through parallel to its longitudinal axis; wobei in which
Barriereelemente (2) alternierend ausgehend von einem Seitenrand des Messkanals (1) ausgebildet sind und ein stirnseitiges Ende von Barriereelementen (2) am gegenüberliegenden Seitenrand in einem Abstand zu diesem angeordnet ist, so dass ein Teil der flüssigen Probe den Messkanal (1) mit ständig wechselnder Strömungsrichtung oder mäanderförmig durchströmt; Barrier elements (2) are formed alternately from one side edge of the measuring channel (1) and a front end of the barrier elements (2) is arranged at a distance therefrom at the opposite side edge, so that a portion of the liquid sample to the measuring channel (1) with continuously changing the direction of flow or meandering flow through;
zwischen Barriereelementen (2) und dem Boden des Messkanals (1) ein freier Spalt, durch den ein Teil der flüssigen Probe strömt, ausgebildet ist und between barrier elements (2) and the bottom of the measuring channel (1) a free gap, through which a portion of the liquid sample is formed, and
Fängermoleküle und/oder Fängersubstanzen streifenförmig immobilisiert... Capture molecules and / or capture substances immobilized in strips ...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine mikrofluidische Anordnung zur Detektion von in Proben enthaltenen chemischen, biochemischen Molekülen und/oder Partikeln. The invention relates to a microfluidic device for the detection of samples contained in chemical, biochemical molecules and / or particles. Die Detektion kann dabei bevorzugt optisch/massesensitiv durchgeführt werden. The detection can thereby be preferred optical / performed masssensitively. Dabei sollen in flüssigen Proben enthaltene Analyten detektiert werden können, wie dies zB bei Immunoassays oder einer DNA-Analyse erforderlich ist. Here are in liquid samples contained analytes can be detected, as is required in immunoassays or DNA analysis, for example. Sie kann bei so genannten Lab-on-a-Chip-Systemen eingesetzt werden. It can be used in so-called lab-on-a-chip systems.
  • An sich bekannte Messverfahren sind hierfür Fluoreszenzimmunoassays oder auch SPR-Systeme. A known measuring methods for this are fluorescence immunoassay or SPR systems. Dabei wird bei letzteren das Oberflächen-Plasmonen-Resonanz-Prinzip ausgenutzt. In this case, in the latter case, the surface plasmon resonance principle is utilized.
  • Die Detektion wird so durchgeführt, dass Fängermole kille oder Fängersubstanzen lokal definiert auf einer Oberfläche, beispielsweise dem Boden eines Messkanals immobilisiert werden, so dass eine ortsaufgelöste Detektion für einen oder mehrere Analyten erfolgen kann. The detection is performed so that Fängermole kille or capture substances locally defined on a surface such as the floor of a measurement channel can be immobilized, so that can be done spatially resolved detection of one or more analytes. Eine flüssige Probe sowie ggf. auch eine Spülflüssigkeit oder Puffer-Lösung überströmen die immobilisierte Oberfläche. A liquid sample, and optionally also a wash liquid or buffer solution flow over the immobilized surface. Dabei können jeweilige Moleküle oder auch Partikel an den spezifischen vorab immobilisierten Fänger anbinden (hybridisieren) und dann lokal definiert detektiert werden. In this case, respective molecules or particles to the pre-specific immobilized capture can bind (hybridize), and are then detected locally defined.
  • Die lokale Immobilisierung der Fänger kann in unterschiedlichster Anordnung erfolgen, wobei im Falle von SPR-Systemen eine streifenförmige, auch als Messstreifen bezeichnete Ausbildung bevorzugt ist. The local immobilization of the capture can take place in unterschiedlichster arrangement, in the case of SPR systems, a strip-shaped, also referred to as gauge configuration is preferred. Dies ist beispielsweise in This is for example in DE 103 24 973 A1 DE 103 24 973 A1 beschrieben. described.
  • Eine flüssige Probe durchströmt dabei einen Messkanal in seiner Längsrichtung, auf dessen Boden auch die jeweiligen Fänger in streifenförmiger Anordnung immobilisiert sind. A liquid sample thereby flows through a measuring channel in its longitudinal direction, and the respective capture immobilized in a strip-shaped arrangement on the bottom thereof. Die Messstreifen sind dabei parallel zueinander und senkrecht zur Längsachse des Messkanals ausgerichtet. The gauges are aligned parallel to each other and perpendicular to the longitudinal axis of the measuring channel. Dabei können bis ca. 50 Messstreifen vorhanden sein. Here, there may be gauges until about the 50th Sie können eine Breite und einen Abstand zueinander von jeweils ca. 0,1 mm aufweisen. They may have a width and a distance from one another, each of about 0.1 mm. Ihre Länge kann dabei bei ca. 3 mm liegen. Its length can lie about 3 mm.
  • Besondere Probleme stellt aber die Anbindung der jeweiligen Moleküle oder auch Partikel an ihre spezifischen Fänger dar. Hierzu sollte die flüssige Probe unter günstigen Bedingungen die jeweiligen Fänger überströmen und möglichst gleichzeitig vermischt werden. but special problems, the connection of the respective molecules or particles to their specific capture represents. To this end, the liquid sample should be flowing the respective catchers under favorable conditions and at the same time as possible mixed.
  • Hierzu gibt es mehrere Lösungsansätze. There are several solutions. So wird beispielsweise eine Vermischung in einer Kammer durch eine externe Pumpe erreicht, die an die Kammer angeschlossen ist. Thus mixing in a chamber is achieved for example by an external pump connected to the chamber.
  • Bei einer anderen bekannten Lösung wird neben der flüssigen Probe eine definierte Luftblase in eine Kammer eingeschlossen. In another known solution, a defined air bubble is enclosed in a chamber adjacent the liquid sample. Durch Drehung der Kammer bewegt sich auch die Luftblase und die flüssige Probe soll dadurch vermischt werden. By rotation of the chamber the air bubble and the liquid sample moves to thereby be mixed. Dadurch sind aber der Miniaturisierung Grenzen gesetzt und auch größere Probenvolumina erforderlich. This, however, limits of miniaturization, larger sample volumes are set and necessary.
  • In all diesen Fällen gelingt es jedoch nur bedingt eine ausreichend hohe Anbindungsrate von Analyten an vorab immobilisierte spezifische Fänger zu erreichen, so dass Messfehler nicht vermieden werden können. In all these cases, however, it is possible under certain conditions, a sufficiently high binding rate of the analyte to advance immobilized specific capture to achieve, so that measurement errors can not be avoided.
  • Mikrofluidische Plattformen mit Kanälen, durch die Proben zur Durchführung von Untersuchungen mit Fängermolekülen geführt und dabei Einfluss auf die Strömung der Proben genommen werden kann, sind aus Microfluidic platforms with channels guided through the sample to carry out investigations with capture molecules and thereby influence can be made to the flow of the samples are from US 2003/0178641 A1 US 2003/0178641 A1 bekannt. known.
  • Die The EP 1 418 243 A2 EP 1418243 A2 betrifft ein mikrofluidisches System zur Analyse von Nukleinsäuren. relates to a microfluidic system for the analysis of nucleic acids.
  • Aus Out EP 1 198 294 B1 EP 1198294 B1 ist ein mikrofluidischer Reaktionsträger mit drei Strömungsebenen bekannt. discloses a microfluidic reaction carrier with three flow levels.
  • In In US 6,271,040 B1 US 6,271,040 B1 sind eine Diagnosevorrichtung und eine Anordnung für eine gesteuerte Bewegung von Reagentien offenbart. are a diagnostic device and an arrangement for controlled movement of reagents disclosed.
  • EP 0 981 408 B1 EP 0981408 B1 betrifft ebenfalls eine mikrofluidische Vorrichtung und ein Verfahren zur Durchführung von in vitro Untersuchungen der Reaktion und Wirkungen verschiedener Komponenten von Zellen. also relates to a microfluidic device and a method for carrying out in vitro studies of the reaction and effects of various components of cells.
  • Aus Out US 4,618,476 B1 US 4,618,476 B1 ist eine Transportvorrichtung unter Ausnutzung von Kapillarkräften bekannt. discloses a transport device using capillary forces.
  • In In US 6,569,383 B1 US 6,569,383 B1 ist ein bioaktives Chipmassenspektrometer beschrieben. describes a bioactive chip mass spectrometer.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung das Anbindungsverhalten von zu detektierenden Molekülen und/oder Partikeln an Fängermoleküle oder Fängersubstanzen zu verbessern. It is therefore an object of the invention to improve the connectivity behavior of molecules to be detected and / or particles to capture molecules or capture substances.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Anordnung, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. According to the invention this object is achieved with an arrangement having the features of claim 1.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen erreicht werden. Advantageous embodiments and further developments can be achieved with designated in the subordinate claims.
  • Bei der Erfindung wird in einer mikrofluidischen Anordnung eine flüssige, chemische, biochemische und/oder Partikel enthaltende Probe durch mindestens einen Messkanal in strömender Form geführt. In the invention, in a microfluidic arrangement, a liquid chemical, biochemical and / or particle-containing sample is passed through at least one measurement channel in a flowing form. Am Boden eines Messkanals sind dann spezifische Fängermoleküle und/oder Fängersubstanzen immobilisiert, über die die flüssige Probe strömt. At the bottom of a measuring channel specific capture molecules and / or scavengers are then immobilized on flowing the liquid sample. Zusätzlich sind aber innerhalb des Messkanals Barriereelemente vorhanden. Additionally, however, are within the measurement channel barrier elements present. Die Barriereelemente sind dabei so angeordnet und ausgerichtet, dass sie zumindest bei einem Teil der strömenden flüssigen Probe die Strömungsrichtung verändern. The barrier elements are so arranged and aligned that they change the direction of flow at least at a portion of the flowing liquid sample. So kann ein Teil der Probe den Messkanal über seine gesamte Länge im Wesentlichen nicht parallel zur Längsachse des Messkanals durchströmen. So can not pass through parallel to the longitudinal axis of the measuring channel a portion of the sample to the measuring channel over its entire length substantially. Dadurch verlängern sich der dabei zurück zu legende Weg und die Verweilzeit beim Durchströmen des Messkanals. Thus, the case back to legend path and the residence be extended as it flows through the measuring channel.
  • Die Barriereelemente sollten dabei in einem Winkel zwischen 1 und 90° in Bezug zur Längsachse des Messkanals ausgerichtet sein, wobei größere Winkel bevorzugt sind. The barrier elements should be oriented at an angle between 1 and 90 ° with respect to the longitudinal axis of the measuring channel, with larger angles are preferred. Es kann eine geradlinige Gestalt von Barriereelementen aber auch eine konvexe oder konkave gewählt werden. It can be a linear form of barrier elements but a convex or concave also be selected.
  • Die Barriereelemente sollen vorteilhaft so ausgebildet sein, dass an einem stirnseitigen Ende kein vollständiger Verschluss des Messkanals auftritt. The barrier elements are to be advantageous so formed that no complete occlusion of the measuring channel occurs at a front end. Barriereelemente sind hierzu von einem Seitenrand des Messkanals ausgehend ausgebildet und das gegenüberliegende stirnseitige Ende ist in einem Abstand zum gegenüberliegenden Seitenrand des Messkanals angeordnet. Barrier elements are formed for this purpose, starting from a side edge of the measuring channel and the opposite end face is disposed at a distance from the opposite side edge of the measuring channel. Werden solche Barriereelemente dann alternierend wechselnd an einem Messkanal vorgesehen und dabei ein nachfolgend angeordnetes Barriereelement von einem Seitenrand, der dem Seitenrand des Messkanals gegenüberliegt von dem das vorhergehende Barriereelement ausgeht, ausgebildet, wechselt ein Teil der flüssigen Probe beim Durchströmen des Messkanals dementsprechend die Strömungsrichtung. When such barrier elements then alternately partly provided on a measurement channel and thereby a valve disposed below the barrier element is formed from a side edge, facing the side edge of the measuring channel of the run out of previous barrier element, changes a part of the liquid sample as it flows through the measuring channel, accordingly, the direction of flow. Bei einer Ausrichtung von Barriereelementen mit einem großen Winkel und insbesondere bei einem Winkel von 90° in Bezug zur Längsachse des Messkanals durchströmt Probenflüssigkeit den Messkanal mäanderförmig. In one orientation of barrier elements having a large angle and in particular at an angle of 90 ° with respect to the longitudinal axis of the measuring channel sample liquid flows through the measuring channel meandering.
  • Die Barriereelemente sind so gestaltet und dimensioniert, dass zwischen Barriereelementen und Boden des Messkanals ein freier Spalt verbleibt, durch den ein Teil der flüssigen Probe strömen kann und dabei im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Messkanals strömt. The barrier members are configured and dimensioned such that between the barrier elements and the bottom of the measuring channel, there remains a free gap through which may flow a portion of the liquid sample and thereby flows substantially parallel to the longitudinal axis of the measuring channel.
  • Dabei können Barriereelemente beispielsweise an einem Deckelelement ausgebildet oder an diesem befestigt sein, das den Messkanal von oben verschließt. In this case, barrier elements may for example be formed on a cover member or attached to this, which closes the measuring channel from above. Die Barriereelemente ragen dann von oben in den Messkanal hinein. The barrier elements then extend into the measurement channel from above.
  • Durch die mögliche Beeinflussung der Strömungsverhältnisse beim Durchströmen der flüssigen Probe durch einen Messkanal, kommt es in Folge der Änderungen der Strömungsrichtung und/oder Strömungsgeschwindigkeit, die mit Barriereelementen erreichbar sind, zu einer besseren Vermischung der flüssigen Probe mit darin enthaltenen Analyt(en). Due to the possible influencing of the flow conditions by passing the liquid sample through a measurement channel, it comes as a consequence of changes in flow direction and / or flow rate that can be reached with barrier elements in a better mixing of the liquid sample contained therein, analyte (s).
  • Insbesondere wenn die erfindungsgemäße Anordnung an einem System, wie es aus zB Particularly, when the arrangement of the invention on a system such as for example from DE 103 24 973 A1 DE 103 24 973 A1 bekannt ist, eingesetzt werden soll, ist es günstig bei streifenförmiger Immobilisierung von Fängermolekülen und/oder -substanzen, Barriereelemente in Zwischenräumen von benachbart angeordneten Messstreifen anzuordnen. is known to be used, it is favorable in strip-shaped immobilization of capture molecules and / or substances to be arranged at intervals of barrier elements arranged adjacent gauges.
  • Für die Anbindung an Fänger ist es ebenfalls vorteilhaft eine Temperiervorrichtung vorzusehen. For the connection to catcher, it is also advantageous to provide a temperature control device. Dadurch kann eine besonders geeignete Temperatur eingestellt werden, die beispielsweise bei DNA-Analysen bei ca. 60°C liegen sollte. A particularly suitable temperature can be set, which should for example be DNA analysis at about 60 ° C. Hierfür kann beispielsweise ein Wärmetauscher an einer erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehen sein. For this purpose, a heat exchanger may for example be provided to an inventive arrangement. Durch einen solchen Wärmetauscher kann dann ein entsprechend temperiertes Fluid, beispielsweise erwärmtes Wasser, geführt werden. may be passed through such a heat exchanger then an appropriately tempered fluid, for example heated water.
  • Eine Temperiervorrichtung kann aber auch mit mindestens einem Heiz- oder Peltierelement gebildet sein. However, a temperature control device may also be formed with at least one heating or Peltier element. Dabei sollte der Betrieb aber in geregelter Form erfolgen können. Here, however, the operation should be able to take place in a controlled form.
  • Eine Temperiervorrichtung sollte oberhalb des Messka nals angeordnet sein. A temperature control device should be located above the Messka Nals. Hierfür kann sie beispielsweise an einem Deckelelement angebracht oder darin integriert sein. For this purpose, they can be mounted for example on a cover element or integrated.
  • Mit der Erfindung kann die Bindungsrate erhöht und die Anbindung mit höherer Ausbeute erreicht werden. With the invention, the binding rate can be increased and the connection with a higher yield can be achieved. Dies erhöht die Sensitivität und die Sicherheit des Analyseergebnisses. This increases the sensitivity and reliability of the analytical results. Außerdem sind geringere Probenvolumina erforderlich, was zu einer Reduzierung der Kosten führt. In addition, smaller sample volumes are required, resulting in a reduction of costs. Dies trifft auch durch den ggf. möglichen Verzicht oder eine Reduzierung erforderlicher Verbrauchsmittel, wie zB kostenintensive Fluophore zu. This is also possibly by the possible waiver or reduction of necessary consumables, such as costly fluorophores.
  • Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden. The invention will be explained in greater detail.
  • Dabei zeigen: They show:
  • 1 1 eine schematische Darstellung eines Messkanals eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung in einer Draufsicht und a schematic representation of a measurement channel of an example of an inventive arrangement in a plan view and
  • 2 2 eine seitliche Schnittdarstellung durch ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung mit Temperierung. a sectional side view of an example of an inventive arrangement with temperature control.
  • Die The 1 1 soll schematisch eine Ausführungsform der Erfindung anschaulich machen. to make schematically an embodiment of the invention clearly. Dabei sind in einem Messkanal Here, in a measuring channel 1 1 Fängermoleküle und/oder Fängersubstanzen auf der Oberfläche des Bodens eines Messkanals Capture molecules and / or capture substances on the surface of the soil of a measurement channel 1 1 in streifenförmiger Anordnung immobilisiert worden. been immobilized in a strip-shaped arrangement. Die entsprechenden Messstreifen The corresponding gauge 3 3 sind dabei parallel zueinander und senkrecht in Bezug zur Längsachse des Messkanals are parallel to each other and perpendicular with respect to the longitudinal axis of the measuring channel 1 1 ausgerichtet und in jeweils einem Abstand zueinander angeordnet. aligned and arranged in a respective distance from each other.
  • In Zwischenräumen von Messstreifen At intervals of gauges 3 3 sind Barriereelemente are barrier elements 2 2 angeordnet, die wie im allgemeinen Teil der Beschreibung schon angedeutet jeweils alternierend wechselnd von sich gegenüberliegenden Seitenrändern des Messkanals arranged, which as already indicated in the general part of the description in each case alternately alternately from opposite side edges of the measuring channel 1 1 ausgehen. out. Die gegenüberliegenden Stirnseiten der Barriereelemente The opposite end of the barrier elements 2 2 enden vor einem Seitenrand, so dass zwischen Stirnseiten von Barriereelementen forming in front of a side edge, so that between end faces of barrier elements 2 2 und Seitenrand des Messkanals and the side edge of the measuring channel 1 1 ein freier Spalt verbleibt durch den ein Teil einer flüssigen Probe strömen kann. a free gap remains through the can flow a portion of a liquid sample. So durchströmt ein Teil der flüssigen Probe den Messkanal Thus, flows through a portion of the liquid sample to the measurement channel 1 1 mäanderförmig, wie dies mit dem Pfeil angedeutet ist. meandering as indicated by the arrow.
  • Aus Out 1 1 ist nicht entnehmbar, dass zwischen dem Boden des Messkanals can not be removed that between the bottom of the measuring channel 1 1 und den nach unten weisenden Kanten, der hier ebenfalls senkrecht zur Längsachse des Messkanals and the downwardly facing edge, which here also perpendicular to the longitudinal axis of the measuring channel 1 1 ausgerichteten Barriereelemente aligned barrier elements 2 2 ebenfalls ein freier Spalt vorhanden ist, durch den ein weiterer Teil der flüssigen Probe den Messkanal also a free gap is present through which a further portion of the liquid sample to the measurement channel 1 1 durchströmen kann. can flow.
  • Die beiden Teilströme treffen in Bereichen zwischen Barriereelementen The two partial flows meet in areas between the barrier elements 2 2 mit unterschiedlicher Strömungsrichtung aufeinander und es kommt zu einer verbesserten Vermischung und Anbindung an die jeweiligen Fänger. with different flow toward each other and it comes to an improved mixing and connection to the respective scavenger.
  • Barriereelemente barrier elements 2 2 können aber auch so ausgebildet sein, dass auch ein freier Spalt im Messkanal but may also be formed so that a free gap in the measurement channel 1 1 oberhalb von Barriereelementen above barrier elements 2 2 vorhanden ist, durch den ein weiterer Teil, der flüssigen Probe den Messkanal is present through which a further portion of the liquid sample to the measurement channel 1 1 durchströmen kann. can flow.
  • Barriereelemente barrier elements 2 2 können im Messkanal can in the measurement channel 1 1 aber auch so angeordnet und ausgebildet sein, dass freie Spalte alternierend wechselnd an benachbarten Barriereelementen but may also be so arranged and configured that free column alternately varying in adjacent barrier elements 2 2 einmal oberhalb und dann unterhalb eines Barriereelementes once above and below a barrier element 2 2 vorhanden sind. available.
  • Mit With 2 2 soll schematisch ein komplexerer Aufbau eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung verdeutlicht werden. intended to illustrate schematically a more complex construction of an example of an inventive arrangement.
  • Dabei kann über einen Einlass flüssige Probe, Spüllösung oder ein Puffer in den Messkanal In this case, a liquid sample inlet, a rinsing solution or a buffer in the measurement channel 1 1 eingeführt werden. be introduced. Dies kann durch eine Pumpe unterstützt werden. This can be assisted by a pump.
  • Im Messkanal In measuring channel 1 1 sind wieder Fängermoleküle oder Fängersubstanzen in Streifenform auf dem Boden des Messkanals are again capture molecules or capture substances in a stripe shape on the bottom of the measuring channel 1 1 immobilisiert worden. been immobilized. Es sind ebenfalls Barriereelemente There are also barrier elements 2 2 (hier nicht dargestellt), wie beim Beispiel nach (Not shown here), as in the example of 1 1 vorhanden. available. Dadurch durchströmt wieder ein Teil der Flüssigkeit den Messkanal Thereby, a part of the liquid flow through the measurement channel again 1 1 mäanderförmig. meandering fashion.
  • Unterhalb des Bodens des Messkanals Below the bottom of the measuring channel 1 1 besteht die Möglichkeit einer optischen Detektion, die bevorzugt massesensitiv durchgeführt werden kann. there is the possibility of optical detection, which can be preferably carried out masssensitively.
  • Oberhalb des Messkanals Above the measuring channel 1 1 kann dann eine Temperiervorrichtung then a tempering 6 6 vorhanden sein, mit der eine für die Anbindung von Analyten besonders geeignete Temperatur eingehalten werden kann. be present, with a particularly suitable for the connection of analytes temperature can be maintained.
  • So ist unterhalb ein für eine optische Detektion geeigneter Aufbau mit einem optischen Wellenleiter Thus, below a optical detection suitable for a structure with an optical waveguide 7 7 , der in einem sensitiven Bereich mit einer Goldbeschichtung Which in a sensitive region with a gold coating 8 8th versehen ist, vorhanden. is provided yet. Dadurch kann die Detektion unter Nutzung des SPR-Prinzips durchgeführt werden. This detection can be performed using the SPR principle.
  • Oberhalb des Messkanals Above the measuring channel 1 1 ist ein Wärmetauscher is a heat exchanger 6 6 , als Temperiervorrichtung angeordnet, durch den ein temperiertes Fluid zu- und wieder abgeführt werden kann, um eine konstante Temperatur bei der Detektion einhalten zu können. , Arranged as a temperature control device, through which a temperature-controlled fluid supplied and can be removed again in order to be able to maintain a constant temperature in the detection.
  • Über Zu- und Abflüsse About inflows and outflows 9 9 und and 10 10 gelangt Flüssigkeit in den Messkanal fluid passes into the measuring channel 1 1 , durchströmt diesen und wird wieder aus dem Messkanal , Flows through this and is out of the measuring channel 1 1 entfernt. away. Dabei kann auch ein Wechsel vorgenommen werden, also zuerst die Flüssigkeit den Messkanal Here also a change, the liquid can be made, so first the measuring channel 1 1 von links nach rechts und dann nachfolgend in umgekehrter Richtung durchströmen. from left to right and then through flow in the reverse direction in the following.
  • Außerdem ist für einen sicheren Abschluss gegenüber der Umgebung eine umlaufende Vakuumdichtung In addition, a secure barrier against around a peripheral vacuum seal 5 5 vorhanden, so dass eine sichere Abdichtung gegenüber äußeren unerwünschten Einflüssen erreichbar ist. present, so that a secure seal against external undesirable influences can be achieved.

Claims (9)

  1. Mikrofluidische Anordnung zur Detektion von in Proben enthaltenen chemischen, biochemischen Molekülen und/oder Partikeln, bei der eine flüssige Probe durch einen Messkanal in strömender Form geführt ist, auf dessen Boden Fängermoleküle und/oder Fängersubstanzen immobilisiert sind, wobei innerhalb des Messkanals ( Microfluidic arrangement for detecting contained in samples of chemical, biochemical molecules and / or particles in which a liquid sample is passed through a measuring channel in flowing form are immobilized on the bottom of capture molecules and / or scavengers, wherein (within the measurement channel 1 1 ) Barriereelemente ( () Barrier elements 2 2 ) vorhanden sind, die die Strömungsrichtung zumindest eines Teils der flüssigen Probe verändern, so dass zumindest ein Teil der flüssigen Probe den Messkanal ( are present) that change the flow direction at least a portion of the liquid sample so that at least a portion of the liquid sample to the measuring channel ( 1 1 ) nicht parallel zu seiner Längsachse durchströmt; ) Does not flow through parallel to its longitudinal axis; wobei Barriereelemente ( wherein barrier elements ( 2 2 ) alternierend ausgehend von einem Seitenrand des Messkanals ( ) Alternately starting (from one side edge of the measuring channel 1 1 ) ausgebildet sind und ein stirnseitiges Ende von Barriereelementen ( ) Are formed and a front end of the barrier elements ( 2 2 ) am gegenüberliegenden Seitenrand in einem Abstand zu diesem angeordnet ist, so dass ein Teil der flüssigen Probe den Messkanal ( ) Is arranged at a distance therefrom at the opposite side edge, so that a portion of the liquid sample to the measuring channel ( 1 1 ) mit ständig wechselnder Strömungsrichtung oder mäanderförmig durchströmt; ) Flows through continuously changing the flow direction or meander; zwischen Barriereelementen ( (Barrier elements between 2 2 ) und dem Boden des Messkanals ( ) And the bottom of the measuring channel ( 1 1 ) ein freier Spalt, durch den ein Teil der flüssigen Probe strömt, ausgebildet ist und Fängermoleküle und/oder Fängersubstanzen streifenförmig immobilisiert sind und Barriereelemente ( ) A free gap, through which a portion of the liquid sample is formed and the capture molecules (and / or capture substances are immobilized, and strip-shaped barrier elements 2 2 ) in Zwischenräumen dazu angeordnet sind. ) Are arranged at intervals thereto.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Barrierelemente ( Arrangement according to claim 1, characterized in that the barrier elements ( 2 2 ) in einem Winkel zwischen 1 und 90° in Bezug zur Längsachse des Messkanals ( ) (At an angle between 1 and 90 ° with respect to the longitudinal axis of the measuring channel 1 1 ) ausgerichtet sind. ) Are aligned.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Barriereelemente ( Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the barrier elements ( 2 2 ) nicht über die gesamte Breite des Messkanals ( ) Is not over the entire width of the measurement channel ( 1 1 ) geführt sind. ) Are guided.
  4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperiervorrichtung vorhanden ist. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a tempering device is provided.
  5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiervorrichtung als Wärmetauscher ( Arrangement according to claim 4, characterized in that the tempering device (as a heat exchanger 6 6 ) ausgebildet ist. ) is trained.
  6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Wärmetauscher ( Arrangement according to claim 5, characterized in that (through the heat exchanger 6 6 ) ein temperiertes Fluid geführt ist. ) A temperature-controlled fluid is guided.
  7. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiervorrichtung mit mindestens einem Peltierelement oder einem regelbaren Heizelement gebildet ist. Arrangement according to claim 4, characterized in that the tempering device is formed with at least one Peltier element or a controllable heating element.
  8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein konstanter Innendruck eingehalten ist. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a constant internal pressure is maintained.
  9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkanal mittels einer Vakuumdichtung ( Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring channel (by means of a vacuum seal 5 5 ) abgedichtet ist. ) Is sealed.
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