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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchung chemischer
und/oder biologischer Proben, insbesondere von Proben mit Zellen,
Polymerkügelchen
(Beads), Vesikeln oder anderen Partikeln.
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Zur
Untersuchung von chemischen und/oder biologischen Proben ist es
bekannt, insbesondere im Hochdurchsatz-Screening eine Vielzahl von
Proben zu untersuchen, die in Vertiefungen (Wells) eines Probenträgers angeordnet
sind. Als Probenträger werden
hierbei möglicherweise
Mikro-Titerplatten eingesetzt, die beispielsweise 96, 384 oder 1536 Wells
aufweisen. Zur Untersuchung (Readout) der einzelnen in den Wells
vorhandenen Proben werden die einzelnen Wells nacheinander beispielsweise
mit Laserlicht bestrahlt. Hierbei erfolgt beispielsweise eine Anregung
von in der Probe vorhandenen Fluoreszenz-Markern. Das von der Probe
kommende Emissionslicht (z. B. Lumineszenz) wird über eine Optikeinrichtung,
die aus mehreren Filtern bestehen kann, zu einem Detektor gelenkt.
Zum Untersuchen der Proben ist ein Scanning, das heißt ein Abfahren sämtlicher
Proben nacheinander erforderlich. Hierzu ist ein Bewegen der Beleuchtungs-
und Detektoreinrichtung und/oder des Probenträgers selbst erforderlich. Zur
Durchführung
derartiger Screeningverfahren sind technisch aufwändige und
hochpräzise
Vorrichtungen erforderlich. Insbesondere ist ein sehr exaktes Verfahren
der Beleuchtungs- und Detektionseinrichtung relativ zu dem Probenträger erforderlich,
um ein exaktes Beleuchten der einzelnen Proben zu gewährleisten.
Die Untersuchung einer Zelle mit intrazellulärer Auflösung ist typischerweise mit
erhöhten apparativen
Anforderungen, wie z. B. der Verwendung eines Objekts verbunden.
Bei diesem beschriebenen Verfahren erfolgt die Messung also schrittweise
nacheinander, so dass eine lange Messzeit benötigt wird. Ein anderer Typ
von Vorrichtungen erfasst über
eine CCD Kamera den gesamten Wellbereich einer Mikro-Titerplatte
und misst so simultan alle Wells des Probenträger. Es ist mit diesem beschriebenen
Verfahren nur eine Gesamthelligkeit jedes Wells ermittelbar. Eine
spezifische Untersuchung einzelner Bestandteile der Proben ist nicht
möglich,
insbesondere ist eine Untersuchung von Zellen mit der oftmals gewünschten
hohen Auflösung
nicht möglich.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Untersuchung chemischer
und/oder biologischer Proben zu schaffen, die einen einfachen und kompakten
Aufbau aufweist und vorzugsweise Untersuchungen mit hoher Auflösung ermöglicht.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen,
bei dem die Messzeit für
die Untersuchung mehrerer chemischer und/oder biologischer Proben reduziert
wird.
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Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 7 bzw. durch ein Verfahren mit den
Merkmalen des Anspruchs 15.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Untersuchung chemischer und/oder biologischer Proben, die in
oder an Probenaufnahmebereichen, wie beispielsweise Vertiefungen
(Wells) eines Probenträgers,
wie einer Mikro-Titerplatte
angeordnet sind, weist ein Basiselement auf. Bei den Probenaufnahmebereichen
kann es sich beispielsweise auch um ebene Bereiche eines Probenträgers handeln,
an denen die Proben anhaften (z. B. Chip-Array mit kovalent gebundenen
Proben). Insbesondere sind die Probenaufnahmebereiche rasterförmig, wie
beispielsweise Wells einer Titerplatte angeordnet. Das vorzugsweise
im Wesentlichen quaderförmig ausgebildete
Basiselement ist vorzugsweise als Siliziumelement bzw. Waver ausgebildet.
Auf und/oder in dem Basiselement sind erfindungsgemäß mehrere
Beleuchtungseinrichtungen angeordnet, wobei die Beleuchtungseinrichtungen
vorzugsweise auf einer insbesondere ebenen Oberseite des Basiselements
angeordnet sind. Die erfindungsgemäß vorgesehenen mehreren Beleuchtungseinrichtungen
sind hierbei derart angeordnet, dass jede Beleuchtungseinrichtung
einer einzelnen oder einer Gruppe von Probenaufnahmebereichen zugeordnet
ist. In besonders bevorzugter Ausführungsform ist somit jedem
einzelnen Well eine Beleuchtungseinrichtung zugeordnet. Das Basiselement
trägt somit
beispielsweise entsprechend der Anzahl der Wells (Probenaufnahmebereiche)
der Mikro-Titerplatte 96, 384 oder 1536 Beleuchtungseinrichtungen.
Ferner ist es besonders bevorzugt, dass die Beleuchtungseinrichtungen
eine oder mehrere Lichtquellen, insbesondere LEDs aufweisen. Diese
können
ein Breitband oder spezifisches Licht emittieren, so dass spezifische
Messungen der Proben möglich
sind.
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Ferner
sind auf dem Basiselement mehrere Detektionseinrichtungen angeordnet.
Hierbei sind die Detektionseinrichtungen vorzugsweise auf der selben
Oberfläche
des Basiselements wie die Beleuchtungseinrichtungen angeordnet.
Erfindungsgemäß ist jede
der mehreren Detektionseinrichtungen einer einzelnen oder einer
Gruppe von Probenaufnahmebereichen (z. B. Vertiefungen) zugeordnet.
Besonders bevorzugt ist es hierbei wiederum, dass jede Detektionseinrichtung
nur einer einzelnen Vertiefung zugeordnet ist.
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Mit
Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
eine einfachere, spezifischere und simultane Messung in hoher, insbesondere
zellulärer
oder subzellulärer
Auflösung
möglich.
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Aufgrund
des erfindungsgemäßen Vorsehens
einer Vielzahl von Beleuchtungseinrichtungen sowie einer Vielzahl
von Detektionseinrichtungen auf einem Basiselement ist es möglich, einzelne
oder Gruppen von Vertiefungen zu beleuchten oder die von der Probe
kommende Strahlung, die beispielsweise durch Lumineszenz, insbesondere
Fluoreszenz, hervorgerufen wird, unmittelbar zu detektieren. Hierdurch
sind auch schnelle kinetische Messungen der ganzen Mikro-Titerplatte
simultan möglich.
Das Basiselement weist vorzugsweise innerhalb des Wavers angeordnete
Leitungen auf. Über
diese kann Energie zu den Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtungen
geführt
und von den Detektionseinrichtungen Signale abgeleitet werden. Die
Leitungen sind sodann vorzugsweise mit einer Auswerteeinrichtung wie
einem Computer verbunden. Erfindungsgemäß ist es somit möglich, eine
Vielzahl oder auch sämtliche
Detektionseinrichtungen parallel auszulesen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann somit beispielsweise unmittelbar unterhalb eines Probenträgers angeordnet
oder mit dem Probenträger verbunden
werden. Hierbei wird der Probenträger auf das Basiselement aufgesetzt.
Eine Relativbewegung wie beim Scanning von Titerplatten zwischen
der Beleuchtungseinrichtung und der Detektionseinrichtung bezüglich der
Vertiefungen (Wells) ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht erforderlich.
Aufwändige
mechanische Bewegungseinrichtungen sind somit nicht mehr erforderlich.
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Sofern
eine Beleuchtungseinrichtung einer Gruppe von Probenaufnahmebereichen,
wie Vertiefungen zugeordnet ist, ist der selben Gruppe von Probenaufnahmebereichen
vorzugsweise eine Detektionseinrichtung zugeordnet. Es ist jedoch
auch möglich,
dass eine Gruppe von Probenaufnahmebereichen von einer Beleuchtungseinrichtung
beleuchtet wird, die von den einzelnen Proben kommende Strahlung
jedoch von mehreren Detektionseinrichtungen detektiert wird, wobei
vorzugsweise jedem Probeaufnahmebereich eine gesonderte Detektionseinrichtung
zugeordnet ist.
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Besonders
bevorzugt ist es, die Beleuchtungseinrichtungen und/oder die Detektionseinrichtungen
zwischen dem Basiselement und beispielsweise einem Linsenelement
anzuordnen. Mit Hilfe des Linsenelements, das vorzugsweise je Beleuchtungseinrichtung
und/oder je Detektionseinrichtung eine Linsengruppe aufweist, kann
die Beleuchtungsstrahlung in den Wells beispielsweise fokussiert
oder die von der Probe kommende Strahlung in Richtung der Detektionseinrichtung
gebündelt
werden. Hierbei weist jede Linsengruppe vorzugsweise mindestens eine
Linse auf. Das vorzugsweise in einer Ebene angeordnete Linsenselement
ist, sofern die erfindungsgemäße Vorrichtung
mit einem Probenträger
verbunden bzw. zum Auslesen von Signalen in entsprechender Lage
zum Probenträger
angeordnet ist, derart angeordnet, dass das Linsenelement vorzugsweise
unmittelbar gegenüber
einem strahlungstransparenten Boden des Probenträgers angeordnet ist. Hierbei
ist der Abstand zwischen der Außenseite
des Bodens und der Oberseite des Linsenelements möglichst
gering. Bevorzugt ist es, zwischen dem Boden und dem Linsenelement
ein Immersionsmedium, wie Immersionsgel oder Immersionsöl vorzusehen,
um eine im Luftspalt auftretende ungewollte Brechung der Beleuchtungsstrahlung
sowie der von der Probe kommenden Strahlung zu vermeiden.
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Mit
Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
es somit möglich,
simultan eine Vielzahl von Messungen durchzuführen. Insbesondere können sämtliche
Wells gleichzeitig ausgelesen werden. Erfindungsgemäß ist es
möglich,
beispielsweise 384 Wells einer Titerplatte in weniger als 10 Sekunden auszulesen.
Es ist somit in weniger als 10 Sekunden möglich 384 Proben zu beleuchten
und die von den Proben beispielsweise aufgrund von Lumineszenz, insbesondere
Fluoreszenz, kommende Strahlung zu detektieren und anschließend über die
in dem insbesondere als Waver aufgebauten Basiselement angeordneten
Leitungen auszulesen und an eine Bearbeitungseinheit wie einen Computer
zu übermitteln.
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Ferner
ist es möglich,
eine kinetische Messung mit der Vorrichtung zu realisieren. Dazu
wird auf dem zu messenden Probenträger mit einer Pipettiereinheit
ein Reagenz (beispielsweise Agonisten für einen zu untersuchenden Rezeptor)
zugeführt.
Das entstehende Signal kann sehr schnell entstehen und wieder abnehmen.
Um solche Kinetiken messen zu können,
müssen
in schneller Folge Messwerte ermittelt werden. Durch die Anordnung
und die schnellen Messzeiten der Vorrichtung ist es möglich, simultan auch
sehr schnelle Kinetiken (vorzugsweise in Echtzeit) messen zu können.
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Aufgrund
der erfindungsgemäßen Konstruktion
ist es möglich,
mehrere Messmethoden anzuwenden oder zu kombinieren. Viele Messgeräte sind spezialisiert
auf einzelne Readouts, wie beispielsweise Kinetik-Messung. Multireader
beherrschen zwar mehrere Messmethoden, aber nicht qualitativ gleich gut.
Die Konstruktion ermöglicht
ein breiteres Spektrum an Messmethoden, in hoher Auflösung, simultan über den
gesamten Probenarray in sehr kurzer Zeit.
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Des
Weiteren ist es möglich,
eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtungen,
insbesondere der einzelnen Lichtquellen wie der LEDs der Beleuchtungseinrichtungen,
vorzusehen. Hierdurch ist es möglich,
die Beleuchtungseinrichtungen derart anzusteuern, dass sie eine
Strahlung unterschiedlicher Intensität und/oder unterschiedlicher
Wellenlänge
abgeben. Durch die Auswahl der Beleuchtungseinrichtungen, insbesondere der
LEDs ist es möglich,
die von den LEDs abgegebene Strahlung speziell auf die zu untersuchenden Proben,
insbesondere das Proben-Array abzustimmen. Hierbei ist es insbesondere
auch möglich,
die einzelnen Probenaufnahmebereiche bzw. Wells unterschiedlich
zu beleuchten, bzw. zu bestrahlen. Hierbei kann die Bestrahlung
selbstverständlich
im sichtbaren und nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich erfolgen.
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Ferner
ist es möglich,
durch eine erhöhte
Pixeldichte der Detektionseinrichtung, insbesondere einer als Detektionseinrichtung
vorgesehenen CCD-Array, eine zelluläre Auflösung zu erzielen. Hierdurch
ist es in vorteilhafter Weise möglich,
beispielsweise die Translokation fluoreszenzmarkierter Moleküle der Zellen
zu untersuchen und somit ein sogenanntes High Coutent Screening
(HCS) durchzuführen.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass aufgrund der
Nähe der
Beleuchtungseinrichtung zur Probe das Fokussieren der Beleuchtungsstrahlung
in der Probe auf einfache Weise mit guter Qualität möglich ist. Dies ist insbesondere durch
das bevorzugte Vorsehen eines Linsenelements auf einfache Weise
realisierbar.
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Zur
Durchführung
von Absorptionsmessungen ist es möglich, zusätzlich eine weitere Lichtquelle vorzusehen.
Diese kann beispielsweise dem Basiselement gegenüberliegend angeordnet sein,
so dass der Probenträger
zwischen der zusätzlichen
Beleuchtungseinrichtung und dem erfindungsgemäßen Basiselement, das die einzelnen
Detektionseinrichtungen trägt,
angeordnet ist.
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Der
Abstand benachbarter Probenaufnahmebereiche beträgt vorzugsweise wenige Millimeter oder
darunter. Als industrieller Standard ist eine Anordnung von 8 × 12 Wells
mit einem Zentrum-zu-Zentrum Abstand von ca. 9 mm etabliert. Es
werden auch Platten mit 384 oder 1536 Wells auf gleicher Grundfläche mit
entsprechend reduziertem Wellabstand verwendet.
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Vorzugsweise
weisen die Detektionseinrichtungen und/oder Beleuchtungseinrichtungen
den selben geringen Abstand auf.
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Eine
weitere unabhängige
Erfindung der Vorrichtung zur Untersuchung chemischer und/oder biologischer
Proben weist ebenfalls ein Basiselement auf, auf dem Detektionseinrichtungen
angeordnet sind. Jede Detektionseinrichtung ist ebenfalls einer einzelnen
oder einer Gruppe von Probenaufnahmebereichen wie Vertiefungen einer
Titerplatte zugeordnet. Bei dieser Erfindung muss das Basiselement
jedoch keine Beleuchtungseinrichtung aufweisen. Vielmehr ist das
Basiselement mit dem Probenträger
derart verbunden, das die Probenaufnahmebereiche den Detektionseinrichtungen
unmittelbar gegenüberliegend
angeordnet sind. Hierdurch ist es möglich, ohne Zwischenschaltung
von Objektiven Untersuchungen bezogen auf einen einzelnen oder eine Gruppe
von Probenaufnahmebereichen auf äußerst einfache
Weise durchzuführen.
Bei dieser Erfindung kann das Vorsehen von Beleuchtungseinrichtungen auf
dem Basiselement entfallen, da es sich entweder um die Untersuchung
von selbstleuchtenden, insbesondere autofluoreszierenden Proben
handelt oder beispielsweise zur Durchführung von Absorptionsmessungen
eine gesonderte Lichtquelle vorgesehen ist. Diese ist beispielsweise
dem Basiselement gegenüberliegend
angeordnet, so dass der Probenträger
zwischen dem Basiselement und der zusätzlichen Lichtquelle angeordnet
ist.
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Vorzugsweise
ist das Basiselement bei dieser Ausführungsform mit dem Probenträger zur
Untersuchung lösbar
verbunden. Beispielsweise kann zur Untersuchung der Probenträger auf
das Basiselement aufgesetzt und über
ein Verbindungselement, wie ein Rastelement, mit diesem verbunden
werden. Hierdurch kann eine eindeutige Zuordnung der einzelnen Probenaufnahmebereiche
bzw. Wells zu den Detektionseinrichtungen sichergestellt werden.
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Besonders
bevorzugt ist es, dass eine Unterseite des Probenträgers von
den Detektionseinrichtungen einen sehr geringen Abstand aufweist,
der insbesondere kleiner als 20 mm, insbesondere kleiner als 10
mm, insbesondere kleiner als 5 mm, vorzugsweise kleiner als 2 mm
und besonders bevorzugt kleiner als 1 mm ist. Handelt es sich bei
den Detektionseinrichtungen beispielsweise um CCD-Arrays ist der
Abstand insbesondere zwischen der Unterseite des Probenträgers und
einer Oberseite der Detektionseinrichtung derart gering. Um störende Brechungen
zu vermeiden kann der Abstand mit einem Immersionsmedium, wie einem
Immersionsgel oder einer Immersionsflüssigkeit gefüllt sein.
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Die
Erfindung kann vorzugsweise durch die vorstehend anhand der Vorrichtung
mit Beleuchtungseinrichtungen beschriebenen zusätzlichen Merkmalen weiter gebildet
sein. Insbesondere weist diese Erfindung zusätzliche Beleuchtungseinrichtungen
auf, die wie vorstehend beschrieben, mit dem Basiselement verbunden
sind.
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Ferner
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Untersuchung chemischer
und/oder biologischer Proben, die in/an Probenaufnahmebereichen
eines Probenträgers
angeordnet sind. Besonders bevorzugt ist die Verwendung der vorstehend
beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen
zur Durchführung
des Verfahrens. In einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens
erfolgt ein Beleuchten mehrerer Probenaufnahmenbereiche. Hierbei kann
die Beleuchtung, wie vorstehend anhand der Vorrichtungen beschrieben,
entweder durch eine vom Basiselement unabhängige Beleuchtungseinrichtung
erfolgen, die vorzugsweise sämtliche
Probenaufnahmebereiche beleuchtet. Ebenso können mehrere Beleuchtungseinrichtungen
vorgesehen sein, die insbesondere in dem Basiselement angeordnet
sind, wobei jede der Beleuchtungseinrichtungen eine einzelne oder
eine Gruppe von Probeaufnahmebereichen beleuchtet. Durch die Beleuchtung erfolgt
beispielsweise ein Anregen von in der Probe befindlichen Partikeln,
wie Markern zu Lumineszenz bzw. Fluoreszenz. Die von den Proben
abgegebene Strahlung wird erfindungsgemäß durch mehrere, insbesondere
eine Vielzahl von Detektionseinrichtungen detektiert. Hierbei sind
die Detektionseinrichtungen, wie vorstehend anhand der Vorrichtungen
beschrieben, jeweils einzelnen oder einer Gruppe von Probenaufnahmebereichen
zugeordnet. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein
simultanes Detektieren der von den Proben abgegebenen Strahlung.
Es ist somit möglich,
eine Vielzahl von Proben gleichzeitig zu untersuchen. Dies hat zur
Folge, dass in sehr kurzen Messzeiten, insbesondere weniger als
10 Sekunden eine Vielzahl von Proben untersucht werden kann. Mit
Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es somit möglich,
wie beispielsweise beim Verwenden einer Titerplatte mit 384 Wells,
alle 384 Proben innerhalb von weniger als 10 Sekunden zu beleuchten
und die von einer Probe abgegebenen Strahlung zu detektieren. Die
Auswertung der detektierten Strahlung kann sodann in einer nachgeordneten
Datenverarbeitungseinrichtung erfolgen.
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Mit
Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
insbesondere eine Untersuchung von Proben mit zellulärer Auflösung je
Probe möglich.
Dies ist insbesondere aufgrund des erfindungsgemäßen Verwendens der Vorrichtung
möglich,
bei der der Abstand zwischen den einzelnen Probenaufnahmebereichen und
den Detektionseinrichtungen gering ist, wie vorstehend anhand der
Vorrichtungen beschrieben.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist vorzugsweise wie anhand der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben,
vorteilhaft weitergebildet.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf
die anliegenden Zeichnungen näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Linsenelement,
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2 eine
schematische, perspektivische Ansicht eines Ausschnittes der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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3 eine
schematische Schnittansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zusammen mit einem Probenträger
in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, und
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4 eine
schematische Schnittansicht eines Teils einer weiteren Ausführungsform
der Vorrichtung, die eine selbstständige Erfindung darstellt.
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Ein
als Basiselement 10 der erfindungsgemäßen Vorrichtung dienender Waver,
der im Wesentlichen einen quaderförmigen Querschnitt aufweist, trägt auf seiner
Oberseite 12 eine Vielzahl von Beleuchtungseinrichtungen 14.
In dem in 1 und 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel
sind 384 Beleuchtungseinrichtungen 14 dargestellt. Jeder
Beleuchtungseinrichtung 14 ist eine Detektionseinrichtung 16 zugeordnet,
die im dargestellten Ausführungsbeispiel über ein
Zwischenelement 18 (2) oberhalb
der Beleuchtungseinrichtung 14 angeordnet ist. Hierbei
strahlt die Beleuchtungseinrichtung 14 seitlich neben dem
Zwischenelement 18 in Richtung der in den 1 und 2 nicht
dargestellten Wells einer Titerplatte ab.
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Unmittelbar
oberhalb der Beleuchtungseinrichtungen 14 sowie der Detektionseinrichtungen 16 ist
ein Linsenelement 20 auf einem Trägerkörper 22 angeordnet.
Das Linsenelement 20 weist je Well eine Linsengruppe 24 (2)
auf, wobei jede Linsengruppe eine Vielzahl einzelner Linsen 26 umfasst.
Durch die Linsengruppen 24 wird die von der jeweiligen
Beleuchtungseinrichtung 14 abgegebene Strahlung in dem
entsprechendem Well fokussiert. Ferner dient die entsprechende Linsengruppe
zur Bündelung
der von der in dem Well angeordneten Probe kommenden Strahlung in
Richtung der Detektionseinrichtung 16.
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In
dem Basiselement bzw. dem Waver 10 sind Leitungen 28, 30, 32 angeordnet,
die in 1 schematisch dargestellt sind. Hierbei sind mit
jeder Beleuchtungseinrichtung 14 Zuleitungen zur Zuleitung
elektrischer Energie vorgesehen. Ferner sind mit der Detektoreinrichtung 16 entsprechende
Leitungen zur Signalabfuhr angeordnet. Dieses sind in 1 schematisch
durch die Leitungen 32 dargestellt. Die Leitungen 32 sind
sodann über
Verbindungsleitungen 30 mit der Hauptleitung 28 verbunden.
Die Hauptleitung 28 ist beispielsweise über eine Steuereinrichtung
mit einer Energiequelle zur Zufuhr der Energie zu den Beleuchtungseinrichtungen
sowie mit einer Auswerteeinrichtung, wie einem Computer, zum Auswerten
der von den Detektionseinrichtungen 16 ausgelesenen Signalen
verbunden. Selbstverständlich
können
die Leitungen auch anders angeordnet werden, so dass beispielsweise
von einer Verbindungsleitung 30 in beide Richtungen Leitungen 32 abzweigen.
Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass bezogen auf die in 1 dargestellte Anordnung
der Leitungen nur jede zweite Verbindungsleitung 30 vorgesehen
sein muss.
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Die
Außenabmessungen
des Basiselements 10 entsprechen im Wesentlichen den Außenabmessungen
einer Mikro-Titerplatte. Die Außenabmessungen
einer Mikro-Titerplatte betragen ca. 130 × 90 mm.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist im Ausschnitt schematisch als Schnittansicht in 3 dargestellt. Hierin
sind identische oder sehr ähnliche
Bauteile mit den selben Bezugszeichen bezeichnet.
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Entsprechend
der ersten Ausführungsform trägt ein Waver 10 eine
Vielzahl von Beleuchtungseinrichtungen 14. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel
weist die Beleuchtungseinrichtung 14 mehrere, insbesondere
entlang eines Kreises angeordnete Strahlungsquellen insbesondere
LEDs 34 auf. Innerhalb des von den LEDs 34 gebildeten
Rings ist die insbesondere als CCD-Array ausgebildete Detektionseinrichtung 16 angeordnet.
Um ein Verfälschen der
von einer Probe 36 kommenden Strahlung durch von den LEDs 34 abgegebenen
Strahlung zu vermeiden, ist die Detektionseinrichtung 16 beispielsweise von
einer zylindrischen Wand 38 zum Abhalten von Streulicht
umgegeben.
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Die
einzelnen LEDs 34 sind entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel
mit Leitungen 32 verbunden. Ebenso ist die Detektionseinrichtung 16 mit
einer Leitung 32 zur Übertragung
detektierter Signale verbunden.
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Das
Linsenelement 20 ist derart angeordnet, dass sowohl die
Beleuchtungseinrichtung 14 als auch die Detektionseinrichtung 16 zwischen
dem Linsenelement 20 und dem Basiselement 10 angeordnet
ist. Das Linsenelement 20 weist je Well bzw. je Beleuchtungs-
und Detektionseinrichtung eine Linsengruppe 24 auf. Den
einzelnen Linsengruppen 24 und somit auch den Beleuchtungseinrichtungen 14 sowie
den Detektionseinrichtungen 16 gegenüberliegend ist jeweils ein
Well 40 einer Mikro-Titerplatte 42 angeordnet,
wobei in den einzelnen Wells 40 jeweils Proben 36 vorgesehen
sind.
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Die
Wells 40 sind durch insbesondere zylindrische Öffnungen
aufweisende Probenträgerwände 46 sowie
durch einen transparenten, beispielsweise aus Glas hergestellten
Boden 44 ausgebildet.
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Anstatt
die Detektionseinrichtung 16 von einzelnen Strahlungsquellen
wie LEDs 34 zu umgeben, ist es auch möglich, diese nebeneinander
und/oder rasterförmig
auszubilden.
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Bei
einer weiteren, eine selbstständige
Erfindung darstellenden Ausführungsform
(4) sind identische oder ähnliche Bauteile mit den selben
Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Der
wesentliche Unterschied, der in 4 dargestellten
Ausführungsform
zu der in 3 dargestellten Ausführungsform
besteht darin, dass keine Beleuchtungseinrichtungen 14 je
Well 40 vorgesehen sind. Weiterhin ist jedoch das Basiselement 10 mit
Detektionseinrichtungen 16 wie CCD-Arrays verbunden, wobei
jede Detektionseinrichtung 16 einem Well 40 zugeordnet
ist. Diese Ausführungsform
dient beispielsweise zur Untersuchung von selbstleuchtenden Proben 36.
Ferner kann diese Ausführungsform der
Vorrichtung zu Absorptionsmessungen verwendet werden. Hierzu wird
in 4 oberhalb des Probenträgers 42 eine Beleuchtungsquelle
vorgesehen, die beispielsweise die gesamte Mikro-Titerplatte 42 beleuchtet.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die einzelnen Detektionseinrichtungen 16 jeweils mit einer
ringförmigen
zylindrischen Wand 38 umgeben, um sicherzustellen, dass
von den einzelnen Detektionseinrichtungen 16 nur Strahlung
aus dem jeweils zugeordneten Well 40 detektiert wird. Oberhalb
der Detektionseinrichtungen 16 ist eine Glasplatte 48 oder
dergleichen vorgesehen. Hierdurch ist es möglich, zwischen der Glasplatte 48 und
dem Boden 44 der Titerplatte 42 ein Immersionsmedium 20 vorzusehen.