DE102008021483A1 - supply system - Google Patents

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Claus Dr. Fütterer
Hans-Ulrich Dr. Fried
Arne Brombas
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FUETTERER PROF., CLAUS, DR., DE
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Forschungszentrum Juelich GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zuleitungssystem. Das Zuleitungssystem umfasst mindestens zwei Zuleitungen zu einer Mischkammer, die über eine Ausgangsleitung für die gemischten Flüssigkeiten verfügt, wobei das Zuleitungssystem durch ein Schichtsystem aus mindestens zwei Schichten gebildet wird, von denen die erste Schicht (7) ein Strömungselement ist, in welche die Mischkammer (11), mindestens zwei Kanäle (10, 10a), die in die Mischkammer führen, sowie ein Ausgangskanal (12), der von der Mischkammer (11) zu einer Probe oder einem Substrat führt, eingelassen sind und die zweite Schicht (8) auf die erste Schicht abdichtend aufgebracht ist. Das Zuleitungssystemn findet bei der Perfusion von Gewebe oder Zellkulturen mit Flüssigkeiten Anwendung.The invention relates to a supply system. The feed system comprises at least two feed lines to a mixing chamber having a mixed liquid outlet line, the feed system being formed by a layer system of at least two layers, of which the first layer (7) is a flow element into which the mixing chamber (8) 11), at least two channels (10, 10a) leading into the mixing chamber and an exit channel (12) leading from the mixing chamber (11) to a sample or substrate, and the second layer (8) the first layer is applied in a sealing manner. The delivery system is used in the perfusion of tissue or cell cultures with liquids.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zuleitungssystem insbesondere ein Zuleitungssystem für die Perfusion.The The invention relates to a supply system, in particular a supply system for the Perfusion.

Nach dem Stand der Technik sind Zuleitungssysteme für die Perfusion bekannt, die aus mehreren Vorratsbehältern für Flüssigkeiten bestehen, von denen jeder über eine Leitung mit einer Mischkammer verbunden ist, die die gemischte Flüssigkeit einem der Perfusion zu unterziehenden Substrat über eine Ableitung zuführt. Diese Vorrichtungen sind unübersichtlich im Aufbau, beanspruchen viel Raum, sind daher nicht einfach und ein keimfreier Betrieb kann nicht gewährleistet werden. Die Vorrichtungen nach dem Stand der Technik erfordern eine hohe experimentelle Fertigkeit beim Aufbau um die Dichtigkeit der Vorrichtung zu gewährleisten. Weiterhin fuhren die Zuleitungssysteme nach dem Stand der Technik zu Kreuzkontaminationen von Flüssigkeitsvolumina aus verschiedenen Zuleitungen. Die Vorrichtung nach dem Stand der Technik ist kostspielig im Betrieb, weil sie regelmäßig Reinigungsarbeiten unterzogen werden müssen, insbesondere um Keimfreiheit, Sauberkeit und Hygiene zu gewährleisten. Eine Berechenbarkeit der Parameter für dreidimensionale Strömungsverhältnisse ist sehr anspruchsvoll, so dass viel Rechenaufwand betrieben werden muss. Ein Betrieb der Vorrichtung unter Überdruck ist nicht sicher gewährleistet und führt zu Lecks. Weiterhin sind diese Vorrichtungen störanfällig gegen äußere Einwirkungen. Die Temperierbarkeit der Zuleitungssysteme ist schwierig.To The prior art supply systems for perfusion are known, the from several storage containers for liquids exist, each of which over a conduit is connected to a mixing chamber, which is the mixed one liquid feeds a substrate to be perfused via a drain. These Devices are confusing in construction, take up a lot of space, are therefore not easy and a germ-free operation can not be guaranteed. The devices The prior art require a high experimental skill during construction to ensure the tightness of the device. Furthermore drove the supply systems according to the prior art to cross contamination of liquid volumes from different supply lines. The device according to the state of Technology is costly to operate because it does regular cleaning have to be subjected especially to ensure sterility, cleanliness and hygiene. A calculability of the parameters for three-dimensional flow conditions is very demanding, so much computational effort to be operated got to. An operation of the device under pressure is not guaranteed safe and leads to leaks. Furthermore, these devices are susceptible to interference from external influences. The temperability of Supply systems is difficult.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung ein Zuleitungssystem für Flüssigkeiten, die einem Substrat zugeleitet werden sollen zur Verfügung zu stellen, welches eine hygienische Zuleitung von Flüssigkeiten ermöglicht, einfach herzustellen beziehungsweise einfach und zuverlässig dicht aufzubauen und zu verwenden ist und zudem noch preisgünstig ist. Die Dichtigkeit der Vorrichtung soll Druckbeaufschlagungen von beispielsweise 7 bar ermöglichen, ohne dass Gas oder Flüssigkeit nach außen entweicht. Das Zuleitungssystem soll störunanfällig sein und eine einfache Berechenbarkeit der Strömungsparameter, wie Durchflussrate als Funktion des Drucks, Mischeffizienz oder Mischgeschwindigkeit ermöglichen. Kreuzkontamination von Flüssigkeitsvolumina verschiedener Zuleitungen sollen minimiert werden. Die dem Substrat zugeführten Flüssigkeiten sollen einfach und möglichst genau zu temperieren sein.It Therefore, the object of the invention is a supply system for liquids, which are to be fed to a substrate available provide a hygienic supply of liquids allows easy to manufacture or easy and reliable tight build and use is and is also still inexpensive. The tightness of the device should pressurization of example 7 bar allow without gas or liquid outward escapes. The supply system should be prone to interference and a simple Predictability of flow parameters, like flow rate as a function of pressure, mixing efficiency or Allow mixing speed. Cross contamination of liquid volumes different supply lines should be minimized. The the substrate supplied liquids should be simple and possible to be tempered exactly.

Ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 wird die Aufgabe gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.outgoing from the preamble of claim 1, the problem is solved by the features of the characterizing part of claim 1.

Demnach umfasst die Erfindung ein Zuleitungssystem zu einem Substrat oder einer Probe umfassend mindestens zwei Zuleitungen zu einer Mischkammer und eine Ableitung von der Mischkammer bei dem das Zuleitungssystem durch ein Schichtsystem aus mindestens zwei Schichten gebildet wird, von denen die erste Schicht ein Strömungselement ist, in die die Mischkammer, mindestens zwei Kanäle, die in die Mischkammer führen sowie ein Ausgangskanal, der von der Mischkammer zu einer Probe oder einem Substrat führt, eingelassen sind und die zweite Schicht auf die erste Schicht abdichtend aufgebracht ist.Therefore For example, the invention includes a delivery system to a substrate or a sample comprising at least two feed lines to a mixing chamber and a derivative of the mixing chamber in which the supply system is formed by a layer system of at least two layers, of which the first layer is a flow element into which the Mixing chamber, at least two channels, which lead into the mixing chamber and an exit channel leading from the mixing chamber to a sample or a substrate, are recessed and the second layer on the first layer sealing is applied.

Mit dem erfindungsgemäßen Zuleitungssystem ist es nunmehr möglich, Flüssigkeiten aus verschiedenen Kanälen zu mischen oder in der Zufuhr beispielsweise alternierend oder ruckfrei zu schalten, in einfacher Weise einer Perfusion oder einem anderen Versuch zuzuführen, die Zufuhr der Flüssigkeiten keimfrei oder je nach Anforderung sauber zu betreiben. Der Betrieb ist kostengünstig und das Zuleitungssystem ist einfach herzustellen bzw. aufzubauen. Das flüssigkeitsführende Strömungselement ist leicht auszutauschen. Das erfindungsgemäße Zuleitungssystem kann mit höheren Drucken, wie beispielsweise 7 bar beaufschlagt werden ohne dass die Dichtigkeit und Betriebssicherheit beeinträchtigt werden. Kreuzkontaminationen zwischen verschiedenen Kanälen können verhindert werden. Weiterhin ist das erfindungsgemäße Zuleitungssystem robust gegen äußere Einwirkungen, und die Strömungsparameter in jedem Kanal können einfach berechnet werden. Eine Temperierbarkeit ist ebenfalls auf einfache Weise und sehr genau möglich. Durch ein einfach herzustellendes Strömungselement kann der Versuchsaufbau individuell auf die Problemstellung bzw. den gewünschten Bedingungen angepasst werden.With the feed system according to the invention is it now possible liquids from different channels to mix or in the feed, for example, alternating or jerk-free to switch, in a simple way, a perfusion or another Try to deliver the supply of liquids germ-free or to operate cleanly as required. The operation is inexpensive and The supply system is easy to manufacture or build. The liquid-carrying flow element is easy to exchange. The feed system according to the invention can with higher Print, such as 7 bar are applied without that the tightness and operational safety are impaired. cross-contamination between different channels can be prevented. Furthermore, the feed system according to the invention robust against external influences, and the flow parameters in every channel can be easily calculated. A temperature control is also on simple way and very possible. By a simple to produce flow element of the experimental setup individually adapted to the problem or the desired conditions become.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Die Figuren zeigen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung in schematisierter Form.The Figures show preferred embodiments of the invention in a schematic Shape.

Es zeigt:It shows:

1: Eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 : A side view of the device according to the invention

2a: Eine Aufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung 2a : A view of the device according to the invention

2b: Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Vorratsbehälters 2 B : An advantageous embodiment of the reservoir

1 zeigt ein Zuleitungssystem mit Vorratsbehältern 1, 1a, 1b, die für die Aufnahme einer Flüssigkeit bestimmt sind. Sie sind mit jeweils einer Druckquelle 2, 2a, 2b ausgestattet, welche über eine Druckregulierung 3, 3a, 3b mit den Vorratsbehältern 1, 1a, 1b verbunden sind. An den Vorratsbehältern 1, 1a, 1b, befindet sich jeweils einer Zuleitung 4, 4a, 4b welche mit einem Ventil 5, 5a, 5b ausgestattet ist. Die mit den Ventilen 5, 5a, 5b ausgestatteten Zuleitungen 4, 4a, 4b münden in ein Schichtsystem 6 mit einem als Strömungselement dienenden Schicht 7 und einer darüber angebrachten Deckschicht 8. Unter der als Strömungselement dienenden Schicht 7 ist eine weitere Schicht 9 angebracht, die die als Strömungselement dienende Schicht 7 an die Deckschicht andrückt. In die als Strömungselement dienende Schicht 7 sind Kanäle 10, 10a, 10b eingelassen, die die Zuleitungen 4, 4a, 4b mit einer Mischkammer 11 verbinden, die ebenfalls in die als Strömungselement dienende Schicht 7 eingelassen ist. Von der Mischkammer 11 führt eine ebenfalls in die Schicht 7 eingelassener Ausgangskanal 12 die zu der in der Figur nicht dargestellten Probe in der Messkammer 14 geführt wird, die der Perfusion oder einer anderen Behandlung zuzuführen ist. Bezugszeichen 13 verweist auf Temperiermittel. 1 shows a supply system with storage containers 1 . 1a . 1b , which are intended for the intake of a liquid. They are each with a pressure source 2 . 2a . 2 B equipped, which have a pressure regulation 3 . 3a . 3b with the storage containers 1 . 1a . 1b are connected. At the storage tanks 1 . 1a . 1b , is located in each case a supply line 4 . 4a . 4b which with a valve 5 . 5a . 5b Is provided. The with the valves 5 . 5a . 5b equipped supply lines 4 . 4a . 4b lead to a shift system 6 with a serving as a flow element layer 7 and an overlying topcoat 8th , Below the serving as a flow element layer 7 is another layer 9 attached, which serves as the flow element layer 7 presses against the cover layer. In the serving as a flow element layer 7 are channels 10 . 10a . 10b let in, which the supply lines 4 . 4a . 4b with a mixing chamber 11 connect, which also in serving as a flow element layer 7 is admitted. From the mixing chamber 11 leads one also into the layer 7 taken in output channel 12 that to the sample not shown in the figure in the measuring chamber 14 which is to be delivered to perfusion or another treatment. reference numeral 13 refers to temperature control.

In 2a, die eine Aufsicht au die erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt, haben gleiche Vorrichtungsmerkmale dieselben Bezugszeichen.In 2a showing a view of the device according to the invention, like device features have the same reference numerals.

2b zeigt in Seitenansicht t eine alternative Ausgestaltung der Vorratsbehälter. Bei dieser Ausführungsform sind die verschiedenen Vorratsgefäße 1, 1a, 1b übereinander gestapelt. 2 B shows in side view t an alternative embodiment of the reservoir. In this embodiment, the various storage vessels 1 . 1a . 1b stacked.

Im Folgenden soll die Erfindung in ihrer allgemeinen Form beschrieben werden.in the The invention will be described below in its general form become.

Erfindungsgemäß umfasst das Zuleitungssystem mindestens zwei Schichten von denen die erste Schicht eine als Strömungselement dienende Schicht 7 dient, in die mindestens zwei Kanäle 10, 10a, die in eine Mischkammer 11 münden, und ein Ausgangskanal 12 eingelassen sind.According to the invention, the supply system comprises at least two layers of which the first layer serves as a flow element layer 7 serves, in the at least two channels 10 . 10a placed in a mixing chamber 11 open, and an exit channel 12 are admitted.

Die als Strömungselement dienende Schicht 7 kann eine starre Platte sein, die gegossen wurde oder in die die Kanäle 10, 10a, die Mischkammer 11 und die Ausgangsleitung 12 eingefräst oder auf andere Weise eingelassen wurden.The serving as a flow element layer 7 may be a rigid plate that has been cast or into which the channels 10 . 10a , the mixing chamber 11 and the output line 12 milled or otherwise inserted.

Unter eingelassen im Sinne der Erfindung ist zu verstehen, dass Methoden angewendet worden sind, mit denen Vertiefungen in die das Strömungselement bildende Schicht 7 eingebracht werden, die Kanäle 10, 10a, die Mischkammer 11 sowie den Ausgangskanal 12 bilden. Diese können beispielsweise aber nicht beschränkend Gießen einer Schicht in Formen, Stanzen von Kanälen, der Mischkammer sowie der Ausgangsleitung oder Fräsen, Prägen derselben sein. Bekannte Verfahren sind Fotolithographie, Gießen, Präzisionsfräsen oder Drucken.For the purposes of the invention, "recessed" means that methods have been used with which recesses are formed in the layer forming the flow element 7 be introduced, the channels 10 . 10a , the mixing chamber 11 as well as the output channel 12 form. These may, however, be non-limiting, for example, pouring a layer into molds, punching channels, the mixing chamber and the output line or milling, embossing the same. Known methods are photolithography, casting, precision milling or printing.

Als Materialien kommen steife Materialien, wie Glas, Kunststoff, z. B. Polymethylmethacrylat (PMMA) PTFE oder andere Kunststoffe, sowie Metall, vorzugsweise Stahl in Betracht. Auf diese Schicht 7 ist die Deckschicht 8 aufgelegt, die mit der das Strömungselement bildende Schicht 7 flüssigkeitsabdichtend verbunden ist.As materials come stiff materials, such as glass, plastic, z. As polymethyl methacrylate (PMMA) PTFE or other plastics, and metal, preferably steel into consideration. On this layer 7 is the topcoat 8th placed on top of that forming the flow element layer 7 liquid-sealing connected.

Die Abdichtung kann durch eine elastische Zwischenschicht aus Gummi, Silikon oder Fett gewährleistet werden.The Sealing can be achieved by an elastic intermediate layer of rubber, Silicone or fat guaranteed become.

Vorzugsweise sind die Schichten 7 und 8 durch Mittel zum Zusammenhalten der Schichten miteinander befestigt. Diese Mittel zum Zusammenhalten können Verschraubungen oder Klemmen sein.Preferably, the layers are 7 and 8th fastened together by means for holding the layers together. These means of holding together can be screwed or clamped.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die als Strömungselement dienende Schicht 7 aus einem elastischen Material wie Gummi oder Silikon gegossen. Das hat den Vorteil, dass diese Schicht für jede Anwendung aus frischem unkontaminiertem Material unkompliziert kostengünstig und ohne großen Aufwand einzeln hergestellt werden kann. Dabei kann die Führung der Kanäle 10, 10a, 10b nach den für den jeweiligen Versuch gewünschten Bedingungen angefertigt werden. Die Herstellung kann mit einfachen bekannten Verfahren erfolgen, insbesondere kann die Schicht gegossen aber auch gefräst werden. Es werden Reinigungsarbeiten der als Strömungselement dienenden Schicht 7 für eine Wiederverwendung erspart.In a preferred embodiment, the serving as a flow element layer 7 made of an elastic material such as rubber or silicone. This has the advantage that this layer for each application of fresh uncontaminated material can be easily produced inexpensively and easily without great effort. It can be the leadership of the channels 10 . 10a . 10b be made according to the conditions desired for the particular experiment. The preparation can be carried out by simple known methods, in particular, the layer can be cast but also milled. There are cleaning work serving as a flow element layer 7 saved for reuse.

Die Verwendung eines elastischen Gussmaterials führt zu einer Abdichtung gegenüber der Deckschicht 8, so dass Abdichtmaterial eingespart werden kann.The use of a resilient casting material results in a seal against the cover layer 8th , so that sealing material can be saved.

Besteht die als Strömungselement dienende Schicht 7 aus einem elastischen Material, so kann diese durch eine weitere Schicht 9 gegen die Deckschicht 8 gepresst werden, damit sie gas- oder flüssigkeitsdicht gegen die Deckschicht 8 abschließt. Hierfür können die gleichen Mittel zum Zusammenhalten der Schichten 7 und 8 verwendet werden, wie bei der Ausführungsform bei der die ein Strömungselement dienende Schicht 7 aus starrem Material gebildet ist.Consists of serving as a flow element layer 7 made of an elastic material, so this can through another layer 9 against the topcoat 8th be pressed to gas or liquid-tight against the top layer 8th concludes. For this, the same means for holding the layers together 7 and 8th be used as in the embodiment in which the flow element serving layer 7 is formed of rigid material.

Für beide Ausführungsformen, nämlich der Verwendung einer starren oder elastischen Schicht als Strömungselement 7 gilt, dass diese für jede neue Anwendung individuell den Anforderungen des durchzuführenden Versuches angefertigt werden können. Die neu hergestellten als Strömungselement dienenden Schichten 7 können keimfrei bzw. unter sterilen Bedingungen hergestellt werden. Durch die Anordnungen der Schichten 7 und 8 wird die Flüssigkeitsströmung auf eine Ebene beschränkt, so dass sich der Rechenaufwand für die Berechnung des Strömungsverhaltens erheblich reduziert. Bei gerader Führung der Kanäle 10, 10a und/oder des Ausgangskanals 12 reduziert sich der Rechenaufwand weiter. Die Strömungswiderstände können daher leicht berechnet werden. Die einfache und preiswerte Möglichkeit eine als Strömungselement 7 Schicht für jeden Gebrauch neu zu fertigen ermöglicht eine Einmalverwendbarkeit der Schicht. Damit entfallt zusätzliche Reinigungsarbeit oder der Aufwand einer Sterilisierung. Die als Strömungselement dienende Schicht 7 ist einfach herzustellen, insbesondere, wenn sie aus einem Elastomer, wie beispielsweise Polydimethylsiloxan (PDMS) gegossen wird. Durch die Austauschbarkeit der Schicht 7 kann das Zuleitungssystem an die Anforderungen jedes Experiments angepasst werden.For both embodiments, namely the use of a rigid or elastic layer as a flow element 7 is that these can be customized for each new application to the requirements of the experiment to be performed. The newly manufactured layers serving as a flow element 7 can be manufactured germ-free or under sterile conditions. By the arrangements of the layers 7 and 8th the fluid flow is limited to one level, so that the computational effort for the calculation of the flow behavior is significantly reduced. With straight guidance of the channels 10 . 10a and / or the output channel 12 reduces the computational effort further. The flow resistance can therefore be easily calculated. The simple and inexpensive option as a flow element 7 Rebuilding layer for each use allows one-time use of the layer. This eliminates additional cleaning work or the expense of sterilization. The serving as a flow element layer 7 is easy to manufacture, especially when cast from an elastomer such as polydimethylsiloxane (PDMS). Due to the interchangeability of the layer 7 The supply system can be adapted to the requirements of each experiment.

Die als Strömungselement dienende Schicht 7 umfasst mindestens zwei Kanäle 10, 10a, die in der Anzahl frei wählbar sind. So können je nach experimentellen Erfordernissen beispielsweise 4, 7, 9 oder mehr Kanäle 10, 10a in die Schicht 7 eingelassen sein.The serving as a flow element layer 7 includes at least two channels 10 . 10a , which are freely selectable in number. Thus, depending on experimental requirements, for example, 4, 7, 9 or more channels 10 . 10a in the layer 7 be admitted.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Kanäle 10, 10a und oder der Ausgangskanal 12 mit Mitteln zum Unterbrechen des Flüssigkeitsstromes ausgestattet sein. Diese Mittel zum Unterbrechen des Flüssigkeitsstromes können Bohrungen in der Deckschicht 8 sein, welche sich über den Kanälen 10, 10a und/oder dem Ausgangskanal 12 befinden in die Stempel eingelassen sind, welche sich senken lassen um den Flüssigkeitsstrom entweder zu reduzieren oder ganz zu unterbrechen. Zu diesem Zweck können Druckknöpfe oder Verschraubungen vorgesehen sein, die sich in den Bohrungen befinden und die in Richtung der Kanäle 10, 10a ... und/oder des Ausgangskanals 12 herabgelassen oder hineingedreht werden. Bei den Mitteln zum Unterbrechen des Flüssigkeitsstromes kann es sich auch um Ventile handeln, welche zum Beispiel eine Elastomerschicht über der Deckschicht 8 und dem Kanal 10, 10a, 12 und/oder der Mischkammer so nach unten drückt, dass der Kanal geschlossen wird.In a further embodiment of the invention, the channels 10 . 10a and or the output channel 12 be equipped with means for interrupting the liquid flow. These means for interrupting the liquid flow may holes in the cover layer 8th which are above the channels 10 . 10a and / or the output channel 12 are embedded in the stamp, which can be lowered to either reduce the flow of liquid or interrupt completely. For this purpose, snaps or screws can be provided, which are located in the holes and in the direction of the channels 10 . 10a ... and / or the output channel 12 lowered or screwed in. The means for interrupting the liquid flow can also be valves which, for example, comprise an elastomer layer over the cover layer 8th and the channel 10 . 10a . 12 and / or the mixing chamber presses down so that the channel is closed.

Die Deckschicht 8 kann aus transparentem oder durchsichtigem Material, wie PMMA, Glas oder durchsichtigem Kunststoff gefertigt sein. Das hat den Vorteil, dass die die Kanäle 10, 10a, 10b, die Mischkammer 11 und den Ausgangskanal 12 durchströmende Flüssigkeit beobachtet werden kann um Blasenbildung festzustellen, die die Flüssigkeitströmung beeinträchtigten könnte. Damit wird ein rechtzeitiges Eingreifen in den Versuchsverlauf möglich.The cover layer 8th Can be made of transparent or transparent material, such as PMMA, glass or transparent plastic. This has the advantage of having the channels 10 . 10a . 10b , the mixing chamber 11 and the output channel 12 flowing liquid can be observed to detect blistering, which could affect the flow of liquid. This allows timely intervention in the course of the experiment.

Die das Strömungselement bildende Schicht 7 kann ebenfalls aus transparentem oder durchsichtigem Material bestehen. Grundsätzlich können die gleichen Materialien eingesetzt werden wie bei der Deckschicht, jedoch ist durchsichtiges bzw. transparentes Silikon besonders bevorzugt. Das hat ebenfalls zur Folge, dass die die Kanäle 10, 10a, 10b, die Mischkammer 11 und den Ausgangskanal 12 durchströmende Flüssigkeit beobachtet werden kann um z. B. Blasenbildung festzustellen, die die Flüssigkeitsströmung beeinträchtigt.The layer forming the flow element 7 may also be made of transparent or transparent material. In principle, the same materials can be used as in the cover layer, but transparent or transparent silicone is particularly preferred. This also has the consequence that the channels 10 . 10a . 10b , the mixing chamber 11 and the output channel 12 flowing liquid can be observed to z. B. blistering that affects the flow of liquid.

Analog kann auch die Schicht 9 transparent oder durchsichtig sein. Die Vorteile sind die gleichen, wie bei den Schichten 7 und 8.Analog can also be the layer 9 be transparent or transparent. The benefits are the same as with the layers 7 and 8th ,

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann sich hinter der Mischkammer 11 im Ausgangskanal 12 eine weitere Kammer befinden, welche die Probe aufnimmt, die der Perfusion zuzuführen ist.In a further preferred embodiment may be behind the mixing chamber 11 in the output channel 12 another chamber which receives the sample to be perfused.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit Detektionsmitteln ausgestattet sein, welche bestimmte Observablen der Probe in der Kammer in der Ausgangsleitung 12 detektieren, die der Perfusion zugeführt wird.The device according to the invention may be equipped with detection means which detect certain observables of the sample in the chamber in the outlet conduit 12 detect that is being perfused.

Hierzu kann ein optischer Detektor vorgesehen sein, der Veränderungen der sich in der Kammer befindlichen Probe detektiert und gegebenenfalls als Film speichert. In diesem Fall muss mindestens die Deckschicht 8 und/oder die untere Schicht 9 durchsichtig sein, damit eine optische Beobachtung möglich ist. Im Fall der optischen Beobachtung können auch alle Schichten 7, 8, 9 durchsichtig sein.For this purpose, an optical detector may be provided which detects changes in the sample located in the chamber and optionally stores them as a film. In this case, at least the topcoat must 8th and / or the lower layer 9 be transparent, so that an optical observation is possible. In the case of optical observation, all layers can also be used 7 . 8th . 9 be transparent.

Weiterhin kann die sich im Ausgangskanal 12 befindende Kammer mit anderen Detektoren ausgestattet sein, welche elektrische oder magnetische Messungen ermöglichen.Furthermore, it can be in the output channel 12 be equipped with other detectors, which allow electrical or magnetic measurements.

Als Detektoren kommen dann Elektroden, Ampersonden oder Mittel zur Impedanzmessung zum Einsatz. Weiterhin können für magnetische Messungen Hall-Sensoren oder Squids zum Einsatz kommen.When Detectors then come to electrodes, Ampersonden or means for impedance measurement Commitment. Furthermore you can for magnetic Measurements Hall sensors or squids are used.

Bei nicht-optischen Messungen an der Probe ist die durchsichtige Ausgestaltung der Schichten 7 und/oder 8 und/oder 9 fakultativ.For non-optical measurements on the sample, the transparent design of the layers 7 and or 8th and or 9 optional.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat wenigstens ein Teil der Kanäle 10, 10a, und/oder der Ausgangskanal 12 eine Querschnittsgeometrie, bei der die Breite der eingelassenen Kanäle 10, 10a und/oder des Ausgangskanals 12 größer ist als die Tiefe. Diese Querschnittsgeometrie hat den Vorteil, dass ein besonders guter Wärmaustausch mit der Umgebung stattfindet. Der Querschnitt der Kanäle 10, 10a, und/oder des Ausgangskanals 12 ist dann beispielsweise rechteckig, wobei die Tiefe kleiner ist als die Breite des Querschnitts oder der Querschnitt bildet eine flache Rinne mit Rundungen.In an advantageous embodiment of the invention has at least a portion of the channels 10 . 10a , and / or the output channel 12 a cross-sectional geometry in which the width of the recessed channels 10 . 10a and / or the output channel 12 is greater than the depth. This cross-sectional geometry has the advantage that a particularly good heat exchange with the environment takes place. The cross section of the channels 10 . 10a , and / or the output channel 12 is then, for example, rectangular, wherein the depth is smaller than the width of the cross section or the cross section forms a shallow groove with curves.

In einer Ausführungsform kann der Ausgangsbereich des Ausgangskanals 12 breit ausgelegt sein, so dass es zu einem besonders guten Wärmeaustausch kommt.In one embodiment, the output region of the output channel 12 be designed broad, so that it is a particularly good heat exchange of mes-

Diese Querschnittsgeometrie hat den Vorteil, dass ein besonders guter Wärmeaustausch mit der Umgebung stattfindet, was eine gezielte und effiziente Temperierung begünstigt.These Cross-sectional geometry has the advantage of being a particularly good heat exchange takes place with the environment, resulting in a targeted and efficient tempering favored.

Tiefe Kanälen 10, 10a, und/oder ein tiefer Ausgangskanal 12 hat den Vorteil, dass ein besonders guter Durchfluss möglich ist. Bei einem tiefen Kanal oder einem tiefen Ausgangskanal ist das Verhältnis zwischen Tiefe und Breite beispielsweise 1 oder größer. Der Querschnitt kann dabei auch Rundungen aufweisen. Zwischen großem Wärmeaustausch und kleinem Strömungswiderstand muss entsprechend der Anwendung abgewogen werden.Deep channels 10 . 10a , and / or a low output channel 12 has the advantage that a particularly good flow is possible. For example, with a deep channel or channel, the depth-to-width ratio is 1 or greater. The cross section may also have curves. Between large heat exchange and small flow resistance must be weighed according to the application.

Zur Temperierung kann eine Heizplatte oder ein Kühlelement z. B. ein Peltierelement oder andere Temperiermittel, wie temperierte Flüssigkeitsströme eingebracht werden, die für die gewünschte Temperatur sorgen. Die Temperiermittel können beispielsweise zwischen die das Strömungselement bildende Schicht 7 und die Schicht 9 aber auch an anderen Stellen wie beispielsweise in der Deckschicht 8 oder der unteren Schicht 9 aufgebracht oder eingelassen sein. Die Temperiermittel können je nach Wunsch im Bereich der Kanäle 10, 10a, 10b und/oder im Bereich der Mischkammer 11 und/oder im Bereich der Ausgangsleitung 12 beispielsweise zwischen der Schicht 9 und der das Strömungselement bildenden Schicht 7 angebracht sein. Es ist auch möglich zusätzliche Leitungen in die das Strömungselement bildende Schicht 7 und/oder die Deckschicht 8 und/oder die Schicht 9 einzubringen, welche eine Zirkulation von Temperierflüssigkeiten ermöglichen. Verschiedene Kanäle 10, 10a, 10b können auch auf unterschiedlichen Temperaturen gehalten werden. Erwünschte Temperaturen sind physiologische Temperaturen die in der Regel höher als 32°C sind, beispielsweise 37°C. Jedoch können alle interessierenden Temperaturbereiche eingestellt werden. Beispielsweise können auch Temperaturen unter 0°C aber auch hohe Temperaturen z. B. 80°C gewählt werden. Werden Flüssigkeiten beispielsweise lebenden Zellen als Substrat zugeführt, so können auch für die jeweiligen Zellen extreme Temperaturen gewählt werden um deren Reaktion zu untersuchen.For temperature control, a hot plate or a cooling element z. As a Peltier element or other temperature control, such as tempered liquid streams are introduced, which provide the desired temperature. The tempering, for example, between the flow-forming layer 7 and the layer 9 but also in other places such as in the top layer 8th or the lower layer 9 be applied or embedded. The temperature control can be as desired in the range of channels 10 . 10a . 10b and / or in the area of the mixing chamber 11 and / or in the region of the output line 12 for example, between the layer 9 and the flow element forming layer 7 to be appropriate. It is also possible additional lines in the flow element forming layer 7 and / or the cover layer 8th and / or the layer 9 to introduce, which allow a circulation of Temperierflüssigkeiten. Different channels 10 . 10a . 10b can also be kept at different temperatures. Desirable temperatures are physiological temperatures which are generally higher than 32 ° C, for example 37 ° C. However, all temperature ranges of interest can be adjusted. For example, temperatures below 0 ° C but also high temperatures z. B. 80 ° C can be selected. For example, if liquids are supplied to living cells as a substrate, extreme temperatures can also be selected for the respective cells in order to investigate their reaction.

Die Kanäle 10, 10a, 10b stehen über Zuleitungen 4, 4a, 4b mit den Vorratsbehältern 1, 1a, 1b in Verbindung.The channels 10 . 10a . 10b stand over supply lines 4 . 4a . 4b with the storage containers 1 . 1a . 1b in connection.

Die Zuleitungen 4, 4a, 4b können durch die Ventile 5, 5a, 5b von den Kanälen 10, 10a, 10b ... abgesperrt werden. Als Ventile werden vorzugsweise Magnetventile eingesetzt.The supply lines 4 . 4a . 4b can through the valves 5 . 5a . 5b from the channels 10 . 10a . 10b ... be shut off. As valves solenoid valves are preferably used.

Die Vorratsbehälter 1, 1a, 1b können nebeneinander oder im Wesentlichen nebeneinander angeordnet sein.The reservoir 1 . 1a . 1b can be arranged side by side or substantially next to each other.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Vorratsbehälter 1, 1a, 1b übereinander gestapelt und weiterhin bevorzugt von einer flachen Geometrie. Die flache Geometrie hat zur Folge, dass die sich in dem Vorratsbehälter ausbildende Flüssigkeitsoberfläche vergleichsweise groß ist, gegenüber einer Geometrie mit einer größeren Tiefe im Verhältnis zur Bodenfläche. Dadurch bildet die Flüssigkeit eine große Oberfläche aus, welche in optimalem Austausch mit der sie umgebenden Gasphase steht. Dadurch kann eine maximale Sättigung der Flüssigkeit mit dem sie umgebenden Gas erreicht werden. Das ist insbesondere dann vom Vorteil, wenn die Flüssigkeit definierte gelöste Gasanteile beinhalten soll. Beispiele für Gaszusammensetzungen sind Mischungen mit definiertem Sauerstoffgehalt und/oder definiertem CO2-Gehalt zur pH-Pufferung. Weitere Gase sind Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid, Ammoniak, Stickstoff oder künstliche Luft.In a preferred embodiment, the reservoirs 1 . 1a . 1b stacked on top of each other and further preferably of a flat geometry. The result of the flat geometry is that the liquid surface forming in the reservoir is comparatively large compared to a geometry having a greater depth in relation to the bottom surface. As a result, the liquid forms a large surface, which is in optimal exchange with the surrounding gas phase. As a result, a maximum saturation of the liquid can be achieved with the surrounding gas. This is particularly advantageous if the liquid is to contain defined dissolved gas fractions. Examples of gas compositions are mixtures with defined oxygen content and / or defined CO 2 content for pH buffering. Other gases include hydrogen sulfide, sulfur dioxide, ammonia, nitrogen or artificial air.

Die Ventile 5, 5a, 5b können so ausgestaltet sein, dass eine wahlweise Rückführung der zu fördernden Flüssigkeit zu den Vorratsbehältern 1, 1a, 1b möglich ist.The valves 5 . 5a . 5b can be designed so that an optional return of the liquid to be conveyed to the storage containers 1 . 1a . 1b is possible.

Die Vorratsbehälter 1, 1a, 1b sind an eine Druckquelle 2 angeschlossen. Diese Druckquelle ist vorzugsweise ein unter Druck stehender Gasvorrat oder ein eine Pumpe mit Druckbehälter der mit Gas gefüllt ist. Dabei kann jeder Vorratsbehälter 1 an jeweils eine Druckquelle angeschlossen sein oder mindestens zwei Vorratsbehälter sind an eine Druckquelle angeschlossen. Der Anschluss der Vorratsbehälter an eine Gasquelle ermöglicht die Versorgung der Flüssigkeit für einen Kanal 10 mit dem jeweils gewünschten Gas mit dem die Flüssigkeit beaufschlagt werden soll. Verschiedene Flüssigkeitsströme entsprechend verschiedenen Kanälen 10, 10a, 10b können mit unterschiedlichen Gasen und/oder Drucken beaufschlagt werden. Dafür sind als Druckquellen Gasvorratsgefäße unterschiedliche Befüllung vorgesehen. Als Gase kommen insbesondere CO2, oder Sauerstoff, Stickstoff aber auch andere Gase in Betracht.The reservoir 1 . 1a . 1b are connected to a pressure source 2 connected. This pressure source is preferably a pressurized gas supply or a pump with pressure vessel which is filled with gas. In this case, each reservoir 1 be connected to a respective pressure source or at least two reservoirs are connected to a pressure source. The connection of the reservoir to a gas source allows the supply of liquid for a channel 10 with the respective desired gas with which the liquid is to be applied. Different liquid streams corresponding to different channels 10 . 10a . 10b can be acted upon with different gases and / or pressures. For gas storage vessels are different filling provided as pressure sources. As gases are in particular CO 2 , or oxygen, nitrogen but also other gases into consideration.

Zur Druckregulierung zwischen der Druckquelle 2 und den Vorratsbehältern 1, 1a sind Ventile 3, 3a, 3b vorgesehen. Auch die Ventile 3, 3a, 3b sind vorzugsweise Magnetventile. Insbesondere durch Druckregulierungsmodule, insbesondere Magnetventile kann eine besonders genaue Druckregulierung realisiert werden. Durch eine gesteuerte Druckregulierung kann die Belastung und damit die Beeinträchtigung von Gewebe bei der Versuchsdurchführung minimiert werden. Schwankungen der Durchflussraten, insbesondere beim Umschalten von Flüssigkeiten oder Gasen können so ausgeschlossen werden, so dass kontinuierliche Versuchsbedingungen aufrechterhalten werden können. Werden mindestens zwei Vorratsbehälter 1, 1a an eine Druckquelle angeschlossen, so können die diesen Vorratsbehältern 1, 1a zugeordneten Kanäle 10, 10a mit dem gleichen Gas und dem gleichen Druck beaufschlagt werden.For pressure regulation between the pressure source 2 and the storage containers 1 . 1a are valves 3 . 3a . 3b intended. Also the valves 3 . 3a . 3b are preferably solenoid valves. In particular, by pressure regulating modules, in particular solenoid valves, a particularly accurate pressure regulation can be realized. Controlled pressure regulation can minimize the stress and thus the impairment of tissue during the experiment. Fluctuations in flow rates, especially when switching liquids or gases, can thus be ruled out, allowing for continuous experimentation can be maintained. Be at least two reservoirs 1 . 1a connected to a pressure source, so can these reservoirs 1 . 1a assigned channels 10 . 10a be charged with the same gas and the same pressure.

Die Magnetventile können angesteuert werden, so dass eine Strömungskonstanz oder eine gezielte Variation ermöglicht wird.The Solenoid valves can be controlled so that a flow constant or a targeted Variation allows becomes.

Das erfindungsgemäße Zuleitungssystem kann beispielsweise für folgende Anwendungen eingesetzt werden.

  • – Perfusion für olfaktorisches Gewebe, wobei schnell und präzise zwischen 8 oder mehr verschiedene Geruchsstoffe enthaltene Lösungen geschaltet werden soll. Die Sandwich-Struktur des Zuleitungssystem erlaubt schnelles Schalten und leichtes und sehr schnelles Auswechseln der mit der Lösung in Kontakt stehenden Komponenten (Kontamination).
  • – Patch-Clamp an Retina-Gewebe benötigt mind. 32 Grad Celsius wobei CO2 und O2 nicht mehr ausreichend in Lösung gehalten werden können. Erhöhter Druck würde dies ermöglichen.
  • – Intestinalgewebe zur Untersuchung von Krebsentstehung.
  • – Zellkultur in Mikrosystemen.
The feed system according to the invention can be used for example for the following applications.
  • - Perfusion for olfactory tissue, where quick and precise between 8 or more different odorous substances contained solutions to be switched. The sandwich structure of the delivery system allows fast switching and easy and very quick replacement of the components in contact with the solution (contamination).
  • - Patch clamp on retina tissue requires at least 32 degrees Celsius, whereby CO 2 and O 2 can no longer be sufficiently kept in solution. Increased pressure would allow this.
  • - Intestinal tissue for the study of carcinogenesis.
  • - cell culture in microsystems.

Als Untersuchungsobjekte können alle möglichen interessierenden Stoffe insbesondere biologisches Material eingesetzt werden, je nach Fragestellung.When Investigation objects can all possible substances of interest, in particular biological material depending on the question.

Beispiele für Untersuchungsobjekte sind Zellkulturen, auch unter ungewöhnlichen Druck und Temperaturbedingungen, biologisches Gewebe, zu behandelnde Oberflächen, unterschiedliche organische oder anorganische Materialien, beispielsweise bei der Kristallzüchtung.Examples for examination objects are cell cultures, even under unusual pressure and temperature conditions, biological tissue, surfaces to be treated, different organic or inorganic materials, for example, in crystal growth.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst vorteilhafter Weise nur zwei oder drei Elemente, nämlich die Schichten 7, 8, und 9 an Stelle von einer Vielzahl von Schläuchen, welche umständlich zu handhaben sind und die im Stand der Technik aufgeführten Nachteile besitzen. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Vorrichtung kompakt und weist auch bei erhöhten Drucken von beispielsweise 7 bar eine gute Betriebssicherheit auf. Die Abmessungen können je nach Bedarf variieren, jedoch können die erfindungsgemäß zusammengefügten Schichten Abmessungen in der Größenordnung im Millimeter- oder Zentimeterbereich hinsichtlich der Seitenlängen haben.The device according to the invention advantageously comprises only two or three elements, namely the layers 7 . 8th , and 9 instead of a variety of hoses, which are cumbersome to handle and have the disadvantages listed in the prior art. In particular, the device according to the invention is compact and has good operational reliability even at elevated pressures of, for example, 7 bar. The dimensions may vary as required, but the layers joined together according to the invention may have dimensions of the order of a millimeter or centimeter in terms of side lengths.

Das Strömungselement 7 kann Durchflüsse von typischerweise wenigen μl/min bis 100 ml/min je nach Kanalgeometrie und Druck ermöglichen.The flow element 7 can allow flow rates of typically a few μl / min to 100 ml / min depending on channel geometry and pressure.

Beispiel:Example:

Der erste Teil besteht aus mehreren Vorratsbehältern, welche die Flüssigkeiten (Nährlösung, Puffer, Pharmaka etc.) enthalten. Der zweite Teil besteht aus einem sehr kompakten schichtweise aufgebauten dreikomponentigen System. Es vereint elektrisch steuerbare Ventile, eine miniaturisierte Mischkammer und eine Temperaturregulierung und kann problemlos in die verschiedensten, bereits vorhandenen Versuchsaufbauten (Patch-clamp-Setup, konfokale Mikroskope, Two-Photon-Mikroskope) integriert werden. Über die Ventile können Flüssigkeiten aus den Vorratsbehältern selektiert und in die Perfusionskammer geleitet werden.Of the first part consists of several storage tanks containing the liquids (Nutrient solution, buffer, Pharmaceuticals, etc.). The second part consists of a very compact layered three-component system. It combines electrically controllable valves, a miniaturized mixing chamber and a temperature regulation and can easily in the most diverse, existing experimental setups (patch-clamp setup, confocal Microscopes, two-photon microscopes). About the Valves can liquids from the storage containers be selected and passed into the perfusion chamber.

Druckregulierte VorratsbehälterPressure regulated storage tanks

Die Flüssigkeiten werden durch pneumatischen Druck aus den Vorratsbehältern gepresst. Ein pneumatisches Drucksystem erlaubt eine sehr präzise Strömungsregulation, und gleichzeitig die Begasung etwa mit CO2-O2 bei 37 Grad (physiologische Bedingungen) bei erhöhten Druckes (erhöht Gasaufnahmekapazität). Darüber hinaus ist man dadurch von der erhöht platzierten voluminösen Anordnung der traditionellen hydrostatischen Strömungskontrolle unabhängig.The liquids are pressed out of the storage containers by pneumatic pressure. A pneumatic pressure system allows a very precise flow regulation, and at the same time the fumigation with CO 2 -O 2 at 37 degrees (physiological conditions) at elevated pressure (increases gas absorption capacity). In addition, one is thereby independent of the elevated placed voluminous arrangement of traditional hydrostatic flow control.

Perfusionssystemperfusion

  • Designkriterien: Einfachheit, Kompaktheit, Schnelligkeit, FlexibilitätDesign criteria: simplicity, compactness, speed, flexibility

  • – Das System ist aus nur 3 Komponenten schichtartig aufgebaut: Kontrollelement, Strömungselement, Heizelement. Der Zusammenbau ist einfach.- The System is made up of only 3 components layered: control element, Flow element, Heating element. The assembly is easy.
  • – Die flache Anordnung der Kanäle erlaubt eine schnelle und einfache Realisierung komplexer Kanalsysteme. Dabei muss nur eine einzige Komponente hergestellt werden: das Strömungselement.- The flat arrangement of the channels allows fast and easy realization of complex channel systems. Only one component has to be produced: the flow element.
  • – Die flache Anordnung erlaubt direkte Integration von Perfusionssystem, Perfusionskammer und anderer Elemente.- The flat arrangement allows direct integration of perfusion system, Perfusion chamber and other elements.
  • – Die flache Anordnung erlaubt eine effiziente Simulation der Strömung und korrektes Design vor Realisation.- The flat arrangement allows efficient simulation of the flow and correct design before realization.
  • – Die Elastomerschicht hat Doppelfunktion: Träger des Kanalsystems und Dichtung.- The Elastomer layer has dual function: Carrier of the channel system and seal.
  • – Das Strömungselement ist bei Kontamination oder gewünschtem Kanalsystemwechsel leicht ersetzbar. Dessen Herstellung ist einfach und kann von fachfremden Personen durchgeführt werden.- The flow element is in case of contamination or desired Channel system change easily replaceable. Its production is simple and can be performed by non-experts.
  • – Das Kanalsystem kann beliebig gestaltet werden und mit Standardtechniken hergestellt werden.- The Channel system can be arbitrarily designed and with standard techniques getting produced.
  • – Um ein möglichst schnelles und artefaktfreies Schalten und Mischen zu gewährleisten, werden miniaturisierte und elektrisch steuerbare Ventile eingesetzt.- For the fastest possible and artifact-free To ensure switching and mixing, miniaturized and electrically controllable valves are used.
  • – Aufgrund der Kompaktheit und der geringen Flüssigkeitsmengen in den Mikrokanälen ist der Wärmeübertrag auf die durchfließende Lösung erheblich besser. Die Temperaturkontrolle wird daher effizienter und stabiler.- Due the compactness and the small amounts of liquid in the microchannels the heat transfer on the flowing through solution considerably better. Temperature control therefore becomes more efficient and more stable.
  • – Die Kompaktheit vereinfacht die Integration z. B. in Mikroskopaufbauten.- The Compactness simplifies the integration z. B. in microscope assemblies.
  • – kleine Flüssigkeitsmengen lassen sich schneller und präziser schalten.- small amounts of liquid can be faster and more precise turn.
  • – Die Temperaturkontrolle wird daher effizienter und stabiler.- The Temperature control therefore becomes more efficient and stable.
  • – Die Kompaktheit vereinfacht die Integration z. B. in Mikroskopaufbauten.- The Compactness simplifies the integration z. B. in microscope assemblies.

Aufgrund der Kompaktheit und der geringen Flüssigkeitsmengen in den Mikrokanälen ist der Wärmeübertrag auf die durchfließende Lösung besser. Der erste Teil besteht aus mehreren Vorratsbehältern, welche die Flüssigkeiten (Nährlösung, Puffer, Pharmaka etc.) enthalten. Der zweite Teil besteht aus einem sehr kompakten schichtweise aufgebauten dreikomponentigen System. Es vereint elektrisch steuerbare Ventile, eine miniaturisierte Mischkammer und eine Temperaturregulierung und kann problemlos in die verschiedensten, bereits vorhandenen Versuchsaufbauten (Patch-clamp-Setup, konfokale Mikroskope, Two-Photon-Mikroskope) integriert werden. Über die Ventile können Flüssigkeiten aus den Vorratsbehältern selektiert und in die Perfusionskammer geleitet werden.by virtue of the compactness and the small amounts of liquid in the microchannels the heat transfer on the flowing through solution better. The first part consists of several storage tanks, which the liquids (Nutrient solution, buffer, pharmaceuticals etc.). The second part consists of a very compact layered three-component system. It combines electrically controllable Valves, a miniaturized mixing chamber and a temperature control and can easily in the most diverse, already existing Experimental setups (patch-clamp setup, confocal microscopes, two-photon microscopes) to get integrated. about the valves can liquids from the storage containers be selected and passed into the perfusion chamber.

Claims (21)

Zuleitungssystem umfassend mindestens zwei Zuleitungen zu einer Mischkammer die über eine Ausgangsleitung verfügt, dadurch gekennzeichnet, dass Zuleitungssystem durch ein Schichtsystem aus mindestens zwei Schichten gebildet wird, von denen die erste Schicht (7) ein Strömungselement ist, in welches die Mischkammer (11), mindestens zwei Kanäle (10, 10a) die in die Mischkammer (11) führen sowie ein Ausgangskanal (12), der von der Mischkammer (11) zu einer Probe oder einem Substrat führt, eingelassen sind und die zweite Schicht (8) auf die erste Schicht (7) abdichtend aufgebracht istSupply system comprising at least two supply lines to a mixing chamber which has an output line, characterized in that supply system is formed by a layer system of at least two layers, of which the first layer ( 7 ) is a flow element into which the mixing chamber ( 11 ), at least two channels ( 10 . 10a ) into the mixing chamber ( 11 ) and an output channel ( 12 ) coming from the mixing chamber ( 11 ) leads to a sample or a substrate, are embedded and the second layer ( 8th ) on the first layer ( 7 ) is applied sealingly Zuleitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die als Strömungselement dienende Schicht (7) aus einem starren Material besteht und mit Befestigungsmitteln an der Deckschicht 8 Flüssigkeitsdicht befestigt ist.Feed line system according to claim 1, characterized in that the serving as a flow element layer ( 7 ) consists of a rigid material and with fasteners on the cover layer 8th Liquid-tight is attached. Zuleitungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als Strömungselement dienende Schicht (7) aus Metall, Edelstahl, Glas, Kunststoff oder PMMA besteht.Supply line system according to claim 2, characterized in that the serving as a flow element layer ( 7 ) made of metal, stainless steel, glass, plastic or PMMA. Zuleitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die als Strömungselement dienende Schicht (7) aus einem elastischen Material besteht, und durch eine weitere Schicht (9) durch Befestigungsmittel an die Deckschicht (8) abdichtend angedrückt wird.Feed line system according to claim 1, characterized in that the serving as a flow element layer ( 7 ) consists of an elastic material, and by another layer ( 9 ) by attachment means to the cover layer ( 8th ) is pressed sealingly. Zuleitungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das die als Strömungselement dienende Schicht (7) aus Gummi, Silikon oder PDMS besteht.Supply system according to claim 4, characterized in that the serving as a flow element layer ( 7 ) consists of rubber, silicone or PDMS. Zuleitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Schichten aus der Gruppe – als Strömungselement dienende Schicht (7), – Deckschicht (8) – weitere Schicht (9) mit der die als Strömungselement dienende Schicht (7) durch Befestigungsmittel an die Deckschicht (8) abdichtend angedrückt wird, aus transparentem oder durchsichtigem Material besteht.Supply system according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one of the layers from the group serving as a flow element layer ( 7 ), - cover layer ( 8th ) - further layer ( 9 ) with which serving as a flow element layer ( 7 ) by attachment means to the cover layer ( 8th ) is pressed sealingly, made of transparent or transparent material. Zuleitungssystem nach eine der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte wenigstens eines Teils der Kanäle (10, 10a) und/oder der Ausgangskanals in der Breite eine größere Abmessung haben als in der Tiefe.Supply line system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cross-sections of at least a part of the channels ( 10 . 10a ) and / or the output channel have a larger dimension in width than in depth. Zuleitungssystem nach eine der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte wenigstens eines Teils der Kanäle (10, 10a) und/oder der Ausgangskanals in der Tiefe eine größere Abmessung haben als in der Breite.Supply line system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the cross-sections of at least part of the channels ( 10 . 10a ) and / or the output channel in the depth have a larger dimension than in the width. Zuleitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet; dass es mit Mitteln zum Temperieren von Flüssigkeitsströmen ausgestattet ist, die mindestens einen Teil der Kanäle (10, 10a) und/oder den Ausgangskanal (12) und/oder die Mischkammer 11 temperieren.Supply system according to one of claims 1 to 8 characterized; that it is equipped with means for controlling the temperature of liquid streams which cover at least part of the channels ( 10 . 10a ) and / or the output channel ( 12 ) and / or the mixing chamber 11 temper. Zuleitungssystem nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiermittel mindestens eine Komponente aus der Gruppe bestehend aus Peltierelement, Heizplatte, flüssigkeitsführende Kanäle oder Leitungen ist.Supply system according to claim 9, characterized that the temperature control agent at least one component from the group consisting of Peltier element, heating plate, fluid-carrying channels or lines. Zuleitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Kanäle (10, 10a), und/oder der Ausgangskanal (12) mit Mitteln zum Unterbrechen des Flüssigkeitsstromes ausgestattet ist.Supply system according to one of claims 1 to 10, characterized in that at least a part of the channels ( 10 . 10a ), and / or the output channel ( 12 ) is equipped with means for interrupting the liquid flow. Zuleitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Kanäle (10, 10a), über Zuleitungen (4, 4a) mit einem Vorratsbehälter (1, 1a) verbunden ist.Supply system according to one of claims 1 to 11, characterized in that at least a part of the channels ( 10 . 10a ), via supply lines ( 4 . 4a ) with a storage container ( 1 . 1a ) connected is. Zuleitungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitungen (4, 4a) mit Ventilen (5, 5a) ausgestattet sind.Supply system according to claim 12, characterized in that the supply lines ( 4 . 4a ) with valves ( 5 . 5a ) are equipped. Zuleitungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (5, 5a) eine Rückführung eines Flüssigkeitsstromes von dem Vorratsbehälter (1, 1a) zu dem Zuleitungssystem zurück in die Vorratsbehälter ermöglichen.Supply system according to claim 13, characterized in that the valves ( 5 . 5a ) a return of a liquid flow from the reservoir ( 1 . 1a ) to the supply system back into the reservoir. Zuleitungssystem nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorratsbehälter (1, 1a, 1b) eine flache Geometrie aufweisen und gestapelt sind.Supply system according to one of claims 12 to 14, characterized in that the storage container ( 1 . 1a . 1b ) have a flat geometry and are stacked. Zuleitungssystem nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, die Vorratsbehälter (1, 1a) an eine Druckquelle (2, 2a) angeschlossen sind.Supply system according to one of claims 12 to 15, characterized in that the storage container ( 1 . 1a ) to a pressure source ( 2 . 2a ) are connected. Zuleitungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckquelle (2, 2a) ein Vorratsbehälter (1, 1a) mit einem Gas- oder Flüssigkeitsvorrat umfasst.Supply system according to claim 16, characterized in that the pressure source ( 2 . 2a ) a storage container ( 1 . 1a ) with a gas or liquid reservoir. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass alle Vorratsbehälter (1, 1a) an eine einzige Druckquelle (2) angeschlossen sind.Apparatus according to claim 16 or 17, characterized in that all storage containers ( 1 . 1a ) to a single pressure source ( 2 ) are connected. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Vorratsbehälter (1, 1a) an verschiedene Druckquellen (2, 2a) angeschlossen sind.Apparatus according to claim 16 or 17, characterized in that at least two storage containers ( 1 . 1a ) to different pressure sources ( 2 . 2a ) are connected. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Ausgangsleitung (12) eine Kammer befindet, welche die Probe aufnehmen kann.Device according to one of claims 1 to 19, characterized in that in the output line ( 12 ) is a chamber which can receive the sample. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie über Detektoren verfügt, welche optische und/oder elektrische und/oder magnetische Messungen an der Probe in der Kammer nach Anspruch 19 ermöglichen.Device according to claim 20, characterized in that that they over Has detectors, which optical and / or electrical and / or magnetic measurements at the sample in the chamber according to claim 19 allow.
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