DE102010049037B4

DE102010049037B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung der Füllstandshöhe einer Flüssigkeit zur Überwachung eines Dispense/Aspirate-Prozesses in Reaktionsgefäßen

Info

Publication number: DE102010049037B4
Application number: DE102010049037.7A
Authority: DE
Inventors: Michael Burkart; Martin Trump
Original assignee: Stratec Biomedical AG
Current assignee: Stratec Se De
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2010-10-21
Publication date: 2020-11-19
Anticipated expiration: 2030-10-22
Also published as: DE102010049037A1; US20120096940A1; US8689625B2

Abstract

Vorrichtung zur Erfassung einer Füllstandshöhe einer Flüssigkeit in einem Dispense/Aspirate-Prozess in Reaktionsgefäßen wie einer Mikrotiterplatte (10) mit wenigstens einer Kavität, mit wenigstens einem der wenigstens einen Kavität zugeordneten Füllstandssensor und einer Auswerteeinheit (12) zum Auswerten der vom Füllstandssensor vermittelten Signale zur Bestimmung der Füllstandhöhe, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens einen Kavität jeweils ein von der Kavität gesonderter, nach unten geschlossener Aufnahmekörper (13) für eine Aufnahme der Flüssigkeit zugeordnet ist, entlang dessen Außenseite einer Wandung (13a) wenigstens ein Thermistor (15) ohne Kontakt mit der Flüssigkeit als Füllstandssensor vorgesehen ist, und dass die Auswerteeinheit (12) eine Temperaturbeeinflussung des Thermistors (15) beim Dispensieren, Aspirieren oder Verweilen der Flüssigkeit im Aufnahmekörper zur Erfassung der Füllstandhöhe auswertet.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung der Füllstandshöhe einer Flüssigkeit zur Überwachung eines Dispense/Aspirate-Prozesses in Reaktionsgefäßen mittels eines Füllstandssensors nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein entsprechendes Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 6.
Stand der Technik
Als Teil medizinisch-technischer Geräte werden Reaktionsgefäße wie Mikrotiterplatten als Laborgerät zur Untersuchung von Eigenschaften verwendet. Die meist rechteckigen Mikrotiterplatten bestehen meist aus Kunststoff, für spezielle Anwendungen auch aus Glas. Sie enthalten viele voneinander isolierte Kavitäten, auch Wells genannt in Reihen und Spalten. Diese Mikrotiterplatten müssen regelmäßig gewaschen werden. Eine derartige Waschvorrichtung ist z.B. aus der EP 1 605 245 A2 bekannt, wobei Temperatursensoren und Füllstandssensoren verwendet werden, das Hauptaugenmerk jedoch auf dem mehrstufigen Waschvorgang liegt. Üblicherweise wird durch einen Mikroplattenwascher Flüssigkeit in die Mikrotiterplatte gegeben und später wieder abgesaugt. Da Mikrotiterplatten üblicherweise eine Vielzahl von Wells aufweisen, (üblich sind z.B. eine Anzahl von 6, 12, 24, 96, 384, 1536 Wells) erfolgt das Waschen über einen Waschkopf, der die Flüssigkeit z.B. auf mehrere Wells gleichzeitig verteilt. Das Durchströmen der Flüssigkeit durch den Waschkopf und dessen Verteilung auf z.B. zwei Achterreihen (16 Kanäle) wird nicht überwacht. Die Überwachung, ob und wie viel Flüssigkeit durch jeden der 16 Kanäle geflossen ist und ob diese wieder abgesaugt wurde, kann daher nur indirekt erfolgen.
Bisher werden zum Waschen derartiger Reaktionsgefäße folgende Verfahren verwendet:

- Als optisches Verfahren durch Absaugen einer zuvor dispensierten Flüssigkeitsmenge und Beobachten der strömenden Flüssigkeitssäule in einem Kanal mittels Lichtschranken oder ähnlichen Sensoren. Durch zeitliches Bewerten der Luft-Flüssigkeitsgrenzen lässt sich indirekt die abgesaugte bzw. dispensierte Flüssigkeitsmenge ermitteln. Dieses Verfahren ist jedoch stark von den Flüssigkeitseigenschaften abgängig, sowie von vielen weiteren Einflussparametem (Flussrate, Schaumbildung, Kanalzustand, usw.). Eine zuverlässige Ermittlung des Flüssigkeitsvolumens ist nur bedingt gegeben. Zudem sind optische Verfahren abhängig von der wechselnden Transparenz unterschiedlicher zu messenden Medien.
- Die Leitfähigkeitsmethode bei elektrisch leitfähigen Flüssigkeiten. In einem Behälter befinden sich zwei elektrisch leitfähige Kontakte, vorzugsweise am Boden und in definierter Höhe. Die eingefüllte Flüssigkeit schließt die Kontakte kurz, was auch den Rückschluss auf das Volumen zulässt. Problematisch kann sich u.a. bei dieser Methode die Bildung von Schaum oder eine sich mit der Zeit aufbauende leitfähige Kristallbrückenbildung auswirken, die beim Austrocknen der zu messenden Flüssigkeit entstehen kann. Somit kann es zu Fehldetektionen durch elektrische Brückenbildung kommen. Eine zuverlässige Ermittlung des Flüssigkeitsvolumens ist nur bedingt gegeben. Ebenso befinden sich metallische Komponenten in der Flüssigkeit, welche eine Kontamination verursachen können. Eine aufwändige und häufige Reinigung des Messbehälters schließt sich an.
- Jedem Kanal wird eine bestimmte Flüssigkeitsmenge einzeln zugeführt und bei Bedarf wieder abgesaugt. Hierbei wird nicht wie üblich die Flüssigkeit mittels nur einer Pumpe auf z.B. acht Dispensierkanäle verteilt, sondern jeder Kanal wird von seiner eigenen „Pumpe“ bedient. Beispielhaft können hier 8-kanalige Schlauchpumpen eingesetzt werden. Hinsichtlich Kosten, Verschlauchungsaufwand und Flexibilität hat dieses Verfahren jedoch große Nachteile.

Aus der JP 57147060 A ist eine Vorrichtung zur chemischen Analyse bekannt, die einen Thermistor an der Außenseite einer Pipette zur Erkennung eines Medienübergangs festgasförmig bzw. gasförmig fest an einer bestimmten Stelle der Pipette erkennen kann. Ein Füllstandshöhenmessung entlang eines bestimmten Bereichs ist damit nicht möglich. Zudem kann der Thermistor beim Eintauchen der Pipette in die Flüssigkeit mit der Flüssigkeit in Kontakt kommen und kontaminiert werden.
Die JP 03028721 zeigt einen für die Bestimmung einer bestimmten Flüssigkeitshöhe bzw. eines Durchgangs einer Mediengrenze vorgesehenen Thermistor, der durch ein Abdeckglas abgedeckt ist, das mit der Flüssigkeit in Berührung kommt. Das Glas und damit der darin eingebettete bzw. dadurch abgedeckte Thermistor können durch die Flüssigkeit kontaminiert werden.
Die Verwendung eines Thermistors an sich zur Bestimmung der Zusammensetzung einer Flüssigkeit ist aus der US 2002/0144994 bekannt.
Aufgabe der Erfindung
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Prozessüberwachung beim Waschen von Reaktionsgefäßen zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 6 gelöst.
Wenigstens einer Kavität des Reaktionsgefäßes wie z.B. einer Mikrotiterplatte wird ein von der Kavität gesonderter Aufnahmekörper zugeordnet, an dessen Wandung als Füllstandssensor wenigstens ein Thermistor angebracht ist, so dass durch die Eigenerwärmung des Thermistors die Wandung erwärmt wird und bei entsprechend geringer Wandstärke dennoch eine gute Temperaturanbindung an die Flüssigkeit möglich ist. Der möglichst direkte und dennoch mittelbare Temperaturübergang verbessert das Ansprechverhalten der Füllstandssensoren, sorgt aber andererseits auch für eine berührungslose Detektion der Flüssigkeit ohne jegliche Kontaminationsgefahr. Durch Anlegen der Versorgungsspannung wird der Thermistor in einem Arbeitsbereich gehalten, bei dem die Eigenerwärmung über den sich einstellenden Strom und die damit verbundene Widerstandserhöhung im Gleichgewicht sind. Beim Befüllen des der Kavität zugeordneten oder zuordenbaren, vom Reaktionsgefäß gesonderten Aufnahmekörpers, erfolgt ein Wärmeübergang von der Flüssigkeit auf den Thermistor, so dass der Thermistor abgekühlt wird. Diese Abkühlung führt zu einer Widerstandsänderung, die zu einer erfassbaren Spannungsänderung führt. Diese Spannungsänderung wird als Signal bzw. Messgröße und Indikator für die Füllstandshöhe und bei bekannter Behältergeometrie auch für das Volumen herangezogen. Damit lässt sich der Dispensier- und/oder der Aspiriervorgang oder auch das Verweilen einer Flüssigkeit erfassen und der Prozess überwachen.
Da die Überwachung der z.B. 16 Kanäle bzw. Kavitäten beim Waschen von Mikrotiterplatten üblicherweise nur mittelbar erfolgt, erfolgt die Abgabe von Flüssigkeiten unter Verwendung eines zusätzlichen Aufnahmebehälters, der z.B. über eine den Kanälen entsprechende Anzahl (z.B. =16) an Aufnahmekörpern verfügt. Dieser Trog mit z.B. 16 Kavitäten kann so aufgebaut werden, dass jeder Kavität ein entsprechender Thermistor zugeordnet ist, so dass jeder Kanal gesondert hinsichtlich seines Füllstandes überwacht werden kann.
Vorzugsweise ist jeder Thermistor Teil einer Messbrücke, bei der bezogen auf einen Referenzthermistor gemessen wird. Dieser Referenzthermistor hat die gleiche Ruhetemperatur wie der für die Messung herangezogene Thermistor, wird aber durch die Füllmenge nicht beeinflusst. Dadurch wird einerseits der sonst vorhandene Spannungsoffset der Messschaltung beseitigt, andererseits kann gleichzeitig der Einfluss der Umgebungstemperatur und sonstiger Faktoren minimiert werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
Figurenliste
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in den beigefügten Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:

1 ein Reaktionsgefäß in Form einer Mikrotiterplatte mit zugeordnetem Waschkopf und Aufnahmebehälter,
2 den Aufnahmebehälter mit zugehörigen Aufnahmekörpern in einer Ansicht von oben,
3 eine Ansicht des Aufnahmebehälters von unten mit Blick auf die Sensorplatine, 4 eine Ansicht auf den Aufnahmebehälter von 2 von oben bei abgenommenem Deckel mit Blick auf die Sensorik,
5 ein Schaltungsbild der Messbrücke,
6 eine Kennlinie eines Thermistors, bei dem der Widerstand über die Temperatur aufgetragen ist,
7 ein Ablaufdiagramm der Messung.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Bevor die Erfindung im Detail beschrieben wird, ist darauf hinzuweisen, dass sie nicht auf die jeweiligen Bauteile der Vorrichtung sowie die jeweiligen Verfahrensschritte beschränkt ist, da diese Bauteile und Verfahren variieren können. Die hier verwendeten Begriffe sind lediglich dafür bestimmt, besondere Ausführungsformen zu beschreiben und werden nicht einschränkend verwendet. Wenn zudem in der Beschreibung oder in den Ansprüchen die Einzahl oder unbestimmte Artikel verwendet werden, bezieht sich dies auch auf die Mehrzahl dieser Elemente, solange nicht der Gesamtzusammenhang eindeutig etwas Anderes deutlich macht.
Die 1 bis 4 zeigen eine Vorrichtung zur Erfassung der Füllstandshöhe einer Flüssigkeit und/oder des Volumens einer Flüssigkeit an einem Reaktionsgefäß wie z.B. einer Mikrotiterplatte 10, die eine Vielzahl von Kavitäten, sogenannte Wells 11, zum Dispensieren und Aspirieren einer Flüssigkeit aufweist. Wenn auch im Folgenden die Erfindung an Hand einer Mikrotiterplatte erläutert wird, können die hier erläuterte und im Detail beschrieben Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung der Füllstandshöhe einer Flüssigkeit ganz allgemein zur Überwachung eines Dispense/Aspirate-Prozesses in Reaktionsgefäßen insbesondere im Laborbereich verwendet werden.
In 1 ist neben der Mikrotiterplatte ein Waschkopf 17 mit Pipetten 19 zu erkennen, die über einem Aufnahmebehälter 14 angeordnet sind, dessen Ansicht in 2 zu sehen ist. Über die Pipetten wird die Flüssigkeit in die Wells dispensiert und aus diesen aspiriert. Der trogförmige Aufnahmebehälter 14 weist in seinem Deckel 14a eine Mehrzahl von Aufnahmekörpern 13, im Ausführungsbeispiel zwei Achterreihen entsprechend 16 Aufnahmekörper auf. An seiner Unterseite ist eine Sensorplatine 21 mit einer Schnittstelle 20 angeordnet, die mit der Auswerteeinheit 12 verbunden ist, die in 3 schematisch dargestellt ist.
Derartige Mikrotiterplatten 10 werden - wie auch andere Reaktionsgefäße - als Laborgerät zur Untersuchung z.B. von biologischen Eigenschaften, z.B. der Absorptionsmessung in Photometern z.B. in der Pharma- und Pflanzenschutzforschung oder auch im medizinisch-technischen Bereich eingesetzt. Die meist rechteckigen Mikrotiterplatten bestehen üblicherweise aus Kunststoff, mitunter aus Glas. Sie enthalten viele voneinander isolierte Wells genannte Kavitäten in Reihen und Spalten. Eine übliche Anzahl der Wells variiert zwischen 6, 12, 24, 96, 384 oder 1536 Wells bzw. Näpfchen. Zur Reinigung der Mikrotiterplatten gibt ein Mikroplattenwascher Flüssigkeit in die Mikrotiterplatte und saugt diese später wieder ab. Im Ausführungsbeispiel der 1 hat die Mikrotiterplatte 96 Wells aufgeteilt in 12 Achterreihen. Der Waschkopf 17 verteilt die Flüssigkeit auf zwei Achterreihen, entsprechend 16 Kanälen gleichzeitig. Das Durchströmen der Flüssigkeit durch den Waschkopf und dessen Verteilung auf die 16 Kanäle wird nicht überwacht. Die Überwachung, ob und wie viel Flüssigkeit durch jeden der 16 Kanäle geflossen ist und ob diese wieder abgesaugt wurde, kann daher nur indirekt erfolgen.
Erfindungsgemäß ist wenigstens eine Kavität im Reaktionsgefäß vorgesehen und der wenigstens einen Kavität jeweils ein Aufnahmekörper 13 mit einem Füllstandssensor zugeordnet oder zuordenbar, der durch einen entlang der Wandung 13a des Aufnahmekörpers 13 angeordneten wenigstens einen Thermistor 15 gebildet ist. Grundsätzlich ist es möglich, der Wandung 13a mehr als einen Thermistor zuzuordnen. Ebenso ist üblicherweise nicht nur ein der Kavität zuordenbarer Aufnahmekörper 13 mit einem Füllstandssensor ausgestattet, sondern jeder Aufnahmekörper. Die Auswerteeinheit 12 erfasst zur Bestimmung der Füllstandshöhe und/oder bei bekannter Geometrie des Aufnahmekörper zur Bestimmung des Volumens die Temperaturbeeinflussung des Thermistors 15 beim Dispensieren, Aspirieren und Verweilen der Flüssigkeit.
Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Füllstandsmessung an dem von der Mikrotiterplatte 10 gesonderten und beabstandeten Aufnahmebehälter 14, der die der Kavität zugeordneten oder zuordenbaren Aufnahmekörper 13 für die Aufnahme der Flüssigkeit aufweist. Der Thermistor 15 ist zur Vermeidung jeglicher Kontamination gemäß 4 an der Außenseite der Wandung 13a angeordnet.
Durch Abgabe der Flüssigkeit in den zusätzlichen trogförmigen Aufnahmebehälter 14 mit n Aufnahmekörpern 13, die im Ausführungsbeispiel den 16 Kanälen des Waschkopfs entsprechen, kann jeder Kanal einzeln betrachtet werden. Durch den Thermistor 15 wird der Füllstand und damit auch die Menge der Flüssigkeit im Aufnahmebehälter 14 mit n-Aufnahmekörpern 13 durch die temperaturabhängigen PTC-Widerstände der Thermistoren ermittelt. Vorzugsweise weist der Aufnahmekörper 13 eine geringe Masse auf und die Wandstärken der Wandung 13a sind entsprechend gering. Da sich an dieser Wandung die Füllstandssensoren in Form der Thermistoren 15 befinden, führt eine geringe Wandstärke zu einer guten Temperaturanbindung der Sensorik. Dieser möglichst direkte Temperaturübergang verbessert das Ansprechverhalten der Sensoren bei Änderung der Füllstandshöhe der Flüssigkeit.
Der Widerstand des Thermistors ist gemäß 5 Teil einer Messbrücke, bei der bezogen auf einen Referenzthermistor 16 gemäß 4 gemessen wird. Der Referenzthermistor 16 misst die Temperatur des Aufnahmebehälters 14, was zur Temperaturkompensation gegenüber der Umgebung und deren Einflüsse genutzt werden kann. Der Referenzthermistor 16 hat die gleiche Ruhetemperatur wie der wenigstens eine zur Messung herangezogene Thermistor 15, wird aber durch die Füllmenge nicht beeinflusst. Dadurch wird der sonst vorhandene Spannungsoffset der Messschaltung beseitigt und gleichzeitig der Einfluss der Umgebungstemperatur und sonstiger Faktoren minimiert.
Durch Anlegen der Versorgungsspannung heizt sich der Thermistor 15 auf eine spezifische Temperatur auf, welche dem Arbeitspunkt 18 gemäß 6 entspricht. In diesem Arbeitspunkt befindet sich die Eigenerwärmung über den sich einstellenden Strom und die damit verbundene Widerstandserhöhung im Gleichgewicht.
Durch die Erwärmung des Thermistors heizt sich dieser und bei Anlage an der Wandung 13a in diesem Bereich die Wandung auf. Beim Befüllen des Behälters erfolgt ein Wärmeübergang von der aufgeheizten Wandung zur Flüssigkeit, wodurch auch der Thermistor 15 abgekühlt wird. Da dieser in 6 in einem sehr steilen Bereich seiner Kennlinie betrieben wird, führen auch kleine Temperaturänderungen zu einer relativ großen Widerstandsänderung. Verändert sich der Wert des Thermistors, verschieben sich die Verhältnisse in der Messbrücke, wodurch eine Spannungsänderung proportional zur Widerstandsänderung gemessen werden kann. Diese Spannungsänderung wird als Messgröße und Indikator für die Füllstandshöhe und/oder bei bekannter Behältergeometrie für das Volumen herangezogen.
Im Ausführungsbeispiel liegt eine Mehrzahl von Aufnahmekörpern 13 im Aufnahmebehälter 14 vor, wobei jedem Aufnahmekörper 13 gemäß 4 wenigstens ein Thermistor 15 zugeordnet ist. Die Mehrzahl an Aufnahmekörpern 13 ist damit kleiner gleich der Vielzahl an Wells 11 der Mikrotiterplatte 10. Im Ausführungsbeispiel stehen dabei 16 Aufnahmekörper 96 Wells gegenüber. Der Thermistor 15 hat vorzugsweise einen positiven Temperaturkoeffizienten, grundsätzlich könnte er auch einen negativen Temperaturkoeffizienten haben. Denkbar ist ebenfalls, statt der Thermistoren gesonderte Heizwiderstände und davon separat platzierte Temperatursensoren zu verwenden, was jedoch eine aufwendigere Lösung darstellt.
Während bekannte Verfahren Störungen durch Schaum und Kristallabscheidung und damit z.B. zusammenhängenden Brückenbildungen haben oder auf die Transparenz der Medien z.B. bei optischen Verfahren angewiesen sind oder auch schnell dekontaminiert werden können, hat die erfindungsgemäße Lösung nicht mit diesen Widrigkeiten zu kämpfen. Die Sensorik und die periphere Elektronik kommen mit der Flüssigkeit nicht direkt in Berührung. Physikalisch und chemisch sind diese vollkommen getrennt. Baulich kann diese Messmethode in engen Bauräumen realisiert werden. Ein Übersprechen zwischen den eng platzierten Kavitäten bei der Messung kann gering gehalten werden. Durch Referenzmessung können weiterhin die Umgebungsbedingungen, z.B. die Umgebungstemperatur als Einflussfaktor auf die Messung minimiert werden. Das Messverfahren ermöglicht ohne externes Eingreifen eine automatisierte Verifizierung des Dispensier- als auch des Absaugverhaltens eines Mikroplattenwaschers.
Dieser automatisierte Prozess ist sehr wichtig bei entsprechend komplexen diagnostischen Systemen. Ebenso wird hiermit die Prozesskontrolle stark verbessert.
Verfahrensgemäß werden zur Überwachung des Füllstandes gemäß 7 zwei Messungen durchgeführt. Die erste nach dem Befüllen des Behälters, die zweite nach dem Absaugen der Flüssigkeit aus dem Aufnahmekörper 13. Gemäß 7 werden dazu folgende Schritte durchgeführt:

Im Ausgangszustand gemäß Schritt 101 sind der Aufnahmebehälter 14 bzw. seine Aufnahmekörper 13 leer. Es erfolgt gemäß Schritt 102 eine Messwertaufnahme für den leeren Behälter. Dann wird der Behälter im Schritt 103 befüllt. Jetzt erfolgt eine Messwertaufnahme für den befüllten Behälter nach einer einstellbaren Wartezeit im Schritt 104. Die Differenz aus beiden Messungen führt gemäß Schritt 105 zur Berechnung des Füllstandes, und zwar beim Befüllen des Aufnahmekörpers bzw. Behälters.

Im Schritt 106 wird abgefragt, ob der ermittelte Füllstand im erwarteten Bereich liegt. Liegt der Füllstand im Schritt 106 im erwarteten Bereich, erfolgt gemäß Schritt 201 eine Messwertaufnahme für den befüllten Behälter, im Schritt 202 wird die Flüssigkeit aus dem Behälter abgesaugt und es erfolgt in Schritt 203 eine Messwertaufnahme für den abgesaugten Behälter wiederum nach einer einstellbaren Wartezeit. Die Differenzbildung aus beiden Messungen führt im Schritt 204 zur Berechnung des Füllstandes, und zwar nach dem Absaugen, wobei dann im Schritt 205 die nächste Abfrage erfolgt. Mit den Schritten 101 bis 105 erfolgte also die erste Messung, mit den Schritten 201 bis 204 die zweite Messung. Liegt jetzt im Schritt 205 der Füllstand im erwarteten Bereich, so waren gemäß Schritt 501 die Messergebnisse sowohl beim Befüllen als auch beim Absaugen oder beim Dispensieren und beim Aspirieren im erwarteten Bereich, d.h., das Messergebnis ist in Ordnung. Lag bei der zweiten Messung im Schritt 205, also beim Absaugen der Füllstand nicht im erwarteten Bereich, so war das Dispensieren in Ordnung, jedoch das Aspirieren nicht in Ordnung, was zum Messergebnis im Schritt 401 führt.
Lag das Befüllen im Schritt 106 nicht im erwarteten Bereich, so erfolgen die Messungen gemäß den Schritten 301 bis 304, die insofern analog zu den Schritten 201 bis 204 sind. Im Schritt 305 wird der Absaugvorgang abgefragt, also ob der Füllstand im erwarteten Bereich liegt. Lautet die Antwort dort ja, so ergibt sich aus der Kombination der Ergebnisse aus den Schritten 106 und 305 das Ergebnis gemäß Schritt 701, d.h. das Dispensieren war fehlerhaft, während das Aspirieren in Ordnung war. Liegt im Schritt 305 auch nach dem Absaugen der Füllstand nicht im erwarteten Bereich, so ergibt sich im Messergebnis im Schritt 601, dass sowohl das Dispensieren als auch das Aspirieren fehlerhaft waren.
Grundsätzlich kann neben dem Befüllen und Absaugen der Füllstand auch beim Verweilen einer Flüssigkeit in der Kavität bestimmt werden.
Bezugszeichenliste

10: Mikrotiterplatte
11: Well
12: Auswerteeinheit
13: Aufnahmekörper
13a: Wandung
14: Aufnahmebehälter
14a: Deckel
15: Thermistor
16: Referenzthermistor
17: Waschkopf
18: Arbeitspunkt
19: Pipette
20: Schnittstelle
21: Sensorplatine

Claims

Vorrichtung zur Erfassung einer Füllstandshöhe einer Flüssigkeit in einem Dispense/Aspirate-Prozess in Reaktionsgefäßen wie einer Mikrotiterplatte (10) mit wenigstens einer Kavität, mit wenigstens einem der wenigstens einen Kavität zugeordneten Füllstandssensor und einer Auswerteeinheit (12) zum Auswerten der vom Füllstandssensor vermittelten Signale zur Bestimmung der Füllstandhöhe, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens einen Kavität jeweils ein von der Kavität gesonderter, nach unten geschlossener Aufnahmekörper (13) für eine Aufnahme der Flüssigkeit zugeordnet ist, entlang dessen Außenseite einer Wandung (13a) wenigstens ein Thermistor (15) ohne Kontakt mit der Flüssigkeit als Füllstandssensor vorgesehen ist, und dass die Auswerteeinheit (12) eine Temperaturbeeinflussung des Thermistors (15) beim Dispensieren, Aspirieren oder Verweilen der Flüssigkeit im Aufnahmekörper zur Erfassung der Füllstandhöhe auswertet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Kavitäten und eine Mehrzahl von Aufnahmekörpern (13) in einem Aufnahmebehälter (14) vorgesehen ist, wobei an der Außenseite der Wandung (13a) jedes Aufnahmekörpers (13) wenigstens ein Thermistor (15) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Aufnahmekörpern (13) im Aufnahmebehälter (14) kleiner gleich der Vielzahl an Kavitäten (11) des Reaktionsgefäßes ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Thermistor (15) Teil einer Messbrücke ist, die einen Referenz-Thermistor (16) aufweist, der durch die Füllmenge der Flüssigkeit unbeeinflusst ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermistor (15) einen positiven Temperaturkoeffizienten oder einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist.
Verfahren zur Erfassung der Füllstandhöhe einer Flüssigkeit zur Überwachung eines Dispense/Aspirate-Prozesses in Reaktionsgefäßen wie einer Mikrotiterplatte (10) mit wenigstens einer Kavität, mit den Schritten - Zuordnen eines Füllstandssensors zu der wenigstens einen Kavität, - Auswerten der vom Füllstandssensor vermittelten Signale zur Bestimmung der Füllstandshöhe, gekennzeichnet durch die Schritte: - Anordnen wenigstens eines Thermistors (15) als Füllstandssensor ohne Kontakt mit der Flüssigkeit an der Außenseite der Wandung (13a) eines von der Kavität gesonderten und der Kavität zuordenbaren Aufnahmekörpers (13) für eine Aufnahme der Flüssigkeit jeweils der wenigstens einen Kavität, - Erfassen einer Temperaturbeeinflussung bzw. einer Widerstandsänderung des Thermistors (15) beim Dispensieren, Aspirieren oder Verweilen der Flüssigkeit im Aufnahmekörper zur Ermittlung von Signalen, - Auswerten der ermittelten und an eine Auswerteeinheit vermittelten Signale zur Bestimmung der Füllstandhöhe.
Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch das Abgleichen der vom Thermistor (15) ermittelten Signale innerhalb einer Messbrücke mit einem Referenzthermistor (16), der durch die Füllmenge der Flüssigkeit unbeeinflusst ist.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstandsmessung in zwei Schritten erfolgt, die ein Dispensieren und ein Aspirieren der Flüssigkeit in mehreren Aufnahmekörpern (13) gleichzeitig unter Auswertung der Ergebnisse der einzelnen Aufnahmekörper umfasst.