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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Probengefäß, insbesondere eine Multiwellplatte, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie ein Deckelteil für ein solches Probengefäß.
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Probengefäße sind bekannt. Sie dienen zur Aufnahme und zur Untersuchung unterschiedlichster Probenarten, wie etwa biologischer Zellproben, chemischer Probenflüssigkeiten und dergleichen mehr. Sie können ein oder mehrere Kammern aufweisen, die beispielsweise zur Aufnahme von im Rahmen der Probenuntersuchung verwendeten beispielsweise flüssigen oder gelartigen Medien dienen.
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Als Probengefäße sind unter anderem sogenannte Multiwellplatten bekannt. Diese weisen jeweils Probenkammern auf, in denen die zu untersuchende Probe sitzt.
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Die Probenkammern können dabei jeweils auch Teil eines Mehrkammersystems sein, bei dem jeder Probenkammer jeweils eine Zulauf- und eine Ablaufkammer zugeordnet ist. Mit diesem Mehrkammersystem wird erreicht, dass ein für die Untersuchung der Probe wichtiges flüssiges Medium an der Probe in der Probenkammer entlang strömt.
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Bekannt sind aber auch einfach aufgebaute Probengefäße mit nur einer Kammer, nämlich der Probenkammer, in der sich die jeweils zu untersuchende Probe befindet.
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Ein oder mehrere Kammern eines solchen Probengefäßes werden in der Regel zu Beginn der Untersuchung der Probe von oben über einen Öffnungsbereich des Probengefäßes mit einem beispielsweise flüssigen Medium befüllt. Problematisch ist in einem solchen Fall die Abdichtung des Öffnungsbereiches nach außen bzw. zur Kammerumgebung hin. Ohne eine ausreichende Abdichtung kann das eingefüllte, flüssige Medium während der Untersuchung in größerem Maße verdunsten, was zu einer Verfälschung der Untersuchungsergebnisse führen kann.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine möglichst zuverlässige Abdichtung des Öffnungsbereichs/der Öffnungsbereiche einer oder mehrerer Kammern eines solchen Probengefäßes zu erreichen. Dabei soll zugleich eine möglichst einfache Befüllung der Kammer beispielsweise mit einem flüssigen Medium möglich sein.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Probengefäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Deckelteil für ein solches Probengefäß mit den Merkmalen des Anspruchs 14.
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Erfindungsgemäß ist demnach dem Öffnungsbereich der mindestens einen Kammer des Probengefäßes ein Verschlussmittel zugeordnet, das durch Aufbringung geeigneter Öffnungskraft auf das Verschlussmittel von einer Schließstellung, in der ein Durchtritt eines insbesondere flüssigen Mediums (bzw. bei Verwendung eines flüssigen Mediums ein Durchfluss) durch den Öffnungsbereich im Wesentlichen unterbunden bzw. nicht möglich ist, in eine Öffnungsstellung überführbar ist, in der ein solcher Durchtritt möglich ist. Dabei ist das Verschlussmittel derart ausgebildet, dass es sich nach Beendigung der Krafteinwirkung durch Rückstellkräfte eigenständig von der Öffnungsstellung in die Schließstellung rückbewegt. In der Regel wird die Öffnungskraft mittels eines separaten Öffnungsmittels aufgebracht werden, das beispielsweise ein Benutzer zur Betätigung des Verschlussmittels verwendet. Hierbei kann es sich z. B. um einen stabförmigen Gegenstand handeln, etwa eine Pipette oder dergleichen.
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Die Kammer des erfindungsgemäßen Probengefäßes lässt sich demnach durch Öffnung des Verschlussmittels befüllen, wobei die eigenständige Rückbewegung des Verschlussmittels für eine zuverlässige Abdichtung des Öffnungsbereiches der Kammer sorgt.
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Bei den Medien, die (unter anderem) in die mindestens eine Kammer gefüllt werden, handelt sich vorzugsweise um Flüssigkeiten. Grundsätzlich können aber auch gelartige Medien eingefüllt werden. Denkbar ist sogar die Verwendung von gasförmigen Medien.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung weist das Verschlussmittel mindestens eine dem Öffnungsbereich zugeordnete Sperrwandung aus für das entsprechende Medium undurchlässigem Material auf, wobei in die Sperrwandung mindestens ein Einschnitt bzw. ein die Sperrwandung teilender Trennschnitt eingebracht ist. Insofern es sich um ein flüssiges Medium handelt, wäre die Sperrwandung entsprechend aus flüssigkeitsundurchlässigem Material gebildet. An den Einschnitt grenzen Sperrwandungsabschnitte an, die sich in der Schließstellung des Verschlussmittels in dem Einschnittbereich in derselben, in der Regel horizontalen, Ebene gegenüberliegen.
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Mit anderen Worten überdeckt die Sperrwandung den Durchflussquerschnitt des Kammeröffnungsbereiches nach Art einer Trennwand. Ohne den genannten Einschnitt in der Sperrwandung würde dabei eine Befüllung der Kammer aufgrund dieser für das Medium undurchlässigen Sperrwand nicht möglich sein. Durch den Einschnitt bzw. den durchgehenden Schlitz in der Sperrwandung kann dann mindestens ein an den Einschnitt angrenzender Sperrwandungsabschnitt durch Krafteinwirkung bzw. durch ein separates Öffnungsmittel aus der Schließstellung bzw. der Schließebene in eine Öffnungsstellung verschwenkt werden. Die Öffnungsbewegung erfolgt dabei in der Regel in Richtung des Kammerbereichs, in der sich nach Befüllung der Kammer das Medium befindet.
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Zwischen den sich gegenüberliegenden Einschnitten ergibt sich in der Öffnungsstellung dann ein Durchflussbereich, durch den die Kammer mit einem Medium befüllt werden kann bzw. durch den aus der Kammer ein Medium entnommen werden kann. Beispielsweise mit Hilfe einer Pipette könnte im Bereich des Einschnitts von oben Kraft auf den Einschnittbereich bzw. auf den oder die an den Einschnitt angrenzenden Sperrwandungsabschnitte ausgeübt werden, so dass der oder die Sperrwandungsabschnitte – in der Regel nach unten – in die Öffnungsstellung verschwenkt bzw. gebogen werden können.
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Die Öffnungsstellung wird dabei regelmäßig durch die aufgebrachte Öffnungskraft festgehalten. Regelmäßig wird die Sperrwandung aus insbesondere flächigem, bevorzugt elastischem Material mit für die Ausbildung der vorgenannten Rückstellkräfte geeignetem Rückstellverhalten gebildet sein. In einem solchen Fall werden die nach unten verschwenkten Sperrwandungsabschnitte daher nach Wegfall der Öffnungskraft – beispielsweise nach einem Herausziehen der Pipette aus der Kammer bzw. aus dem Einschnittbereich der Sperrwandung im Anschluss an den Befüllvorgang – eigenständig wieder aus der verschwenkten Lage in ihre der Schließstellung entsprechende Ausgangslage zurückverschwenkt, in der sie sich in derselben, in der Regel horizontalen Ebene gegenüberliegen.
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Die Breite des mindestens einen Einschnittes bzw. des mindestens einen Schlitzes zwischen den Sperrwandungsabschnitten beeinflusst naturgemäß die Güte der Abdichtung, die mit dem Verschlussmittel erreicht werden kann. Je näher sich die Sperrwandungsabschnitte in ihrer Schließstellung gegenüberliegen bzw. je geringer der Abstand bzw. je schmaler der Spalt zwischen diesen ist – im besten Fall liegen sie berührend aneinander an – desto dichter wird das Verschlussmittel sein.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung besteht die Sperrwandung aus insbesondere flächigem, bevorzugt elastischem Material mit für die Ausbildung der Rückstellkräfte geeignetem Rückstellverhalten.
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Die Sperrwandung kann aus bevorzugt elastischem Folienmaterial bestehen. Das Folienmaterial kann beispielsweise Kunststofffolie, Metallfolie oder Kunststoff-Metall-Verbundfolie sein.
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Ein in dem obigen Sinne geeignetes Rückstellverhalten weist das eingesetzte Material dann auf, wenn der mindestens eine aus diesem gebildete Sperrwandungsabschnitt, der durch die Öffnungskraft in die Öffnungsstellung bewegt wird bzw. der aus seiner Ruhelage entsprechend ausgelenkt wird, nach Fortfall der Öffnungskraft automatisch in die Schließstellung zurückkehrt.
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Was die Ausbildung des mindestens einen Einschnitts in der Sperrwandung betrifft, so gibt es vielfältige Möglichkeiten. In der Regel werden in der Umsetzung der Erfindung mehrere benachbart zueinander angeordnete oder aneinander angrenzende Einschnitte verwendet werden. So kann durch mehrere Einschnitte beispielswiese eine Einschnittgruppe mit in Draufsicht Doppel-T-förmiger Kontur gebildet werden. In einem solchen Fall würden sich zwei Sperrwandungsabschnitte bilden, die jeweils um eine eigene Festkante aus der gemeinsamen Schließebene in die Öffnungsstellung gebogen bzw. verschwenkt werden können.
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Um die Dichtungswirkung des Verschlussmittels zu erhöhen, kann vorgesehen sein, mehrere der oben genannten Sperrwandungen mit jeweils einem oder mehreren entsprechenden Einschnitten hintereinander bzw. regelmäßig übereinander anzuordnen. Mit anderen Worten würden in dieser Ausführungsform mehrere Sperrwandungen mit Abstand in Richtung des das insbesondere flüssige Medium aufnehmenden Kammerbereichs aufeinanderfolgen. Jede Sperrwandung überdeckt dabei jeweils den Durchflussquerschnitt.
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Bevorzugt sind die jeweiligen Einschnitte der jeweiligen Sperrwandungen dabei jeweils derart zueinander ausgerichtet, dass durch Eintauchen eines geeigneten Öffnungsmittels in den Kammeröffnungsbereich zugleich jeder an den jeweiligen Einschnitt angrenzende, bewegbare Sperrwandungsabschnitt jeder Sperrwandung aus seiner jeweiligen Schließstellung heraus in seine jeweilige Öffnungsstellung verschwenkbar ist. Wenn je Sperrwandung nur ein Einschnitt vorhanden ist, so gelingt dies insbesondere dann, wenn die Einschnitte der aufeinanderfolgenden Sperrwandungen ohne seitlichen Versatz zueinander in einer gemeinsamen, in der Regel vertikalen Ebene liegen.
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Wenn pro Sperrwandung jeweils nicht nur ein Einschnitt vorhanden ist, sondern eine Gruppe von Einschnitten, so kann ein erster Einschnitt der Gruppe zusammen mit entsprechenden ersten Einschnitten von Gruppen der weiteren Sperrwandungen in einer Ebene liegen, der zweite Einschnitt der Gruppe mit entsprechenden zweiten Einschnitten der Gruppen der weiteren Sperrwandungen in einer anderen gemeinsamen Ebene etc.
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Was das erfindungsgemäße Deckelteil für ein Probengefäß mit mindestens einer Kammer betrifft, so überdeckt es die Kammer des Probengefäßes im an dem Probengefäß angeordneten Zustand des Deckelteils nach oben hin. In dem Deckelteil ist mindestens ein der Kammer zugeordneter Öffnungsbereich gebildet, durch den im an dem Probengefäß angeordneten Zustand des Deckelteils der Kammer jeweils von außen ein insbesondere flüssiges Medium zuführbar ist und/oder durch den von außen ein insbesondere flüssiges Medium aus der Kammer entnehmbar ist. Das Deckelteil ist dann in ähnlicher Weise wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform dem Probengefäß ein Verschlussmittel zugeordnet, das durch Aufbringung geeigneter Kraft auf das Verschlussmittel von einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung überführbar ist, wobei sich das Verschlussmittel ebenfalls nach Beendigung der Krafteinwirkung durch Rückstellkräfte eigenständig von der Öffnungsstellung in die Rückstellung zurückbewegen soll.
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In ebenfalls ganz ähnlicher Weise wie bei der obigen Ausführungsform des Probengefäßes weist dabei das Deckelteil bevorzugt eine Sperrwandung aus für das entsprechende Medium (in der Regel für ein flüssiges Medium) undurchlässigem Material auf mit dem entsprechenden, mindestens einen Einschnitt bzw. mit den entsprechenden, an den Einschnitt angrenzenden Sperrwandungsabschnitten, die sich in der Schließstellung des Verschlussmittels in dem Einschnittbereich in derselben (in der Regel horizontalen) Ebene gegenüberliegen. Zur Öffnung des Verschlussmittels ist in ähnlicher Weise mindestens ein Sperrabwandungsabschnitt unter mindestens teilweiser Freigabe des Öffnungsbereichs wenigstens bereichsweise aus der Schließstellungsebene heraus verschwenkbar.
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In der Regel schließt das Deckelteil die mindestens eine Kammer des Probengefäßes im an dem Probengefäß angeordneten Zustand derart ab, insbesondere nach oben hin, bevorzugt flüssigkeitsdicht, dass in der Kammer befindliches Medium außerhalb des Öffnungsbereichs des Deckelteils grundsätzlich nicht entweichen kann. Bei aufgesetztem Deckelteil wäre ein Zufluss des Mediums zu der Kammer dann nur durch den Öffnungsbereich im Deckelteil möglich.
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Bevorzugt weist das Deckelteil eine insbesondere starre, plattenartige, für das eingesetzte, insbesondere für flüssiges Medium, undurchlässige Deckelteilwand auf, in der dieser Öffnungsbereich gebildet ist.
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Die Sperrwandung kann dann Teil eines auf der Oberseite oder auf der Unterseite der Deckelteilwand angeordneten oder in das Innere der Deckelteilwand integrierten, flächigen, bevorzugt elastischen Materiallage sein, insbesondere einer Folienmateriallage.
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Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Deckelteil als Öffnungsbereich einen nach oben offenen, sich nach unten erstreckenden, vorzugsweise in die Kammer einpassbaren Einsatz für die Kammer aufweist, an dessen unterem Ende mindestens eine Aussparung oder Ausnehmung angeordnet ist, über die insbesondere flüssiges Medium in die Kammer des Probengefäßes gegeben werden kann bzw. – Falle eines flüssigen Mediums – fließen kann und/oder über die das Medium aus der Kammer in den Einsatz gelangen kann bzw. fließen kann.
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Insgesamt kann das Verschlussmittel, das den Öffnungsbereich des Deckelteils schließen soll bzw. das ggf. den Öffnungsbereich freigibt, sämtliche oben im Zusammenhang mit dem Verschlussmittel für ein Probengefäß aufgeführten Merkmale einzeln oder in Kombination aufweisen.
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Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie aus den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigt:
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1 eine vereinfachte Prinzipskizze eines Probengefäßes mit Verschlussmittel im Querschnitt,
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2 das Probengefäß aus 1 mit gegenüber der Ausführungsform aus 1 veränderter Anbringung des Verschlussmittels an dem Probengefäß,
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3 das Probengefäß aus 1 mit nochmals veränderter Anbringung des Verschlussmittels, ebenfalls im Querschnitt,
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4 das Probengefäß aus 1 mit gegenüber den Ausführungsformen der 1–3 veränderten Verschlussmittel,
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5–8 eine Prinzipskizze verschiedener Phasen der Öffnung eines verschlossenen Verschlussmittels des Probengefäßes mittels eines separaten Öffnungsmittels,
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9–12 verschiedene Ausführungsformen von Einschnitten in eine Sperrwandung eines Verschlussmittels in Draufsicht,
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13 eine Schrägansicht eines weiteren Probengefäßes, nämlich einer stark vereinfacht dargestellten Multiwellplatte, sowie eines Deckelteils für die Multiwellplatte.
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In den 1–8 ist ein einfaches Probengefäß 10 mit nur einer Kammer 11 dargestellt. In einer solchen Kammer 11 kann eine Probe, beispielsweise eine biologische Probe, angeordnet werden und es können deren Reaktionen, beispielsweise mit bestimmten Flüssigkeiten, Gasen oder dergleichen untersucht werden.
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Häufig ist es notwendig, in eine solche Kammer 11 ein flüssiges Medium einzufüllen, um beispielweise Reaktionen des flüssigen Mediums mit der Probe zu bewirken. Denkbar ist auch, dass die Probe selbst ein flüssiges Medium ist.
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Die Kammer 11, in die ein flüssiges Medium bzw. eine Flüssigkeit eingefüllt oder aus der ein flüssiges Medium entnommen werden soll, verfügt über einen oberen Öffnungsbereich 12, durch den von oben ein flüssiges Medium eingeführt werden kann. Der Öffnungsbereich 12 wird durch einen im vorliegenden Fall zylindrischen Kammerwandungsabschnitt 13a der Kammerwandung 13 gebildet. Dieser Kammerwandungsabschnitt 13a umschließt einen Durchflussquerschnitt 14, durch den das flüssige Medium strömen kann, wenn es in die Kammer 11 eingefüllt wird oder aus dieser entnommen wird.
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Dem Öffnungsbereich 12 ist ein Verschlussmittel 15 zugeordnet, mit der die Kammer 11 bzw. der Öffnungsbereichs 12, insbesondere die obere Öffnung 12a des Öffnungsbereichs 12, verschlossen werden kann.
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Das Verschlussmittel 15 weist zu diesem Zweck eine horizontal verlaufende Sperrwandung 16 auf, die den durch den Kammerwandungsabschnitt 13a des Öffnungsbereichs 12 definierten Durchflussquerschnitt 14 überdeckt bzw. den Durchflussquerschnitt 14 in einen Bereich oberhalb der Sperrwandung 16 und einen Bereich unterhalb der Sperrwandung 16 trennt.
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In der Sperrwandung 16 sind die Sperrwandung 16 von oben nach unten durchtrennende Einschnitte bzw. Trennschnitte 17 angeordnet, die entsprechend der 9 eine Gruppe von Einschnitten 17 bilden, deren Kontur in Draufsicht einer Doppel-T-Form entspricht.
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In der unter anderem in 1 gezeigten Schließstellung des Verschlussmittels 15 liegen sich zwei an die Einschnitte 17 angrenzende Abschnitte 18a, 18b der Sperrwandung 16 in derselben Ebene gegenüber. Im vorliegenden Beispiel grenzen die Abschnitte 18a, 18b über die gesamten Einschnittlängen aneinander an bzw. liegen sich mit geringstmöglichem Abstand gegenüber, sodass die sich zwischen ihnen ergebenden Spalte sehr schmal sind.
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Die Sperrwandung 16 ist aus einem für flüssiges Medium undurchlässigen Material gebildet, beispielsweise aus einem dünnen Folienmaterial. Das Folienmaterial weist ein Rückstellverhalten auf, sodass Auslenkungen der Sperrwandungsabschnitte 18a, 18b zu Rückstellkräften in Richtung der Ruhelage bzw. der Schließstellung der Sperrwandungsabschnitte 18a, 18b führen.
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Wie in den Prinzipskizzen der 5–8 gezeigt ist, kann das Verschlussmittel 15 durch Aufbringen einer Öffnungskraft von oben, im vorliegenden Fall durch Kraftausübung mit einer Pipette 19, aus der Schließstellung (5) in eine Öffnungsstellung (6, 7, 8) verbracht werden. Die Kraftausübung bzw. der Druck von oben auf die Oberseiten der Sperrwandabschnitte 18a, 18b im Bereich der Einschnitte 17 bzw. im Bereich der freien Enden der Sperrwandungsabschnitte 18a, 18b führt konkret dazu, dass die freien Enden 20a, 20b der Sperrwandabschnitte 18a, 18b jeweils um als gestrichelte Linien 33 dargestellte Schwenkachsen bzw. ortsfeste Festkanten nach unten gebogen werden, so dass sich zwischen ihnen eine Öffnung 21 bildet, durch die die Pipette 19 hindurchtreten kann. In dieser Öffnungsstellung der Sperrwandungsabschnitte 18a, 18b kann in der Pipette 19 befindliches flüssiges Medium in die Kammer 11 eingefüllt werden oder mittels der Pipette 19 in der Kammer 11 befindliches flüssiges Medium entnommen werden.
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Nach Zurückziehen der Pipette 19 verschwenken die Sperrwandungsabschnitte 18a, 18b automatisch zurück in ihre Ursprungsstellung, nämlich die Schließstellung (umgekehrter Ablauf entsprechend einer Ablaufreihenfolge 8, 7, 6, 5).
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In 2 ist eine besondere Befestigung der Sperrwandung 16 auf dem oberen Rand bzw. dem freien Ende der Kammerwandung 13 gezeigt. Entsprechende Befestigungsmittel 22 durchdringen von oben die Sperrwandung 16 und sitzen als Befestigungsstifte oder Niete in der Wandung 13. Es handelt sich entsprechend um einen kraftschlüssigen Verbund von Sperrwandung 16 und Kammerwandung 13.
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3 zeigt alternativ die Möglichkeit, das Verschlussmittel 11 bzw. die Sperrwandung 16 in die Kammerwandung 13 zu integrieren, beispielsweise im Rahmen eines Spritzgießverfahrens. Im Spritzgießprozess würde entsprechend in an sich bekannter Weise die Sperrwandung 16 mit der in einem solchen Fall spritzgegossenen Kammerwandung 13 verbunden werden.
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4 zeigt die Idee, von oben nach unten betrachtet hintereinander mit Abstand zueinander mehrere Sperrwandungen 16 mit erfindungsgemäßen Einschnitten 17 vorzusehen, um die Dichtwirkung des Verschlussmittels 15 zu verbessern. Dabei ist zweckmäßigerweise darauf zu achten, dass zueinander passende Einschnitte 17 der einzelnen Sperrwandungen 16 jeweils in derselben vertikalen Ebene untereinander angeordnet sind. In einem solchen Fall kann die Pipette 19 zunächst die obere Sperrwandung 15 im Bereich ihrer Einschnitte 17 durchdringen, dann die untere Sperrwandung 15. Natürlich können auch mehr als zwei aufeinanderfolgende Sperrwandungen eingesetzt werden.
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In den 10–12 sind Alternativen zu der in 9 gezeigten Gruppe von Einschnitten 17 gezeigt, die in Draufsicht auf die Sperrwandung 15 unterschiedliche Konturen aufweisen, mit denen aber jeweils die erfindungsgemäßen Wirkungen erzielt werden können. Es werden durch den jeweils einen oder durch die jeweils mehreren Einschnitte 17 in der Sperrwandung 15 jeweils entweder ein bewegbarer Sperrwandungsabschnitt oder jeweils mehrere bewegbare Sperrwandungsabschnitte gebildet, die aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung verschwenkbar sind.
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Die 10 zeigt beispielsweise einen einzigen, teils geradlinigen, teils kurvenförmigen Einschnitt 17 in der Sperrwandung 15, durch den nur ein einzelner, um eine zugeordnete Festkante 33 bzw. eine entsprechende Schwenkachse beweglicher Sperrwandungsabschnitt 18a gebildet ist. Mit anderen Worten kann der bewegliche Sperrwandungsabschnitt 18a durch eine geeignete Öffnungskraft relativ zu dem festen Sperrwandungsabschnitt 18b nach unten verschwenkt werden.
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Die 11, 12 zeigen Lösungen mit jeweils drei bzw. zwei Einschnitten 17 und jeweils drei bewegbaren Sperrwandungsabschnitten 18a, 18b, 18c bzw. vier bewegbaren Sperrwandungsabschnitten 18a, 18b, 18c, 18d, die jeweils um drei bzw. vier Festkanten 33 bzw. Schwenkachsen verschwenkbar sind.
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Die Erfindung ist naturgemäß nicht auf die in der 1–8 dargestellten Probengefäße 10 beschränkt. Vielmehr können unterschiedlichste Arten von Probengefäßen aus unterschiedlichsten Materialien, auch aus Glas oder dergleichen, eingesetzt werden. Bevorzugt sind die Probengefäße allerdings Spritzgussteile aus Kunststoff. Die Probengefäße können eine oder eine Vielzahl von Kammern 11 aufweisen. Dabei kann einer, einigen oder sämtlichen Kammern bzw. Kammeröffnungsbereichen jeweils eines der oben beschriebenen Verschlussmittel 15 zugeordnet sein.
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Eine besonders wichtige Anwendung der Erfindung betrifft als Multiwellplatten bekannte, bevorzugt ebenfalls als Spritzgussteile aus Kunststoff hergestellte Probengefäße. Solche Multiwellplatten verfügen jeweils über eine Vielzahl einzelner, auf eine Grundplatte matrixförmig angeordneter Probenkammern.
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In der 13 ist als Probengefäß 26 eine besondere, stark vereinfacht dargestellte Multiwellplatte gezeigt. Dargestellt ist jeweils nur ein Ausschnitt aus der Multiwellplatte 26, nämlich jeweils nur eine auf einer Bodenplatte 27 angeordnete Probenkammer 23 mit einer dieser Probenkammer 23 zugeordneten Zulaufkammer 24 sowie einer der Probenkammer 23 zugeordneten Ablaufkammer 25. Tatsächlich umfasst die Multiwellplatte 26 aber eine Vielzahl weiterer, raster- oder matrixartig auf der Platte 27 verteilter, sich nach oben erstreckender, becher- bzw. gefäßartiger, nach oben offener Probenkammern 23 mit jeweils zugeordneter Zulauf- und Ablaufkammer 24, 25. Der bzw. jeder weiteren Probenkammer 23 ist demnach ebenfalls jeweils eine separate Zulaufkammer 24 und eine separate Ablaufkammer 25 zugeordnet.
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Bei der Multiwellplatte 26 handelt es sich um ein sogenanntes Drei-Kammer-System. Über einen oder mehrere, nicht dargestellte Verbindungskanäle ist jeweils jede Probenkammer 23 mit der ihr zugeordneten Zulaufkammer 24 sowie der ihr zugeordneten Ablaufkammer 25 im unteren Bereich verbunden.
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In der jeweiligen Probenkammer 23 der Multiwellplatte 26 wird die zu untersuchende, in der Regel biologische Probe angeordnet (nicht dargestellt). Zur Untersuchung der Probe wird in die jeweilige Zulaufkammer 24 ein geeignetes flüssiges Medium gegeben, das durch die Zulaufkammer 24 entlang eines ersten Verbindungskanals zunächst in die Probenkammer 23 und von dort über einen zweiten Verbindungskanal in die Ablaufkammer 25 strömt, bis die Höhen der jeweiligen Flüssigkeitssäulen in den Kammern ausgeglichen sind (Prinzip der kommunizierenden Röhren). Entsprechend wird ein Durchfluss des flüssigen Mediums durch die Probenkammer 23 induziert. Das flüssige Medium strömt somit entlang der Probe. Beispielsweise bei der Untersuchung von Körperzellen können hierdurch im Körper vorherrschende Strömungsverhältnisse simuliert werden.
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Jeder Kammer der Multiwellplatte 26 kann theoretisch ein erfindungsgemäßes Verschlussmittel 15 zugeordnet sein. Denkbar ist auch, nur den Zulauf- und Ablaufkammern 24, 25 ein solches Verschlussmittel 15 zuzuordnen.
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Gemäß einer weiteren wichtigen Variante der Erfindung können aber nicht nur den Probengefäßen 10, 26 solche Verschlussmittel 15 zugewiesen werden. Vielmehr ist es auch denkbar, Deckelteile für Probengefäße mit derartigen Verschlussmitteln 15 zu versehen.
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Dies wird ebenfalls beispielhaft anhand der 13 erläutert. Dort ist neben der Multiwellplatte bzw. dem Probengefäß 26 ein passendes, als Spritzgussteil aus Kunststoff ausgebildetes Deckelteil 28 gezeigt.
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Dieses verfügt über eine aus starrem, unbiegsamen Material, vorliegend Kunststoff, bestehende, plattenartige Deckelteilwand 29, die im auf die Multiwellplatte 26 aufgesetzten Zustand des Deckelteils 28 parallel zur Oberseite 30 bzw. parallel zum Boden 27 der Multiwellplatte 26 verläuft.
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Das Deckelteil 28 verfügt des Weiteren über nicht dargestellte Verbindungsmittel, die mit Verbindungsmitteln der Multiwellplatte 26 zusammenwirken und sicherstellen, dass das Deckelteil 28 fest, allerdings lösbar, auf der Multiwellplatte 26 angeordnet werden kann.
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Das Deckelteil 28 weist weiter Öffnungsbereiche 31, 32 auf, die durch sich von oben nach unten erstreckende Ausnehmungen bzw. Durchtrittsöffnungen in der Deckelteilwand 29 gebildet sind. Die Öffnungsbereiche 31, 32 sind derart angeordnet, dass im auf die Multiwellplatte 26 aufgesetzten Zustand des Deckelteils 28 (nicht gezeigt) jeder Öffnungsbereich 31 jeweils direkt oberhalb der entsprechenden Zulaufkammer 24 angeordnet ist und jeder Öffnungsbereich 32 direkt oberhalb der entsprechenden Ablaufkammer 25, d. h., ohne dass die Öffnungsbereiche 31, 32 jeweils einen seitlichen Versatz zu der unter ihnen angeordneten Zulauf- bzw. Ablaufkammer 24, 25 aufweisen.
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In der 1 ist jeweils – entsprechend der vereinfachten Darstellung Multiwellplatte 26 – nur ein Ausschnitt des Deckelteils 28 gezeigt, nämlich der zu dem entsprechenden Ausschnitt der Multiwellplatte 26 passende Deckelteilausschnitt. Tatsächlich weist das Deckelteil 28 demnach nicht nur die gezeigten Öffnungsbereiche 31, 32 auf, sondern eine Vielzahl weiterer Öffnungsbereiche 31, 32 für jede Zulaufkammer 24 bzw. jede Ablaufkammer 25 der Multiwellplatte 26.
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Zur Befüllung der Kammern 24, 25 könnte demnach beispielsweise vor den eigentlichen Messungen bei bereits auf die Multiwellplatte 26 aufgesetztem Deckelteil 28 flüssiges Medium, das in die Zulaufkammer 24 gefüllt werden soll, durch den jeweiligen Öffnungsbereich 31 im Deckelteil 28 hindurch in die jeweils darunter angeordnete Zulaufkammer 24 gefüllt werden. Dies kann beispielsweise mit der Pipette 19 erfolgen.
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In ähnlicher Weise könnte beispielsweise nach Abschluss der Messungen an der in der Probenkammer 23 angeordneten Probe das dann teilweise in der Ablaufkammer 25 befindliche flüssige Medium sowie der sich noch in der jeweiligen Zulaufkammer 24 befindliche Rest des flüssigen Mediums aus den Kammern 24, 25 entfernt werden, beispielsweise ebenfalls mit der Pipette 19.
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Problematisch dabei wäre allerdings, dass das flüssige Medium durch die Öffnungsbereiche 31, 32 hindurch zu einem großen Teil verdunsten und entweichen kann.
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Jedem Öffnungsbereich 31, 32 des Deckelteils 28 ist daher jeweils ein zeichnerisch nicht dargestelltes Verschlussmittel. entsprechend der oben für die Probengefäße 10, 26 beschriebenen Verschlussmittel zugeordnet. Die Verschlussmittel, die den Öffnungsbereichen 31, 32 zugeordnet werden, können demnach im Aufbau bzw. hinsichtlich des technischen Prinzips im Wesentlichen den den Öffnungsbereichen 12 der Probengefäße 10, 26 zugeordnen Verschlussmitteln 15 entsprechen. Sie können also entsprechende Sperrwandungen aufweisen, entsprechende Einschnitte in den Sperrwandungen sowie Sperrwandungsabschnitte, die in gleicher Weise durch Aufbringen einer Öffnungskraft aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung bewegbar sind bzw. die sich in gleicher Weise durch Rückstellkräfte eigenständig in die Schließstellung zurückbewegen.
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Durch entsprechende bedarfsweise Überführung des jeweiligen Verschlussmittels (Pipette) aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung ist es demnach in analoger Weise möglich, durch die Öffnungsbereiche 31, 32 des Deckelteils 12 hindurch bei Bedarf in die entsprechende, darunter angeordnete Kammer 24, 25 der Multiwellplatte 26 flüssiges Medium zu geben bzw. aus der Kammer zu entnehmen.
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Die dem Öffnungsbereich 31, 32 jeweils zugeordnete Sperrwandung kann beispielsweise Teil einer auf der Oberseite des Deckelteils 28 angeordneten Folie sein. Diese Folie kann dabei grundsätzlich insbesondere auf der gesamten Oberseite der starren Deckelteilwand 29 angebracht sein und beispielsweise zugleich sämtliche Öffnungsbereiche 31, 32 überdecken.
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Hierbei kann die Folie etwa nach der Herstellung des Deckelteils 28 auf die Oberseite aufgeklebt werden. Denkbar ist aber natürlich ebenso, die Folie bereits während des Spritzgussverfahrens mit der Oberseite zu verbinden. Die Folie bzw. die Sperrwandungen können alternativ grundsätzlich auch auf der Unterseite des Deckelteils 28 bzw. der Deckelteilwand 29 angebracht werden oder mit Abstand zu der Oberseite sowie zu der Unterseite in die Deckelteilwand 29 integriert werden.
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Eine solche Folie, deren Teil die jeweilige Sperrwandung ist, ist bevorzugt aus flexiblem, elastischem Material gebildet, und ist in der Regel deutlich dünner als die starre Deckelteilwand 29.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Probengefäß
- 11
- Kammer
- 12
- Öffnungsbereich
- 12a
- Öffnung
- 13
- Kammerwandung
- 13a
- Kammerwandungsabschnitt
- 14
- Durchflussquerschnitt
- 15
- Verschlussmittel
- 16
- Sperrwandung
- 17
- Einschnitt
- 18a
- Sperrwandungsabschnitt
- 18b
- Sperrwandungsabschnitt
- 18c
- Sperrwandungsabschnitt
- 18d
- Sperrwandungsabschnitt
- 19
- Pipette
- 20a
- freies Ende
- 20b
- freies Ende
- 21
- Öffnung
- 22
- Befestigungsmittel
- 23
- Probenkammer
- 24
- Zulaufkammer
- 25
- Ablaufkammer
- 26
- Multiwellplatte
- 27
- Bodenplatte
- 28
- Deckelteil
- 29
- Deckelteilwand
- 30
- Oberseite
- 31
- Öffnungsbereich
- 32
- Öffnungsbereich
- 33
- Festkante
