DE102014200505A1

DE102014200505A1 - Container and device for the digestion and / or homogenization of a fluid and method for digesting and / or homogenizing a fluid

Info

Publication number: DE102014200505A1
Application number: DE102014200505.1A
Authority: DE
Inventors: Peter Rothacher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-01-14
Filing date: 2014-01-14
Publication date: 2015-07-16

Abstract

Es wird ein Behälter (210) für einen Aufschluss und/oder eine Homogenisierung eines Fluids (205) vorgeschlagen. Der Behälter (210) weist eine Kammer (220) zum Beinhalten des Fluids (205) auf. Dabei weist die Kammer (220) zum Einkoppeln einer Energie einen Einkopplungsabschnitt (224) auf, der einen durch Druck verformbaren Wandabschnitt (222) der Kammer (220) aufweist. Auch weist der Behälter (210) eine Dichtungseinrichtung (230) mit einem Abdichtabschnitt (232) zum Ausbilden eines Evakuationsbereichs um den Einkopplungsabschnitt (224) herum an einer Außenseite der Kammer (220), mit einer Einbringöffnung (234) zum fluiddichten Einbringen zumindest eines Teilabschnittes einer Energieeinkopplungseinrichtung (240) in den Evakuationsbereich und mit einem Luftdurchgangsabschnitt (236) zum Entlüften des Evakuationsbereichs auf.A container (210) for the digestion and / or homogenization of a fluid (205) is proposed. The container (210) has a chamber (220) for containing the fluid (205). In this case, the chamber (220) for coupling in an energy has a coupling-in section (224) which has a pressure-deformable wall section (222) of the chamber (220). Also, the container (210) includes a sealing means (230) having a sealing portion (232) for forming an evacuation area around the coupling portion (224) on an outside of the chamber (220), having an introduction opening (234) for fluid-tightly introducing at least a portion thereof an energy injector (240) into the evacuation area and having an air passage portion (236) for venting the evacuation area.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Behälter für einen Aufschluss und/oder eine Homogenisierung eines Fluids, auf eine Vorrichtung für einen Aufschluss und/oder eine Homogenisierung eines Fluids sowie auf ein Verfahren zum Aufschließen und/oder Homogenisieren eines Fluids. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere das Gebiet mikrofluidischer Systeme, beispielsweise für sogenannte Chiplabors bzw. Westentaschenlabors (LOC, Lab-On-Chip).The present invention relates to a container for the digestion and / or homogenization of a fluid, to a device for the digestion and / or homogenization of a fluid and to a method for digesting and / or homogenizing a fluid. The present invention relates in particular to the field of microfluidic systems, for example for so-called chip laboratories (LOC, lab-on-chip).

In Mikrobiologie und Diagnostik gewinnt ein Nachweis nukleinsäurecodierter Eigenschaften immer größere Bedeutung. Beispielsweise ist aufgrund zunehmender Verbreitung von Antibiotikaresistenzen eine Speziesbestimmung für eine erfolgreiche Therapie alleine immer weniger aussagekräftig. Auch ist eine Aussage über Virulenzfaktoren, wie beispielsweise Toxinbildung, von großer therapeutischer Bedeutung. Die EP 1 179 585 B1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Lyse.In microbiology and diagnostics, detection of nucleic acid-encoded properties is becoming increasingly important. For example, due to the increasing prevalence of antibiotic resistance, species identification for successful therapy alone is less and less meaningful. Also, a statement about virulence factors, such as toxin formation, of great therapeutic importance. The EP 1 179 585 B1 discloses an apparatus and method for lysis.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund werden ein verbesserter Behälter für einen Aufschluss und/oder eine Homogenisierung eines Fluids, eine verbesserte Vorrichtung für einen Aufschluss und/oder eine Homogenisierung eines Fluids sowie ein verbessertes Verfahren zum Aufschließen und/oder Homogenisieren eines Fluids gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, an improved container for a digestion and / or a homogenization of a fluid, an improved device for a digestion and / or a homogenization of a fluid and an improved method for digesting and / or homogenizing a fluid according to the main claims are presented. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.

In den im Folgenden dargelegten Ausführungsformen und den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen werden der Behälter, die Kammer, die Energie und die Vorrichtung auch als Kavitationsbehälter, Kavitationskammer, Kavitationsenergie und Kavitationsvorrichtung bzw. Aufschlussbehälter, Aufschlusskammer, Aufschlussenergie und Aufschlussvorrichtung bezeichnet, wobei dadurch keine Einschränkung auf Kavitation oder Aufschluss beabsichtigt ist, sondern auch eine oder mehrere Arten von Energieeinkopplung sowie eine Homogenisierung einbezogen sind.In the embodiments set out below and the exemplary embodiments described below, the container, the chamber, the energy and the device are also referred to as cavitation container, cavitation chamber, cavitation energy and cavitation device or decomposition container, digestion chamber, digestion energy and disruption device, whereby no restriction to cavitation or Digestion is intended, but also one or more types of energy input and homogenization are included.

Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein Fluid bzw. biologisches Fluid bzw. darin enthaltene Zellen in einem Behälter insbesondere mit Ultraschall behandelt werden, was Zellhüllen derselben platzen lässt und Nukleinsäuren aus der Zelle freisetzt. Dabei kann eine Energieeinkopplungseinrichtung, beispielsweise eine Sonotrode, in die Nähe des Einkopplungsabschnitts des Aufschlussbehälters bzw. z. B. in die Nähe der Behältermembran angebracht werden und dann zwischen Energieeinkopplungseinrichtung und Aufschlussbehälter ein Unterdruck angelegt werden, sodass sich die Behälterwand bzw. Membran schlüssig an die Energieeinkopplungseinrichtung anlegt. Der so aufgebaute Kraftschluss zwischen Energieeinkopplungseinrichtung und Aufschlussbehälter ermöglicht eine zuverlässige Energieeinkopplung bzw. Ultraschalleinkopplung zum Aufbrechen von Zellhüllen und/oder Homogenisieren des Fluids. Das Fluid kann beispielsweise eine Flüssigkeit, eine Suspension oder eine Emulsion sein.In accordance with embodiments of the present invention, a fluid or biological fluid or cells contained therein in a container can in particular be treated with ultrasound, which causes cell shells thereof to burst and releases nucleic acids from the cell. In this case, an energy coupling device, such as a sonotrode, in the vicinity of the coupling-in section of the digestion container or z. B. be placed in the vicinity of the container membrane and then applied between the energy coupling device and digestion a negative pressure, so that the container wall or membrane engages conclusively to the energy coupling device. The thus constructed frictional connection between energy input device and digestion container enables a reliable energy coupling or ultrasound coupling for breaking cell envelopes and / or homogenizing the fluid. The fluid may be, for example, a liquid, a suspension or an emulsion.

Somit können auch inhomogene Proben homogenisiert werden, wie z. B. Schleim, Fäzes, etc. Das Konzept kann auch außerhalb der Diagnostik zur Keimabtötung, Homogenisierung von Flüssigkeiten, Suspensionen, Dispersionen oder Emulsionen verwendet werden, beispielsweise für Anwendungen wie ein Dispergieren von Farben oder Nanopartikeln, eine Zerkleinerung von Partikeln, eine Herstellung von z. B. wässrig-öligen Emulsionen z. B. für die Kosmetik oder dergleichen.Thus, even inhomogeneous samples can be homogenized, such. As mucus, feces, etc. The concept can also be used outside the diagnostics for germ killing, homogenization of liquids, suspensions, dispersions or emulsions, for example for applications such as dispersing of dyes or nanoparticles, comminution of particles, a preparation of z , B. aqueous-oily emulsions z. B. for cosmetics or the like.

Vorteilhafterweise ermöglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine zuverlässige Lyse bzw. einen zuverlässigen Aufschluss bzw. Zellaufschluss eines biologischen Fluids, sodass insbesondere ein Nachweis nukleinsäurecodierter Eigenschaften und/oder eine Bestimmung von in dem biologischen Fluid enthaltener Spezies für eine erfolgreiche Therapie realisiert werden können. Mit dem vorgestellten Konzept gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann biologisches Fluid mit oder ohne Aufreinigung ohne eine Notwendigkeit von Enzymen auf einfache Weise Iysiert bzw. aufgeschlossen werden. Hierbei kann verhindert werden, dass die Energieeinkopplungseinrichtung in Kontakt mit einem Lysemedium und dem darin befindlichen biologischen Fluid kommt, und somit können Kontaminationen sicher vermieden werden. Es lassen sich auch Aufschlussbehälter als Wegwerfkartuschen herstellen, die in einem Routinelabor für den Zellaufschluss oder Probenhomogenisierung verwendet werden können. Insbesondere kann mit dem Konzept gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Hinblick auch ein mikrofluidisches System, z. B. ein sogenanntes µTAS (Micro Total Analysis System), ein Ablauf von Aufarbeitungsschrittes und Amplifizierungsschritten vor einer Detektion vereinfacht werden. Es kann eine in einen Biochip übertragbare, automatisierungsfähige Vereinfachung eines Analyseprotokolls erreicht werden.Advantageously, embodiments of the present invention enable reliable lysis or reliable disruption of a biological fluid, so that, in particular, detection of nucleic acid-encoded properties and / or determination of species contained in the biological fluid can be realized for successful therapy. With the concept presented according to embodiments of the present invention, biological fluid, with or without purification, can be readily lysed without the need for enzymes. In this case, it can be prevented that the energy coupling device comes into contact with a lysis medium and the biological fluid therein, and thus contamination can be safely avoided. It is also possible to produce digestion containers as disposable cartridges, which can be used in a routine laboratory for cell disruption or sample homogenization. In particular, with the concept according to embodiments of the present invention with regard to a microfluidic system, for. As a so-called μTAS (Micro Total Analysis System), a flow of work-up step and amplification steps before detection can be simplified. It can be achieved in a biochip transferable, automation-ready simplification of an analysis protocol.

Die Kavitationskammer kann dabei auch im Durchfluss betrieben werden. Der Kavitationsbehälter kann somit auch kontinuierlich betrieben werden. Gegenüber in Probenlösungen eingetauchten Sonotroden bzw. Hörnern kann durch eine räumliche Trennung von Ultraschallwandler und Kavitationsbehälter bzw. Probe eine Kontamination sicher vermieden werden, indem beispielsweise Einweg-Wegwerf-Behälter verwendet werden.The cavitation chamber can also be operated in the flow. The cavitation container can thus also be operated continuously. Opposite immersed in sample solutions Sonotrodes or horns can be safely avoided by a spatial separation of ultrasonic transducer and Kavitationsbehälter or sample contamination by, for example, disposable disposable containers are used.

Insbesondere kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Ankopplung der Energieeinkopplungseinrichtung an dem Lysebehälter bzw. Aufschlussbehälter und somit eine Energieeinkopplung verbessert werden. Es kann zum Beispiel eine Energieeinkopplungseinrichtung auch an eine im Ruhezustand ebene bzw. flache Lysekammerwand einfach und mit sehr guter Einkopplungsreproduzierbarkeit angekoppelt werden. Kavitationsblasen entstehen somit im Aufschlussbehälter mit großer Sicherheit. Gegenüber enzymatischen und/oder chemischen Lysen können eine deutliche Vereinfachung und Verkürzung des Assays beispielsweise von mehreren Stunden auf ca. 0,1 bis 3 Minuten sowie eine Einsparung von Reagenzien erreicht werden. Ferner ist keine durchbohrte Energieeinkopplungseinrichtung erforderlich, z. B. kann eine Standardsonotrode verwendet werden, denn das Vakuum bzw. der Unterdruck im Evakuationsbereich bzw. am Einkopplungsabschnitt kann über den Luftdurchgangsabschnitt der Dichtungseinrichtung des Aufschlussbehälters beispielsweise von einem LOC erzeugt werden und die Dichtungseinrichtung kann bei jedem Kartuschenwechsel mit erneuert werden, was zur Zuverlässigkeit beiträgt. Die Dichtungseinrichtung kann auch langzeitbeständig sein. Vorteilhafterweise kann die Vakuumzuführung die Dichtung an der Sonotrode anzubringen und die Vakuumzuführung durch die Dichtung zu führen sein.In particular, according to embodiments of the present invention, a coupling of the energy input device to the lysis container or digestion container and thus an energy injection can be improved. For example, an energy coupling device can also be coupled to a flat or flat lysis chamber wall in the resting state simply and with very good coupling reproducibility. Cavitation bubbles thus arise in the digestion container with great certainty. Compared to enzymatic and / or chemical lyses, a significant simplification and shortening of the assay, for example, from several hours to about 0.1 to 3 minutes and a saving of reagents can be achieved. Furthermore, no pierced energy coupling device is required, for. For example, a standard sonotrode can be used, because the vacuum or the negative pressure in the evacuation or the coupling portion can be generated via the air passage portion of the sealing device of the digestion container, for example, from a LOC and the sealing device can be renewed with each cartridge change, which contributes to reliability , The sealing device can also be durable. Advantageously, the vacuum supply to attach the seal to the sonotrode and the vacuum supply to be passed through the seal.

Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können vorteilhafterweise auch flache Aufschlussbehälter eingesetzt und dennoch gut reproduzierbare Ergebnisse erhalten werden, da sich selbst flache Behälterwände bei Kontakt mit der Energieeinkopplungseinrichtung nicht so durchbiegen, dass in der Mitte der Energieeinkopplungseinrichtung ein Kontakt zwischen Behälterwand und Energieeinkopplungseinrichtung abreißen würde. Es kann somit verhindert werden, dass ringförmige Kontaktflächen auftreten, die bei Ultraschallbeaufschlagung leicht überhitzen können und die Ankopplung unreproduzierbar werden lassen, was umso kritischer wird, je dünner die Wandung des Lysebehälters ist. Daher können gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise dünne Wandungen bzw. Membranen für eine effiziente Energieeinkopplung verwendet werden. Die Dämpfung einer Membran steigt mit der Dicke an und ist umgekehrt proportional zur Frequenz. Es ist ein geringer Kraftschluss ausreichend zur Energieeinkopplung, da der Einkopplungsabschnitt und die Energieeinkopplungseinrichtung gut gegeneinander zur Anlage gebracht werden können.According to embodiments of the present invention, it is also advantageously possible to use shallow digestion containers while still achieving highly reproducible results, since even shallow container walls do not bend in contact with the energy coupling device in such a way that contact between container wall and energy coupling device would break off in the middle of the energy coupling device. It can thus be prevented that annular contact surfaces occur which can easily overheat when subjected to ultrasound and make the coupling unreproducible, which becomes all the more critical the thinner the wall of the lysis container. Therefore, according to embodiments of the present invention, thin walls or membranes can be advantageously used for efficient energy injection. The attenuation of a membrane increases with the thickness and is inversely proportional to the frequency. There is a small adhesion sufficient for energy coupling, since the coupling-in section and the energy coupling device can be brought into contact with each other well.

Bei vielen bisher bekannten Applikationen von Ultraschall in Behälter wird in der Regel ein Behälter mit einem elastischen Element, wie einer Feder, an eine Sonotrode gedrückt. Damit ein guter Kontakt zwischen Sonotrode und Behälter entsteht, muss die Behälterwand eine Gegenkraft gegen die Sonotrode aufbauen, beispielsweise durch Anpressen mit Federkraft an eine gegen die Sonotrode gewölbte Behälterwand. Die vorliegende Erfindung vermeidet einen derartigen Aufbau und erlaubt, Ultraschall zuverlässig insbesondere durch eine Membran in Behälter mit biologischem Fluid einzukoppeln.In many previously known applications of ultrasound in containers, a container with an elastic element, such as a spring, is usually pressed against a sonotrode. To ensure good contact between sonotrode and container, the container wall must build up a counterforce against the sonotrode, for example, by pressing with spring force against a curved against the sonotrode container wall. The present invention avoids such a structure and allows reliable coupling of ultrasound, in particular through a membrane into containers with biological fluid.

Für eine Lyse insbesondere grampositiver Keime werden derzeit verschiedene Verfahren eingesetzt. So z. B. eine enzymatische Lyse z. B. mittels Proteinase K, Lysozym, etc. Dieses Lyseverfahren ist sehr verbreitet, erfordert jedoch eine Hitzedesaktivierung und Abtrennung von Proteinen, da ansonsten die Tag-Polymerase durch die Enzyme angegriffen würde. Eine Reinigung auf einer Silica-Säule erfordert mehrere Schritte und erhöht eine Komplexität eines LOC-Systems. Vereinzelt werden auch Laser zur Bakterienlyse verwendet, wobei Laserkavitationsverfahren möglich sind. Dabei wird durch einen Laserpuls Wasser in einem LOC so stark erhitzt, dass eine Kavitationsblase entsteht. Dazu sind Hochenergiepulse im Infrarotbereich erforderlich. Bei der Elektroporation schließlich werden Bakterien durch Hochspannungspulse porosifiziert und deren Inhaltsstoffe verfügbar gemacht. Dazu bedarf es Elektroden in dem LOC und einer weitgehenden Entsalzung des Lysemediums. Bei der Poration entsteht in der Regal auch Gas, besonders bei salzhaltigen Lösungen, was in einem LOC schwer handzuhaben ist und zur Explosion des Chips führen kann. Die Ultraschalllyse ist ein verbreitetes physikalisches Lyseverfahren und ermöglicht es, wie bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, DNA direkt ohne Aufreinigung zu amplifizieren.Various methods are currently used for lysis of, in particular, gram-positive bacteria. So z. As an enzymatic lysis z. By means of proteinase K, lysozyme, etc. This lysis method is very common, but requires heat deactivation and separation of proteins, since otherwise the tag polymerase would be attacked by the enzymes. Cleaning on a silica column requires several steps and adds complexity to an LOC system. Sporadically also lasers are used for the bacterial lysis, whereby laser cavitation procedures are possible. In the process, a laser pulse heats water in an LOC to such an extent that a cavitation bubble is formed. This requires high-energy pulses in the infrared range. Finally, in electroporation, bacteria are porosified by high voltage pulses and their ingredients are made available. This requires electrodes in the LOC and extensive desalination of the lysis medium. The poration also creates gas on the shelf, especially saline solutions, which is difficult to handle in an LOC and can cause the chip to explode. Ultrasonic lysis is a popular physical lysis technique and, as in embodiments of the present invention, allows DNA to be directly amplified without purification.

Ein Kavitationsbehälter für einen Aufschluss und/oder eine Homogenisierung eines Fluids weist folgende Merkmale auf:
eine Kavitationskammer zum Beinhalten des Fluids, wobei die Kavitationskammer zum Einkoppeln einer Kavitationsenergie einen Einkopplungsabschnitt aufweist, der einen durch Druck verformbaren Wandabschnitt der Kavitationskammer aufweist; und
eine Dichtungseinrichtung mit einem Abdichtabschnitt zum Ausbilden eines Evakuationsbereichs um den Einkopplungsabschnitt herum an einer Außenseite der Kavitationskammer, mit einer Einbringöffnung zum fluiddichten Einbringen zumindest eines Teilabschnittes einer Energieeinkopplungseinrichtung in den Evakuationsbereich und mit einem Luftdurchgangsabschnitt zum Entlüften des Evakuationsbereichs.A cavitation container for the digestion and / or homogenization of a fluid has the following features:
a cavitation chamber for containing the fluid, the cavitation chamber for injecting a cavitation energy having a coupling-in portion having a pressure-deformable wall portion of the cavitation chamber; and
a sealing device having a sealing portion for forming an evacuation area around the coupling portion on an outer side of the cavitation chamber, having an introduction hole for inserting at least a portion of a power input device into the evacuation area and having an air passage portion for venting the evacuation area.

Das Fluid kann ein biologisches Fluid wie beispielsweise eine flüssige Probe mit Zellen aufweisen, wie beispielsweise Bakterien, Pilze, Viren, Pflanzenzellen, Eukaryotenzellen etc. Die Aufschlussenergie kann eine Ultraschallenergie sein. Der durch Druck verformbare Wandabschnitt der Aufschlusskammer kann zumindest einen Teil einer Seitenwand oder Hauptwand der Aufschlusskammer aufweisen. Auch kann der Wandabschnitt durch eine Druckdifferenz elastisch verformbar sein. Beispielsweise kann der Wandabschnitt eine von sechs Wänden einer quaderförmigen Aufschlusskammer aufweisen. Der Luftdurchgangsabschnitt der Dichtungseinrichtung kann sich durchgehend von dem Abdichtabschnitt bis zu einer Randoberfläche der Dichtungseinrichtung erstrecken. Der Luftdurchgangsabschnitt ist ausgebildet, um den Evakuationsbereich fluidisch zugänglich zu machen. Der Luftdurchgangsabschnitt kann einen geradlinigen Verlauf, einen gebogenen Verlauf, einen gewinkelten Verlauf oder eine Mischung derselben aufweisen. Die Dichtungseinrichtung kann an zumindest einer Wand der Aufschlusskammer anliegend anordenbar oder angeordnet sein. Beispielsweise kann die Dichtungseinrichtung an zwei Wänden der Aufschlusskammer anliegend anordenbar oder angeordnet sein, wobei der Abdichtabschnitt mit der Einbringöffnung im Bereich der Wand mit dem Einkopplungsabschnitt angeordnet ist und der Luftdurchgangsabschnitt sich von dem Abdichtabschnitt bis auf eine angrenzende Wand erstreckt. Auch können Druckausgleichsöffnungen zur Ableitung eines durch die Energieeinkopplung entstehenden Überdruckes in der Kammer aufgrund der Ausdehnung der in der Kammer befindlichen Medien vorgesehen sein. The fluid may include a biological fluid, such as a fluid sample having cells, such as bacteria, fungi, viruses, plant cells, eukaryotic cells, etc. The digestion energy may be ultrasound energy. The pressure deformable wall portion of the digestion chamber may comprise at least a portion of a side wall or main wall of the digestion chamber. Also, the wall portion may be elastically deformable by a pressure difference. For example, the wall section may have one of six walls of a cuboid decomposition chamber. The air passage portion of the seal means may extend continuously from the seal portion to an edge surface of the seal means. The air passage portion is formed to make the evacuation area fluidically accessible. The air passage portion may have a straight-line shape, a curved shape, an angled shape, or a mixture thereof. The sealing device can be arranged or arranged adjacent to at least one wall of the digestion chamber. For example, the sealing means may be locatable or disposed on two walls of the digestion chamber, the sealing portion having the introduction opening being disposed in the region of the wall with the coupling portion and the air passage portion extending from the sealing portion to an adjacent wall. Also, pressure equalizing holes may be provided for discharging a positive pressure created by the energy injection in the chamber due to the expansion of the media in the chamber.

Gemäß einer Ausführungsform kann der durch Druck verformbare Wandabschnitt der Kavitationskammer als eine Membran ausgeformt ist, die durch eine Druckdifferenz zwischen der Außenseite und einem Innenraum der Kavitationskammer auslenkbar ist. Hierbei kann die Aufschlusskammer die Membran als eine Seitenwand oder Hauptwand aufweisen. Die Membran kann im Wesentlichen plan bzw. eben ausgeformt sein. Die Membran kann beispielsweise eine Dicke zwischen 50 Mikrometer bis 1 Millimeter, insbesondere zwischen 200 Mikrometer und 500 Mikrometer und zum Beispiel von 375 Mikrometer aufweisen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ebene bzw. flache, also nicht vorgewölbte, Membranen sich vollflächig über eine Oberfläche der Energieeinkopplungseinrichtung kühlen lassen und haltbarer sind als nur punktuell oder ringförmig an der Energieeinkopplungseinrichtung anliegende Membranen. Ferner kann über eine derartige dünne Membran die Aufschlussenergie vorteilhaft in die Aufschlusskammer eingekoppelt werden.According to one embodiment, the pressure-deformable wall portion of the cavitation chamber may be formed as a membrane which is deflectable by a pressure difference between the outside and an interior of the cavitation chamber. Here, the digestion chamber may have the membrane as a side wall or main wall. The membrane may be substantially flat or flat. For example, the membrane may have a thickness of between 50 microns to 1 millimeter, more preferably between 200 microns and 500 microns and, for example, 375 microns. Such an embodiment has the advantage that flat or flat, that is not bulged, membranes can be cooled over the entire surface of a surface of the energy coupling device and are more durable than only selectively or annularly applied to the energy input device membranes. Furthermore, the decomposition energy can advantageously be coupled into the digestion chamber via such a thin membrane.

Auch kann der Luftdurchgangsabschnitt einen in der Dichtungseinrichtung ausgeformten Kanal aufweisen. Der Kanal kann durch eine Außenwand der Kavitationskammer fluiddicht abdeckbar sein. Alternativ kann der Kanal auch komplett innerhalb des Gummiteils liegen. Hierbei ist der Luftdurchgangsabschnitt bei an der Aufschlusskammer angebrachter Dichtungseinrichtung durch einen Teilabschnitt einer Außenwand der Aufschlusskammer abgedeckt. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass in der Dichtungseinrichtung lediglich ein Kanal und kein Durchgangsloch auszuformen ist, was eine Fertigung derselben vereinfacht. Die Dichtungseinrichtung mit dem Luftdurchgangsabschnitt bzw. Vakuumabgang kann auch an der Energieeinkopplungseinrichtung anbebracht oder anbringbar sein. In diesem Fall braucht der Kavitationsbehälter keine Vakuumzuführung. Also, the air passage portion may have a channel formed in the seal means. The channel can be covered in a fluid-tight manner by an outer wall of the cavitation chamber. Alternatively, the channel can also be completely inside the rubber part. In this case, the air passage section is covered when attached to the digestion chamber sealing means by a portion of an outer wall of the digestion chamber. Such an embodiment has the advantage that in the sealing device only one channel and no through hole is to be formed, which simplifies manufacture thereof. The sealing device with the air passage section or vacuum outlet can also be attached or attachable to the energy coupling device. In this case, the Kavitationsbehälter needs no vacuum supply.

Ferner kann die Kavitationskammer eine verschließbare Einbringöffnung für das Fluid, eine Zuführöffnung für ein Aufschlussmedium, eine Auslassöffnung, Partikeln zum Unterstützen des Aufschlusses und zusätzlich oder alternativ einen Filter aufweisen. Die verschließbare Einbringöffnung kann für das Einbringen des biologischen Fluids bzw. Probenmaterials verwendet werden. Die Zuführöffnung bzw. eine Einlassöffnung dient einer optionalen Zuführung eines Lysemediums bzw. Aufschlussmediums. Über die Auslassöffnung ist das aufgeschlossene biologische Fluid bzw. Lysat einer Weiterprozessierung zuführbar. Die Aufschlusskammer kann zur Akkumulation biologischen Fluids bzw. Substrats vor der Lyse auch Absorptionsmedien, z. B. Filter, Faserfilter, sogenannte Beads – auch mit Beschichtungen – und/oder dergleichen enthalten. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der Aufschluss durch die zuvor genannten Öffnungen vereinfacht an vorhergehende und/oder nachfolgende Prozesse angegliedert werden kann und derartige Absorptionsmedien einen Aufschluss weiter verbessern können.Furthermore, the cavitation chamber can have a closable introduction opening for the fluid, a feed opening for a digestion medium, an outlet opening, particles for supporting the digestion and additionally or alternatively a filter. The closable introduction opening can be used for introducing the biological fluid or sample material. The feed opening or an inlet opening serves for an optional supply of a lysis medium or digestion medium. The digested biological fluid or lysate can be fed to further processing via the outlet opening. The digestion chamber can be used for accumulation of biological fluid or substrate before lysis also absorption media, for. As filters, fiber filters, so-called beads - also with coatings - and / or the like. Such an embodiment offers the advantage that the digestion by means of the abovementioned openings can be connected in a simplified manner to preceding and / or subsequent processes, and such absorption media can further improve digestion.

Insbesondere kann der Kavitationsbehälter mit einem mikrofluidischen System koppelbar sein. Dabei kann der Evakuationsbereich über den Luftdurchgangsabschnitt mittels einer Evakuationseinrichtung des mikrofluidischen Systems entlüftbar sein. Bei dem mikrofluidischen System kann es sich um ein sogenanntes Chiplabor bzw. Westentaschenlabor bzw. Lab-On-Chip bzw. LOC oder dergleichen handeln. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass sich Synergieeffekte durch eine Mitnutzung von Ressourcen des mikrofluidischen Systems und eine räumliche Nähe ergeben. Außerdem ist weniger Hands-on Arbeitszeit erforderlich und die Kontaminationsgefahr wird deutlich reduziert.In particular, the cavitation container can be coupled with a microfluidic system. In this case, the evacuation area can be vented via the air passage section by means of an evacuation device of the microfluidic system. The microfluidic system may be a so-called chip laboratory or lab-on-chip or LOC or the like. Such an embodiment offers the advantage that synergy effects result from shared use of resources of the microfluidic system and spatial proximity. In addition, less hands-on working time is required and the risk of contamination is significantly reduced.

Eine Kavitationsvorrichtung für einen Aufschluss und/oder eine Homogenisierung eines Fluids weist folgende Merkmale auf:
eine Ausführungsform des vorstehend genannten Kavitationsbehälters; und
eine Energieeinkopplungseinrichtung zum Übertragen der Kavitationsenergie an das Fluid in dem Kavitationsbehälter, wobei zumindest ein Teilabschnitt der Energieeinkopplungseinrichtung durch die Einbringöffnung der Dichtungseinrichtung in den Evakuationsbereich einbringbar ist, wobei die Energieeinkopplungseinrichtung und der Einkopplungsabschnitt bei evakuiertem Evakuationsbereich in Anlage gegeneinander angeordnet sind.A cavitation device for the digestion and / or homogenization of a fluid has the following features:
an embodiment of the above cavitation container; and
an energy input device for transmitting the cavitation energy to the fluid in the cavitation container, wherein at least a portion of the energy input device through the introduction of the sealing device in the Evakuationsbereich can be introduced, wherein the energy input device and the coupling portion are arranged with evacuated evacuation area in abutment against each other.

Die vorstehend genannte Kavitationsvorrichtung kann in Verbindung mit einer Ausführungsform des oben beschriebenen Kavitationsbehälters vorteilhaft eingesetzt bzw. verwendet werden, um Fluid aufzuschließen und/oder zu homogenisieren. Die Energieeinkopplungseinrichtung kann eine Ultraschallsonotrode, ein Ultraschallhorn oder dergleichen aufweisen.The abovementioned cavitation device can advantageously be used or used in conjunction with an embodiment of the cavitation container described above in order to digest and / or homogenize fluid. The energy input device may comprise an ultrasonic sonotrode, an ultrasonic horn or the like.

Gemäß einer Ausführungsform können die Energieeinkopplungseinrichtung und der Kavitationsbehälter relativ zueinander beweglich angeordnet sein. Hierbei kann bei unevakuiertem bzw. belüftetem Evakuationsbereich und zumindest teilweise durch die Einbringöffnung der Dichtungseinrichtung in den Evakuationsbereich eingebrachter Energieeinkopplungseinrichtung ein Zwischenraum bzw. Spalt zwischen der Energieeinkopplungseinrichtung und dem Einkopplungsabschnitt des Aufschlussbehälters vorliegen. Bei evakuiertem bzw. zumindest teilweise entlüftetem Evakuationsbereich und zumindest teilweise durch die Einbringöffnung der Dichtungseinrichtung in den Evakuationsbereich eingebrachter Energieeinkopplungseinrichtung können die Energieeinkopplungseinrichtung und der Einkopplungsabschnitt des Aufschlussbehälters kraftschlüssig gegeneinander anliegen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Anlage der Energieeinkopplungseinrichtung und des Einkopplungsabschnitts gegeneinander durch die Evakuation besonders gleichmäßig, reproduzierbar und ohne elastische Mittel, wie beispielsweise eine Andruckfeder, bewirkt werden kann.According to one embodiment, the energy input device and the cavitation container can be arranged to be movable relative to one another. In the case of an unevacuated or ventilated evacuation area and at least partially through the introduction opening of the sealing device into the evacuation area of the energy input device, there is a space or gap between the energy input device and the coupling-in section of the digestion container. In evacuated or at least partially vented evacuation area and at least partially introduced by the introduction of the sealing device in the evacuation energy injection device, the energy input device and the coupling portion of the digestion container can bear against each other. Such an embodiment offers the advantage that the installation of the energy coupling device and the coupling-in section can be effected particularly uniformly, reproducibly and without elastic means, such as a pressure spring, by the evacuation.

Dabei können die Energieeinkopplungseinrichtung und zusätzlich oder alternativ der Kavitationsbehälter an einem beweglichen Schlitten angeordnet sein. Insbesondere können die Energieeinkopplungseinrichtung an einem beweglichen Schlitten und der Aufschlussbehälter ortsfest angeordnet sein, oder kann alternativ der Aufschlussbehälter an einem beweglichen Schlitten und die Energieeinkopplungseinrichtung ortsfest angeordnet sein.In this case, the energy coupling device and additionally or alternatively the Kavitationsbehälter may be arranged on a movable carriage. In particular, the energy coupling device can be arranged in a stationary manner on a movable slide and the digestion container, or alternatively the digestion container can be arranged in a stationary manner on a movable slide and the energy coupling device.

Auch kann eine Energieerzeugungseinrichtung zum Erzeugen der Kavitationsenergie vorgesehen sein. Hierbei kann die Energieerzeugungseinrichtung mit der Energieeinkopplungseinrichtung gekoppelt sein. Die Energieerzeugungseinrichtung kann einen Wandler, Resonator oder dergleichen zum Erzeugen von Ultraschallwellen aufweisen. Die Energieeinkopplungseinrichtung kann ausgebildet sein, um die erzeugten Ultraschallwellen an den Aufschlussbehälter zu übertragen bzw. in die Aufschlusskammer einzukoppeln. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass mittels der Energieerzeugungseinrichtung insbesondere Ultraschallwellen mit geeigneten Eigenschaften zum Aufschließen erzeugt werden können.Also, an energy generating device for generating the cavitation energy may be provided. In this case, the energy generating device can be coupled to the energy input device. The power generation device may include a transducer, resonator, or the like for generating ultrasonic waves. The energy input device can be designed to transmit the generated ultrasonic waves to the digestion container or to couple them into the digestion chamber. Such an embodiment offers the advantage that, in particular, ultrasonic waves with suitable properties for unlocking can be generated by means of the energy generating device.

Ein Verfahren zum Aufschließen und/oder Homogenisieren eines Fluids weist folgende Schritte auf:
Bereitstellen einer Ausführungsform der vorstehend genannten Kavitationsvorrichtung;
Einbringen zumindest eines Teilabschnittes der Energieeinkopplungseinrichtung in den Evakuationsbereich des Kavitationsbehälters;
Entlüften des Evakuationsbereichs, um die Energieeinkopplungseinrichtung und den Einkopplungsabschnitt gegeneinander in Anlage zu bringen; und
Einkoppeln der Kavitationsenergie an das Fluid in dem Kavitationsbehälter über den Einkopplungsabschnitt mittels der Energieeinkopplungseinrichtung, um das Fluid aufzuschließen und/oder zu homogenisieren.A method for digesting and / or homogenizing a fluid comprises the following steps:
Providing an embodiment of the cavitation device mentioned above;
Introducing at least one subsection of the energy coupling device into the evacuation region of the cavitation vessel;
Venting the evacuation area to engage the energy input device and the launching section against each other; and
Coupling the cavitation energy to the fluid in the cavitation vessel via the coupling-in section by means of the energy coupling device in order to digest and / or homogenize the fluid.

Das vorstehend genannte Verfahren zum Aufschließen und/oder Homogenisieren kann in Verbindung mit einer Ausführungsform der Kavitationsvorrichtung vorteilhaft eingesetzt bzw. verwendet werden, um ein Fluid aufzuschließen und/oder zu homogenisieren.The above-mentioned method for digestion and / or homogenization can be advantageously used or used in conjunction with an embodiment of the cavitation device in order to digest and / or homogenize a fluid.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Aufschließen eines biologischen Materials gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 a flow chart of a method for digesting a biological material according to an embodiment of the present invention;

2 eine Aufschlussvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 a digestion device according to an embodiment of the present invention;

3 und 4 Ansichten der Dichtungseinrichtung der Aufschlussvorrichtung aus 2; und 3 and 4 Views of the sealing device of the disruption device 2 ; and

5 eine Aufschlussvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 5 a disruption device according to an embodiment of the present invention.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similarly acting, wherein to dispense with a repeated description of these elements.

1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zum Aufschließen eines biologischen Materials, insbesondere eines Fluids, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 100 zum Aufschließen ist in Verbindung mit einer Aufschlussvorrichtung, wie der Aufschlussvorrichtung aus 2 vorteilhaft ausführbar. 1 shows a flowchart of a method 100 for digesting a biological material, in particular a fluid, according to an embodiment of the present invention. The procedure 100 for digestion is in connection with a digestion device, such as the digestion device off 2 advantageous executable.

Das Verfahren 100 weist einen Schritt 110 des Bereitstellens einer Aufschlussvorrichtung auf. Dabei weist die Aufschlussvorrichtung einen Aufschlussbehälter für einen Aufschluss eines biologischen Materials auf, der eine Aufschlusskammer zum Beinhalten des biologischen Materials und eine Dichtungseinrichtung aufweist. Die Aufschlusskammer weist zum Einkoppeln einer Aufschlussenergie einen Einkopplungsabschnitt auf, der einen durch Druck verformbaren Wandabschnitt der Aufschlusskammer aufweist. Die Dichtungseinrichtung umfasst einen Abdichtabschnitt zum Ausbilden eines Evakuationsbereichs um den Einkopplungsabschnitt herum an einer Außenseite der Aufschlusskammer, eine Einbringöffnung zum fluiddichten Einbringen zumindest eines Teilabschnittes einer Energieeinkopplungseinrichtung in den Evakuationsbereich und einen Luftdurchgangsabschnitt zum Entlüften des Evakuationsbereichs. Ferner weist die Aufschlussvorrichtung eine Energieeinkopplungseinrichtung zum Übertragen der Aufschlussenergie an das biologische Material in dem Aufschlussbehälter auf.The procedure 100 has a step 110 the provision of a digestion device. In this case, the disruption device has a digestion container for digestion of a biological material, which has a digestion chamber for containing the biological material and a sealing device. The digestion chamber has a coupling-in section for coupling in a digestion energy, which has a pressure-deformable wall section of the digestion chamber. The sealing device comprises a sealing portion for forming an evacuation area around the coupling portion on an outer side of the digestion chamber, an introduction hole for inserting at least a portion of a power input device into the evacuation area and an air passage portion for venting the evacuation area. Furthermore, the digestion device has an energy input device for transmitting the digestion energy to the biological material in the digestion container.

Auch weist das Verfahren 100 einen Schritt 120 des Einbringens zumindest eines Teilabschnittes der Energieeinkopplungseinrichtung in den Evakuationsbereich des Aufschlussbehälters auf. Ferner weist das Verfahren 100 einen Schritt 130 des Entlüftens des Evakuationsbereichs auf, wobei die Energieeinkopplungseinrichtung und der Einkopplungsabschnitt gegeneinander in Anlage gebracht werden. Schließlich weist das Verfahren 100 einen Schritt 140 des Einkoppelns der Aufschlussenergie an das biologische Material in dem Aufschlussbehälter über den Einkopplungsabschnitt mittels der Energieeinkopplungseinrichtung auf, um das biologische Material aufzuschließen.Also, the procedure assigns 100 one step 120 the introduction of at least one subsection of the energy coupling device into the evacuation region of the digestion container. Further, the method has 100 one step 130 venting the evacuation area, the energy input device and the coupling section being brought into abutment against each other. Finally, the procedure points 100 one step 140 coupling the digestion energy to the biological material in the digestion vessel via the coupling-in section by means of the energy coupling device to open up the biological material.

2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Aufschlussvorrichtung 200 für einen Aufschluss eines biologischen Materials gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt sind die Aufschlussvorrichtung 200, ein biologisches Material 205, ein Aufschlussbehälter 210, eine Fluidkammer bzw. Lysekammer bzw. Aufschlusskammer 220, eine Membran 222 als ein durch Druck verformbarer Wandabschnitt der Aufschlusskammer 220, ein Einkopplungsabschnitt 224, eine Dichtung bzw. Dichtungseinrichtung 230, ein Abdichtabschnitt 232, eine Einbringöffnung 234, ein Luftdurchgangsabschnitt 236, eine Ultraschallsonotrode 240 bzw. ein Ultraschallhorn als Energieeinkopplungseinrichtung, ein Ultraschallwandler 250 als Energieerzeugungseinrichtung, ein beweglicher Schlitten 260, eine Evakuation EV symbolisch als ein Richtungspfeil und eine Bewegungsachse X symbolisch als ein Zweirichtungspfeil. 2 shows a schematic sectional view of a digestion device 200 for digesting a biological material according to an embodiment of the present invention. Shown are the digestion device 200 , a biological material 205 , a digestion vessel 210 , a fluid chamber or lysis chamber or disruption chamber 220 , a membrane 222 as a pressure deformable wall portion of the digestion chamber 220 , a coupling section 224 , a seal or sealing device 230 , a sealing section 232 , an insertion hole 234 , an air passage section 236 , an ultrasonic sonotrode 240 or an ultrasonic horn as energy input device, an ultrasonic transducer 250 as an energy generating device, a movable carriage 260 , an evacuation EV symbolically as a directional arrow and a movement axis X symbolically as a bidirectional arrow.

Die Aufschlussvorrichtung 200 weist den Aufschlussbehälter 210, die Ultraschallsonotrode 240, den Ultraschallwandler 250 und den Schlitten 260 auf. Der Ultraschallwandler 250 ist an dem beweglichen Schlitten 260 entlang der Bewegungsachse X beweglich angeordnet. Die Ultraschallsonotrode 240 ist mit dem Ultraschallwandler 250 verbunden. Der Aufschlussbehälter 210 weist die Aufschlusskammer 220 und die Dichtungseinrichtung 230 auf. Die Aufschlusskammer 220 weist die Membran 222 und den Einkopplungsabschnitt 224 auf. Die Dichtungseinrichtung 230 weist den Abdichtabschnitt 232, die Einbringöffnung 234 und den Luftdurchgangsabschnitt 236 auf. Die Dichtungseinrichtung 230 ist mit der Aufschlusskammer 220 verbunden. Die Aufschlussvorrichtung 200 ist in 2 in einem Zustand gezeigt, in dem die Ultraschallsonotrode 240 und die Membran 222 der Aufschlusskammer 220 in dem Einkopplungsabschnitt 224 aneinander anliegen.The digestion device 200 has the digestion tank 210 , the ultrasound sonotrode 240 , the ultrasonic transducer 250 and the sled 260 on. The ultrasonic transducer 250 is on the movable carriage 260 movably arranged along the movement axis X. The ultrasound sonotrode 240 is with the ultrasonic transducer 250 connected. The digestion tank 210 has the digestion chamber 220 and the sealing device 230 on. The digestion chamber 220 has the membrane 222 and the coupling section 224 on. The sealing device 230 has the sealing portion 232 , the insertion hole 234 and the air passage section 236 on. The sealing device 230 is with the digestion chamber 220 connected. The digestion device 200 is in 2 shown in a state in which the ultrasonic sonotrode 240 and the membrane 222 the digestion chamber 220 in the coupling-in section 224 abut each other.

Anders ausgedrückt ist in 2 ein schematischer Aufbau der Aufschlussvorrichtung 200 gezeigt, welche die Aufschlusskammer 220 bzw. Lysekammer bzw. Fluidkammer mit der Membran 222 und dem biologischen Material 205 bzw. Medium in einem angesaugten Zustand mit Kraftschluss zwischen der Ultraschallsonotrode 240 und der Membran 222 in dem Einkopplungsabschnitt 224 und den Ultraschallwandler 250 aufweist. Durch Ultraschalleinkopplung mittels des Ultraschallwandlers 250 und der Ultraschallsonotrode 240 in das biologische Material 205 innerhalb der Aufschlusskammer 220 ist Kavitation in dem biologischen Material 205 erzeugbar.In other words, in 2 a schematic structure of the digestion device 200 shown which the digestion chamber 220 or lysis chamber or fluid chamber with the membrane 222 and the biological material 205 or medium in a sucked state with adhesion between the ultrasonic sonotrode 240 and the membrane 222 in the coupling-in section 224 and the ultrasonic transducer 250 having. By ultrasonic coupling by means of the ultrasonic transducer 250 and the ultrasound sonotrode 240 into the biological material 205 within the digestion chamber 220 is cavitation in the biological material 205 produced.

Die Aufschlusskammer 220 ist zum Beinhalten des biologischen Materials 205 einem Innenraum derselben ausgebildet. Die Membran 222 repräsentiert einen durch Druck verformbaren Wandabschnitt der Aufschlusskammer 220. Dabei ist eine Wand der Aufschlusskammer 220 als die Membran 222 ausgeformt. Insbesondere ist die Membran 222 durch eine Druckdifferenz zwischen einer Außenseite und einem Innenraum der Aufschlusskammer 220 auslenkbar. Der Einkopplungsabschnitt 224 ist zum Einkoppeln von Aufschlussenergie in die Aufschlusskammer 220 vorgesehen. Dabei weist der Einkopplungsabschnitt 224 zumindest einen Teilabschnitt der Membran 222 auf. Auf die Membran 222 wird weiter unten noch detaillierter eingegangen. Gemäß dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Aufschlusskammer 220 quaderförmig ausgeformt.The digestion chamber 220 is to include the biological material 205 an interior of the same formed. The membrane 222 represents a pressure deformable wall portion of the digestion chamber 220 , Here is a wall of the digestion chamber 220 as the membrane 222 formed. In particular, the membrane 222 by a pressure difference between an outside and an interior of the digestion chamber 220 deflectable. The coupling section 224 is for injecting digestion energy into the digestion chamber 220 intended. In this case, the coupling-in section 224 at least a portion of the membrane 222 on. On the membrane 222 will be discussed in more detail below. According to the in 2 illustrated embodiment of the present Invention is the digestion chamber 220 cuboid shaped.

Die Dichtungseinrichtung 230 ist an der Aufschlusskammer 220 angebracht und dabei im Bereich der Membran 222 und gegebenenfalls einer an die Membran 222 angrenzenden Seitenwand der Aufschlusskammer 220 angeordnet. Der Abdichtabschnitt 232 der Dichtungseinrichtung 230 ist zum Ausbilden eines Evakuationsbereichs um den Einkopplungsabschnitt 224 herum an einer Außenseite der Aufschlusskammer 220 ausgebildet. Dabei erstreckt sich der Evakuationsbereich zwischen der Membran 222 und der Dichtungseinrichtung 230. Die Einbringöffnung 234 ist in dem Abdichtabschnitt 232 der Dichtungseinrichtung 230 ausgeformt. Dabei ist die Einbringöffnung 234 ausgebildet, um ein fluiddichtes Einbringen zumindest eines Teilabschnittes der Ultraschallsonotrode 240 in den Evakuationsbereich zu ermöglichen. Der Luftdurchgangsabschnitt 236 weist gemäß dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Kanal auf, der in der Dichtungseinrichtung 230 zwischen dem Abdichtabschnitt 232 und einer Außenoberfläche der Dichtungseinrichtung 230 ausgeformt ist. Der Luftdurchgangsabschnitt 236 ist ausgebildet, um eine Entlüftung des Evakuationsbereichs zu ermöglichen. Dabei ist der Luftdurchgangsabschnitt 236 als ein Fluiddurchgang zu dem Evakuationsbereich ausgeformt.The sealing device 230 is at the digestion chamber 220 attached and in the area of the membrane 222 and optionally one to the membrane 222 adjacent side wall of the digestion chamber 220 arranged. The sealing section 232 the sealing device 230 is for forming an evacuation area around the coupling-in portion 224 around on an outside of the digestion chamber 220 educated. The evacuation area extends between the membrane 222 and the sealing device 230 , The introduction opening 234 is in the sealing portion 232 the sealing device 230 formed. In this case, the introduction opening 234 formed to a fluid-tight introduction of at least a portion of the ultrasonic sonotrode 240 to allow the evacuation area. The air passage section 236 according to the in 2 illustrated embodiment of the present invention, a channel in the sealing device 230 between the sealing portion 232 and an outer surface of the sealing device 230 is formed. The air passage section 236 is designed to allow venting of the evacuation area. Here is the air passage section 236 formed as a fluid passage to the Evakuationsbereich.

Der Ultraschallwandler 250 ist ausgebildet, um die Aufschlussenergie zu erzeugen. Ferner ist der Ultraschallwandler 250 ausgebildet, um mittels des beweglichen Schlittens 260 entlang der Bewegungsachse X beweglich zu sein. Somit sind der Ultraschallwandler 250 mit der an demselben angebrachten Ultraschallsonotrode 240 und der Aufschlussbehälter 210 relativ zueinander beweglich angeordnet. Hierbei liegt bei unevakuiertem bzw. belüftetem Evakuationsbereich und zumindest teilweise durch die Einbringöffnung 234 der Dichtungseinrichtung 230 in den Evakuationsbereich eingebrachter Ultraschallsonotrode 240 ein Zwischenraum bzw. Spalt zwischen der Ultraschallsonotrode 240 und dem Einkopplungsabschnitt 224 des Aufschlussbehälters 210 vor, auch wenn dies in 2 nicht gezeigt ist. Bei evakuiertem bzw. zumindest teilweise entlüftetem Evakuationsbereich und zumindest teilweise durch die Einbringöffnung 234 der Dichtungseinrichtung 230 in den Evakuationsbereich eingebrachter Ultraschallsonotrode 240 gelangen die Ultraschallsonotrode 240 und der Einkopplungsabschnitt 224 des Aufschlussbehälters 210 aufgrund einer durch die Evakuation bedingten Anpresskraft gegeneinander in Anlage.The ultrasonic transducer 250 is designed to generate the digestion energy. Further, the ultrasonic transducer 250 trained to by means of the movable carriage 260 to be movable along the movement axis X. Thus, the ultrasonic transducer 250 with the ultrasound sonotrode attached to it 240 and the digestion tank 210 arranged movable relative to each other. This is in unevacuated or ventilated evacuation area and at least partially through the insertion opening 234 the sealing device 230 ultrasound sonotrode inserted into the evacuation area 240 a gap between the ultrasonic sonotrode 240 and the coupling-in section 224 of digestion tank 210 before, even if this is in 2 not shown. With evacuated or at least partially vented evacuation area and at least partially through the introduction opening 234 the sealing device 230 ultrasound sonotrode inserted into the evacuation area 240 enter the ultrasonic sonotrode 240 and the coupling section 224 of digestion tank 210 due to an evacuation-related contact force against each other in plant.

Die Ultraschallsonotrode 240 ist ausgebildet, um die mittels des Ultraschallwandlers 250 erzeugte Aufschlussenergie an das biologische Material 205 in der Aufschlusskammer 220 zu übertragen. Dabei ist zumindest ein Teilabschnitt der Ultraschallsonotrode 240 durch die Einbringöffnung 234 der Dichtungseinrichtung 230 in den Evakuationsbereich einbringbar. In 2 ist ein Zustand gezeigt, in dem ein Teilabschnitt der Ultraschallsonotrode 240 durch die Einbringöffnung 234 fluiddicht hindurchgeführt in den Evakuationsbereich eingebracht ist. Dabei ist der Evakuationsbereich, der durch Dichtungseinrichtung 230, die Aufschlusskammer 220 und die Ultraschallsonotrode 240 begrenzt ist, in 2 evakuiert. Die Evakuation ist geeignet, um zu bewirken, dass die Ultraschallsonotrode 240 und der Einkopplungsabschnitt 224 bzw. die Membran 222 in Anlage gegeneinander gelangen. Dabei erfolgt gemäß dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Evakuation des Evakuationsbereichs über den Luftdurchgangsabschnitt 236 und einen Spalt des Aufschlussbehälters 210, wie es durch den Richtungspfeil EV veranschaulicht ist.The ultrasound sonotrode 240 is adapted to the means of the ultrasonic transducer 250 generated digestion energy to the biological material 205 in the digestion chamber 220 transferred to. At least one subsection of the ultrasound sonotrode is thereby 240 through the insertion opening 234 the sealing device 230 can be brought into the evacuation area. In 2 is shown a state in which a portion of the ultrasonic sonotrode 240 through the insertion opening 234 guided in a fluid-tight manner into the evacuation area. In this case, the evacuation area by the sealing device 230 , the digestion chamber 220 and the ultrasound sonotrode 240 is limited, in 2 evacuated. The evacuation is suitable for causing the ultrasound sonotrode 240 and the coupling section 224 or the membrane 222 get in contact with each other. In this case, according to the in 2 illustrated embodiment of the present invention, the evacuation of the Evakuationsbereichs via the air passage section 236 and a gap of the digestion tank 210 as illustrated by the directional arrow EV.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Aufschlusskammer 220 eine verschließbare Einbringöffnung für das biologische Material 205, eine Zufuhröffnung für ein Aufschlussmedium, eine Auslassöffnung, Partikeln zum Unterstützen des Aufschlusses und zusätzlich oder alternativ einen Filter auf. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Aufschlussbehälter 210 mit einem mikrofluidischen System koppelbar. Dabei ist der Evakuationsbereich über den Luftdurchgangsabschnitt 236 mittels einer Evakuationseinrichtung des mikrofluidischen Systems entlüftbar bzw. evakuierbar. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Aufschlussbehälter 210 an einem beweglichen Schlitten angeordnet, wobei der Ultraschallwandler 250 und die Ultraschallsonotrode 240 ortsfest angeordnet sind.According to one embodiment, the digestion chamber 220 a closable introduction opening for the biological material 205 , a feed opening for a digestion medium, an outlet opening, particles for supporting the digestion and additionally or alternatively a filter. According to one embodiment, the digestion container 210 Coupled with a microfluidic system. The evacuation area is above the air passage section 236 be vented or evacuated by means of an evacuation device of the microfluidic system. According to one embodiment, the digestion container 210 arranged on a movable carriage, wherein the ultrasonic transducer 250 and the ultrasound sonotrode 240 are arranged stationary.

3 zeigt eine Aufsicht auf die Dichtungseinrichtung 230 der Aufschlussvorrichtung aus 2. Gezeigt sind die Dichtungseinrichtung 230, der Abdichtabschnitt 232, die Einbringöffnung 234, der Luftdurchgangsabschnitt 236 und ein Kanal 336. Der Abdichtabschnitt 232 weist in der Darstellung von 3 einen kreisförmigen Grundriss auf. Die Einbringöffnung 234 weist ebenfalls einen kreisförmigen Grundriss auf. Der Luftdurchgangsabschnitt 236 weist einen länglichen Grundriss auf und erstreckt sich von dem kreisförmigen Grundriss des Abdichtabschnitts 232 radial nach außen. Der Luftdurchgangsabschnitt 236 weist den Kanal 336 auf, der in der Dichtungseinrichtung 230 ausgeformt ist. Dabei ist der Kanal 336 ausgebildet, um das Entlüften des im Bereich des Abdichtabschnitts 232 ausbildbaren Evakuationsbereichs von außen zu ermöglichen. Der Kanal 336 ist durch eine Außenwand der Aufschlusskammer fluiddicht abdeckbar. 3 shows a plan view of the sealing device 230 of the disruption device 2 , Shown are the sealing device 230 , of the sealing portion 232 , the insertion hole 234 , the air passage section 236 and a channel 336 , The sealing section 232 indicates in the illustration of 3 a circular floor plan. The introduction opening 234 also has a circular floor plan. The air passage section 236 has an elongated plan and extends from the circular outline of the sealing portion 232 radially outward. The air passage section 236 indicates the channel 336 on that in the sealing device 230 is formed. Here is the channel 336 designed to vent the in the region of the Abdichtabschnitts 232 allowable evacuation area from the outside. The channel 336 is covered by an outer wall of the digestion chamber fluid-tight.

4 zeigt eine Querschnittsansicht der Dichtungseinrichtung 230 aus 3. Dabei sind ebenfalls die Dichtungseinrichtung 230, der Abdichtabschnitt 232, die Einbringöffnung 234, der Luftdurchgangsabschnitt 236 und der Kanal 336 gezeigt. 4 shows a cross-sectional view of the sealing device 230 out 3 , Here are also the sealing device 230 , the sealing section 232 , the insertion hole 234 , the air passage section 236 and the channel 336 shown.

5 zeigt eine Aufschlussvorrichtung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei entsprechen die Aufschlussvorrichtung 200 sowie die Darstellung in 5 der Aufschlussvorrichtung sowie der Darstellung aus 2 mit der Ausnahme, dass die Bewegungsachse aus 2 in der Darstellung von 5 weggelassen ist und dass die Dichtungseinrichtung 230 in 5 anders als in 2 ausgeformt ist. Dabei ist der Luftdurchgangsabschnitt 236 der Dichtungseinrichtung 230 benachbart zu dem Abdichtabschnitt 232 bzw. der Einbringöffnung 234 angeordnet. Hierbei kann ein Winkel zwischen einer Haupterstreckungsrichtung des Luftdurchgangsabschnitts 236 und einer Haupterstreckungsrichtung des Abdichtabschnitts 232 kleiner als ein rechter Winkel sein. Insbesondere sind somit die Einbringöffnung 234 und eine externe Öffnung des Luftdurchgangsabschnitts 236 benachbart zueinander an derselben Seite der Dichtungseinrichtung 230 angeordnet. 5 shows a digestion device 200 according to an embodiment of the present invention. The digestion device corresponds to this 200 as well as the representation in 5 the disruption device and the presentation 2 except that the movement axis is off 2 in the presentation of 5 is omitted and that the sealing device 230 in 5 unlike in 2 is formed. Here is the air passage section 236 the sealing device 230 adjacent to the sealing portion 232 or the introduction opening 234 arranged. Here, an angle between a main extension direction of the air passage portion 236 and a main extension direction of the seal portion 232 to be smaller than a right angle. In particular, thus the insertion opening 234 and an external opening of the air passage portion 236 adjacent to each other on the same side of the sealing device 230 arranged.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit anderen Worten nochmals zusammenfassend beschrieben. The following is with reference to the 1 to 5 an embodiment of the present invention in other words again summarized.

Das biologische Material 205 weist eine keimhaltige Flüssigkeit, z. B. eine Körperflüssigkeit wie Blut, Urin, Sputum, Serum, Plasma, Lymphe, Abstriche, BAL (broncheoalveoläre Lavage), etc. auf und wird gegebenenfalls auch zusammen mit z. B. einem Wattestäbchen in die Lysekammer bzw. Aufschlusskammer 220 gegeben. Das biologische Material 205 kann auch andere Medien, wie Pflanzenzellen, Pflanzenproben, Nahrungsmittelproben, Pilzsuspensionen, Eukariontenzellen, Gewebeproben, Moose, Flechten, Wasserproben, Abwasserproben, Filtermedien wie Keimfilter, Klimaanlagenfilter, etc., Kühlschmierstoffe, Zellkulturen oder dergleichen aufweisen. Dabei kann das biologische Material 205 bzw. Lysemedium mit verschiedenen Zusätzen zur Unterstützung des Aufschlusses versetzt werden, wie zum Beispiel mit Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) zur Blockierung von DNAsen, mit RNAse-Blockern, mit chaotropen Salzen, mit alkalischen Reagenzien, mit Detergentien, z. B. Natriumdodecylsulfat (SDS), etc.The biological material 205 has a germ-containing liquid, eg. As a body fluid such as blood, urine, sputum, serum, plasma, lymph, smears, BAL (broncheoalveolar lavage), etc., and is optionally also together with z. B. a cotton swab in the lysis chamber or digestion chamber 220 given. The biological material 205 may also include other media such as plant cells, plant samples, food samples, fungal suspensions, eukaryotic cells, tissue samples, mosses, lichens, water samples, sewage samples, filter media such as germ filters, air conditioning filters, etc., coolants, cell cultures, or the like. In this case, the biological material 205 Lysemedium be supplemented with various additives to aid the digestion, such as with ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) for the blocking of DNAsen, with RNAse blockers, with chaotropic salts, with alkaline reagents, with detergents, eg. For example, sodium dodecyl sulfate (SDS), etc.

Die Aufschlusskammer 220 besteht aus einem Behälter, dessen der Ultraschallsonotrode 240 zugewandte Seite aus einer dünnen Membran 222, vorzugsweise einer Polymermembran, z. B. aus PC, COP, COC, PP, PE, PMMA, PET, PEN, Elastomer wie Silikon, Gummi, TPE, etc. mit einer Dicke von 50 Mikrometer bis 1 Millimeter, beispielsweise 300 bis 400 Mikrometer, und insbesondere aus PC, COP oder COC mit 375 Mikrometer besteht. Auf diese Membran 222 ist eine Dichtungseinrichtung 230 appliziert, die ein Vakuum aus einem LOC bzw. einem Disposable bzw. einer Flüssigkeitskammer an die Ultraschallsonotrode 240 weiterleitet.The digestion chamber 220 consists of a container whose ultrasonic sonotrode 240 facing side of a thin membrane 222 , preferably a polymer membrane, e.g. PC, COP, COC, PP, PE, PMMA, PET, PEN, elastomer such as silicone, rubber, TPE, etc. having a thickness of 50 microns to 1 millimeter, for example 300 to 400 microns, and especially of PC, COP or COC consists of 375 microns. On this membrane 222 is a sealing device 230 applied, the a vacuum from a LOC or a disposable or a liquid chamber to the ultrasonic sonotrode 240 forwards.

An diese Membran 222 wird die Ultraschallsonotrode 240 angelegt oder in die Nähe derselben gebracht, wobei ein Spalt von etwa mindestens 1 Millimeter verbleiben kann, wobei die Dichtungseinrichtung 230 den Spalt zwischen der Ultraschallsonotrode 240 und der Membran 222 nach außen abdichtet. Bei Anlegen eines Unterdruckes an den Evakuationsbereich wird die Ultraschallsonotrode 240 gegen die Membran 222 gesaugt und es entsteht eine kraftschlüssige Berührungsstelle im Einkopplungsabschnitt 224. Typische Absolutdrücke liegen bei 0,5 bis 0,01 bar.To this membrane 222 becomes the ultrasound sonotrode 240 applied or brought in the vicinity thereof, wherein a gap of about at least 1 millimeter may remain, wherein the sealing means 230 the gap between the ultrasonic sonotrode 240 and the membrane 222 seals to the outside. When a negative pressure is applied to the evacuation area, the ultrasonic sonotrode becomes 240 against the membrane 222 sucked and there is a frictional point of contact in the coupling section 224 , Typical absolute pressures are 0.5 to 0.01 bar.

Die Ultraschallsonotrode 240 ist beispielsweise als Lambda-Halbe-Wandler oder Lambda-Wandler aufgebaut. Der Ultraschallwandler 250 umfasst einen Resonator, z. B. einen Piezoaktor und ist beweglich auf z. B. einer Verfahreinrichtung bzw. dem Schlitten 260 montiert, sodass er von dem Vakuum im Evakuationsbereich gegen die Membran 222 gesaugt werden kann. Die Kartusche bzw. der Aufschlussbehälter mit dem biologischen Material 205 bzw. einem flüssigen Medium ist dabei z. B. fest eingespannt. Der Ultraschallgenerator bzw. Ultraschallwandler 250 mit der Ultraschallsonotrode 240 kann auch fest montiert sein und die Kartusche kann beweglich gelagert sein.The ultrasound sonotrode 240 is constructed for example as a half-wave converter or lambda converter. The ultrasonic transducer 250 includes a resonator, e.g. B. a piezoelectric actuator and is movable on z. B. a traversing device or the carriage 260 mounted so that he of the vacuum in the evacuation area against the membrane 222 can be sucked. The cartridge or digestion container with the biological material 205 or a liquid medium is z. B. firmly clamped. The ultrasonic generator or ultrasonic transducer 250 with the ultrasonic sonotrode 240 can also be permanently mounted and the cartridge can be movably mounted.

Der Ultraschallwandler 250 wird anschließend bis zu mehreren Minuten betätigt – beispielsweise mit einer Frequenz von 30 Kilohertz. Niedrigere oder höhere Frequenzen zwischen 20 Kilohertz und 1 Megahertz sind ebenfalls möglich. Bei 40 Kilohertz wurde eine vermehrte DNA-Fragmentierung beobachtet, bei 20 Kilohertz kann eine wahrnehmbare Geräuschemission auftreten. Gegebenenfalls werden bei dem Aufschluss sogenannte Beads der Größe 0,01 bis 1 Millimeter, beispielsweise 200 bis 500 Mikrometer, beispielsweise aus Glas eingesetzt, die durch Stöße untereinander bei der Lyse des biologischen Materials 205 helfen und Kavitation induzieren.The ultrasonic transducer 250 is then operated for up to several minutes - for example, with a frequency of 30 kilohertz. Lower or higher frequencies between 20 kilohertz and 1 megahertz are also possible. At 40 kilohertz an increased DNA fragmentation was observed, at 20 kilohertz a noticeable noise emission could occur. Optionally, in the digestion so-called beads of size 0.01 to 1 millimeter, for example 200 to 500 micrometers, for example made of glass used by impact with each other in the lysis of the biological material 205 help and induce cavitation.

Anschließend wird das Lysat aus der Lysekammer bzw. Aufschlusskammer 220 entnommen bzw. in einem LOC/µTAS weiterprozessiert. Dabei sind gegebenenfalls eine Einlassöffnung als Zuführung eines zusätzlichen Lysemediums und/oder eine Auslassöffnung zur Weiterprozessierung in der Aufschlusskammer 220 vorgesehen. Eine verschließbare Öffnung kann für das Einbringen des Probenmaterials bzw. biologischen Materials 205 gegebenenfalls vorgesehen sein.Subsequently, the lysate from the lysis chamber or disruption chamber 220 removed or further processed in a LOC / μTAS. In this case, if appropriate, an inlet opening as a feed of an additional lysis medium and / or an outlet opening for further processing in the digestion chamber 220 intended. A closable opening can be used for introducing the sample material or biological material 205 be provided if necessary.

Im Hinblick auf diagnostische Anwendungen der vorliegenden Erfindung seien MRSA, Lungenentzündung bzw. Pneumonie, Sepsis, Tuberkulose, Magen-Darm Infektionen, Influenza, HPV, Adenoviren, sowie Pilzinfektionen bei immunsupprimierten Patienten als einige Beispiele genannt. With regard to diagnostic applications of the present invention, MRSA, Pneumonia, sepsis, tuberculosis, gastrointestinal infections, influenza, HPV, adenoviruses and fungal infections in immunosuppressed patients are just a few examples.

In der herkömmlichen Diagnostik werden Keimeigenschaften meist kulturbasiert ermittelt. Eine zellkulturbasierte Keimcharakterisierung und Resistenzbestimmung ist jedoch ein relativ langwieriges Verfahren, da für die Kultur und Auswertung 2 bis 3 Tage anzusetzen sind. Außerdem ist diese Methode mit einer großen Fehlerwahrscheinlichkeit behaftet, insbesondere für falsch negative Ergebnisse. Für Pilzinfektionen beispielsweise liegt der Fehler bei bis zu 80 Prozent. Mittels NA-Analyse von Keim-DNA lassen sich Resistenzen deutlich schneller bestimmen. Dabei ist jedoch die DNA/RNA der Keime zu vermehren bzw. amplifizieren.In conventional diagnostics, microbial properties are usually determined based on culture. Cell culture-based germ characterization and resistance determination, however, is a relatively lengthy process, since culture and evaluation take 2 to 3 days. In addition, this method has a large probability of error, especially for false negative results. For fungal infections, for example, the error is up to 80 percent. Using NA analysis of germ DNA, it is possible to determine resistance much more quickly. However, it is the DNA / RNA of the germs to multiply or amplify.

Die Polymerasekettenreaktion bzw. PCR (Polymerase-Chain-Reaction) wird für die DNA-Amplifizierung mittlerweile häufig in Diagnostik, Forschung und Forensik eingesetzt. Dabei wird eine temperaturstabile DNA-Polymerase zu der zu amplifizierenden DNA zugegeben und ein Temperaturzyklus bestehend aus Denaturierung bzw. Aufspaltung DNA in Einzelstränge bei ca. 95 Grad Celsius, Primeranlagerung bei ca. 55 Grad Celsius und Elongation bzw. Synthese der neuen DNA bei ca. 72 Grad Celsius mehrfach, bis zu 40 Mal, wiederholt, wobei sich bei jedem Zyklus die DNA-Menge verdoppelt. The polymerase chain reaction or PCR (polymerase chain reaction) is now widely used in DNA amplification in diagnostics, research and forensics. In this case, a temperature-stable DNA polymerase is added to the DNA to be amplified and a temperature cycle consisting of denaturation or cleavage DNA in single strands at about 95 degrees Celsius, primer annealing at about 55 degrees Celsius and elongation or synthesis of the new DNA at about 72 degrees Celsius repeatedly, up to 40 times, repeated, with each cycle doubling the amount of DNA.

Generell wird dazu das DNA-haltige Material vor der PCR aufgereinigt. In manchen Fällen funktioniert die PCR auch dann, wenn nach einem verlängerten ersten Hochtemperaturschritt direkt ohne Reinigung Zellmaterial eingesetzt wird, da bei Temperaturen nahe dem Siedepunkt die Zellen zerstört werden und DNA freigesetzt wird. Dies funktioniert insbesondere bei gramnegativen Bakterien, manchen Viren und Eukarioten, wie auch bei grampositiven Bakterien und Pilzen, jedoch in geringerem Umfang, da letztere sehr widerstandsfähige Zellmembranen besitzen.In general, the DNA-containing material is purified before the PCR. In some cases, PCR will work even if cell material is used directly after a prolonged first high temperature step without purification, as at temperatures near the boiling point the cells are destroyed and DNA is released. This works in particular for Gram-negative bacteria, some viruses and eukaryotes, as well as for Gram-positive bacteria and fungi, but to a lesser extent, since the latter have very resistant cell membranes.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.The embodiments described and shown in the figures are chosen only by way of example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. Also, an embodiment can be supplemented by features of another embodiment. Furthermore, method steps can be repeated and executed in a different order than in the order described.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1179585 B1 [0002]

Claims

Container ( 210 ) for a digestion and / or a homogenization of a fluid ( 205 ), the container ( 210 ) has the following features: a chamber ( 220 ) for containing the fluid ( 205 ), whereby the chamber ( 220 ) for coupling an energy, a coupling-in section ( 224 ) having a pressure deformable wall portion (FIG. 222 ) the chamber ( 220 ) having; and a sealing device ( 230 ) with a sealing portion ( 232 ) for forming an evacuation area around the coupling-in portion (FIG. 224 ) around on an outside of the chamber ( 220 ), with an introduction opening ( 234 ) for fluid-tight introduction of at least one subsection of an energy input device ( 240 ) into the evacuation area and with an air passage section ( 236 ) for venting the evacuation area.

Container ( 210 ) according to claim 1, wherein the pressure deformable wall portion of the chamber ( 220 ) a membrane ( 222 ), which is characterized by a pressure difference between the outside and an interior of the chamber ( 220 ) is deflectable.

Container ( 210 ) according to one of the preceding claims, in which the air passage section ( 236 ) in the sealing device ( 230 ) shaped channel ( 336 ) having.

Container ( 210 ) according to one of the preceding claims, in which the chamber ( 220 ) a closable introduction opening for the fluid ( 205 ), a feed opening for a digestion medium, an outlet opening, particles for supporting the digestion and / or a filter.

Container ( 210 ) according to one of the preceding claims, which can be coupled to a microfluidic system, wherein the evacuation area via the air passage section ( 236 ) by means of an evacuation device of the microfluidic system or the periphery can be vented.

Contraption ( 200 ) for a digestion and / or a homogenization of a fluid ( 205 ), the device ( 200 ) has the following features: a container ( 210 ) according to one of the preceding claims; and an energy input device ( 240 ) for transferring the energy to the fluid ( 205 ) in the container ( 210 ), wherein at least one subsection of the energy input device ( 240 ) through the introduction opening ( 234 ) of the sealing device ( 230 ) can be introduced into the evacuation area, wherein the energy input device ( 240 ) and the coupling section ( 224 ) are arranged in evacuated evacuation area in plant against each other.

Contraption ( 200 ) according to claim 6, wherein the energy input device ( 240 ) and the container ( 210 ) are arranged movable relative to each other.

Contraption ( 200 ) according to claim 7, wherein the energy input device ( 240 ) and / or the container ( 210 ) on a movable carriage ( 260 ) are arranged.

Contraption ( 200 ) according to one of claims 6 to 8, with a power generating device ( 250 ) for generating the energy, wherein the energy generating device ( 250 ) with the energy input device ( 240 ) is coupled.

Procedure ( 100 ) for breaking up and / or homogenizing a fluid ( 205 ), the process ( 100 ) comprises the following steps: providing ( 110 ) a device ( 200 ) according to any one of claims 6 to 9; Introduction ( 120 ) at least a portion of the energy input device ( 240 ) in the evacuation area of the container ( 210 ); Bleeding ( 130 ) of the evacuation area to the energy input device ( 240 ) and the coupling section ( 224 ) against each other in abutment; and coupling ( 140 ) of the energy to the fluid ( 205 ) in the container ( 210 ) via the coupling-in section ( 224 ) by means of the energy input device ( 240 ) to the fluid ( 205 ) and / or to homogenize.