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Die vorliegende Erfindung betrifft eine mikrofluidische Vorrichtung und ein Verfahren zur Durchführung von chemischen, biochemischen und/oder biologischen Untersuchungen.
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Stand der Technik
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Es sind mikrofluidische Vorrichtungen bekannt, die als sogenannte Lab-on-a-Chip(LoC)-Systeme die gesamte Funktionalität eine makroskopischen Labors beispielsweise auf einem plastikkartengroßen Substrat unterbringen. Damit können komplexe biochemische oder mikrobiologische Tests und Untersuchungen in miniaturisierter und automatisierter Weise durchgeführt werden. Die Auswertung vieler biochemischer oder mikrobiologischer Untersuchungsansätze erfolgt häufig mit spektrometrischen Methoden. Hierbei können verschiedene Molekülklassen in Abhängigkeit von der verwendeten Wellenlänge nachgewiesen werden, beispielsweise können Peptide (205 nm), Nukleinsäuren (260 nm), Proteine (280 nm), Fluorophore (350 nm bis 750 nm) oder Goldnanopartikel (520 nm–700 nm) durch Einstellung der spezifischen Wellenlängen nachgewiesen und quantifiziert werden.
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Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, um einen mikrofluidischen Chip mit einem Spektrometer zu koppeln. So beschreibt die deutsche Patentschrift
DE 10 2010 050 679 B3 eine justierbare Aufnahmevorrichtung für mikrofluidische Chips, mit der optische Fasern angekoppelt werden können, um den mikrofluidischen Chip mit einem Licht-Mikroskop untersuchen zu können. Die deutsche Patentschrift
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DE 10 2006 035 581 B3 hat eine optische Messzelle zum Gegenstand, die in einen Lab-on-a-Chip integriert sein kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Die Erfindung stellt eine mikrofluidische Vorrichtung, insbesondere ein mikrofluidisches Schichtsystem, vorzugsweise ein LoC-System, zur Durchführung von chemischen, biochemischen und/oder biologischen Untersuchungen oder Analysen bereit, wobei diese Vorrichtung durch wenigstens ein Messfenster zur Durchführung von spektrometrischen Messungen gekennzeichnet ist, insbesondere zur Durchführung von mikrospektrometrischen Messungen. Diese mikrofluidische Vorrichtung realisiert damit in einfacher Weise eine Schnittstelle der mikrofluidischen Vorrichtung, beispielsweise eines LoC-Systems, mit einem Spektrometer, z. B. Mikrospektrometer, sodass spektrometrische Analysen beispielsweise von mikrobiologischen oder molekularbiologischen Reaktionsansätzen und beispielsweise die Analyse von Reaktionsabläufen möglich ist. Hierbei wird der Detektor des Spektrometers direkt auf die Messstelle gerichtet, wobei die Messstelle von dem Messfenster (Messbereich) gebildet wird. So können verschiedene Moleküle, Molekülklassen oder Substanzen in den Flüssigkeiten, die sich in der mikrofluidischen Vorrichtung befinden, mittels des Spektrometers identifiziert und gegebenenfalls quantifiziert werden, sodass die Aussagekraft und die Robustheit von LoC-Analysen erhöht werden kann.
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Erfindungsgemäß besteht die Vorrichtung im Bereich des Messfensters zumindest teilweise aus einem porösen Material, beispielsweise poröse Glasfasern, poröse Kunststoffe (z.B. PE – Polyethylen, PP – Polypropylen, PTFE – Polytetrafluorethylen, PVDF – Polyvinylidenfluorid, EVA – Ethylenvinylacetat), poröse Polymerfasern (z.B. PE, PET – Polyethylenterephthalat), poröses Glas oder Silizium. Das poröse Material kann mit der Probenflüssigkeit kapillar benetzt werden bzw. die Probe wird durch Kapillarkräfte in das poröse Material eingesogen, wodurch sich eine definierte Flüssigkeitsmenge in dem porösen Material ergibt. Dies hat Vorteile im Hinblick auf die Reproduzierbarkeit der spektrometrischen Messung. Weiterhin werden hierdurch Konzentrationsänderungen in der zu testenden Flüssigkeit ausgeglichen, was zu geringeren Schwankungen, auch in zeitlicher Hinsicht, bei den Messergebnissen führt. Darüber hinaus hat ein poröses Material im Bereich des Messfensters den besonderen Vorteil, dass durch das Einsaugen der Probe in das poröse Material die Probe immobilisiert wird, wodurch die Bedingungen für die spektrometrischen Messungen verbessert werden.
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Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung ist, dass die spektrometrischen Messungen mit sehr kurzen Messdauern durchgeführt werden können, beispielsweise mit einer Messdauer von 10 Sekunden oder weniger für eine Einzelmessung. Hierdurch sind mehrere Messungen in kurzer Zeit durchführbar, sodass sich beispielsweise während eines Reaktionsablaufs oder eines Reaktionsprotokolls mehrere Messungen durchführen lassen, ohne dass sich der Ablauf wesentlich verzögert.
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Herkömmliche LoC-Systeme sind häufig zumindest mit einem Teil des Detektionssystems ausgestattet, welches zusammen mit dem gesamten LoC-System, das oftmals als Einwegartikel realisiert ist, entsorgt wird. Die bei der erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung vorgesehenen spektrometrischen Messungen erfordern in der Regel keine weiteren Substanzen oder andere Bestandteile, die in die Vorrichtung integriert oder die in der Vorrichtung vorgelegt werden müssten. Abgesehen von dem Messfenster der mikrofluidischen Vorrichtung sind daher keine weiteren Elemente für die Analyse in der mikrofluidischen Vorrichtung erforderlich, sodass die Vorrichtung sehr kostengünstig zu fertigen ist, da der Detektor, also das Spektrometer, in die Prozessiereinheit des Systems integriert wird und nicht Bestandteil der Vorrichtung selbst ist, die zweckmäßigerweise als Wegwerfartikel konzipiert sein kann.
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Die erfindungsgemäße mikrofluidische Vorrichtung ist für die Durchführung von einer Vielzahl von beispielsweise biochemischen und/oder mikrobiologischen Untersuchungen geeignet, beispielsweise können übliche Antikörpertests oder molekularbiologische Analysen, z.B. Aufreinigungs- und Nachweisprotokolle für die bestimmte RNA- oder DNA-Moleküle, oder Proteinaufreinigungsprotokolle in der Vorrichtung durchgeführt werden. Während oder nach der Durchführung der vorgesehenen Prozessierungsschritte in der Vorrichtung können die spektrometrischen Messungen durchgeführt werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht das wenigstens eine Messfenster zumindest teilweise aus einem Material, das im Wellenlängenbereich der spektrometrischen Messungen im Wesentlichen keine Strahlung absorbiert und also für die Strahlung durchlässig ist. Der Ausdruck „im Wesentlichen“ bezieht sich hierbei darauf, dass je nach Auslegung der Vorrichtung eine gewisse Absorption der Messstrahlung akzeptabel ist. Geeignete Materialien für das Messfenster sind z. B. Glas, insbesondere Floatglas oder Quarzglas, oder ungefärbte Polymere bzw. Polymere ohne Additive, beispielsweise COP (Cyclo-Olefin-Polymere), COC (Cyclo-Olefin-Copolymere), PC (Polycarbonate) oder PMMA (Polymethymethacrylat) als nur minimal absorbierende Materialien. Durch derartige Materialien kann zusätzlich das Signal-to-noise-Verhältnis verbessert werden. Zweckmäßigerweise wird je nach dem Wellenlängenbereich der einzusetzenden Messstrahlung ein geeignetes Material für das Messfenster gewählt, das bei der Messstrahlungswellenlänge nur minimal absorbiert (z.B. Raman-Spektroskopie: 450 nm bis 650 nm; Infrarotspektroskopie: 1 µm bis 10 µm).
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Messfenster durchgängig aus dem porösen Material bestehen bzw. das poröse Material kann den Bereich des Messfensters komplett durchdringen. Dies hat den Vorteil, dass keine Signalabschwächungen durch ein anderes, festes Material im Bereich des Messfensters auftreten. Zudem entstehen keine Hintergrundsignale, wodurch wiederum das Signal-to-noise-Verhältnis verbessert wird. Durch die Verwendung eines porösen Materials (poröser Kunststoff), das bzw. der vorzugsweise unpolar und damit hydrophob für die wässrigen Lösungen im mikrofluidischen System ist, wird zusätzlich gewährleistet, dass bei einer druckgetriebenen mikrofluidischen Vorrichtung der Hauptdruckabfall in der Richtung der durchflossenen Kanäle der Vorrichtung erfolgt und keine Flüssigkeit aus dem porösen Material, also aus dem Messfenster, aus dem fluidischen System austritt.
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In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Vorrichtung derart eingerichtet, dass mindestens der Bereich des Messfensters oder der Messfenster vor oder während der Durchführung der spektrometrischen Messungen beheizt werden kann. Vorzugsweise sind hierfür der Vorrichtung entsprechende Heizeinrichtungen, z.B. Peltier-Elemente, resistive Heizer, induktive Heizer oder Infrarotheizer, zugeordnet. Durch das Beheizen können sich die nachzuweisenden Stoffe an den Kanalwänden der Vorrichtung niederschlagen. Weiterhin kann durch das Beheizen die Menge der Trägerflüssigkeit reduziert werden, sodass sich die Konzentration der nachzuweisenden Stoffe erhöht. Weiterhin kann die Trägerflüssigkeit, die unter Umständen die Messung stört, gegebenenfalls auch vollständig entfernt werden. Durch das Beheizen können damit die Nachweisgrenze für die Analyten und das Signal-to-noise-Verhältnis der Messung verbessert werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Vorrichtung wenigstens einen Kanal zur Ableitung der zu analysierenden Flüssigkeit zu dem Messfenster aufweisen. Beispielsweise kann ein Transferkanal vorgesehen sein, über den die zu analysierende Flüssigkeit in einen angrenzenden kapillaren Kanal geführt wird, der zu einer mit einem porösen Material verschlossenen Messöffnung (Messfenster) führt. Diese Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, dass Flüssigkeiten aus unterschiedlichen Kanälen der mikrofluidischen Vorrichtung an eine für eine Messung günstige Position geführt werden können, indem sie durch entsprechende Kanäle zu dem Messfenster geleitet werden.
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Die Vorrichtung kann ein oder mehrere Messfenster aufweisen. Wenn mehrere Messfenster vorgesehen sind, können die Messfenster in einem Messbereich zusammengefasst sein. Bei mehreren Messfenstern können die verschiedenen Flüssigkeiten durch entsprechende Kanäle separat zu den Messfenstern geleitet werden und die spektrometrischen Messungen können gleichzeitig oder nacheinander für eine Analyse eingesetzt werden. Durch Verwendung einer mikrofluidischen Vorrichtung mit einer Mehrzahl von Messfenstern können auch mehrere Reaktionsprodukte gemessen werden, die beispielsweise bei unterschiedlichen Wellenlängen absorbieren.
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Die Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zur Durchführung von chemischen, biochemischen und/oder biologischen Untersuchungen. Bei diesem Verfahren wird eine mikrofluidische Vorrichtung gemäß der obigen Beschreibung verwendet. Während oder nach der Durchführung der vorgesehenen Prozessierungsschritte in der mikrofluidischen Vorrichtung werden erfindungsgemäß spektrometrische Messungen, insbesondere mikrospektrometrische Messungen, durchgeführt. Mit besonderem Vorteil können die spektrometrischen Messungen prozessbegleitend und/oder mehrfach während der Durchführung der vorgesehenen Prozessierungsschritte in der Vorrichtung, also gewissermaßen in Echtzeit, durchgeführt werden. Hierbei ist es ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung, dass die spektrometrischen Messungen nicht-invasiv erfolgen. Es müssen also keine Substanzen oder Teilvolumina aus der Vorrichtung entnommen werden, um sie separat zu analysieren. Die Messungen können an Ort und Stelle und auch während laufender Prozesse beispielsweise innerhalb eines LoC-Systems durchgeführt werden. Dies macht es möglich, dass die spektrometrischen Messungen prozessbegleitend durchgeführt werden können, um beispielsweise Zwischenschritte der durchgeführten Untersuchungen oder Protokolle zu verifizieren. Weiterhin können die spektrometrischen Messungen auch im Anschluss an die Untersuchung bzw. nach dem Abschluss der durchgeführten Prozesse in der Vorrichtung durchgeführt werden, um das Endergebnis zu verifizieren. Hierdurch ist eine Integration von Qualitätskontrollen möglich. Durch die prozessbegleitenden Messungen sind Prozesskontrollen möglich, sodass während des laufenden Prozesses auf der Basis der durchgeführten Messungen die Prozessparameter für die folgenden Prozessschritte angepasst werden können, um so die Effizienz der durchgeführten Schritte zu erhöhen. Vorzugsweise werden daher bei der Durchführung der chemischen, biochemischen und/oder biologischen Untersuchungen Prozessparameter verwendet, die in Abhängigkeit von den Ergebnissen der spektrometrischen Messungen eingestellt werden können. Hierdurch ist eine Prozessoptimierung möglich, indem beispielsweise während der Durchführung der Untersuchungen bestimmte Reaktionsprodukte oder Zwischenprodukte anhand der spektrometrischen Messungen identifiziert und insbesondere auch quantifiziert werden, sodass die Prozessbedingungen für eine Optimierung des Prozesses entsprechend verändert und eingestellt werden können. Dies stellt einen besonderen Vorteil gegenüber herkömmlichen Verfahren dar, bei denen in der Regel mit einem festen Parametersatz gearbeitet wird, der zu Beginn des Prozesses eingestellt wird. Weiterhin können beispielsweise auch die Prozesszeiten der vorgesehenen Prozessierungsschritte optimiert werden. Wenn beispielsweise eine Lyse von Zellmaterial in einem LoC-System durchgeführt wird, kann die Ausbeute der Lyse spektrometrisch gewissermaßen in Echtzeit gemessen werden. Auf dieser Basis kann der Prozessparameter „Lysedauer“ angepasst werden.
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In einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird wenigstens der Bereich des Messfensters der mikrofluidischen Vorrichtung vor oder während der Durchführung der spektrometrischen Messungen beheizt. Hierdurch kann die Trägerflüssigkeit zumindest zum Teil verdunsten, sodass sich die Konzentration der nachzuweisenden Stoffe erhöht. Weiterhin können sich durch das Beheizen die nachzuweisenden Stoffe an den Kanalwänden niederschlagen. Wenn während des Beheizens der Flüssigkeitsstrom innerhalb der mikrofluidischen Vorrichtung aufrechterhalten wird, kann durch diese Maßnahme die absolute Konzentration der nachzuweisenden Stoffe im Bereich des Messfensters erhöht werden. Weiterhin kann durch diese Maßnahme die unter Umständen für die spektrometrische Messung störende Trägerflüssigkeit entfernt werden. Diese verschiedenen Effekte erhöhen die Messbarkeit der nachzuweisenden Stoffe und erhöhen gleichzeitig das Signal-to-noise-Verhältnis der Messung.
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Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder in Kombination miteinander verwirklicht sein.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1–4 schematische Schnittdarstellungen des Bereichs des Messfensters (Teilabbildungen) in verschiedenen Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung und
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5 eine schematische Aufsicht des Messbereichs mit mehreren Messfenstern einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch den Bereich (Messfenster 15) einer erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung 30, der für die spektrometrischen Messungen vorgesehen ist. Bei der mikrofluidischen Vorrichtung 30 kann es sich insbesondere um ein LoC-System handeln, das verschiedene Reaktionsräume und Kanäle umfasst. Beispielhaft ist in 1 ein fluidischer Kanal 31 gezeigt, der vorderseitig durch ein erstes Trägersubstrat 32 und rückseitig durch ein weiteres Trägersubstrat 33 begrenzt wird. Die Messstrahlung 100, deren Detektionsrichtung durch einen Pfeil angedeutet ist, trifft im Bereich des Messfensters 35 auf die Vorrichtung 30. Die zu analysierenden Substanzen befinden sich in einer Flüssigkeit, die den fluidischen Kanal 31 durchströmt oder die sich innerhalb des fluidischen Kanals 31 befindet. Im Bereich des vorderseitigen Messfensters 35 befindet sich angrenzend an den fluidischen Kanal 31 ein Bereich mit einem porösen Material 36. Das poröse Material 36 kann von der Probenflüssigkeit, die den fluidischen Kanal 31 durchströmt, kapillar benetzt werden, sodass sich eine definierte Flüssigkeitsmenge in dem porösen Material 36 befindet. Die Probe wird durch das Einsaugen in das poröse Material immobilisiert. So kann gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen die Genauigkeit und die Reproduzierbarkeit der spektrometrischen Messungen verbessert werden.
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Der übrige Bereich des Messfensters 35 kann aus einem Material bestehen, das im Wellenlängenbereich der Messstrahlung ein minimal absorbierendes Material aufweist, beispielsweise Glas, Quarz oder ein Polymer, sodass in diesem Bereich die Messstrahlung 100 im Prinzip ungehindert das Messfenster 35 passieren kann.
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Die Messung kann entweder im statischen oder im dynamischen Zustand der Flüssigkeit erfolgen. Für die Durchführung der Messung ist es besonders vorteilhaft, wenn der in dem Messbereich liegende Teil des Kanals 31 beheizt und/oder getrocknet wird.
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In der in 2 gezeigten Ausgestaltung der Vorrichtung 40 mit einem fluidischen Kanal 41, einem vorderseitigen Trägersubstrat 42 und einem rückseitigen Trägersubstrat 43 ist ein vorderseitig angeordnetes Messfenster 45 vorgesehen, das vollständig von einem porösen Material 46 durchdrungen ist. Dies hat den Vorteil, dass keine Signalabschwächungen durch ein weiteres Material im Bereich des Messfensters 45 erfolgen. Das poröse Material 46 kann beispielsweise ausgeheizt werden, um die Konzentration der Stoffe im Messfenster 45 für die spektrometrische Messung zu erhöhen.
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3 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung 50 mit einem fluidischen Kanal 51, einem vorderseitigen Trägersubstrat 52 und einem rückseitigen Trägersubstrat 53. In dieser Ausgestaltung trifft die Messstrahlung 100 im rückseitigen Bereich der Vorrichtung 50 auf das Messfenster 55. Das Messfenster 55, das mit einem porösen Material 56 ausgefüllt ist, ist in dieser Ausgestaltung in Form eines Kanals realisiert, der die Probenflüssigkeit auf die Rückseite der Vorrichtung 50 transportiert. Diese Ausgestaltung kann insbesondere im Hinblick auf die Anbringung des Messsystems für die spektrometrische Messung besonders vorteilhaft sein.
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Die in 4 gezeigte Ausgestaltung der Vorrichtung 60 weist einen fluidischen Kanal 61, ein vorderseitiges Trägersubstrat 62 und ein rückseitiges Trägersubstrat 63 auf. Das Messfenster 65, das in dieser Ausgestaltung durch eine Durchbrechung einer Trägerplatte oder Trägerfolie 67 der Vorrichtung 60 gebildet wird, befindet sich auf der Rückseite der Vorrichtung 60. Das Messfenster 65 ist mit einem porösen Material 66 gefüllt. An das Messfenster 65 schließt sich ein Transferkanal 68 an. In dieser Ausgestaltung wird die zu analysierende Flüssigkeit aus dem fluidischen Kanal 61 über den Transferkanal 68 zum Messfenster 65 bzw. zum porösen Material 66 geleitet. Diese Ausgestaltung hat den besonderen Vorteil, dass Flüssigkeiten aus den verschiedenen Kanälen der mikrofluidischen Vorrichtung, die hier im einzelnen nicht gezeigt sind, an eine für den Messdetektor günstige Position geführt werden können.
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Die in den 1 bis 4 gezeigten Vorrichtungen sind im Prinzip auch für die Messung von verschiedenen Probenflüssigkeiten geeignet. Hierbei werden nacheinander die verschiedenen Flüssigkeiten durch den jeweiligen fluidischen Kanal geführt und von einem Detektor nacheinander analysiert. Um Querkontaminationen zwischen den Flüssigkeiten zu vermeiden, kann der fluidische Kanal oder der Transferkanal nach jeder Messung mit einer Waschlösung oder einem anderen im System vorhandenen Puffer gespült werden.
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5 zeigt in schematischer Weise eine Aufsicht auf eine Vorrichtung 70 (Teildarstellung). Dies kann beispielsweise die rückseitige Fläche der Vorrichtung 70 sein. Hierbei münden vier Messfenster 75, die ein poröses Material aufweisen, auf der Fläche, die jeweils über Transferkanäle 78 mit weiteren Kanälen oder Kammern der Vorrichtung 70 verbunden sind. Alle Messfenster 75 befinden sich vorteilhafterweise in dem Messfeld des eingesetzten Spektrometers (nicht gezeigt). Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass mit einem Detektor verschiedene Flüssigkeiten nacheinander gemessen werden können. Beispielsweise wird vor einer Benetzung eines ersten Messfensters 75 zunächst ein Referenzspektrum des Messfelds des Spektrometers erfasst. Nach einer Benetzung des Messfensters wird als zweites Spektrum das erste Messfenster 75 vermessen. Durch eine Subtraktion der beiden Spektren können verschiedene Molekülklassen in der ersten Probenflüssigkeit identifiziert werden. Vor einer Benetzung eines weiteren Messfensters 75 mit einer zweiten Probenflüssigkeit kann zunächst eine zweite Referenzmessung des Messfelds durchgeführt werden. Anschließend wird das weitere Messfenster 75 benetzt und die Messergebnisse werden mit dem zweiten Referenzspektrum verrechnet. Dieses Vorgehen kann im Prinzip für beliebig viele Messfenster 75 wiederholt werden.
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Als Materialien für die Trägersubstrate der erfindungsgemäßen Vorrichtung eignen sich beispielsweise verschiedene Thermoplaste, wie z. B. PC (Polycarbonate), PP (Polypropylen), PE (Polyethylen) oder PMMA (Polymethymethacrylat). Die Abmessung der fluidischen Kanäle können sich beispielsweise im Bereich zwischen µm bis mm bewegen, beispielsweise zwischen 1 und 10.000 µm, vorzugsweise zwischen 50 und 1000 µm.
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Ein beispielhaftes Verfahren zur Durchführung von Untersuchungen unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann beispielsweise die im Folgenden beschriebenen Schritte umfassen. Zunächst wird ein fluidisches Netzwerk (mikrofluidische Vorrichtung, z.B. LoC-System) zur Durchführung des vorgesehenen Assays mit mindestens einem Reaktionsschritt bereitgestellt. Nach der Durchführung eines ersten Prozessschrittes in diesem System kann die Eigenschaft eines ersten Reaktionsproduktes beispielsweise mittels IR-Spektroskopie, beispielsweise eine Konzentrationsmessung einer Komponente, an einer der erfindungsgemäßen Schnittstellen, also im Bereich eines Messfensters der Vorrichtung, gemessen werden. Auf der Basis des Ergebnisses der Messung können Parameter für nachfolgende Prozessschritte angepasst werden, beispielsweise hinsichtlich Prozessdauer, Temperatur, UV-Intensität oder Ähnlichem. Anschließend können die nächsten vorgesehenen Prozessschritte durchgeführt werden, wobei die beschriebene Messung und gegebenenfalls die Anpassung von Parametern wiederholt werden können. Wenn ein IR-Emitter eingesetzt wird, kann der IR-Emitter sich gegenüber einem Detektor auf der gegenüberliegenden Seite der erfindungsgemäßen Vorrichtung befinden, um eine Absorptionsmessung durchführen zu können. Alternativ können sich Detektor und Emitter auf der gleichen Seite der Vorrichtung befinden, wobei sie beispielsweise schräg zur Oberfläche der Vorrichtung ausgerichtet sein können, sodass die reflektierte IR-Strahlung vom Detektor ausgewertet werden kann (Messung in Reflektion). Alternativ kann die Strahlung des IR-Emitters die Vorrichtung durchdringen und auf der Austrittsseite durch optische Elemente, beispielsweise durch Linsen und/oder Spiegel, so umgelenkt werden, dass die Strahlung ein zweites Mal die Vorrichtung durchdringt und auf der gleichen Seite wie der IR-Emitter von einem Detektor analysiert werden kann.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders für Absorptionsmessungen, um die Konzentration bestimmter Moleküle bestimmen zu können. Beispielsweise kann die mikrofluidische Vorrichtung für eine DNA-Aufreinigung vorgesehen sein, wobei nach der DNA-Aufreinigung die optische Dichte bei verschiedenen Wellenlängen spektrometrisch bestimmt wird, um die Aufreinigungseffizienz bzw. den Reinheitsgrad der DNA zu bestimmen. Vergleichbar mit herkömmlicherweise durchgeführten Absorptionsmessungen können beispielsweise A260/A280- oder A260/A230-Messungen durchgeführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010050679 B3 [0003]
- DE 102006035581 B3 [0004]
