DE102017220525A1 - Adapter for sample entry into a microfluidic device - Google Patents

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DE102017220525A1
DE102017220525A1 DE102017220525.3A DE102017220525A DE102017220525A1 DE 102017220525 A1 DE102017220525 A1 DE 102017220525A1 DE 102017220525 A DE102017220525 A DE 102017220525A DE 102017220525 A1 DE102017220525 A1 DE 102017220525A1
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Jochen Hoffmann
Tino Frank
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Adapter (100), insbesondere einen Verschluss (100) oder einen Deckel (100), für eine mikrofluidische Vorrichtung (200), wobei der Adapter (100) ein Endstück (102) mit einer Halterung (110) für eine Probe (10) zur Einführung des Endstücks (102) mit der Probe (10) in die mikrofluidische Vorrichtung (200) aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein mikrofluidisches System (1000) umfassend den Adapter (100) sowie Verfahren (600) zur Beförderung einer Probe (10) in eine mikrofluidische Vorrichtung (200) mit dem Adapter (100) und ein Herstellverfahren (700) für den Adapter (100)The invention relates to an adapter (100), in particular a closure (100) or a cover (100), for a microfluidic device (200), wherein the adapter (100) has an end piece (102) with a holder (110) for a sample (10) for introducing the end piece (102) with the sample (10) in the microfluidic device (200). The invention further relates to a microfluidic system (1000) comprising the adapter (100) and methods (600) for transporting a sample (10) into a microfluidic device (200) with the adapter (100) and a manufacturing method (700) for the adapter (100)

Description

Stand der TechnikState of the art

Mikrofluidische Systeme erlauben das Analysieren von kleinen Probenmengen mit einer hohen Sensitivität, insbesondere von chemischen oder biologischen Proben. Automation, Miniaturisierung und Parallelisierung erlauben zudem eine Reduktion von händischen Schritten und somit eine Verminderung von dadurch verursachten Fehlern. Eine der größten Herausforderungen von mikrofluidischen Analysenprozessen ist die Überführung einer makroskopischen Probe in die mikrofluidische Vorrichtung zur anschließenden Prozessierung oder Analyse.Microfluidic systems allow the analysis of small sample volumes with high sensitivity, especially of chemical or biological samples. Automation, miniaturization and parallelization also allow a reduction of manual steps and thus a reduction of errors caused thereby. One of the biggest challenges of microfluidic analysis processes is the transfer of a macroscopic sample into the microfluidic device for subsequent processing or analysis.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Vor diesem Hintergrund betrifft die Erfindung einen Adapter zur Probeneingabe für eine mikrofluidische Vorrichtung, wobei der Adapter ein Endstück mit einer Halterung für eine Probe zur Einführung des Endstücks mit der Probe in die mikrofluidische Vorrichtung umfasst.Against this background, the invention relates to an adapter for sample input for a microfluidic device, wherein the adapter comprises an end piece with a holder for a sample for introducing the end piece with the sample into the microfluidic device.

Unter einem Adapter ist insbesondere eine Einheit zu verstehen, welche mit der mikrofluidischen Vorrichtung fest, aber insbesondere lösbar verbunden werden kann. Insbesondere kann der Adapter einen Teil eines Verbindungselements, insbesondere eines Verschlusses, für eine formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung mit der Vorrichtung umfassen, beispielsweise ein Gewinde oder einen Teil einer Steckverbindung. Insbesondere kann es sich bei dem Adapter um einen Verschluss oder einen Deckel für die Vorrichtung handeln, beispielsweise um einen Verschluss oder einen Deckel für eine Öffnung in eine Kammer der Vorrichtung zur Aufnahme der Probe. Unter einem Endstück ist ein Teil des Adapters, insbesondere ein vorstehender oder sich vorstreckender Teil oder ein Vorsprung des Adapters zu verstehen. Unter einer Halterung für die Probe kann insbesondere ein Fixierelement oder Rückhalteelement zur Fixierung oder Bindung der Probe an den Adapter verstanden werden. Bei der Probe kann es sich insbesondere um eine chemische oder biologische Probe handeln, beispielsweise um eine Körperflüssigkeit wie Blut, Sputum, biologisches Gewebe, insbesondere formalinfixiertes paraffin-eingebettetes Gewebe, oder einen Abstrich, welche mit Hilfe der mikrofluidischen Vorrichtung auf biologische Entitäten wie beispielsweise Pathogene, Proteine oder Nukleotidsequenzen untersucht werden kann.An adapter is to be understood in particular as meaning a unit which can be firmly but in particular detachably connected to the microfluidic device. In particular, the adapter may comprise a part of a connecting element, in particular a closure, for a positive or non-positive connection with the device, for example a thread or a part of a plug connection. In particular, the adapter may be a closure or cover for the device, for example a closure or cover for an opening in a chamber of the device for receiving the sample. An end piece is to be understood as meaning a part of the adapter, in particular a protruding or extending part or a projection of the adapter. A holder for the sample may in particular be understood to be a fixing element or retaining element for fixing or binding the sample to the adapter. Specifically, the sample may be a chemical or biological sample, such as a body fluid such as blood, sputum, biological tissue, particularly formalin-fixed paraffin-embedded tissue, or a swab which has been targeted to biological entities such as pathogens by the microfluidic device , Proteins or nucleotide sequences can be examined.

Der erfindungsgemäße Adapter hat den Vorteil, dass eine Probe auf einfache Art und Weise über das Endstück in die mikrofluidische Vorrichtung eingebracht werden kann. Insbesondere kann der Adapter zunächst zur Aufnahme der Probe und anschließend zur Überführung der Probe in die Vorrichtung verwendet werden, so dass die Anzahl händischer Arbeitsschritte zur Einbringung der Probe in die Vorrichtung vorteilhafterweise gering gehalten werden kann. Insbesondere muss die Probe vor Einbringung in die Vorrichtung nicht flüssig aufbereitet werden. Dies hat ferner den Vorteil, dass die Gefahr einer Kontamination der Probe mit unerwünschten Substanzen aufgrund der wenigen händischen Arbeitsschritte verringert ist. Darüber hinaus ist von Vorteil, dass die Einbringung der Probe sehr schnell und ohne große Belastung der Probe erfolgen kann und somit auch fragiles Probenmaterial unkompliziert gehandhabt werden kann, was auch eine Verwendung in der Kriminaltechnologie ermöglicht. Weiters ist von Vorteil, dass die Probe bereits in einem kleinen Volumen mit hoher Konzentration auf dem Adapter aufgebracht und gehalten werden kann, so dass ein Verlust an Probenmaterial gering gehalten werden kann. Eine weitere vorteilhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Adapters liegt in der Probenaufnahme aus Abwasserleitungen, vorzugsweise gefolgt von einer Analyse der Probe in der mikrofluidischen Vorrichtung.The adapter according to the invention has the advantage that a sample can be introduced in a simple manner via the end piece into the microfluidic device. In particular, the adapter can firstly be used for receiving the sample and then for transferring the sample into the device, so that the number of manual operations for introducing the sample into the device can advantageously be kept low. In particular, the sample does not have to be processed liquid before it is introduced into the device. This also has the advantage that the risk of contamination of the sample with unwanted substances is reduced due to the few manual steps. In addition, it is advantageous that the introduction of the sample can be done very quickly and without a large load on the sample and thus fragile sample material can be handled easily, which also allows use in crime technology. Furthermore, it is advantageous that the sample can be applied and held already in a small volume with high concentration on the adapter, so that a loss of sample material can be kept low. A further advantageous application of the adapter according to the invention lies in the sample intake from sewers, preferably followed by an analysis of the sample in the microfluidic device.

Vorzugsweise ist der Adapter als Deckel oder Verschluss für eine Öffnung der mikrofluidischen Vorrichtung ausgeformt. Insbesondere ist der Adapter als Stöpsel oder Stopfen ausgeformt. Mit anderen Worten umfasst der Adapter vorzugsweise zwei miteinander verbundene Abschnitte, wobei ein erster Abschnitt, insbesondere das Endstück, gegenüber einem zweiten Abschnitt verjüngt ist. Dies hat den Vorteil, dass die Einbringung der Probe in die Vorrichtung und der Vorschluss der Probenaufnahmekammer in einem gemeinsamen einzelnen Arbeitsschritt durchgeführt werden können und somit die Möglichkeit einer Kontamination der Probe weiter verringert ist. Bevorzugt umfasst der Adapter die gleichen Materialien wie die mikrofluidische Vorrichtung. Dies hat den Vorteil, dass der Adapter teilweise oder sogar vollständig im gleichen Fertigungsverfahren, beispielsweise mit einem Spritzgussverfahren, wie die mikrofluidische Vorrichtung hergestellt werden kann.Preferably, the adapter is formed as a lid or closure for an opening of the microfluidic device. In particular, the adapter is formed as a plug or plug. In other words, the adapter preferably comprises two interconnected sections, wherein a first section, in particular the end section, is tapered relative to a second section. This has the advantage that the introduction of the sample into the device and the provision of the sample receiving chamber can be carried out in a single, common working step, thus further reducing the possibility of contamination of the sample. Preferably, the adapter comprises the same materials as the microfluidic device. This has the advantage that the adapter can be made partially or even completely in the same manufacturing process, for example with an injection molding process, as the microfluidic device.

Bevorzugt umfasst der Adapter einen Teil eines Verbindungselements für eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung mit der mikrofluidischen Vorrichtung, beispielsweise ein Schraubgewinde für die Verbindung mit der mikrofluidischen Vorrichtung. So kann der Adapter vorteilhafterweise besonders einfach und wohldefiniert mit der Vorrichtung verbunden werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Adapter, wie oben ausgeführt, als Verschluss oder Deckel für die Vorrichtung ausgebildet ist. Ferner kann der Adapter beispielsweise auch in Abwasserleitungen für einen Probenaufnahme geschraubt werden.Preferably, the adapter comprises a part of a connecting element for a positive and / or non-positive connection with the microfluidic device, for example a screw thread for the connection with the microfluidic device. Thus, the adapter can advantageously be connected to the device in a particularly simple and well-defined manner. This is particularly advantageous if the adapter, as stated above, is designed as a closure or cover for the device. Furthermore, the adapter can be screwed, for example, in sewers for a sample holder.

Bevorzugt ist ein Teil des Adapters als Griff ausgebildet oder ausgeformt, welchen ein Benutzer für eine Benutzung des Adapters ergreifen kann. Der Griff kann dafür beispielsweise einen geriffelten Bereich für einen stabilen Halt des Griffs in den Fingern des Benutzers aufweisen. Preferably, a part of the adapter is designed or formed as a handle which a user can grasp for use of the adapter. The handle may, for example, have a corrugated area for a stable hold of the handle in the fingers of the user.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst der Adapter einen über eine Sollbruchstelle des Adapters abtrennbaren Teil. Bei dem abtrennbaren Teil kann es sich insbesondere um den oben beschriebenen Griff des Adapters handeln, welchen ein Benutzer für eine Benutzung des Adapters ergreifen kann. Dies hat den Vorteil, dass der Teil nach Verbindung des Adapters mit der mikrofluidischen Vorrichtung abgetrennt und entfernt werden kann, so dass die Vorrichtung durch die Verbindung mit dem Adapter nur unwesentlich in ihren Abmessungen und ihrem Gewicht vergrößert wird. Insbesondere kann durch die Abtrennung das Endstück mit der Halterung in der Vorrichtung verbleiben. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die mikrofluidischen Vorrichtung für eine Verbindung mit einer oder für eine Aufnahme in eine Analyseeinheit vorgesehen ist, beispielsweise, wenn die Vorrichtung als Kassette oder Kartusche ausgebildet ist.In a particularly preferred embodiment of the invention, the adapter comprises a separable via a predetermined breaking point of the adapter part. In particular, the separable part may be the handle of the adapter described above, which a user may take to use the adapter. This has the advantage that the part can be separated and removed after connection of the adapter with the microfluidic device, so that the device is only slightly increased by the connection with the adapter in their dimensions and weight. In particular, by the separation, the tail with the holder remain in the device. This is particularly advantageous when the microfluidic device is provided for connection to or for inclusion in an analysis unit, for example, when the device is designed as a cassette or cartridge.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Adapter eine Dichtung, insbesondere für eine fluiddichte Verbindung des Adapters mit der mikrofluidischen Vorrichtung. Dadurch wird vorteilhafterweise verhindert, dass nach der Verbindung des Adapters mit der mikrofluidischen Vorrichtung Kontaminationen zwischen dem Adapter und der Vorrichtung in die Vorrichtung oder in den Adapter eindringen können. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Adapter, wie oben ausgeführt, als Verschluss oder Deckel für die Vorrichtung ausgebildet ist. Ferner ist von Vorteil, dass die Dichtung insbesondere bei Verwendung eines Schraubgewindes eine besonders feste Verbindung zwischen dem Adapter und der Vorrichtung ohne Beschädigung eines der beiden Teile erlaubt.According to an advantageous embodiment of the invention, the adapter comprises a seal, in particular for a fluid-tight connection of the adapter with the microfluidic device. This advantageously prevents contaminations between the adapter and the device from penetrating into the device or into the adapter after the adapter has been connected to the microfluidic device. This is particularly advantageous if the adapter, as stated above, is designed as a closure or cover for the device. Furthermore, it is advantageous that the seal, in particular when using a screw thread allows a particularly strong connection between the adapter and the device without damaging one of the two parts.

Vorzugsweise ist die Dichtung dabei an einer Außenseite des Adapters angeordnet, wobei die Dichtung in einem Bereich um das Endstück oder in einem Bereich zwischen dem Endstück und dem Griff angeordnet ist. Beispielsweise kann die Dichtung in Form eines Rings oder eines Bandes um den Adapter herum angeordnet sein.Preferably, the seal is arranged on an outer side of the adapter, wherein the seal is arranged in a region around the end piece or in a region between the end piece and the handle. For example, the seal may be in the form of a ring or band around the adapter.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Halterung die Form einer Kammer mit einer Öffnung zur Aufnahme der Probe auf. Dies hat den Vorteil, dass die Probe auf einfache und zuverlässige Art und Weise auf dem Adapter gehalten werden kann.In a particularly advantageous development of the invention, the holder has the form of a chamber with an opening for receiving the sample. This has the advantage that the sample can be held in a simple and reliable manner on the adapter.

Vorzugsweise umfasst der Adapter eine Folie zum Verschließen der Öffnung der Kammer. Dadurch kann die Kammer nach Aufnahme der Probe vorteilhafterweise verschlossen werden. Dies hat den Vorteil, dass die Probe einerseits nicht wieder aus der Kammer austreten kann und andererseits vor Kontaminationen durch die Kammer und die Folie abgeschirmt wird.Preferably, the adapter comprises a foil for closing the opening of the chamber. As a result, the chamber can be advantageously closed after receiving the sample. This has the advantage that the sample on the one hand can not escape from the chamber again and on the other hand is shielded from contamination by the chamber and the film.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Kammer mit einer für die Prozessierung der Probe notwendigen Reagenz befüllt und mit einer wiederverschließbaren Folie verschlossen. Somit kann die Folie geöffnet, die Probe eingegeben, insbesondere einpipettiert, und die Folie wieder verschlossen werden kann. Dies hat zum einen den Vorteil, dass eine für die Prozessierung der Probe erforderliche Reagenz zuverlässig vorgelagert werden kann. Ferner ist von Vorteil, dass die Probe selbst vor der Eingabe des Adapters in die mikrofluidische Vorrichtung in dem Adapter zuverlässig ohne Einwirkung von außen zwischengelagert werden kann.In a further embodiment of the invention, the chamber is filled with a reagent necessary for the processing of the sample and sealed with a resealable film. Thus, the film can be opened, the sample entered, in particular pipetted, and the film can be closed again. This has the advantage that a required for the processing of the sample reagent can be stored reliably. Furthermore, it is advantageous that the sample can be stored reliably even before the input of the adapter into the microfluidic device in the adapter without external influence.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Halterung ein Befestigungselement zur Fixierung der Probe mit der Halterung. Beispielsweise kann es sich bei dem Befestigungselement um eine klebrige Kontaktfläche, insbesondere ein Klebeband, ein Klemmelement, einen Teil eines Schnappverschluss wie beispielsweise eine Schnappnase oder um einen Magneten zur Fixierung eines Filters, welcher die Probe umfasst, handeln. Unter einem Klemmelement kann dabei ein Teil einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung wie beispielsweise um eine Klemmverbindung handeln. Alternativ kann es sich bei dem Befestigungselement aber auch um einen Filter zur Aufnahme der Probe handeln.In a further advantageous embodiment of the invention, the holder comprises a fastening element for fixing the sample with the holder. By way of example, the fastening element may be a sticky contact surface, in particular an adhesive tape, a clamping element, a part of a snap closure such as a snap-in nose or a magnet for fixing a filter comprising the sample. Under a clamping element may be a part of a positive and / or non-positive connection such as a clamped connection. Alternatively, the fastening element may also be a filter for receiving the sample.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein mikrofluidisches System umfassend eine mikrofluidische Vorrichtung und einen mit der Vorrichtung verbindbaren erfindungsgemäßen Adapter.The subject matter of the invention is also a microfluidic system comprising a microfluidic device and an adapter according to the invention that can be connected to the device.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des mikrofluidisches Systems umfasst die mikrofluidische Vorrichtung ein Öffnungselement zur Öffnung der Kammer des Adapters, insbesondere ein Reißelement zum Aufreißen einer die Kammer verschließenden Folie. Dies hat den Vorteil, dass die Probe auf einfache Art und Weise aus dem Adapter in die Vorrichtung überführt werden kann.In a particularly preferred development of the microfluidic system, the microfluidic device comprises an opening element for opening the chamber of the adapter, in particular a tear element for tearing open a foil closing the chamber. This has the advantage that the sample can be transferred from the adapter into the device in a simple manner.

Vorzugsweise ist das Reißelement dabei derart in der Vorrichtung angeordnet, dass durch das Verbinden des Adapters mit der Vorrichtung die Öffnung der Kammer erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass das Verbinden des Adapters und die Überführung der Probe in die Vorrichtung in einem einzelnen gemeinsamen Arbeitsschritt erfolgen kann.Preferably, the tear element is arranged in the device such that the opening of the chamber takes place by connecting the adapter with the device. This has the advantage that the connection of the adapter and the transfer of the sample into the device can take place in a single joint operation.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Beförderung einer Probe in eine mikrofluidische Vorrichtung. In einem ersten Schritt wird die Probe mit einem Adapter, insbesondere einem Verschluss, für die mikrofluidische Vorrichtung aufgenommen, wobei der Adapter ein Endstück mit einer Halterung für die Probe umfasst. Optional kann die Aufnahme der Probe eine Inkontaktbringung der Halterung mit einem mit der Probe gefülltem Reservoir umfassen. In einem zweiten Schritt erfolgt eine Verbindung des Adapters mit der Vorrichtung, wobei das Endstück zumindest teilweise in die Vorrichtung eingeführt wird, so dass eine fluidische Verbindung zwischen einer Kammer oder einem Kanal der Vorrichtung und der Halterung für eine Prozessierung der Probe in der Vorrichtung besteht. The invention further provides a method for conveying a sample into a microfluidic device. In a first step, the sample is received with an adapter, in particular a closure, for the microfluidic device, wherein the adapter comprises an end piece with a holder for the sample. Optionally, receiving the sample may include contacting the holder with a reservoir filled with the sample. In a second step, the adapter is connected to the device, wherein the end piece is at least partially inserted into the device, so that there is a fluidic connection between a chamber or a channel of the device and the holder for processing the sample in the device.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus ein Herstellungsverfahren für den erfindungsgemäßen Adapter, welches die Bereitstellung des Adapters und die Verbindung oder oder Ausprägung des Adapters mit einer Halterung für eine Probe umfasst.The invention further relates to a manufacturing method for the adapter according to the invention, which comprises the provision of the adapter and the connection or or expression of the adapter with a holder for a sample.

Zu den Vorteilen der erfindungsgemäßen Verfahren wird auf die oben beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung und deren Weiterbildungen und Ausgestaltungen verwiesen.For the advantages of the method according to the invention, reference is made to the above-described device according to the invention and its developments and refinements.

Figurenlistelist of figures

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird.Embodiments of the invention are shown schematically in the drawings and explained in more detail in the following description. The same reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similarly acting, wherein a repeated description of the elements is dispensed with.

Es zeigen

  • 1 bis 5 Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Adapters und des erfindungsgemäßen Systems,
  • 6 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Beförderung einer Probe in eine mikrofluidische Vorrichtung und
  • 7 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens.
Show it
  • 1 to 5 Embodiments of the adapter according to the invention and the system according to the invention,
  • 6 a flowchart of an embodiment of the inventive method for transporting a sample into a microfluidic device and
  • 7 a flow diagram of an embodiment of the manufacturing method according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Adapters 100 zur Eingabe einer Probe 10 in eine mikrofluidische Vorrichtung 200, wobei der Adapter 100 und die mikrofluidische Vorrichtung Teil des erfindungsgemäßen mikrofluidischen Systems 1000 sind. Der Adapter 100 weist ein Endstück 102 mit einer Halterung 110 für die Probe 10 auf. 1 shows a first embodiment of the adapter according to the invention 100 to enter a sample 10 into a microfluidic device 200 , where the adapter 100 and the microfluidic device part of the microfluidic system according to the invention 1000 are. The adapter 100 has an end piece 102 with a holder 110 for the sample 10 on.

In diesem Beispiel weist der Adapter 100 somit einen ersten Teil 101 und einen daran angrenzenden zweiten Teil 102 als Endstück 102 auf, wobei der zweite Teil 102 bezogen auf den ersten Teil 101 stufenförmig verjüngt ist und an einer Außenseite 105 des Adapters 100 die Halterung 110 für die Probe 100 aufweist. Der Adapter 100 weist somit die Form eines Deckels oder Verschlusses in Form eines Stöpsels auf, welcher mit seinem zweiten Teil 102 in eine erste Öffnung 201 der Vorrichtung 200 zum Verschließen der ersten Öffnung 201 eingebracht werden kann. Der erste Teil 101 kann dabei als Griff für einen Benutzer des Adapters verwendet werden. Der Adapter 100 weist in diesem Beispiel ferner eine Dichtung 130 auf, welche auf der stufenförmigen Verjüngung 103 angebracht ist und eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Adapter 100 und der Vorrichtung 200 ermöglicht. Beispielsweise kann es sich bei der stufenförmigen Verjüngung 103 um eine kreisringförmige Stufe handeln, auf welcher die beispielsweise Silikon umfassende Dichtung 130 in Form eines Dichtungsrings aufgebracht ist.In this example, the adapter points 100 thus a first part 101 and a second part adjacent thereto 102 as an end piece 102 on, with the second part 102 referring to the first part 101 is tapered stepwise and on an outside 105 of the adapter 100 the holder 110 for the sample 100 having. The adapter 100 thus has the form of a lid or closure in the form of a plug, which with its second part 102 in a first opening 201 the device 200 for closing the first opening 201 can be introduced. The first part 101 can be used as a handle for a user of the adapter. The adapter 100 also has a seal in this example 130 on which on the step-shaped rejuvenation 103 is attached and a fluid-tight connection between the adapter 100 and the device 200 allows. For example, it may be in the step-shaped taper 103 to act an annular step on which the example of silicone comprehensive seal 130 is applied in the form of a sealing ring.

Bei der Halterung 110 für die Probe 10 kann es sich um ein Befestigungselement 110 wie beispielsweise um einen Magneten, ein Klebeband oder einen Teil einer Klemmverbindung handeln, beispielsweise zur Aufnahme eines Filters 11 mit der Probe 10. Alternativ kann die Halterung 110 selbst einen Filter 11 zur Aufnahme der Probe 10 umfassen. Die Halterung 110 kann aber auch als Kammer 110 mit einer Öffnung 111 ausgebildet sein. Die Kammer 110 kann dabei beispielsweise ein Volumen zwischen 0,001 und 20 Milliliter umfassen, bevorzugt zwischen 0,01 und 1 Milliliter.At the bracket 110 for the sample 10 it can be a fastener 110 such as a magnet, an adhesive tape or a part of a clamped connection, for example for receiving a filter 11 with the sample 10 , Alternatively, the holder 110 even a filter 11 for receiving the sample 10 include. The holder 110 but also as a chamber 110 with an opening 111 be educated. The chamber 110 may for example comprise a volume between 0.001 and 20 milliliters, preferably between 0.01 and 1 milliliter.

2 zeigt, dass der erfindungsgemäße Adapter 100 je nach gewünschter Anwendung in unterschiedlichen Geometrien ausgebildet sein kann, wobei die entsprechende erste Öffnung 201 der Vorrichtung 200 vorzugsweise eine zumindest teilweise komplementäre Geometrie aufweisen kann. 2 shows that the adapter according to the invention 100 depending on the desired application may be formed in different geometries, wherein the corresponding first opening 201 the device 200 may preferably have an at least partially complementary geometry.

3 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Adapters 100 gemäß 1, wobei der Adapter 100 vorzugsweise einen über eine Sollbruchstelle 105 des Adapters 100 abtrennbaren Teil umfasst. Bei dem abtrennbaren Teil kann es sich insbesondere um den oben beschriebenen ersten Teil 101 handeln, welcher als Griff dienen kann. In diesem Beispiel ist der erste Teil 101 gegenüber dem zweiten Teil 102 verjüngt dargestellt. Aufgrund der Sollbruchstelle 105 kann das Endstück 102 vorteilhafterweise in der Vorrichtung 200 verbleiben, während das erste Teil 101, der Griff 101, beispielsweise entsorgt werden kann. Außerhalb der Dichtung 130 kann der Adapter 100 Windungen 140 als Teil einer Schraubverbindung 140 zur Verbindung mit der mikrofluidischen Vorrichtung 200 umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Adapter ein Klebeband (140) oder einen Teil einer Klemmverbindung 140 aufweisen. Im Falle einer Schraubverbindung 140 oder Klemmverbindung 140 kann der Adapter 100 einen Teil der Schraubverbindung 140 beziehungsweise Klemmverbindung 140 und die Vorrichtung 200 einen dazu passenden komplementären Teil der Schraubverbindung 140 beziehungsweise Klemmverbindung 140 aufweisen. In diesem Beispiel ist ferner das Befestigungselement 110 als Magnet ausgebildet. Der Magnet 110 kann somit einen magnetisierbaren Probenträger wie beispielsweise einen mit einem Magneten ausgestatteten Filter oder ein fluidisches Element halten. Bei dem fluidischen Element kann es sich insbesondere um ein fluidisches Netzwerk 150 mit Kanälen und Kammern zum Halten der Probe 10 handeln, wie in 3 schematisch dargestellt. Das fluidische Netzwerk 150 kann aber auch über andere Befestigungselemente 110 mit dem Adapter 100 verbunden werden, beispielsweise mit dem oben angeführten Befestigungselementen. Das fluidische Netzwerk 150 kann dabei an ein fluidisches Netzwerk der mikrofluidischen Vorrichtung 200 angepasst sein, insbesondere über Schnittstelle zum Verbinden von Kanälen der beiden Netzwerke. 3 shows a further embodiment of a development of the adapter according to the invention 100 according to 1 , where the adapter 100 preferably one above a predetermined breaking point 105 of the adapter 100 includes separable part. The separable part may in particular be the first part described above 101 act, which can serve as a handle. In this example, the first part is 101 opposite the second part 102 shown tapered. Due to the predetermined breaking point 105 can the tail 102 advantageously in the device 200 remain while the first part 101 , the handle 101 , for example, can be disposed of. Outside the seal 130 can the adapter 100 turns 140 as part of a screw connection 140 for connection to the microfluidic device 200 include. Alternatively or additionally, the adapter may be an adhesive tape ( 140 ) or part of a clamp connection 140 respectively. In the case of a screw connection 140 or clamp connection 140 can the adapter 100 a part of the screw connection 140 or clamp connection 140 and the device 200 a matching complementary part of the screw 140 or clamp connection 140 respectively. In this example, the fastener is also 110 designed as a magnet. The magnet 110 can thus hold a magnetizable sample carrier such as a filter equipped with a magnet or a fluidic element. The fluidic element may in particular be a fluidic network 150 with channels and chambers for holding the sample 10 act as in 3 shown schematically. The fluidic network 150 but can also have other fasteners 110 with the adapter 100 be connected, for example, with the above-mentioned fasteners. The fluidic network 150 can be connected to a fluidic network of the microfluidic device 200 be adapted, in particular via interface for connecting channels of the two networks.

In 4 a bis c ist die Befüllung eines weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Adapters 100 mit einer Probe 10 und die anschließende Verbindung des Adapters 100 mit der mikrofluidischen Vorrichtung 200 dargestellt. 4 a zeigt dabei die Eingabe der Probe 10 aus einer Spritze 12 oder einer Pipette 12 durch die Öffnung 111 der Kammer 110 des Adapter 100 in die Kammer 110. Dies kann in einer sterilen Umgebung, beispielsweise in einer Glovebox, Sterilbank oder Stickstoffumgebung oder in einem hermetischen Raum erfolgen. In 4 b ist dargestellt, wie der Adapter 100 in diesem Beispiel eine Folie 160 zum Verschließen der Öffnung 111 der Kammer 110 umfasst. Bei der Folie 160 kann es sich beispielsweise um eine sterile Kunststofffolie handeln, insbesondere eine bio-inerte Klebefolie beispielsweise umfassend Polyolefin. In 4 c ist dargestellt, wie der Adapter 100 anschließend in die erste Öffnung 201 der Vorrichtung 200 mit der die Folie 160 umfassenden Seite voran eingebracht wird, beispielsweise über eine Drehung 141 bei einer Schraubverbindung 140 wie oben ausgeführt, und dabei die erste Öffnung 201 verschließt. Im Falle einer Schraubverbindung 140 kann der Adapter 100 einen Teil der Schraubverbindung 140 und die Vorrichtung 200 einen dazu passenden komplementären Teil der Schraubverbindung 140 aufweisen. Die Vorrichtung 200 umfasst in diesem Beispiel ein Öffnungselement 210 in Form eines Reißelements 210, beispielsweise ein Dorn oder eine Klinge. Das Reißelement 210 ist dabei derart in der Vorrichtung 210 angeordnet, dass es sich in Richtung der ersten Öffnung 201 erstreckt und bei einem Eindrehen des Adapters 100 die Folie 160 aufreißt und somit ein Überführen der Probe 10 in die Vorrichtung 200 ermöglicht.In 4 a to c is the filling of a further embodiment of the adapter according to the invention 100 with a sample 10 and the subsequent connection of the adapter 100 with the microfluidic device 200 shown. 4 a shows the input of the sample 10 from a syringe 12 or a pipette 12 through the opening 111 the chamber 110 of the adapter 100 in the chamber 110 , This can be done in a sterile environment such as a glovebox, sterile bench or nitrogen environment or in a hermetic room. In 4 b is shown as the adapter 100 in this example, a slide 160 to close the opening 111 the chamber 110 includes. At the slide 160 it may be, for example, a sterile plastic film, in particular a bio-inert adhesive film comprising, for example, polyolefin. In 4 c is shown as the adapter 100 then into the first opening 201 the device 200 with the foil 160 comprehensive side is introduced, for example via a rotation 141 with a screw connection 140 as stated above, and the first opening 201 closes. In the case of a screw connection 140 can the adapter 100 a part of the screw connection 140 and the device 200 a matching complementary part of the screw 140 respectively. The device 200 includes in this example an opening element 210 in the form of a tear element 210 For example, a thorn or a blade. The tear element 210 is so in the device 210 arranged that it is towards the first opening 201 extends and when screwing the adapter 100 the foil 160 tears open and thus a transfer of the sample 10 into the device 200 allows.

In 5 a ist dargestellt, wie der Adapter 100 beispielsweise für eine Aufnahme der Probe 10 verwendet werden kann. Dabei kann der Adapter 100 in ein Bioreaktorsystem 300, insbesondere in ein Batchreaktorsystem 300 eingebracht werden, beispielsweise über die Schraubverbindung 140 des Adapters wie in 5 a gezeigt. In diesem Batchreaktorsystem 300 wird die Probe über einen Rotor 310 durch einen Fluidkanal 320 zirkuliert, wobei die Halterung 110 des Adapters 100 mit der Probe 10 in dem Fluidkanal 320 fluidischen Kontakt für eine Aufnahme zumindest eines Teils der Probe 10 kommt. Dabei kann die Halterung 110 des Adapters 100 insbesondere einen Filter zur Aufnahme der Probe 10 umfassen. Anschließend kann der Adapter 100 samt Probe 10 in die mikrofluidische Vorrichtung eingebracht werden, wie oben erläutert und in 5 b schematisch dargestellt.In 5 a is shown as the adapter 100 for example, for a sample of the sample 10 can be used. This can be the adapter 100 into a bioreactor system 300 , in particular in a batch reactor system 300 are introduced, for example via the screw 140 of the adapter as in 5 a shown. In this batch reactor system 300 The sample is passed through a rotor 310 through a fluid channel 320 circulates, with the holder 110 of the adapter 100 with the sample 10 in the fluid channel 320 fluidic contact for receiving at least a portion of the sample 10 comes. The holder can 110 of the adapter 100 in particular a filter for receiving the sample 10 include. Then the adapter can 100 including sample 10 be introduced into the microfluidic device, as explained above and in 5 b shown schematically.

6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens 600 zur Beförderung einer Probe in eine mikrofluidische Vorrichtung, beispielsweise unter Verwendung eines der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele. In einem ersten Schritt 601 wird die Probe 10 mit dem Adapter 100 aufgenommen, wie beispielsweise oben in Zusammenhang mit 5 beschrieben. In einem zweiten Schritt 602 erfolgt eine Verbindung des Adapters 100 mit der mikrofluidischen Vorrichtung 200, wobei das Endstück 102 zumindest teilweise in die Vorrichtung 200 eingebracht wird, so dass eine fluidische Verbindung zwischen einer Kammer oder einem Kanal der Vorrichtung 200 und der Halterung 110 für eine Prozessierung der Probe 10 in der Vorrichtung 200 besteht. 6 shows a flowchart of an embodiment of the method according to the invention 600 for conveying a sample into a microfluidic device, for example using one of the embodiments described above. In a first step 601 will be the sample 10 with the adapter 100 recorded, such as above in connection with 5 described. In a second step 602 a connection of the adapter takes place 100 with the microfluidic device 200 , where the tail 102 at least partially into the device 200 is introduced, so that a fluidic connection between a chamber or a channel of the device 200 and the holder 110 for a processing of the sample 10 in the device 200 consists.

7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens 700 für einen erfindungsgemäßen Adapters, beispielsweise einer oben beschriebenen Ausführungsform des Adapters 100. In einem ersten Schritt 701 des Herstellverfahrens 700 wird der Adapter 100 bereitgestellt, beispielsweise durch eine Fertigung mit einem Spritzgussverfahren oder einem 3D-Druckverfahren, wobei bekannte Fräse- und/oder Heißprägeprozesse verwendet werden können. In einem zweiten Schritt 702 wird der Adapter mit der Halterung 110 für die Probe 10 verbunden. Alternativ kann die Halterung 110 zumindest teilweise aus dem Adapter 100 ausgeformt oder bereits während der Fertigung des Adapters 100 gemeinsam mit dem Adapter 100 geformt werden, insbesondere, wenn die Halterung 110 eine Kammer zur Aufnahme der Probe 10 umfasst. 7 shows a flow diagram of an embodiment of the manufacturing method according to the invention 700 for an adapter according to the invention, for example an embodiment of the adapter described above 100 , In a first step 701 of the manufacturing process 700 becomes the adapter 100 provided, for example, by a production by an injection molding method or a 3D printing method, wherein known milling and / or hot stamping processes can be used. In a second step 702 will the adapter with the bracket 110 for the sample 10 connected. Alternatively, the holder 110 at least partially from the adapter 100 molded or already during the manufacture of the adapter 100 together with the adapter 100 be shaped, especially if the holder 110 a chamber for receiving the sample 10 includes.

Claims (15)

Adapter (100), insbesondere Verschluss (100) oder Deckel (100), für eine mikrofluidische Vorrichtung (200), dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (100) ein Endstück (102) mit einer Halterung (110) für eine Probe (10) zur Einführung des Endstücks (102) mit der Probe (10) in die mikrofluidische Vorrichtung (200) aufweist.Adapter (100), in particular closure (100) or cover (100), for a microfluidic device (200), characterized in that the adapter (100) has an end piece (102) with a holder (110) for a sample (10). for introducing the end piece (102) with the sample (10) into the microfluidic device (200). Adapter (100) nach Anspruch 1, wobei der Adapter (100) zumindest einen Teil eines Verbindungselements (140) für eine insbesondere formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung mit der mikrofluidischen Vorrichtung (200) umfasst, insbesondere ein Gewinde (140), ein Klebeband (140) oder einen Teil einer Klemmverbindung (140).Adapter (100) to Claim 1 wherein the adapter (100) comprises at least a part of a connecting element (140) for a particularly positive and / or non-positive connection with the microfluidic device (200), in particular a thread (140), an adhesive tape (140) or a part of a clamping connection (140). Adapter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Adapter (100) einen Griff (101) umfasst.An adapter (100) according to any one of the preceding claims, wherein the adapter (100) comprises a handle (101). Adapter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Adapter (100) einen über eine Sollbruchstelle (105) des Adapters (100) abtrennbaren Teil (101) umfasst, wobei der abtrennbare Teil (101) vorzugsweise den Griff (101) umfasst.An adapter (100) according to one of the preceding claims, wherein the adapter (100) comprises a part (101) which can be separated via a predetermined breaking point (105) of the adapter (100), wherein the separable part (101) preferably comprises the handle (101). Adapter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Adapter (100) eine Dichtung (130) umfasst, insbesondere für eine fluiddichte Verbindung des Adapters (100) mit der mikrofluidischen Vorrichtung (200).Adapter (100) according to one of the preceding claims, wherein the adapter (100) comprises a seal (130), in particular for a fluid-tight connection of the adapter (100) with the microfluidic device (200). Adapter (100) nach Anspruch 5, wobei die Dichtung (130) an einer Außenseite des Adapters (100) angeordnet ist, wobei die Dichtung (130) in einem Bereich um das Endstück (102) oder in einem Bereich zwischen dem Endstück (102) und dem Griff (101) angeordnet ist.Adapter (100) to Claim 5 wherein the seal (130) is disposed on an outer side of the adapter (100), wherein the seal (130) is arranged in a region around the end piece (102) or in a region between the end piece (102) and the handle (101) is. Adapter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halterung (110) die Form einer Kammer (110) mit einer Öffnung (111) zur Aufnahme der Probe (10) aufweist.An adapter (100) according to any one of the preceding claims, wherein the holder (110) is in the form of a chamber (110) having an opening (111) for receiving the sample (10). Adapter (100) nach Anspruch 7, wobei der Adapter (100) eine Folie (160) zum Verschließen der Öffnung (111) der Kammer (110) umfasst.Adapter (100) to Claim 7 wherein the adapter (100) comprises a foil (160) for closing the opening (111) of the chamber (110). Adapter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halterung (110) ein Befestigungselement (110) zur Fixierung der Probe (10) mit der Halterung (110) umfasst, insbesondere zur Fixierung eines Filters mit der Probe (10).Adapter (100) according to one of the preceding claims, wherein the holder (110) comprises a fastening element (110) for fixing the sample (10) to the holder (110), in particular for fixing a filter with the sample (10). Adapter (100) nach Anspruch 9, wobei das Befestigungselement (110) einen Magneten (110), ein Klemmelement (110), oder ein Klebeband (110) umfasst.Adapter (100) to Claim 9 wherein the fastening element (110) comprises a magnet (110), a clamping element (110), or an adhesive tape (110). Adapter (100) nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Befestigungselement (110) einen Filter (110) umfasst.Adapter (100) to Claim 9 or 10 wherein the fastener (110) comprises a filter (110). Mikrofluidisches System (1000) umfassend einen Adapter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und eine mikrofluidische Vorrichtung (200), wobei der Adapter (100) und die mikrofluidische Vorrichtung (200) jeweils einen Teil eines Verbindungselements (140) für eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung miteinander aufweisen.A microfluidic system (1000) comprising an adapter (100) according to one of the preceding claims and a microfluidic device (200), wherein the adapter (100) and the microfluidic device (200) each comprise part of a connecting element (140) for a positive and / or or non-positive connection with each other. Mikrofluidisches System (1000) nach Anspruch 12, wobei die mikrofluidische Vorrichtung (200) ein Öffnungselement (210) zur Öffnung der Kammer (110) des Adapters (100) umfasst, insbesondere ein Reißelement (210) zum Aufreißen einer die Kammer (110) verschließenden Folie (160).Microfluidic system (1000) according to Claim 12 wherein the microfluidic device (200) comprises an opening element (210) for opening the chamber (110) of the adapter (100), in particular a tear element (210) for tearing open a foil (160) closing the chamber (110). Verfahren (600) zur Beförderung einer Probe (10) in eine mikrofluidische Vorrichtung (200), umfassend die Schritte: • Aufnahme (601) der Probe (10) mit einem Adapter (100), insbesondere einem Verschluss, für die mikrofluidische Vorrichtung (200), wobei der Adapter (100) ein Endstück (102) mit einer Halterung (110) für die Probe (10) umfasst. • Verbindung (602) des Adapters (100) mit der mikrofluidischen Vorrichtung (200), wobei das Endstück (102) zumindest teilweise in die Vorrichtung (200) eingeführt wird, so dass eine fluidische Verbindung zwischen einer Kammer oder einem Kanal der Vorrichtung (200) und der Halterung (110) für eine Prozessierung der Probe (10) in der Vorrichtung (200) besteht.Method (600) for conveying a sample (10) into a microfluidic device (200), comprising the steps: Receiving (601) the sample (10) with an adapter (100), in particular a closure, for the microfluidic device (200), wherein the adapter (100) has an end piece (102) with a holder (110) for the sample (100) 10). Connecting (602) the adapter (100) to the microfluidic device (200), wherein the end piece (102) is at least partially inserted into the device (200) such that a fluidic connection between a chamber or channel of the device (200 ) and the holder (110) for processing the sample (10) in the device (200). Herstellverfahren (700) für einen Adapter (100) für eine mikrofluidische Vorrichtung (200), umfassend die Schritte: • Bereitstellung (701) des Adapters (100). • Verbindung (702) oder Ausprägen (702) des Adapters (100) mit einer Halterung (110) für eine Probe (10).A manufacturing method (700) for an adapter (100) for a microfluidic device (200), comprising the steps: Provision (701) of the adapter (100). • Connection (702) or stamping (702) of the adapter (100) with a holder (110) for a sample (10).
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