DE102017223851B4

DE102017223851B4 - Sensoranordnung zur Detektion wenigstens einer stofflichen Eigenschaft einer Probe sowie Mikrotiter-Platte mit einer Vielzahl von Sensoranordnungen

Info

Publication number: DE102017223851B4
Application number: DE102017223851.8A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Wolf; Markus Hefele
Original assignee: Biochip Systems GmbH
Current assignee: Biochip Systems GmbH
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2020-08-06
Anticipated expiration: 2037-12-29
Also published as: DE102017223851A1

Abstract

Sensoranordnung zur Detektion wenigstens einer stofflichen Eigenschaft einer Probe, mit- einer Sensorträgerplatte, die eine Ober- und Unterseite aufweist, auf deren Oberseite lokal begrenzt wenigstens ein mit der Probe in Wechselwirkung bringbares Sensormedium, im Weiteren als Sensorspot bezeichnet, aufgebracht ist, das über optisch stimulierbare Fluoreszenzeigenschaften verfügt, die von der wenigstens einen stofflichen Eigenschaft der Probe abhängen, und- wenigstens einer Lichtquelle sowie wenigstens einem Lichtdetektor, die der Unterseite der Sensorträgerplatte jeweils zugewandt und optisch voneinander getrennt derart auf einer Leiterplatte angeordnet sind, so dass von der wenigstens einen Lichtquelle emittiertes Anregungslicht durch die Sensorträgerplatte hindurchtritt und den Sensorspot zur Emission von Fluoreszenzlicht anregt und ausschließlich Anteile des Fluoreszenzlichtes durch die Sensorträgerplatte auf den Lichtdetektor treffen, wobeian der Oberseite der Sensorträgerplatte wenigstens zwei voneinander räumlich getrennte Sensorspots aufgebracht sind, so dass Anteile des Fluoreszenzlichtes der wenigstens zwei Sensorspots auf den wenigstens einen an der Leiterplatte aufgebrachten Lichtdetektor treffen, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Sensorspot wenigstens eine auf der Leiterplatte angeordnete Lichtquelle zu deren optischen Anregung derart zugeordnet ist, dass jeder der einzelnen Sensorspots von einer getrennt an der Leiterplatte angeordneten Lichtquelle bestrahlt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sensoranordnung zur Detektion wenigstens einer stofflichen Eigenschaft einer Probe. Insbesondere für Untersuchungen an chemischen oder biologischen Proben, die es in großer Anzahl zu analysieren gilt, dient die Sensoranordnung in vielzähliger Ausbildung und arrayförmiger Anordnung zur Realisierung einer Mikrotiter-Platte.
Stand der Technik
Eine gattungsgemäße Sensoranordnung ist in der Druckschrift WO 2015/019260 A1 beschrieben, die zum quantitativen Nachweis eines Analyten in einer Probe dient, bei der ein optisches Verhalten wenigstens eines Farbstoffes zum quantitativen Nachweis des Analyten genutzt wird. Der Farbstoff ist hierbei in einem Medium beigegeben, das in einem Sensorträger eingebracht ist, der für einen freien Zugang zwischen der zu analysierenden Probe und dem Medium sorgt. Um sicherzustellen, dass die zumeist wässrige Probe ohne äußere Krafteinwirkung möglichst das gesamte Volumen des den Farbstoff enthaltenen Mediums durchdringt, ist die Osmolalität des Mediums größer als eine vorgegebene maximale Probenosmolalität gewählt. Eine Änderung des optischen Verhaltens des Farbstoffes, bedingt durch eine chemische und/oder physikalische Wechselwirkung zwischen dem in dem Medium enthaltenen Analyten und der Probe wird mittels Beleuchtung des Farbstoffes sowie einer optischen Detektion festgestellt. Hierzu kommen optische Elemente, bspw. in Form von Lichtwellenleiter und optischen Abbildungseinheiten zum Einsatz, die sehr großbauend und darüber hinaus kostenintensiv sind.
Die Druckschrift EP 2 181 188 B1 offenbart eine Mikrotiter-Platte mit mehreren Mikrobioreaktoren, die jeweils einen innerhalb eines Probenträgers integrierten, pumpenangetriebenen mit einem flüssigen Medium befüllten Fluidkanalkreislauf vorsehen, der einen 3D-Zellchip-Probenträgerbereich aufweist, in dem eine Probe, insbesondere in Form von Zellen oder biologischen Gewebe, eingebracht ist, die von dem flüssigen Medium längs des Fluidkanalkreislaufes durchströmt wird. Innerhalb eines unmittelbar am Probenträger angrenzenden optischen Sichtfenster sind transparente optische Sensoren integriert.
Aus der Druckschrift DE 10 2015 118 133 A1 ist eine Kompaktvorrichtung zur Erfassung von Änderungen der Lumineszenz eines Lumineszenzmaterials in Abhängigkeit von Umwelteinflüssen bekannt. Unterhalb eines mehrere Lumineszenzmaterialien stützenden Lumineszenzträgers ist eine Lichtquelle angeordnet, neben der, getrennt durch eine Lichtkulisse und mit einem wellenlängenselektiven Filter abgedeckt, ein Lichtdetektor angebracht ist.
Die Druckschrift DE 20 2010 018 011 U1 offenbart eine Vorrichtung zum Erfassen von Lichtspektren, die von chemischen oder biochemischen Reaktionen ausgestrahlt werden, die in mindestens einem von mehreren Reaktionsgefäßen stattfinden. Aus den einzelnen Reaktionsgefäßen über einen jeweiligen Emissionsbereich austretendes Licht wird mittels eines Maskierungselementes mit einem Array von kleinen Öffnungen jeweils getrennt voneinander über Lichtfasern einem Prisma und dann einem Detektor zugeführt.
Die Druckschrift DE 10 2004 027 131 A1 zeigt ein Assayergebnis-Lesegerät mit wenigstens einer Lichtquelle zur Beleuchtung von wenigstens zwei räumlich getrennten Zonen eines Teststreifens und mit wenigstens einem Photodetektor zur Erfassung des von den Zonen reflektierten Lichtes.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Sensoranordnung zur Detektion wenigstens einer stofflichen Eigenschaft einer Probe derart anzugeben, so dass die zur Realisierung der Sensoranordnung erforderlichen Komponenten sowohl in Bezug auf Anzahl sowie auf finanziellen Beschaffungsaufwand möglichst gering gehalten werden sollen. Darüber hinaus soll die Sensoranordnung Ansprüchen einer Miniaturisierung sowie dem Wunsch nach einer hohen Integrationsdichte, insbesondere im Hinblick auf die Ausbildung einer Vielfachanordnung baugleicher Sensoranordnungen, vorzugsweise in Form einer Mikrotiter-Platte gerecht werden.
Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Eine bevorzuge Verwendung der Sensoranordnung ist Gegenstand des Anspruches 18. Eine aus einer Vielzahl der lösungsgemäß ausgebildeten Sensoranordnung zusammengesetzte Mikrotiter-Platte ist Gegenstand des Anspruches 19. Den Erfindungsgedanken in vorteilhafter Weise weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der weiteren Beschreibung insbesondere unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele zu entnehmen.
Die lösungsgemäße Sensoranordnung zur Detektion wenigstens einer stofflichen Eigenschaft vorzugsweise einer flüssigen oder gasförmigen Probe zeichnet sich durch eine Sensorträgerplatte aus, die eine Ober- und Unterseite aufweist, auf deren Oberseite lokal begrenzt wenigstens ein mit der Probe in Wechselwirkung bringbares Sensormedium, im Weiteren als Sensorspot bezeichnet, aufgebracht ist. Hierbei weist der wenigstens eine Sensorspot vorzugsweise eine für die zu analysierende Probe frei zugängliche Oberfläche auf, über die die Probe mit dem Sensorspot chemisch und/oder physikalisch unmittelbar zu reagieren vermag. Das Sensormedium, bzw. das Material des Sensorspots, das vorzugsweise zumindest anteilig organisches Material aufweist, verfügt über optisch stimulierbare Fluoreszenzeigenschaften, die von der wenigstens einen stofflichen Eigenschaft der zu untersuchenden Probe abhängen.
Um die Probeneigenschaften sensorisch zu erfassen, sind wenigstens eine Lichtquelle, wie die weiteren Ausführungen zeigen werden, vorzugsweise zwei Lichtquellen, sowie wenigstens ein Lichtdetektor jeweils der Unterseite der Sensorträgerplatte zugewandt und optisch voneinander getrennt, derart auf einer Leiterplatte angeordnet, so dass von der wenigstens einen Lichtquelle emittiertes Anregungslicht durch die Sensorträgerplatte hindurchtritt und den Sensorspot zur Emission von Fluoreszenzlicht optisch anzuregen vermag. Der Lichtdetektor ist derart angeordnet, so dass ausschließlich Anteile des von dem Sensorspot emittierten Fluoreszenzlichtes durch die Sensorplatte hindurch auf den Lichtdetektor fallen. Die Sensorträgerplatte ist aus einem sowohl für die Wellenlänge des von Seiten der wenigstens einen Lichtquelle emittierten Anregungslichtes als auch für die Wellenlängen des Fluoreszenzlichtes transparenten Material gewählt.
Die Sensorträgerplatte dient bei der lösungsgemäßen Sensoranordnung als fluiddichte Trennebene zwischen der Sensorträgerplattenoberseite, an der der wenigstens eine Sensorspot in unmittelbar körperlichen Kontakt mit der gasförmigen oder flüssigen Probe bringbar ist, und sämtlichen unterhalb der Sensorträgerplatte angeordneten Sensorkomponenten, so insbesondere die wenigstens eine auf der Leiterplatte angeordnete Lichtquelle sowie der wenigstens eine Lichtdetektor.
Vorzugsweise ist die Leiterplatte mittel- oder unmittelbar mit der Unterseite der Sensorträgerplatte fest verbunden und bildet mit dieser eine einheitliche Baueinheit. Elektrische Komponenten sowie eine elektrische Kontaktierung des Sensorspots an der Oberseite der Sensorträgerplatte sind nicht erforderlich, zumal die Informationsabfrage am Ort des Sensorspots auf rein optischem Wege erfolgt.
Insbesondere zu Zwecken einer möglichst kostengünstigen und miniaturisierbaren Ausgestaltung der Sensoranordnung weist eine erfindungsgemäße Ausführungsform an der Oberseite der Sensorträgerplatte wenigstens zwei voneinander räumlich getrennte Sensorspots auf, so dass jeweils Anteile des von den wenigstens zwei Sensorspots emittierten Fluoreszenzlichtes auf den wenigstens einen an der Leiterplatte aufgebrachten Lichtdetektor auftreffen. Jedem Sensorspot ist wenigstens eine auf der Leiterplatte angeordnete Lichtquelle zu deren optischen Anregung derart zugeordnet, dass jeder der einzelnen Sensorspots von einer getrennt an der Leiterplatte angeordneten Lichtquelle bestrahlt wird. Vorzugsweise sind die wenigstens zwei voneinander räumlich getrennte Sensorspots in Projektion zur Ober- bzw. Unterseite der Sensorträgerplatte - beide Seiten der Sensorträgerplatte sind jeweils parallel zueinander orientiert - zumindest teilweise überlappend mit oder seitlich angrenzend zu dem wenigstens einen auf der Leiterplatte angebrachten Lichtdetektor angeordnet sind, so dass jeweils Anteile des von den wenigstens zwei Sensorspots emittierten Fluoreszenzlichtes auf den wenigstens einen an der Leiterplatte aufgebrachten Lichtdetektor auftreffen. Jeder der wenigstens zwei auf der Sensorträgerplatte aufgebrachten Sensorspots wird jeweils von einer getrennten an der Leiterplatte angeordneten Lichtquelle optisch zur Fluoreszenz aktiviert bzw. stimuliert. Da üblicherweise Lichtdetektoren, vorzugsweise in Form von Photodioden größere bzw. größer flächigere Bauelemente darstellen, als Lichtquellen, vorzugsweise in Form von LEDs, kann durch die gezielte Nutzung eines gemeinsamen Lichtdetektors für den Empfang bzw. Detektion von Fluoreszenzlicht von wenigstens zwei an der Oberseite der Sensorträgerplatte angeordneten Sensorspots die Integrationsdichte der Sensoranordnung erhöht und der Flächenbedarf an elektronischen Bauelementen auf der Leiterplatte signifikant reduziert werden. Ferner wird durch diese Maßnahme die Anzahl der für die Sensorsignalbearbeitung erforderlichen Photodiodenverstärker reduziert. Die vorstehend genannten Vorteile machen sich insbesondere bei einer im Weiteren noch in detaillierterer Weise erläuterten Vielfachanordnung der lösungsgemäßen Sensoranordnung längs einer Sensorträgerplatte in Form einer Mikrotier-Platte bemerkbar.
Der wenigstens eine Lichtdetektor ist dazu ausgelegt, das von Seiten des jeweiligen Sensorspots emittierte Fluoreszenzlicht zu empfangen und in entsprechende Sensorsignale umzuwandeln. Um Störeinflüssen vorzubeugen, die von einem Empfang von Anteilen des von Seiten der wenigstens einen Lichtquelle emittierten Anregungslichtes durch den Lichtdetektor herrühren, ist zwischen dem wenigstens einen Lichtdetektor und der wenigstens einen Lichtquelle eine Lichtkulisse angebracht, die eine direkte Beleuchtung des Lichtdetektors mit Anregungslicht unterbindet. Die Lichtkulisse ist vorzugsweise aus einem für das Anregungslicht intransparenten Blendenkörper ausgebildet und auf der Leiterplatte zwischen Lichtquelle und Lichtdetektor angeordnet. Gleichsam sind äquivalent wirkende Strukturen und Geometrien an der Leiterplatte denkbar, bspw. in Form einer Grabenstruktur, in der die wenigstens eine Lichtquelle angeordnet ist, sowie einer seitlich dazu benachbarten Anbringung des wenigstens einen Lichtdetektors auf einer podestartigen und gegenüber der Lichtquelle erhabenen Struktur, die eine direkte Beleuchtung des Lichtdetektors mit Anregungslicht unterbindet.
Um ferner zu vermeiden, dass das von Seiten der wenigstens einen Lichtquelle emittierte Anregungslicht durch an der Unterseite der Sensorträgerplatte auftretende Reflexionen auf den Lichtdetektor auftreffen könnte, sieht ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zwischen der Unterseite der Sensorträgerplatte und dem wenigstens einen Lichtdetektor eine optische Filteranordnung vor, die zwar für das Fluoreszenzlicht transparent jedoch für das Anregungslicht intransparent ist.
Alternativ oder in Kombination mit der vorstehenden Maßnahme dient eine an der Unterseite der Sensorträgerplatte aufgebrachte Antireflexionsschicht zur Reflexionsverminderung bzw. -verhinderung des auf die Sensorträgerplatte gerichteten Anregungslichtes.
Vorzugsweise biete es sich an die lösungsgemäße Sensoranordnung, insbesondere bei einer Anordnung und Ausbildung einer Vielzahl von an der Oberseite der Sensorträgerplatte vorzusehenden Sensorspots, schichtförmig aufzubauen. Die weitere Betrachtung geht von einer vorstehenden Vielfachanordnung von Sensorspots auf der Sensorträgerplatte und diesen auf der Leiterplatte jeweils zugeordneten Lichtquellen und Lichtdetektoren aus.
Zur Realisierung der auf der Leiterplattenoberseite in einer Vielzahl anzuordnenden Lichtquellen, vorzugsweise in Form von LEDs, sowie Lichtdetektoren, vorzugsweise in Form von Photodioden, werden diese unter Verwendung der an sich bekannten SMD-Technik auf die Leiterplatte bestückt. Außer Lichtquellen und Lichtdetektoren sind keine weiteren elektronischen Bauteile auf der Leiterplatte erforderlich. Bedarfsweise können die Lichtquellen sowie auch Lichtdetektoren, wie vorstehend erwähnt, bspw. zur Vermeidung störender Querempfindlichkeiten in entsprechende Vertiefungen oder auf erhabenen Podeststrukturelementen auf der Leiterplatte angebracht sein, um die einzelnen Elemente erhöht oder vertieft oder seitlich verkippt relativ zueinander anzuordnen.
Insbesondere im Falle einer Anordnung sämtlicher Lichtquellen und Lichtdetektoren auf einer ansonsten eben ausgebildeten Leiterplattenoberfläche bietet es sich an, auf der Leiterplatte eine sämtliche Lichtquellen und Lichtdetektoren mittel- oder unmittelbar jeweils seitlich umfassende Maskenschichtanordnung anzuordnen bzw. aufzubringen, die eine Maskenoberfläche mit jeweils für die Lichtquellen und Lichtdetektoren freien Aussparungen bzw. Zugängen besitzt. Die Maskenschichtanordnung dient in erste Linie zur Ausbildung einer Lichtkulisse jeweils zwischen einer Lichtquelle und einem unmittelbar zu dieser benachbart auf der Leiterplatte angeordneten Lichtdetektor.
Auf der Maskenoberfläche ist eine schichtförmig ausgebildete, optische Filteranordnung aufgebracht, die intransparent bezüglich des von den Lichtquellen emittierten Anregungslicht und transparent für das von den einzelnen optisch angeregten Sensorspots emittierten Fluoreszenzlicht ist. Die schichtförmige Filteranordnung weist jeweils lokale Ausnehmungen jeweils in der Schichtabfolge über jeder einzelnen Lichtquelle auf, so dass die Filteranordnung eine freie und ungestörte Abstrahlung des Anregungslichtes in Richtung des jeweils optisch anzuregenden Sensorspots ermöglicht.
Auf der der Maskenoberfläche abgewandten Oberfläche der schichtförmig ausgebildeten, optischen Filteranordnung ist eine sog. Distanzmaskenanordnung angeordnet, die eine der Anzahl der auf der Leiterplatte angeordneten Lichtdetektoren entsprechend viele Ausnehmungen aufweist, die jeweils in Projektion auf die Maskenoberfläche zumindest den Lichtdetektor sowie die wenigstens eine Lichtquelle, vorzugsweise zwei Lichtquellen pro Lichtdetektor unterbrechungsfrei umfasst. Die Distanzmaskenanordnung ermöglicht, dass das von Seiten jeder Lichtquelle emittierte Anregungslicht möglichst störungsfrei zum Sensorspot und das von Seiten des Sensorspots emittierte Fluoreszenzlicht möglichst ungehindert zum Lichtdetektor gelangen können.
Schließlich ist auf der Distanzmaskenanordnung die Sensorträgerplatte angeordnet, an deren Oberseite entsprechend der Anzahl der auf der Leiterplatte angeordneten Lichtquellen einzelne Sensorspots aufgebracht sind. Sämtliche vorstehenden Schichten, d. h. Leiterplatte, Maskenschichtanordnung, die schichtförmig ausgebildete, optische Filteranordnung, die Distanzmaskenanordnung sowie die Sensorträgerplatte bilden einen festen Schichtverbund.
Die auf der Oberseite der Sensorplatte aufgebrachten Sensorspots weisen vorzugsweise organisches Material auf, bzw. bestehen vollständig aus organischem Material, das über chemische Doppelbindungen verfügt, deren Bindungseigenschaften veränderlich in Abhängigkeit der stofflichen Eigenschaften der Probe sind, durch die das Fluoreszenzlicht beeinflussbar ist. Die stofflichen Eigenschaften der Probe betreffen vorzugsweise den pH-Wert sowie die in der Probe enthaltende Sauerstoffkonzentration.
Um sicherzustellen, dass die Wechselwirkung zwischen der vorzugsweise gasförmigen oder flüssigen Probe und einem Sensorspot kontrolliert erfolgt, und sofern mehrere Sensorspots auf der Oberseite der Sensorträgerplatte angeordnet sind, dass keine Querkontaminationen bzw. Querempfindlichkeiten zwischen benachbart angeordneten Sensorspots bei simultaner Beaufschlagung benachbarter Sensorspots mit jeweils einer Probe vorkommen, ist auf der Oberseite der Sensorträgerplatte jeweils um jeden Sensorspot ein Mittel vorgesehen, das eine über die Oberseite der Sensorträgerplatte erhabene Kavität zumindest seitlich begrenzt, wobei die Kavität zu Seiten der Sensorträgerplatte von deren Oberseite begrenzt ist, und dass innerhalb jeder Kavität auf der Oberseite der Sensorträgerplatte ein einziger Sensorspot aufgebracht ist. Vorzugsweise sieht das Mittel eine die Kavität seitlich umfassende Kammerwand vor, die einen Kammerboden peripher umfasst, dessen zugeordnete Bodenfläche größer bemessen ist als eine von dem Sensorspot abgedeckte Bodenfläche. Somit umfasst die Kammerwand den Sensorspot ohne diesen seitlich zu berühren.
Jede von der Kammerwand umfasste Kavität ist vorzugsweise gegenüberliegend zum Kammerboden einseitig offen ausgebildet und ermöglicht somit einen freien Zugang für eine Probenzuführung in die Kavität. Die Zuführung der Probe kann mit an sich bekannten Zuführungsmitteln erfolgen, bspw. mittels einer Pipettenanordnung, die in der Regel eine einmalige Befüllung der Kavität mit der Probe gestattet. Auch sind Probenzuführungen denkbar, die ein aktives Durchströmen der Kavität mit einer Probe ermöglichen, bei der die Probe über eine Zuführungsleitung in die Kavität und mittels einer entsprechend angeordneten Abflussleitung aus der Kavität herausgeführt werden kann.
In allen Fällen einer Befüllung der Kavität mit einer zu untersuchenden, gasförmigen oder flüssigen Probe gilt es Maßnahmen zu treffen, um die zwischen der Probe und dem Sensorspot innerhalb der Kavität stattfindenden, auf einer chemischen und/oder physikalischen Reaktion basierenden Wechselwirkung möglichst zu unterstützen, d. h. zumindest die der Kavität zugewandte Sensorspotoberfläche sollte ganzflächig mit der Probe in Kontakt treten, besonders vorteilhaft ist es, wenn die flüssige oder gasförmige Probe über die Oberfläche des Sensorspots in das Volumen des Sensorspots einzudringen vermag, um möglichst mit dem gesamten Volumen des Sensorspots in chemische und/oder physikalische Wechselwirkung zu treten. Auf diese Weise lässt sich die von Seiten des Sensorspots nach entsprechender optischer Aktivierung emittierte Menge bzw. Intensität an Fluoreszenzlicht erhöhen, so dass das Signal-/Rauschverhältnis der von Seiten des Lichtdetektors abgegebenen Sensorsignale verbessert werden kann.
Eine vorteilhafte Maßnahme zur Unterstützung der zwischen dem Sensorspot und der Probe stattfindenden Wechselwirkung sieht das Vorsehen einer Überströmungskulisse innerhalb der Kavität vor, die vorzugsweise mittel- oder unmittelbar seitlich angrenzend zum Sensorspot und diesen zumindest teilweise peripher umfassend angeordnet ist und innerhalb der Probe im Bereich nahe der Oberfläche des Sensorspots für eine turbulente Probenströmung und somit für einen verbesserten Oberflächenkontakt zwischen Probe und Sensorspot sorgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Überströmungskulisse als eine über den Kammerboden erhabene Kulissenwand ausgebildet, die den Sensorspott mittel- oder unmittelbar innerhalb der Kavität seitlich umfasst, wobei die Kulissenwand eine maximale Kulissenwandhöhe besitzt, die kleiner bemessen ist als eine der Kammerwand, die die gesamte Kavität peripher umfasst, zugeordnete Kammerwandhöhe.
Form, Anordnung und Größe der innerhalb einer Kavität eingebrachten Kulissenwand sind unter Maßgabe einer verbesserten Wechselwirkung zwischen Sensorspot und Probe geeignet zu wählen. Auch sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, zumindest Bereiche der Kulissenwand aus porösem Material auszubilden, so dass die gasförmige oder flüssige Probe durch die porösen Kulissenwandbereiche hindurchtreten kann. Auch zusätzliche, im Bereich des Sensorspots oder angrenzend zum Sensorspot am Kammerwandboden angebrachte, dornartige Fortsätze dienen einer lokalen Verwirbelung der Probenströmung nahe der Sensorspotoberfläche.
Die lösungsgemäße Sensoranordnung dient insbesondere zum quantitativen Nachweis wenigstens eines Analyten innerhalb einer chemischen oder biologischen fluiden Probe. Derartige Nachweise sind insbesondere im medizinischen oder pharmazeutischen Bereich von größtem Interesse.
Insbesondere bei Probenanalysen im wissenschaftlichen sowie auch industriellem Rahmen ist es erforderlich eine große Vielzahl einzelner Probenuntersuchungen vorzunehmen, um die Belastbarkeit der Ergebnisse von probenanalytischen Untersuchungen zu verbessern. Die lösungsgemäße Sensoranordnung ermöglicht die Ausbildung einer Mikrotiter-Platte, mit einer signifikant höheren Anzahl einzelner zu untersuchender Sensorspots auf einer gemeinsamen Sensorträgerplatte verglichen zu konventionellen, bisher im Einsatz befindlichen Mikrotiter-Platten. Insbesondere durch die Nutzung eines Lichtdetektors für den Empfang von Fluoreszenzlicht, das von wenigstens zwei benachbart auf der Sensorträgerplatte aufgebrachten Sensorspots emittiert wird, ermöglicht eine hohe Integrationsdichte von einzelnen, vorzugsweise arrayförmig auf der Sensorträgerplatte angeordneten Sensorspots mit dem diesen jeweils zugeordneten Lichtquellen und -detektoren auf der Leiterplatte. Zudem kann die Anzahl an elektronischen Komponenten, die der Verarbeitung der von den Lichtdetektoren erzeugten Sensorsignale dienen, reduziert werden.
Weitere Einzelheiten sowohl für die Ausbildung der lösungsgemäßen Sensoranordnung als auch einer, eine Vielzahl derartiger Sensoranordnungen umfassenden Mikrotiter-Platte können den nachfolgenden Figuren und den zugehörigen Beschreibungen entnommen werden.
Figurenliste
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben. Es zeigt:

1 Längsschnitt durch eine lösungsgemäß ausgebildete Sensoranordnung,
2a - c Illustration eines Mehrschichtaufbaus zur Realisierung einer Mikrotita-Platte,
3a - d Darstellung von Kavitäten mit unterschiedliche ausgebildeten Überströmungskulissen sowie
4a, b Darstellung von Querschnittsformen jeweils durch eine Kavität.

Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Sensoranordnung mit zwei auf der Oberseite 1o einer transparent ausgebildeten Sensorträgerplatte 1 angebrachten Sensorspots 2, die jeweils aus einem organischen Material bestehen, das bei entsprechender optischer Anregung mit Anregungslicht A Fluoreszenzlicht F zu emittieren vermag. Nicht notwendigerweise müssen die Sensorspots 2 aus jeweils gleichem Material zusammengesetzt sein.
Beabstandet zur Unterseite 1u der Sensorträgerplatte 1 sind auf einer Leiterplatte 3 zwei Lichtquellen 4, jeweils in Form einer LED, sowie ein mittig zwischen den beiden Lichtquellen 4 angeordneter Lichtdetektor 5 in Form einer Photodiode angebracht.
Zwischen den Lichtquellen 4 und dem mittig angeordneten Lichtdetektor 5 sind jeweils Lichtkulissen 6 angebracht, die sich stegartig über die Leiterplatte 3 erheben und jeweils aus einem Material gefertigt sind, das intransparent ist, zumindest für das von den Lichtquellen 4 emittierten, sog. Anregungslicht A. Die Lichtkulissen 6 vermeiden eine unmittelbare Bestrahlung des Lichtdetektors 5 mit dem von Seiten der Lichtquellen 4 emittierten Anregungslicht A.
Zudem ist zumindest oberhalb des Lichtdetektors 5 eine schichtförmig ausgebildete optische Filteranordnung 7 angeordnet, die im Ausführungsbeispiel gemäß 1 an den Lichtkulissen 6 bündig aufliegt und den Lichtdetektor 5 brückenartig überspannt. Die optische Filteranordnung 7 ist intransparent für das von den Lichtquellen 4 emittierte Anregungslicht A, so dass durch mögliche Reflexionen an der Unterseite 1u der Sensorträgerplatte 1 das Anregungslichtes A nicht auf den Lichtdetektor 5 gelangen kann.
Zwischen der optischen Filteranordnung 7 und der Unterseite 1u der Sensorträgerplatte 1 ist zudem ein räumlicher Abstand 8 vorgesehen, der es ermöglicht, dass zum einen jeweils von einer Lichtquelle 4 emittiertes Anregungslicht A weitgehend ungehindert jeweils einen Sensorspot 2 durch die Unterseite 1u der Sensorträgerplatte 1 beleuchtet und diesen zur Emission von Fluoreszenzlicht F anregt, das seinerseits wiederum weitgehend ungehindert nach unten Richtung Lichtdetektor 5 durch die optische Filteranordnung 7 abgestrahlt werden kann.
In besonders vorteilhafter Weise ist die lösungsgemäß ausgebildete Sensoranordnung derart gestaltet, so dass ein einziger Lichtdetektor 5 Fluoreszenzlicht F von wenigstens zwei Sensorspots 2 zu empfangen vermag und entsprechend in elektrische Sensorsignale umwandelt. Hierzu sind die an der Oberseite 1o der Sensorträgerplatte 1 angeordneten Sensorspots 2 derart relativ zu dem auf der Leiterplatte 3 angebrachten Lichtdetektor 5 angeordnet, so dass jeweils ein Sensorspot 2 in Projektion auf die Oberseite 1o bzw. Unterseite 1u der Sensorträgerplatte 1 seitlich angrenzend zu oder teilweise überlappend mit dem Lichtdetektor 5 angebracht ist. Wie aus der Bilddarstellung gemäß 1 zu entnehmen ist, wird jeder der zwei Sensorspots 2 von einer an unterschiedlichen Bereichen auf der Leiterplatte 3 angeordneten Lichtquellen 4 beleuchtet, wobei das von Seiten des Sensorspots 2 emittierte Fluoreszenzlicht von einem gemeinsamen Lichtdetektor 5 empfangen wird.
Denkbar wäre ebenso eine an der Oberseite 1o der Sensorträgerplatte 1 angebrachte Vierfachanordnung von Sensorspots, die jeweils in Projektion zur Oberseite 1o der Sensorträgerplatte um einen gemeinsamen Lichtdetektor 5 angebracht ist. Jeder der einzelnen Sensorspots wird entsprechend von einer getrennt an der Leiterplatte angeordneten Lichtquelle 4 bestrahlt, wobei das von allen vier Sensorspots emittierte Fluoreszenzlicht von einem einzigen Lichtdetektor empfangen wird.
Die Wellenlänge des von einem Sensorspot 2 emittierten Fluoreszenzlichtes F und/oder die sogenannte Fluoreszenzlebensdauer ist/sind abhängig von wenigstens einer stofflichen Eigenschaft einer mit dem Sensorspot 2 in Wechselwirkung tretenden Probe P, die es zu analysieren gilt.
Um die Sensorspots 2 mit einer Probe in Wechselwirkung zu bringen, ist an der Oberseite 1o der Sensorträgerplatte 1 ein Mittel 9 vorgesehen, das um die Sensorspots 2 eine seitlich begrenzte und nach oben frei zugängliche Kavität 10 einschließt, in das die flüssige Probe einfüllbar ist. Bevorzugte Ausführungsformen für die Ausbildung des Mittels 9 sind in den 3a-d illustriert.
Die in 1 dargestellte Sensoranordnung verfügt über einen schichtförmigen Aufbau durch den die Leiterplatte 3 mittelbar mit der Sensorträgerplatte 1 fest verbunden ist. Die Sensoranordnung stellt somit eine einheitliche Baueinheit dar. Zum Zwecke einer möglichst ökonomischen Herstellung bietet es sich an, die auf der Leiterplatte 3 angebrachten elektrooptischen Komponenten als SMD-Bauteile auszubilden und anzubringen. Unmittelbar auf der Oberfläche der Leiterplatte 3 wird eine sog. Maskenschichtanordnung 11 aufgebracht, die vorzugsweise aus einem lichtundurchlässigen, opaken Kunststoffmaterial gefertigt ist und insbesondere die Lichtkulissen 6 bildet.
Eine derartige Maskenanordnung 11 ist in 2a in perspektivischer Draufsicht dargestellt. Die Maskenschichtanordnung 11 weist für jede Sensoranordnung jeweils eine für einer Lichtquelle 4 zugeordnete Durchtrittsöffnung 12 sowie eine für den zwischen Lichtquellen 4 angeordneten Lichtdetektor 5 vorgesehene Ausnehmung 13 auf. Die Zwischenstege 6 zwischen jeweils einer Durchtrittsöffnung 12 und der Ausnehmung 13 entsprechen jeweils den in 1 illustrierten Lichtkulissen 6.
Auf der Maskenschichtanordnung 11 ist die schichtförmig ausgebildete, optische Filteranordnung 7 aufgebracht, siehe auch 2b, die deckungsgleich mit den Durchtrittsöffnungen 12 innerhalb der Maskenschichtanordnung 11 gleichförmig ausgebildete Durchtrittsöffnungen 14 besitzt, durch die ein freier Lichtweg für das von Seiten der Lichtquellen 4 emittierte Anregungslicht A geschaffen wird.
Auf der schichtförmig ausgebildeten, optischen Filteranordnung 7 ist eine, gleichsam aus intransparenten opaken, vorzugsweise Kunststoffmaterial gefertigte Distanzmaskenanordnung 15 aufgebracht, die jeweils Ausnehmungen 16 aufweist, die in Projektion auf die Oberseite der Leiterplatte 3 jeweils zwei Lichtquellen 4 sowie den zwischen den Lichtquellen 4 angeordneten Lichtdetektor 5 unterbrechungsfrei umfasst. Schließlich ist die Sensorträgerplatte 1 mit der Distanzmaskenanordnung 16 fest verbunden. Sämtliche die Sensoranordnung umfassende Schichten sind fest miteinander verbunden und bilden einen untrennbaren Schichtverbund.
3a stellt stark schematisiert einen Längsschnitt durch die Sensorträgerplatte 1 und ein an deren Oberseite 1o fluiddicht angebrachtes Mittel 9 zur seitlichen Begrenzung einer Kavität 10 dar. Das Mittel 9 besteht aus einer den auf der Oberseite 1o angebrachten Sensorspot 2 peripher umfassenden Kammerwand 17. Die Kammerwand 17 begrenzt die Kavität 10 gemeinsam mit dem Kammerboden 18, der einen Teilbereich der Oberseite 1o der Sensorträgerplatte 1 ist.
Gegenüberliegend zum Kammerboden 18 ist die Kavität 10 nach oben frei zugänglich.
Ferner ist innerhalb der Kavität 10 eine Überströmungskulisse 19 angebracht, bspw. in Form einer den Sensorspot 2 seitlich umgebenden Kulissenwand 20 mit einer maximalen Kulissenwandhöhe h2, die kleiner ist als die Kammerwandhöhe h1.
Die Überströmungskulisse 19 trägt dazu bei, dass die in die Kavität 10 einströmende Probe P im Bereich des Sensorspots 2 einer um- bzw. überströmungsbedingten Verwirbelung V unterliegt, durch die die Probe P stärker mit dem Sensorspot 2 in Wechselwirkung zu treten vermag.
Eine Draufsicht auf die Kavität 10 ist in 4a illustriert, bei der davon ausgegangen ist, dass die Kammerwand 17 eine hohlzylinderförmig ausgebildete Kavität 10 einschließt, innerhalb der die Kulissenwand 20 gleichsam den Sensorspot 2 hohlzylinderförmig umgibt.
Denkbar sind auch von der Kreisform abweichende Kammerwand- und Kulissenwandgeometrien, wie sie bspw. in 4b illustriert ist, in der die Kammerwände jeweils n-eckige Kammerquerschnitte aufweisen. Selbstverständlich sind auch weitere, hiervon abweichende Kammennrandquerschnittsformen denkbar.
In 3b weist die Überströmungskulisse 19 Kulissenwandabschnitte mit unterschiedlich dimensionierten Kulissenwandhöhen h2 und h3 auf. Auch derartige Kulissenwandhöhenunterschiede unterstützen den Grad der Verwirbelung V der Probe unmittelbar oberhalb des Sensorspots 2.
In 3c ist im Bereich des Sensorspots 2 ein vertikal über den Kammerwandboden 9 erhabener Dorn 21 angebracht, der gleichfalls als Überströmungskulisse 19 dient und die Probenströmung P im Bereich des Sensorspots 2 verwirbelt. Der Dorn 21 kann je nach Ausbildung in Bezug auf Form und Größe auch nur als Befestigungsmittel zur Fixierung einer Probe, bspw. in Form eines Zellenverbundes bzw. einer Gewebeprobe innerhalb der Kavität 10 dienen, die mit einer flüssigen Probe oder einem flüssigen Reagenz zur Untersuchung der am Dorn 21 befestigten Probe befüllt bzw. durchströmt wird.
3d illustriert ein Ausführungsbeispiel mit einer Kavität 10, die gleichsam wie die Ausführungsbeispiele in den 3 a und b, drei Unterkavitäten U1, U2 und U3 besitzt, die jeweils von den Kulissenwänden 20 und 20' voneinander getrennt sind, wobei die den Unterkavitäten U1 und U3 zugeordneten Volumina V1, V3 gleichgroß dimensioniert sind, d.h. V1 = V3. Vorzugsweise ist auch das Volumen V2 der mittleren Unterkavität U2 gleichgroß mit V1 und V3 gewählt.
Das Einbringen der flüssigen Probe P in die Kavität 10 erfolgt stets in die erste Unterkavität U1, bspw. mit Hilfe einer manuell oder automatisch betriebenen Pipette. Aus der ersten Unterkavität U1 überströmt die Probe P die Kulissenwand 20 und gelangt in die mittlere Unterkavität U2, in der die Probe P mit dem Sensorspot 2 wechselwirkt. Im Weiteren überströmt die Probe P die Kulissenwand 20 in die dritte Unterkavität U3, aus der die Probe P mit Hilfe eines pumpengetriebenen Abfluß entnommen wird.
Sämtliche in den 3 a) bis d) illustrierten Ausführungsbeispiele weisen Überströmungskulissen auf, die zum Einen dafür sorgen, dass am Ort des Sensorspots eine maximale Strömungsverwirbelung vorhanden ist, um so einen optimierten Stoffaustausch an der Oberfläche des Sensorspots zu schaffen, zum anderen helfen die Überströmungskulissen zur Vermeidung eines Trockenlaufens des Sensorspots, d.h. es ist immer gewährleistet, dass der Sensorspot oder eine am Sensorspot angebrachte Gewebeprobe von Flüssigkeit umgegeben ist. Dies ist vor allen in den Ausführungsbeispielen der 3 a, b und d der Fall zumal hier der Sensorspot 2 jeweils zwischen zwei Überströmungskulissen 19, 20 angeordnet ist, die ein mit der Kammerwand 17 eingeschlossenes Becken bilden, das stets mit Flüssigkeit gefüllt ist.
Vorzugsweise weisen die Kulissenwandabschnitte 20 vollständig oder nur bereichsweise lokale Durchtrittsöffnungen auf oder sind aus porösem Material gefertigt, so dass sich die Kulissenwand 20 durchströmende Strömungsabschnitte innerhalb der Probe P ausbilden können, die zur Wirbelunterstützung V im Bereich oberhalb des Sensorspots 2 beitragen.
Bezugszeichenliste

1: Sensorträgerplatte
1o: Oberseite der Sensorträgerplatte
1 u: Unterseite der Sensorträgerplatte
2: Sensorspot
3: Leiterplatte
4: Lichtquelle, LED
5: Lichtdetektor, Photodiode
6: Lichtkulisse
7: schichtförmig ausgebildete optische Filteranordnung
8: Abstand
9: Mittel
10: Kavität
11: Maskenschichtanordnung
12: Durchtrittsöffnung
13: Ausnehmung
14: Durchtrittsöffnung
15: Distanzmaskenanordnung
16: Ausnehmung
17: Kammerwand
18: Kammerboden
19: Umströmungskulisse
20: Kulissenwand
21: dornartiger Fortsatz
P: einströmende Probe
V: Verwirbelung
V1, V2, V3: Volumen der Unterkavitäten
U1, U2, U3: Unterkavitäten
A: Anregungslicht
F: Fluoreszenzlicht

Claims

Sensoranordnung zur Detektion wenigstens einer stofflichen Eigenschaft einer Probe, mit - einer Sensorträgerplatte, die eine Ober- und Unterseite aufweist, auf deren Oberseite lokal begrenzt wenigstens ein mit der Probe in Wechselwirkung bringbares Sensormedium, im Weiteren als Sensorspot bezeichnet, aufgebracht ist, das über optisch stimulierbare Fluoreszenzeigenschaften verfügt, die von der wenigstens einen stofflichen Eigenschaft der Probe abhängen, und - wenigstens einer Lichtquelle sowie wenigstens einem Lichtdetektor, die der Unterseite der Sensorträgerplatte jeweils zugewandt und optisch voneinander getrennt derart auf einer Leiterplatte angeordnet sind, so dass von der wenigstens einen Lichtquelle emittiertes Anregungslicht durch die Sensorträgerplatte hindurchtritt und den Sensorspot zur Emission von Fluoreszenzlicht anregt und ausschließlich Anteile des Fluoreszenzlichtes durch die Sensorträgerplatte auf den Lichtdetektor treffen, wobei an der Oberseite der Sensorträgerplatte wenigstens zwei voneinander räumlich getrennte Sensorspots aufgebracht sind, so dass Anteile des Fluoreszenzlichtes der wenigstens zwei Sensorspots auf den wenigstens einen an der Leiterplatte aufgebrachten Lichtdetektor treffen, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Sensorspot wenigstens eine auf der Leiterplatte angeordnete Lichtquelle zu deren optischen Anregung derart zugeordnet ist, dass jeder der einzelnen Sensorspots von einer getrennt an der Leiterplatte angeordneten Lichtquelle bestrahlt wird.
Sensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei voneinander räumlich getrennten Sensorspots in Projektion zur Ober- und Unterseite der Sensorträgerplatte zumindest teilweise überlappend mit oder seitlich angrenzend zu dem wenigstens einen auf der Leiterplatte angebrachten Lichtdetektor angeordnet sind.
Sensoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem wenigstens einen Lichtdetektor und der wenigstens einen Lichtquelle eine Lichtkulisse angebracht ist, die eine direkte Beleuchtung des Lichtdetektors mit Anregungslicht unterbindet.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Unterseite der Sensorträgerplatte und dem wenigstens einen Lichtdetektor eine optische Filteranordnung angebracht ist, die für das Fluoreszenzlicht transparent und für das Anregungslicht intransparent ist.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorträgerplatte und die Leiterplatte mittelbar oder unmittelbar fest miteinander verbunden sind und eine Baueinheit bilden.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Leiterplatte eine die wenigstens eine Lichtquelle und den wenigstens einen Lichtdetektor mittel- oder unmittelbar jeweils seitlich umfassende Maskenschichtanordnung angeordnet ist, die eine Maskenoberfläche mit jeweils für die wenigstens eine Lichtquelle und den wenigstens einen Lichtdetektor freiem Zugang besitzt, dass auf der Maskenoberfläche eine schichtförmig ausgebildete, optische Filteranordnung aufgebracht ist, auf deren der Maskenoberfläche abgewandten Oberfläche eine Distanzmaskenanordnung mit wenigstens einer Ausnehmung angeordnet ist, die in Projektion auf die Maskenoberfläche zumindest die wenigstens eine Lichtquelle und den wenigstens einen Lichtdetektor unterbrechungsfrei umfasst, dass auf der Distanzmaskenanordnung die Sensorträgerplatte angeordnet ist, und dass die Leiterplatte, die Maskenschichtanordnung, die schichtförmig ausgebildete, optische Filteranordnung, die Distanzmaskenanordnung sowie die Sensorträgerplatte einen festen Schichtverbund bilden.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormedium organisches Material enthält, das über chemische Doppelbindungen verfügt, deren Verbindungseigenschaften veränderlich in Abhängigkeit der stofflichen Eigenschaften der Probe sind, durch die das Fluoreszenzlicht beeinflussbar ist.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite der Sensorträgerplatte ein Mittel vorgesehen ist, das wenigstens eine über die Oberseite der Sensorplatte erhabene Kavität zumindest seitlich begrenzt, dass die Kavität zu Seiten der Sensorträgerplatte von deren Oberseite begrenzt ist, und dass innerhalb der Kavität auf der Oberseite der Sensorträgerplatte der wenigstens eine Sensorspot aufgebracht ist.
Sensoranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel eine die wenigstens eine Kavität seitlich umfassende Kammerwand vorsieht, die einen Kammerboden peripher umfasst, dessen zugeordnete Bodenfläche größer ist als wenigstens eine von dem Sensorspot abgedeckte Bodenfläche.
Sensoranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittel- oder unmittelbar seitlich angrenzend zu dem wenigstens einen Sensorspot und diesen zumindest teilweise peripher umfassend eine Überströmungskulisse innerhalb der Kavität angebracht ist, die eine über den Kammerboden erhabene Kulissenwand aufweist, die eine maximale Kulissenwandhöhe besitzt, die kleiner bemessen ist als eine der Kammerwand zugeordnete Kammerwandhöhe.
Sensoranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenwand wenigstens zwei den wenigstens einen Sensorspot peripher zumindest abschnittweise umfassende Kulissenwandbereiche aufweist, deren Kulissenwandhöhen unterschiedlich sind.
Sensoranordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammerwand und/oder die Kulissenwand in Art einer Hohlzylinderwand oder einer Innenwand eines hohlen prismatischen Körpers ausgebildet sind/ist.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenwand zumindest abschnittsweise porös ausgebildet ist, und/oder dass die Kulissenwand wenigstens eine lokale Durchtrittsöffnung aufweist.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines von der Überströmungskulisse zumindest seitlich zum wenigstens einen Sensorspot begrenzten Strömungsvolumens wenigstens ein über die Oberseite der Sensorträgerplatte erhabener dornartiger Fortsatz vorgesehen ist.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Kavität wenigstens zwei Überströmungskulissen angebracht sind, die gemeinsam mit der Kammerwand wenigstens drei seriell angeordnete Unterkavitäten ausbilden: eine erste, zweite und dritte Unterkavität, von denen die zweite Unterkavität zwischen der ersten und dritten Unterkavität angeordnet und an deren zugeordneten Kammerboden der wenigstens eine Sensorspot angebracht ist.
Sensoranordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Kammervolumen der ersten Unterkavität gleich dem Kammervolumen der dritten Unterkavität ist.
Sensoranordnung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Überströmungskulissen derart dimensioniert und ausgebildet sind, dass die erste Unterkavität in Bezug zur Oberseite der Sensorträgerplatte einen Abstand aufweist, der der Kulissenwandhöhe der die zweiteund dritte Unterkavität trennenden Überströmungskulisse entspricht.
Verwendung der Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17 zum quantitativen Nachweis eines Analyten in einer chemischen oder biologischen fluiden Probe.
Mikrotiter-Platte mit einer Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl arrayförmig auf der Sensorträgerplatte angeordnete Sensorspots vorgesehen ist, von denen jeder Sensorspot von einer eine Kavität umfassenden Kammerwand umgeben ist, dass jeder der wenigstens zwei an der Sensorträgerplatte benachbart angeordneten Sensorspots jeweils von einer einzigen auf der Leiterplatte an unterschiedlichen Orten angeordneten Lichtquelle mit Anregungslicht beaufschlagbar ist, und dass das von den wenigstens zwei benachbarten Sensorspots emittierte Fluoreszenzlicht gemeinsam auf einen auf der Leiterplatte angeordneten Lichtdetektor trifft.