DE10219560C1 - Probenträger mit einer Probenplatte für optisch zu untersuchende Proben - Google Patents

Probenträger mit einer Probenplatte für optisch zu untersuchende Proben

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Probenträger mit einer Probenplatte 11 für optisch zu untersuchende Proben 13, die auf der einen Seite 12 der Probenplatte 11 angebracht sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass auf der anderen Seite 14 der Probenplatte 11 Leuchtdioden in Form von OLEDs 15 angeordnet werden, um eine direkte und homogene Beleuchtung der Proben zu gewährleisten. Die Leuchtdioden sind unlösbar mit der Probenplatte 11 verbunden, so dass sich eine kompakte Baueinheit ergibt. Durch die Verwendung von OLEDs 15 kann die Probenplatte 11 gleichzeitig als Schutzschicht für die gegenüber Umwelteinflüssen sehr empfindlichen Bauteile der OLEDs dienen. Auf diese Weise lässt sich vorteilhaft bei der Herstellung der Probenplatte mit OLEDs Fertigungsaufwand einsparen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Probenträger mit einer Proben­ platte, auf deren einen Seite sich Aufnahmebereiche für op­ tisch zu untersuchende Proben zur Durchleuchtung mittels fest mit der Probenplatte verbundener Leuchtdioden von der anderen Seite der Probenplatte her befinden.
Eine solcher Probenträger ist z. B. in der WO 99/27140 A1 be­ schrieben. Der als Biochip bezeichnete Probenträger gemäß diesem Dokument weist einen dreilagigen Aufbau auf. In der obersten, als Probenplatte dienenden Lage sind Aufnahmeberei­ che für optisch zu untersuchende Proben vorgesehen. An diese Lage schließt sich eine Zwischenlage an, welche mit Filtern und Linsen vergleichbare, optische Eigenschaften aufweist. Der Zwischenlage folgt ein Siliziumlage, in der aus Gallium­ arsenid bestehende Leuchtdioden, optische Sensoren und die für diese optischen Bauelemente notwendige Treiberelektronik untergebracht sind.
Eine andere Probenplatte kann beispielsweise dem Abstract der japanischen Patentanmeldung mit der Publikationsnummer 10-300672 A entnommen werden. Gemäß diesem Dokument ist eine Gruppe von LEDs am Boden einer Kammer angeordnet. Die LED's weisen eine lichtemittierende Schicht auf, welche beispiels­ weise durch eine Siliziumschicht vor Umwelteinflüssen ge­ schützt wird. Auf den LEDs kann eine Probenplatte mit op­ tisch zu untersuchenden Proben platziert werden, wobei das Licht der LEDs Fluoreszenz-Farbstoffe in den Proben anregt, deren Fluoreszenzlicht mittels einer CCD-Kamera erfasst wer­ den kann. Die CCD-Kamera ist in der Kammer gegenüber den LEDs angeordnet. Die Kammer bildet somit zusammen mit den in ihr enthaltenden Baugruppen einen optischen Reader.
Ferner sind in der US 2001/0052597 A1 und in der WO 02/07482 A2 so genannte organic light emitting diodes (O- LED's) beschrieben, welche als Kernstück ein lichtemittieren­ des Polymer aufweisen. Die OLED's sind zu einem Array zusam­ mengefasst, welches gemäß der genannten Dokumente als Display wie z. B. einem Flachbildschirm verwendet werden können.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Probenträger be­ stehend aus einer Probenplatte mit Leuchtdioden für optisch zu untersuchende Proben zu schaffen, die kostengünstig her­ stellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Probenträger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Als Leuchtdioden werden bei dem Probenträger OLED's (organic light emitting diode) verwendet. Aus OLED's gebildete Arrays weisen sich nämlich durch eine gleichmäßige Abstrahlcharakte­ ristik des emittierten Lichtes über die gesamte Fläche aus, so dass OLED's in besonderem Maße geeignet sind, die Aufnah­ mebereiche auf der Probenplatte mit einem gleichmäßigen Licht zu versorgen. Außerdem können OLED's miteinander kombiniert werden, welche jeweils Licht unterschiedlicher Wellenlänge abstrahlen, wodurch eine Untersuchung der Proben mit unter­ schiedlichen Wellenlängen des Lichtes erfolgen kann.
Durch die Verwendung von OLED's ist es außerdem möglich, dass die Schutzschicht der OLED's als Probenplatte dient. Da OLED's gegenüber Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit oder Sau­ erstoff besonders empfindlich sind, müssen diese nämlich mit einer Schutzschicht versehen werden. Häufig werden die OLED's auch auf ein Glassubstrat aufgebracht, welches anschließend gleichzeitig die Schutzschicht bildet. Eine solche Glasplatte kann gleichzeitig als Probenplatte für die zu untersuchenden Proben dienen, indem die Seite der Glasplatte, welche der OLED abgewandt ist, entsprechend für die Aufnahme der Proben vorbereitet wird. Dies kann beispielsweise durch eine Struk­ turierung der Oberfläche erfolgen, indem die Oberfläche ge­ ätzt wird oder mit einem Laserstrahl bearbeitet wird.
Dadurch, dass das Galssubstrat als Probenplatte für die zu untersuchenden Proben einerseits und als Schutzschicht für die OLED's andererseits fungiert, kann der Probenträger aus Probenplatte und Leuchtdioden besonders kostengünstig herge­ stellt werden. Da in Zukunft eine zunehmende Verwendung von OLED's beispielsweise als Display für Mobiltelefone (OLED- Display) zu erwarten ist, können vorteilhaft zur Herstellung der Probenplatte kostengünstige Großserienbauteile verwendet werden, die für den Anwendungsfall der optischen Untersuchung von Proben durch die bereits erwähnte Modifizierung der Ober­ fläche der Schutzschicht der OLED angepasst werden.
Gemäß einer Ausgestaltung des Probenträgers ist die Proben­ platte als Mikro-Titer-Platte mit Wells als Aufnahmebereichen ausgeführt. Die Wells sind kleine Vertiefungen in der Ober­ fläche der Mikro-Titer-Platte, welche zur Aufnahme der Proben dienen. Die Proben können dann mittels der OLED durchleuchtet werden. Dabei kann beispielsweise das Durchleuchtungsbild mittels der CCD-Kamera aufgezeichnet werden. Eine andere Mög­ lichkeit ist die Untersuchung von in den Wells befindlichen Proben, welche mit sogenannten Fluoreszenzmarkern versehen sind. Diese werden durch das Licht der LED zur Fluoreszenz angeregt, wobei die CCD-Kamera die Intensität des gesendeten Fluoreszenzlichtes auswertet.
Eine andere Ausgestaltung des Probenträgers sieht vor, dass die Probenplatte als Biochip mit Spots als Aufnahmebereichen ausgeführt ist. In den Spots sind Wechselwirkungspartner für nachzuweisende Probenbestandteile immobilisiert. Dies bedeu­ tet, dass die nachzuweisenden Probenbestandteile beispiels­ weise durch eine Hybridisierungsreaktion an die Wechselwir­ kungspartner gebunden werden. Die nachzuweisenden Probenbe­ standteile sind in der bereits beschriebenen Weise mit Fluo­ reszenzmarkern versehen, so dass die Hybridisierung an die Wechselwirkungspartner mittels der auf der Probenplatte er­ folgenden Fluoreszenzlichtanregung nachgewiesen werden kann. Bei den Wechselwirkungspartnern kann es sich beispielsweise um Oligonukleothide, Enzyme, Zellen oder Mikroorganismen han­ deln.
Weitere Einzelheiten des Probenträgers werden im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Hierbei zeigt die Figur ein Ausschnitt aus einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemä­ ßen Probenträgers mit Spots auf der einen Seite und OLED's auf der anderen Seite.
Eine Probenplatte 11 gemäß der Figur weist auf einer Seite 12 als Aufnahmebereiche 13 Spots auf. Diese Spots sind durch auf der Seite 12 immobilisierte Wechselwirkungspartner (nicht näher dargestellt) gebildet, welche eine Anlagerung der nach­ zuweisenden Substanzen ermöglichen. Alternativ (nicht darge­ stellt) können als Aufnahmebereiche auch Wells vorgesehen werden.
Auf der anderen Seite 14 sind OLED's 15 bleibend mit der Pro­ benplatte 11 verbunden, die gleichzeitig als Schutzschicht für die empfindlichen Bauteile der OLED's 15 dient. Die OLED's bestehen aus transparenten Anoden 16, auf die ein das Licht emittierendes Polymer 17 (Kernstück der OLED's) aufge­ bracht ist. Auf das Licht emittierende Polymer 17 ist weiter­ hin ein Transportpolymer 18 aufgebracht, welches eine leiten­ de Verbindung zu einer Metallschicht 19 herstellt, die als Kathode auf das Transportpolymer aufgebracht ist. Das Trans­ portpolymer 18 und die Metallschicht 19 dienen gleichzeitig als Schutzschicht auf der der Probenplatte 11 gegenüberlie­ genden Seite der OLED's 15.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Probenplatte 11 sind die Aufnahmebereiche 13 in einem Array auf der einen Seite der Probenplatte angeordnet (in der Figur nicht zu erkennen). Als Array wird in diesem Zusammenhang die Anordnung der Auf­ nahmebereiche in einem bestimmten geometrischen Muster ver­ standen. Das Muster kann beispielsweise durch die Kreuzungs­ punkte eines quadratischen Gitters definiert sein. Auf diese Weise lassen sich vorteilhaft die Aufnahmebereiche sehr dicht nebeneinander anordnen.

Claims (4)

1. Probenträger (11, 15) mit einer Probenplatte (11), auf de­ ren einen Seite (12) sich Aufnahmebereiche (13) für optisch zu untersuchende Proben zur Durchleuchtung mittels fest mit der Probenplatte (11) verbundener Leuchtdioden (15) von der anderen Seite der Probenplatte (11) her befinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (15) OLED's sind, die eine gemeinsame Schutzschicht (11) aufweisen, wobei die Schutzschicht (11) als Probenplatte (11) dient, die auf ihrer freien Oberfläche die Aufnahmebereiche (13) aufweist.
2. Probenplatte (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Schutzschicht (11) ein Glassubstrat für die Aufbringung der die OLED's bildenden Schichten ist.
3. Probenplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenplatte (11) als Mikrotiterplatte mit Wells als Aufnahmebereichen (13) ausgeführt ist.
4. Probenplatte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenplatte (11) als Biochip mit Spots als Aufnah­ mebereichen (13) ausgeführt ist.
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