DE10338837A1 - Production of DNA chip arrays, to duplicate and characterize nucleic acids, has a structure of ring-shaped sample chambers mounted on an optically transparent wafer carrier which is divided into separate chip arrays - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zur Vervielfältigung und Charakterisierung von Nukleinsäuren (DNA-Chip-Array) mit einer Probenkammer, in der ein Biochip mit einer Rückseite und einer ein Probenarray aufweisenden Oberseite angeordnet ist.The The invention relates to a method for producing a device for duplication and characterization of nucleic acids (DNA chip array) with a Sample chamber in which a biochip with a back and a sample array having top is arranged.
DNA-Chip-Arrays weisen bioaktive Strukturen auf, die auf unterschiedliche Umwelteinflüsse reagieren. Dazu weisen die verwendeten Chips für Gase und Flüssigkeiten oder Aerosole empfindliche Oberflächenstrukturen (Probenarray) auf, die besonders für biologische Stoffe, wie Lymphflüssigkeiten, Blut, Urin und andere biologische Flüssigkeiten empfindlich sind. Die derzeit erhältlichen DNA-Chip-Arrays werden kostenintensiv hergestellt und sind demnach sehr teuer.DNA chip arrays have bioactive structures that react to different environmental influences. For this purpose, the chips used for gases and liquids or aerosol sensitive surface structures (sample array) on that especially for biological substances such as lymphatic fluids, blood, Urine and other biological fluids are sensitive. The currently available DNA chip arrays will be Manufactured costly and are therefore very expensive.
Ein solches DNA-Chip-Array ist beispielsweise in der WO 01/02094 A1 beschrieben. Aus dieser Druckschrift gehen auch verschiedenste biochemische Verfahren hervor, die in der Verwendung dieser DNA-Chip-Arrays eine Rolle spielen.On such a DNA chip array is, for example, in WO 01/02094 A1 described. A wide variety of biochemicals also originate from this publication Procedures emerging in the use of these DNA chip arrays Role-play.
Zur Einführung der gentechnischen bzw. biochemischen Hintergründe wird auf diese WO 01/02094 verwiesen.to introduction the genetic engineering or biochemical background is referred to in this WO 01/02094 directed.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Herstellverfahren bereitzustellen, mit welchem Vorrichtungen zur Vervielfältigung und Charakterisierung von Nukleinsäuren (DNA-Chip- Arrays) bereitzustellen, mit welchem in großtechnischem Maßstab ein kostengünstiges Fertigen solcher DNA-Chip-Arrays gewährleistet wird, so dass insbesondere die damit hergestellten DNA-Chip-Arrays als billige Wegwerfprodukte verwendet werden können.task the present invention is to provide a manufacturing method with what devices for duplication and characterization of nucleic acids (DNA chip arrays) to provide with which on an industrial scale cost-effective Manufacture of such DNA chip arrays is ensured, so in particular the DNA chip arrays made with it as cheap disposable products can be used.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zur Vervielfältigung und Charakterisierung von Nukleinsäuren (DNA-Chip-Array) mit einer Probenkammer, in der ein Biochip mit einer Rückseite und einer ein Probenarray aufweisenden Oberseite angeordnet ist, das folgende Schritte umfasst:
- – Bereitstellen eines optisch transparenten Trägerwafers mit in Zeilen und Spalten angeordneten Biochipträgern mit Oberseiten und Rückseiten;
- – Bereitstellen von Biochips mit einer Rückseite und einer ein Probenarray aufweisenden Oberseite;
- – Bereitstellen von Probenkammerkörpern;
- – Befestigen der Biochips;
- – dichtendes Befestigen von Probenkammerkörpern auf die Oberseiten der Biochipträger;
- – und Trennen des optisch transparenten Trägerwafers in einzelne DNA-Chip-Arrays.
- - Providing an optically transparent carrier wafer with biochip carriers arranged in rows and columns with top and back sides;
- - Providing biochips with a rear side and an upper side having a sample array;
- - Provision of sample chamber bodies;
- - attaching the biochips;
- - sealingly attaching sample chamber bodies to the tops of the biochip carriers;
- - And separating the optically transparent carrier wafer into individual DNA chip arrays.
Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Idee zugrunde, die Fertigungsschritte, die im wesentlichen beim Herstellen von Halbleiterbauelementen bzw. beim Häusen von Halbleiterbauelementen verwendet werden, in der Herstellung von DNA-Chip-Arrays nutzbar zu machen.the method according to the invention The idea is based on the manufacturing steps, which are essentially in the manufacture of semiconductor components or in the housing of Semiconductor devices are used in the manufacture of DNA chip arrays make usable.
Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass im Gegensatz zum Stand der Technik simultan eine Vielzahl von Biochipträgern zu DNA-Chip-Arrays prozessiert werden können.The size Advantage of the method according to the invention lies in the fact that, in contrast to the prior art, a multitude from biochip carriers to DNA chip arrays can be processed.
In einer Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung werden nach dem Befestigen der Probenkammerkörper auf die Oberseiten der Biochipträger noch Heizelemente aufgebracht. Diese Heizelemente sind in der Regel notwendig, um die zu untersuchende biologische Flüssigkeit auf die zur Amplifikation (Vervielfältigung) der zu untersuchenden des Desoxyribonukleinsäuren (DNA) notwendigen Temperaturplateaus zu bringen.In a variant of the present invention are made after attaching the sample chamber body the tops of the biochip carriers heating elements still applied. These heating elements are usually necessary to the biological fluid to be examined to those for the amplification (duplication) of those to be examined of deoxyribonucleic acids (DNA) necessary temperature plateaus to bring.
Die Probenkammerkörper bestehen vorzugsweise aus einem Kautschuk, insbesondere einem Silikonkautschuk, der von einer Injektionsnadel durchstoßen werden kann, um die zu untersuchende biologische Flüssigkeit zu injizieren bzw. um die injizierte biologische Flüssigkeit wieder zu entfernen. Beim Durchstoßen und anschließenden Entfernen der Injektionsnadel schließt der Kautschuk dichtend ab.The Sample chamber body preferably consist of a rubber, in particular a silicone rubber, which can be pierced by an injection needle to close the investigating biological fluid to inject or around the injected biological fluid remove again. When puncturing and then removing the Injection needle closes the rubber seals.
Es sind jedoch auch Probenkammerkörper vorstellbar, die nicht aus einem Kautschuk oder kautschukartigen Material bestehen, sondern aus einem Thermoplasten, welcher Einfüll- und Auslasskanäle aufweist, die in der Form von Bohrungen vorliegen.It however, sample chamber bodies are also conceivable, that are not made of a rubber or rubber-like material, but from a thermoplastic, which has filling and outlet channels, which are in the form of holes.
Die Probenkammerkörper können dabei eine ringförmige oder eine topfförmige Ausgestaltung aufweisen. Sofern die Probenkammerkörper ringförmig ausgebildet sind, werden die Biochips direkt auf die Oberseiten der Biochipträger befestigt, insbesondere verklebt.The Sample chamber body can doing an annular or a pot-shaped one Have design. If the sample chamber body is ring-shaped the biochips are attached directly to the tops of the biochip carriers, especially glued.
Sofern die Probenkammerkörper eine topfförmige Ausgestaltung aufweisen, werden die Biochips auf die Böden der topfförmigen Probenkammerkörper befestigt, insbesondere verklebt.Provided the sample chamber body a pot-shaped Have design, the biochips are on the bottoms of the cup-shaped Sample chamber body attached, especially glued.
Beim Verkleben der Biochips auf die Böden der Probenkammerkörper bzw. auf die Oberseiten der Biochipträger muss insbesondere darauf geachtet werden, dass die verwendeten Klebstoffe oder Klebfolien biochemisch inert sind. Klebstoffe, die in eine chemische Wechselwirkung mit den biochemischen Materialien, die auf den das Probenarray bildenden Oberseiten der Biochips aufgebracht sind, chemisch reagieren, sind unbedingt zu vermeiden.When gluing the biochips to the bottoms of the sample chamber bodies or to the tops of the biochip carriers, particular care must be taken to ensure that the adhesives or adhesive films used are biochemically inert. Adhesives that interact chemically with the biochemi Materials that chemically react on the tops of the biochips that form the sample array must be avoided.
Bei der Ausführung, bei der ringförmige Probenkammerkörper verwendet werden, ist in einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung in die Oberseiten der einzelnen Biochipträger eine Vertiefung eingebracht, die zur Aufnahme der Biochips dient. Dies hat den Vorteil, dass bei der Verwendung von Silikonklebern oder anderen biochemisch inerten Klebern die Vertiefung als ein den Klebstoff begrenzendes Reservoir dient. Des weiteren werden durch die Vertiefungen Totvolumina vermieden. Die ist beim Spülen der Probenkammer von Vorteil, da möglichst keine Restflüssigkeit nach dem Spülen in der Probenkammer verbleiben soll. Die Vertiefung kann in die Biochipträger über Heißprägen oder verschiedene Stanzschritte eingebracht werden. Einerseits kann die Vertiefung während des Prozessierens eingebracht werden. Es ist jedoch denkbar und auch günstiger, die Vertiefungen in einem vorgefertigten Trägerwafer bereitzustellen.at the execution, at the ring-shaped Sample chamber body is used in a further development of the present invention a recess is made in the tops of the individual biochip carriers, which is used to hold the biochips. This has the advantage that when using silicone glue or other biochemically inert glue the depression serves as a reservoir delimiting the adhesive. Furthermore, dead spaces are avoided by the depressions. It’s washing up The sample chamber is advantageous because there is no residual liquid after rinsing should remain in the sample chamber. The recess can be in the Biochip carrier via hot stamping or different punching steps are introduced. On the one hand, the Deepening during of processing. However, it is conceivable and also cheaper, to provide the recesses in a prefabricated carrier wafer.
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können in die Rückseiten der Biochipträger Vertiefungen einge bracht werden, so dass der einzelne Biochipträger im Querschnitt die Gestalt einer plan-konvexen Linse aufweist. Die plane Seite dieser plan-konvexen Linse bildet dabei die Oberseite des Biochipträgers, auf dem der Biochip aufgebracht ist. Die konvexe Seite der plan-konvexen Linse wird durch die Vertiefungen erzeugt. Diese Ausgestaltung ist von Vorteil, um die optische Auswertung bei der DNA-Analyse, die mit den in Rede stehenden DNA-Chip-Arrays durchgeführt wird, zu unterstützen. Des Weiteren ist es möglich, durch die gezielte Wahl des Materials für die Biochipträger einen besonders günstigen Brechungsindex für die optische Auswertung sowie eine möglichst niedrige Eigenfluoreszenz vorzuwählen.In a further embodiment of the present invention can be found in the backs the biochip carrier Wells are introduced so that the individual biochip carrier in cross section has the shape of a plane-convex lens. The flat side of this The plane-convex lens forms the top of the biochip carrier to which the biochip is applied. The convex side of the plan-convex Lens is created through the wells. This configuration is advantageous to the optical evaluation in the DNA analysis that with the DNA chip arrays in question, to support. Of It is also possible through the targeted choice of material for the biochip carrier particularly cheap Refractive index for preselect the optical evaluation and the lowest possible natural fluorescence.
Wie oben bereits ausgeführt, können die Probenkammerkörper auf verschiedene Arten und Weisen mit den Biochipträgern verbunden werden. Neben dem Verbinden über Stoffschluss, d. h. also über Verkleben des Probenkammerkörpers mit dem Biochipträger, ist es denkbar den Probenkammerkörper mit dem Biochipträger formschlüssig zu verbinden, etwa durch eine spezielle Formgebung, beispielsweise durch eine Verkrallung zwischen Probenkammerkörperunterseite und Biochipträgeroberseite. Es ist auch denkbar den Probenkammerkörper reibschlüssig, d. h. insbesondere durch Auf klemmen oder Aufpressen auf die Oberseite der Biochipträger anzubringen.How already stated above, can the sample chamber body connected to the biochip carriers in various ways become. Besides connecting via Cohesion, d. H. so about Gluing the sample chamber body with the biochip carrier, it is conceivable the sample chamber body with the biochip carrier form-fitting to connect, for example by a special shape, for example due to a claw between the underside of the sample chamber body and the top of the biochip carrier. It is also conceivable the sample chamber body friction, d. H. especially by clamping or pressing on the top attach the biochip carrier.
In einem weiteren Schritt werden dann auf die Unterseiten oder Oberseiten der Probenkammerkörper Heiz-/Kühlelemente aufgebracht.In Another step will then be on the bottom or top the sample chamber body Heating / cooling elements applied.
Das Aufbringen der Heizelemente kann sowohl formschlüssig als auch reibschlüssig oder auch stoffschlüssig, d. h. also insbesondere durch Verkleben erfolgen. Die Heizelemente bestehen beispielsweise aus acht einzelnen parallel geschalteten mikrostrukturierten Widerstandsheizleitungen, durch die der unter dem Probenkammerkörper befindliche Probenträger und die in ihm befindliche zu analysierende biologische Flüssigkeit homogen beheizt werden kann. Die einzelnen Widerstandsleitungen des Heizelements sind dabei vorzugsweise so dimensioniert, dass die optische Zugänglichkeit der biochemisch aktiven Oberseiten der Biochips nicht beeinträchtigt wird. Als Substrat für die Heizelemenzte wird vorzugsweise Silizium verwendet, da dieses Material eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Dadurch kann auch eine rasche Kühlung, die bei den Temperaturzyklen bei der Polymerasekettenreaktion wichtig ist, erfolgen.The Application of the heating elements can be either form-fitting or friction-locking or also cohesive, d. H. in particular by gluing. The heating elements consist, for example, of eight individual ones connected in parallel microstructured resistance heating cables through which the under the sample chamber body located sample carrier and the biological fluid to be analyzed contained in it can be heated homogeneously. The individual resistance lines of the heating element are preferably dimensioned such that the optical accessibility the biochemically active top side of the biochips is not impaired. As a substrate for the Heizelemenzte is preferably silicon, because this Material has high thermal conductivity having. This also allows rapid cooling during the temperature cycles is important in the polymerase chain reaction.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise mit einem Trägerwafer für Biochips mit in Zeilen und Spalten angeordneten Biochipträgern durchgeführt, der aus einem optisch transparenten Material besteht. Dieses Material kann beispielsweise Glas, ein Polycarbonat, ein Polypropylen, ein Polymethylacrylat oder ein anderer transparenter Kunststoff sein. Geeignete Kunststoffe werden beispielsweise unter den Marken "Plexiglas"', "Makralon", "Topas" etc. gehandelt.The inventive method is preferably with a carrier wafer for biochips performed with biochip carriers arranged in rows and columns, the consists of an optically transparent material. This material can, for example, glass, a polycarbonate, a polypropylene Polymethylacrylat or another transparent plastic. Suitable plastics are sold, for example, under the "Plexiglas", "Makralon", "Topas", etc. brands.
Der letzte Verfahrensschritt besteht aus dem Trennen des fertig prozessierten optisch transparenten Trägerwafer in einzelne DNA-Chip-Arrays. Die Art des Trennens richtet sich nach der Art des verwendeten Trägerwafermaterials. Als Trennverfahren kommen insbesondere Sägen, Stanzen, Laserschneiden und Wasserstrahltrennen in Betracht.The last process step consists of separating the finished processed optically transparent carrier wafer into individual DNA chip arrays. The type of separation depends on the type of carrier wafer material used. Sawing, punching, laser cutting are particularly suitable as separation processes and water jet separation.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch eine leichte Automatisierbarkeit mit Maschinen aus, die in Halbleiterfertigungen bzw. in Halbleitermontagefertigungen vorhanden o der sehr ähnlich sind. Da es sich bei den herzustellenden DNA-Chip-Arrays um biochemisch sensible Gegenstände handelt, ist das Verfahren in steriler Reinraumumgebung durchzuführen. Da nach der vorliegenden Erfindung ein Großteil des in Halbleiterfertigungen bzw. Halbleitermontageeinrichtungen vorhandenen Maschinenparks genutzt werden kann, ergeben sich als Benefit die unerlässlichen Reinraumbedingungen zwangsläufig, ohne dass eine zusätzliche Investition getätigt werden muß.The inventive method is characterized by easy automation with machines from that in semiconductor manufacturing or in semiconductor assembly manufacturing present or very similar are. Because the DNA chip arrays to be manufactured are biochemically sensitive objects the procedure must be carried out in a sterile clean room environment. There according to the present invention, much of that in semiconductor manufacturing or semiconductor assembly facilities used existing machinery the essential clean room conditions result as a benefit inevitably, without an additional Investment made must become.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten DNA-Chip-Arrays stellen für sich genommen schon biochemisch hermetisch dichte Einheiten dar, deren Weiterprozessierung nun nicht mehr in einer sterilen Umgebung, insbesondere in einer Reinraumumgebung, erfolgen muss.The produced with the inventive method DNA chip arrays ask for are already biochemically hermetically sealed units, their further processing no longer in a sterile environment, especially in a clean room environment.
Das Trennen in einzelne DNA-Chip-Arrays, das Aufbringen von Verbindungskabeln an die aufprozessierten Heizelemente bzw. ein weiteres Anbringen von zusätzlichen Bauelementen kann demnach in Fertigungsstätten erfolgen, die keine Reinraumbedingungen bzw. sterilen Umgebungen gewährleisten.The Separate into individual DNA chip arrays, the application of connecting cables to the processed heating elements or another attachment of additional Components can therefore be made in production facilities that do not have clean room conditions or sterile environments.
Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Figuren näher erörtert. Dabei zeigen:The Invention will now be discussed in more detail with reference to the accompanying figures. there demonstrate:
Nach
der
Wie
aus der
Die
Biochips
Zur
Befestigung wird der einzelne Biochip
In
einem folgenden Schritt (
Die
Probenkammerkörper
In
einem anschließenden
Verfahrensschritt, der in der
Nach
erfolgter Aufbringung der Heizelemente
Die
Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind in die Rückseiten
Des
weiteren sind auf den Oberseiten
In
einem anschließenden
Schritt werden gemäß der
Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
werden die Rückseiten
Nach
erfolgtem Aufbringen der ringförmigen Probenkammerkörper
Anschließend werden
Heizelemente
Die
in der
Nach
erfolgtem Aufbringen der Heizelemente
Der
in den
Des
Weiteren wird der in den
In
dem in den
- 11
- Trägerwafercarrier wafer
- 22
- Biochipträgerbiochip support
- 33
- Oberseite Biochipträgertop biochip support
- 44
- Rückseite Biochipträgerback biochip support
- 55
- Vertiefungdeepening
- 66
- Biochipbiochip
- 77
- Rückseite Biochipback biochip
- 88th
- Oberseite Biochiptop biochip
- 99
- Probenarraysample array
- 1010
- Klebstoffadhesive
- 1111
- ProbenkammerkörperSample chamber body
- 1212
- Oberseite Probenkammerkörpertop Sample chamber body
- 1313
- Rückseite Probenkammerkörperback Sample chamber body
- 1414
- Heizelementeheating elements
- 1515
- DNA-Chip-ArrayDNA chip array
- 1616
- Trennkanteseparating edge
- 1717
- Vertiefungdeepening
- 1818
- AfnahmeringAfnahmering
- 1919
- Absatzparagraph
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ID=33154625
Family Applications (1)
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DE2003138837 Ceased DE10338837A1 (en) | 2003-08-21 | 2003-08-21 | Production of DNA chip arrays, to duplicate and characterize nucleic acids, has a structure of ring-shaped sample chambers mounted on an optically transparent wafer carrier which is divided into separate chip arrays |
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Cited By (1)
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DE102007021855A1 (en) | 2007-05-10 | 2008-11-13 | Schaeffler Kg | Rocker arm of an internal combustion engine |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US545531A (en) * | 1895-09-03 | Combined fireplace-lining and andiron-support | ||
WO2001002094A1 (en) * | 1999-07-02 | 2001-01-11 | Clondiag Chip Technologies Gmbh | Microchip matrix device for duplicating and characterizing nucleic acids |
-
2003
- 2003-08-21 DE DE2003138837 patent/DE10338837A1/en not_active Ceased
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US545531A (en) * | 1895-09-03 | Combined fireplace-lining and andiron-support | ||
WO2001002094A1 (en) * | 1999-07-02 | 2001-01-11 | Clondiag Chip Technologies Gmbh | Microchip matrix device for duplicating and characterizing nucleic acids |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007021855A1 (en) | 2007-05-10 | 2008-11-13 | Schaeffler Kg | Rocker arm of an internal combustion engine |
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