DE19852946A1

DE19852946A1 - Verschlossene Multiwellanalysenplatte für analytische optische Messungen

Info

Publication number: DE19852946A1
Application number: DE1998152946
Authority: DE
Inventors: Anton Horn; Stefan Kreusch; Thomas Moore
Original assignee: OPAL JENA GES fur OPTISCHE AN; Friedrich Schiller Universtaet Jena FSU
Current assignee: OPAL JENA GES fur OPTISCHE AN; Friedrich Schiller Universtaet Jena FSU
Priority date: 1998-11-12
Filing date: 1998-11-12
Publication date: 2000-05-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine verschlossene Multiwellanalysenplatte für analytische optische Messungen, insbesondere für Biotechnologie, Biochemie, Umweltschutz und medizinische Diagnostik. DOLLAR A Aufgabe ist es, eine gut und mit geringem Aufwand handhabbare Multiwellanalysenplatte zu schaffen, die auch für Fraktionen im Mikrolitermaßstab sowie bei analytischen optischen Messungen, insbesondere bei erhöhten Temperaturen und über einen längeren Zeitraum, weitgehend unverfälschte Analyseergebnisse ermöglicht. DOLLAR A Erfindungsgemäß sind die Sammelgefäß-Öffnungen der Multiwellanalysenplatte mit einem optisch durchlässigen Dichtmaterial, z. B. einer durchsichtigen Folie aus Kunststoff oder einer Glasplatte, verschlossen, wobei sich die Haftmittel zur Befestigung des die Sammelgefäß-Öffnungen abdeckenden Dichtmaterials ausschließlich an den Berührungsstellen des Dichtmaterials zur Multiwellanalysenplatte, nicht aber im Bereich der Sammelgefäß-Öffnungen befinden. Weder das Dichtmaterial selbst noch dessen Befestigungsmittel auf der Multiwellanalysenplatte, insbesondere wärmelösbare Haftkleber, beeinträchtigen die Lichtstrahlung von und zu den Proben für die optische Analysenmessung.

Description

Die Erfindung betrifft eine verschlossene Multiwellanalysenplatte für analytische optische Messungen. In der Analytik, insbesondere für Biotechnologie, Biochemie, Umweltschutz und medizinische Diagnostik, hat sich in den letzten Jahren die sogenannte Multiwelltechnologie im großen Umfang durchgesetzt (beispielsweise Matthews P. D., Wurtzel E. T.: high- throughput microplate format for producing and screening riboprobes from bacterial cells, Biotechniques. 1995 Jun, 18 (6), 1000-1002, 1004 oder Wu P., Daniel-Issakani S., LaMarco K., Strulovici B.: an automated high throughput filtration assay: application to polymerase inhibitor identification; Anal- Biochem. 1997, Feb 15; 245 (2), 226-230 oder Rashed M. S., Bucknall M. P., Little D., Awad A., Jacob M., Alamoudi M., Alwattar M., Ozand P. T.: screening blood spots for inborn errors of metabolism by electrospray tandern mass spectrometry with a microplate batch process and a computer algorithm for automated flagging of abnormal profiles, Clin-Chem. 1997, Jul; 43 (7), 1129-1141). Die Auswertung der meist optischen Signale, wie Absorbanz, Fluoreszens oder Lumineszens, erfolgt in der Regel mit geeigneten Readem in der oben offenen Multiwellanalysenplatte (z. B. Gerasimova N. S., Steklova I. V., Tuuminen T.: Fluorometric method for phenylalanine microplate assay adapted for phenylketonuria screening, Clin-Chem. 1989, Oct, 35 (10), 2112-2115 oder Collins L, et al. Microplate alamar blue assay versus BACTEC 460 system for high hroughput screening of compounds against Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium avium. Antimicrob Agents Chemother. 1997 May; 41(5): 1004-9. Herrero ME, et al. Fluorometric microassay to quantify microsomal epoxide hydrolase in 96-well plates. Anal Biochem. 1995 Sep 1; 230(1): 154-8, Barret JM, et al. Evaluation of DNA repair inhibition by antitumor or antibiotic drugs using a chemiluminescence microplate assay. Carcinogenesis. 1997 Dec; 18(12): 2441-5). Da diese Signale häufig erst nach dem Ablauf einer Vielzahl erforderlicher Analyseschritte, die auf chemischen, immunologischen oder enzymatischen Reaktionen beruhen, gewonnen werden, muß einer Verdunstung des Analysengutes während dieses meist zeitaufwendigen Prozesses, insbesondere dann, wenn die Reaktionen bei erhöhten Temperaturen verlaufen, entgegengewirkt werden. Ein Verdunstungsschutz kann vollständig oder teilweise dadurch erreicht werden, indem die Multiwellanalysenplatten in eine feuchte Umgebung gestellt werden (Aufbewahrung häufig in feuchten Kammern), oder die Sammelgefäß- Öffnungen der Multiwellanalysenplatte sind durch Deckel oder Folien verschlossen (z. B. US 5 056 427, US 5 604 130). Als Folienmaterial finden Aluminium, Kunststoffe, aber auch elastisches Material welches durch geeignete Mittel auf die Ränder dichtend aufgepreßt wird, Verwendung (z. B. Firmenkataloge Greiner, Corning Costar, Millipore, INTERNET-Publikation der Firma Zymark zu ihrem Presto Automated Microplate Sealer). Sehr häufig werden die dichtenden Folien, die auf ihrer Rückfläche mit Kleber beschichtet sind, aufgeklebt und können mit geeigneten Ansatzpunkten wieder gelöst werden (z. B. Internet Publikation der Firma Advanced Biotechnologies). Ein entscheidender Nachteil dieser Abdeckungen der Multiwellanalysenplatten ist allerdings die Beeinträchtigung des Lichtdurchgangs bei optischen Messungen. Die Strahlung bzw. die ausgewerteten optischen Signale werden vollständig oder partiell durch das Dichtmaterial unterdrückt; zumindest kommt es aber über die Vielzahl der einzelnen Sammelgefäß-Öffnungen der Multiwellanalysenplatte zu inhomo genen Signalbeeinflussungen. Aus diesem Grund werden die dichtenden Mittel gewöhnlich vor der optischen Analyse entfernt und ggf. anschließend für den Transport bzw. die Weiterbehandlung neu aufgebracht, was jedoch, speziell beim Ablösen von Folien umständlich und mit Aufwand verbunden ist. Bei Entfernung der Dichtmittel von den Sammelgefäßen können wiederum Verdunstungs- und Verunreinigungseffekte während des Meß prozesses nicht ausgeschlossen werden. Diese führen, insbesondere bei der Meßwertanalyse von sehr geringen Probenvolumina, bei der Messung unter erhöhten Temperaturen sowie bei Messungen über einen längeren Zeitraum zwangsläufig zu störenden Meßwertverfälschungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gut und mit geringem Aufwand handhabbare Multiwellanalysenplatte zu schaffen, die auch für Fraktionen im Mikrolitermaßstab sowie bei analytischen optischen Messungen, insbesondere bei erhöhten Temperaturen und über einen längeren Zeitraum, weitgehend unverfälschte Analyseergebnisse ermöglicht.

Erfindungsgemäß sind die Sammelgefäß-Öffnungen der Multiwellanalysen platte mit einem optisch durchlässigen Dichtmaterial, beispielsweise einer durchsichtigen Dichtfolie aus Kunststoff oder einer Glasplatte, verschlossen, wobei sich die Haftmittel zur Befestigung des die Sammelgefäß-Öffnungen abdeckenden Dichtmaterials ausschließlich an den Berührungsstellen des Dichtmaterials zur Multiwellanalysenplatte, nicht aber im Bereich der Sammelgefäß-Öffnungen befinden. Auf diese Weise beeinträchtigen weder das Dichtmaterial selbst noch dessen Befestigungsmittel auf der Multiwellanalysenplatte, beispielsweise Haftkleber für Folien, nennenswert die Lichtstrahlung von und zu den Proben für die optische Analysenmessung. Die Strahlung kann weitgehend unverfälscht ausgewertet werden, obgleich die Sammelgefäße der Multiwellanalysenplatte verdunstungs- und konta minierungssicher abgedeckt sowie die mitunter seltenen und kostbaren Proben sicher und geschützt aufbewahrt sind. Die Verdunstungs- und Verunreinigungsgefahr, welche besonders bei sehr kleinen Probenvolumina in der Praxis zu erheblichen Fehlauswertungen führen kann, wird damit nahezu ausgeschlossen. Der Aufwand für ein Entfernen und ggf. Neuauf bringen von Abdeckungen der Multiwellanalysenplatte entfällt. Das Analysegerät wird gegen aus den Proben austretende Substanzen geschützt. In den Unteransprüchen 2 bis 13 sind vorteilhafte ausgestaltende Merkmale zur Erfindung angeführt.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1: Multiwellanalysenplatte aus Grundkörper und Dichtfolie in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2: Grundkörper und Dichtfolie in mehreren Ansichten.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Multiwellanalysenplatte mit einem Grundkörper 1, der Öffnungen 2 von Sammelgefäßen zum Fraktionie ren, Analysieren, Aufbewahren und Transportieren etc. von Substanzen aufweist. Damit die Öffnungen 2 verdunstungs- und kontaminierungsge schützt abgedichtet werden, ist eine flexible, lichtdurchlässige Dichtfolie 3 vorgesehen, welche auf den Grundkörper 1 aufgelegt und durch ringförmige Klebeflächen 4 fixiert wird. Die Klebeflächen 4 sind um die Öffnungen 2 bzw. die Begrenzungskanten des Grundkörpers 1 herum angeordnet. An der lichtdurchlässigen Dichtfolie 3 befindet sich selbst keine haftende Schicht. Auf diese Weise sind die Öffnungen 2 der Sammelgefäße zuverlässig verschlossen, und es befindet sich beim Aufbringen der Dichtfolie 3 ausschließlich an der Berührungsfläche zwischen der Dichtfolie 3 und dem Grundkörper 1, d. h. an den Rändern der Öffnungen 2 Klebstoff, nicht jedoch im Bereich der für optische Analysenauswertung vorgesehenen Öffnungen 2 der Sammelgefäße.

Fig. 2 zeigt den Grundkörper 1 und die Dichtfolie 3 separat in unterschied lichen Ansichten sowie gemeinsam in Seitenansicht, wobei der Grundkörper 1 im Querschnitt (Fig. 2a) und in Draufsicht (Fig. 2b) sowie die Dichtfolie 3 ebenfalls im Querschnitt (Fig. 2c) und in Draufsicht (Fig. 2d) dargestellt sind. Fig. 2e zeigt den mit der Dichtfolie 3 verschlossenen Grundkörper 1 im Querschnitt.

Die Dichtfolie 3 besteht, wie in Fig. 1, aus lichtdurchlässigem Material, mit dem Unterschied, daß nicht der Grundkörper 1, sondern die Dichtfolie 3 ringförmige Klebeflächen 5 aufweist bzw. auch an den Kanten Klebeflächen besitzt, die mit Klebekontaktflächen 6 des Grundkörpers 1 korrespondieren. Diese Klebekontaktflächen 6 sind, wie die Klebeflächen 4 in Fig. 1, ringförmig um die Öffnungen 2 der Sammelgefäße vom Grundkörper 1 herum angeordnet. Der Klebstoff zur Haftung der Dichtfolie 3 befindet sich wiederum ausschließlich im Bereich der Berührungsfläche zwischen der Dichtfolie 3 und dem Grundkörper 1. Die Bereiche der Öffnungen 2 sind frei von Haftmittel, welches ansonsten die Öffnungen 2 durchdringende Lichtstrahlung für optische Analysenauswertungen beeinträchtigen würde. Um die Dichtfolie 3 hinsichtlich der Klebeflächen 5 und der lagezugeord neten Klebekontaktflächen 6 positionsgenau auf dem Grundkörper 1 aufbrin gen zu können, sind im Randbereich des Grundkörpers 1 solitäre Strukturelemente 7 vorhanden, die in korrespondierende Löcher 8 der Dichtfolie 3 eingreifen. Der Klebstoff an den Klebeflächen 4 und 5 ist vorzugsweise wärmelösbar bzw. durch UV-Strahlung verhärtbar.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1

Grundkörper der Multiwellanalysenplatte

2

Öffnung der Sammelgefäße

3

Dichtfolie

4

,

5

Klebefläche

6

Klebekontaktfläche

7

Strukturelement

8

Loch

Claims

1. Verschlossene Multiwellanalysenplatte für analytische optische Messun gen, bestehend aus einem Grundkörper, der in einem definierten X-Y-Raster eine Vielzahl von Sammelgefäßen trägt, deren Öffnungen jeweils von einem in einer Ebene liegenden Rand begrenzt werden, und bestehend aus einer Abdeckung für die Öffnungen der Sammelgefäße, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (2) der Sammelgefäße durch ein für das Licht der optischen Messungen durchlässiges und im Bereich der Öffnungen (2) nicht mit Haftmitteln versehenes Dichtmaterial (3) als Abdeckung verdunstungs- und kontaminierungsgeschützt verschlossen sind und daß die Haftmit tel (4, 5) zur Befestigung des Dichtmaterials (3) ausschließlich im Bereich der als Berührungsfläche wirkenden Ränder zwischen den Öffnungen (2) der Sammelgefäße vorgesehen sind.

2. Verschlossene Multiwellanalysenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß als Haftmittel zur Befestigung des Dichtmaterials (3) auf dem Grundkörper (1) Klebstoff (4) verwendet wird, der an den Rändern der Öffnungen (2) auf dem Grundkörper (1) aufgebracht ist.

3. Verschlossene Multiwellanalysenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß als Haftmittel zur Befestigung des Dichtmaterials (3) auf dem Grundkörper (1) Klebstoff (5) verwendet wird, der im Muster der Ränder der im definierten X-Y-Raster angeordneten Öffnungen (2) des Grundkörpers (1) auf dem Dichtmaterial (3) aufgebracht ist.

4. Verschlossene Multiwellanalysenplatte nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff (4, 5) wärmelösbar ist.

5. Verschlossene Multiwellanalysenplatte nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff (4, 5) mit UV-Strahlung verhärtbar ist.

6. Verschlossene Multiwellanalysenplatte nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß als wärmelösbarer Klebstoff ein Wachs mit Schmelztemperatu ren zwischen 90°C und 150°C vorgesehen ist.

7. Verschlossene Multiwellanalysenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß als Dichtmaterial eine durchsichtige Folie (3) vorgesehen ist.

8. Verschlossene Multiwellanalysenplatte nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Folie (3) aus Kunststoff besteht.

9. Verschlossene Multiwellanalysenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß als Dichtmaterial eine Glasplatte verwendet wird.

10. Verschlossene Multiwellanalysenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Grundkörper (1) Mittel vorgesehen sind, die eine exakte Lagezuordnung des Dichtmaterials (3) zum Grundkörper (1) hinsichtlich der Klebeflächen (4, 5) im Bereich der als Berührungsfläche wirkenden Ränder zwischen den Öffnungen (2) der Sammelgefäße gewährleisten.

11. Verschlossene Multiwellanalysenplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Lagezuordnung aus, vorzugsweise im äußeren Begrenzungsbereich, auf dem Grundkörper (1) angeordneten, Struk turelementen, wie solitäre Erhöhungen (7), bestehen, die zu Strukturelemen ten, wie Löcher (8), im Dichtmaterial (3) korrespondieren.

12. Verschlossene Multiwellanalysenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) und das Dichtmaterial (3) mitein ander verschweißt sind.

13. Verschlossene Multiwellanalysenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ansonsten optisch durchlässige Dichtmaterial (3) im Infrarotbereich absorbiert und vorzugsweise durch einen Infrarotstrahler, erwärmt wird.