DE19917327C2 - Dosiervorrichtung und Verfahren zur Dosierung und zum Transfer von kleinen Mengen eines Fluids - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung für kleine Mengen eines ggf. Reagentien bzw. Chemikalien enthaltenden Fluids. Die Vorrichtung umfaßt mindestens einen Hohlraum zur reversiblen Aufnahme und/oder Abgabe des Fluids. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Dosierung und zum Transfer eines Fluids, bei dem man dieses in einen Hohlraum reversibel ein- und wieder ausbringt.

Es sind bereits Verfahren zum Dosieren und zum Transfer von Fluiden bekannt. Eines der am häufigsten eingesetzten Systeme ist ein solches, bei dem das Fluid mittels eines freien Strahls (ggf. als Dauerstrahl oder auch als Tropfen) dosiert wird. Derartige Systeme weisen einen Dosierantrieb, eine Fluidzuleitung und/oder ein Reservoir sowie eine Dosierspitze auf, die einen definierten Abstand von dem Dosiertarget und dem Dosiersystem sicherstellt. Zu der­ artigen Systemen zählen auch die in Labors üblichen Pipet­ tiersysteme, die inzwischen auch mehrkanalig und computer­ gesteuert betrieben werden. Pipettiersysteme weisen jedoch gegenüber anderen Freistrahldosiersystemen die Fähigkeit auf, daß sie das Fluid auch aufnehmen können. Dies ge­ schieht üblicherweise über die Dosierspitze, die auch als Fluidaufnahmespitze wirkt. Sie sind üblicherweise als kanülenähnliche Röhrchen ausgebildet. Die Dosiergenauigkeit derartiger Systeme hängt entscheidend von den Geräteeigen­ schaften sowie vom Probenmaterial ab, wobei kleinste Dosiervolumina zwischen 0,5 µl und 10 µl erreicht werden. Derart geringe Dosiervolumina haben jedoch den Nachteil, daß sie aufgrund der Oberflächenspannung der Fluids häufig an der Dosierspitze haften bleiben und hierdurch große Volumenschwankungen aufweisen. Generell wird dabei die Dosiergenauigkeit durch die kleinste diskret dosierbare Flüssigkeitsmenge und deren Schwankung durch den Variationskoeffizienten (CV) charakterisiert.

Die gattungsbildende EP 0 296 412 A2 offenbart die Ver­ wendung von Polyamid-Membranen in Titerplatten-Näpfchen. Aus der DE 196 48 131 A1 und aus der EP 0 306 617 A2 ist es bekannt, Polyacrylamid-Gele als Träger bzw. Adsorbens für flüssige Reagentien zu verwenden.

Es sind auch bereits mikrotechnische Dosiersysteme, sog. µ-Dosiersysteme kommerziell erhältlich. Hierzu gehören bei­ spielsweise die aus Tintenstrahldruckern bekannten Bubble- Jet-Aktoren sowie piezoelektrische Injekt Dosiersysteme, bei denen eine Spannung an eine Piezokeramik, eine Glas­ membran und Piezoblättchen ausgelenkt wird, wodurch in einer Druckkammer das Volumen verringert wird, so daß die darin vorhandene Flüssigkeit durch eine mikroskopisch dünne Düse austritt. Derartige Systeme werden beispielsweise mittels physikalischer Ätz- und Beschichtungsverfahren (PVD, CVD u. ä.) oder auch mit dem Liga-Verfahren her­ gestellt, die aus der Mikrotechnik, insbesondere aus der Herstellung von Halbleiterchips unter Verwendung von Photo­ resists bekannt sind.

Weitere gängige Mikrodosiereinrichtungen sind Magnetventile wie Solenoidventile oder pneumatische oder magnetische Aktoren. Gegenüber der konventionellen Dosiertechnik ist mit solchen Dosiersystemen eine Verringerung der Tropfen­ volumina um den Faktor 10⁴ möglich. Die geringsten hierbei erzeugten Tropfenvolumina betragen 50-500 pl, was einem Tropfendurchmesser von 30-100 µm entspricht. Eine Übersicht über derartige Mikrodosiersysteme ist in "F & M, Feinwerk­ technik, Mikrotechnik, Mikroelektronik 1998", Seite 902-906 beschrieben (Hendrik Flehn, Mikroaktoren in Mikrodosier­ systemen, Karl Hanser Verlag, München).

Diese Dosiersysteme sind jedoch technisch aufwendig und empfindlich. Darüber hinaus besteht bei der Kompliziertheit derartiger Systeme die Gefahr einer Kontamination des zu dosierenden Fluids durch die offene Handhabung und schließ­ lich lassen sich diese Systeme oft schwer individuell einem spezifischen Problem anpassen.

Es ist außerdem bekannt, kleine Motoren chemo-mechanisch mittels Gelen anzutreiben. Dabei wirken die Gele als Aktoren, d. h. sie übersetzen ein physikalisches Signal in eine Kraft oder eine Längenausdehnung. Auch die andere Ver­ wendung als Sensor oder Detektor ist bekannt. Dabei reagieren Gele auf physikalische Größen, wie Kraft oder Licht, mittels einem Signal. Die Herstellung und Verwendung der mit derartigen chemo-mechanischen Gelen angetriebenen Maschinen ist in der Literatur vielseitig beschrieben. So beschreiben beispielsweise Osada et al. in "Spektrum der Wissenschaft", Oktober 1993, Seiten 84-89 ein Gel, welches sich durch Einfluß von elektrischer Spannung quellen und schrumpfen läßt, wodurch sich eine Fortbewegung ähnlich der eines Regenwurmes oder einer Muskelfaser ergibt. Katalsky et al. beschreiben in "Nature 165" 514-516 (1950) sowie in "Experimenta V/8" 319-320 (1949) die Verwendung eines pH-sensitiven Acrylamidgels als Motor, wobei ein Gelfaden über zwei Rollen im Kreis abwechselnd durch zwei Wasserbäder mit unterschiedlichem pH geleitet wird, wodurch sich der Gelfaden abwechselnd kontrahiert und expandiert.

Eine Zusammenfassung über die Eigenschaften von Gelen, ins­ besondere Flüssigkeiten aufzunehmen und festzuhalten, ist in vielen Literaturstellen beschrieben, wovon hier ledig­ lich auf B. Vollmert, "Grundriß der Makromolekularen Chemie", Band I-V E. Vollmert Verlag, Karlsruhe 1998 sowie auf "Angewandte Chemie 89", 228-239 (1977); und "Angewandte Chemie 91", 634-646 (1979) verwiesen wird.

Auch die Verwendung von Gelen zum Reinigen von insbesondere biochemischen Substanzen ist mittels Gelpermeationschroma­ tographie oder auch durch Gelwanderungen im elektrischen Feld (Elektrophorese) allgemein bekannt.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Dosiervorrichtung und ein Dosierverfahren bereitzustellen, mit dem geringe Dosis­ mengen eines Fluids einem Reaktions- oder Analysesystem zugesetzt werden können, welches die gewünschte Menge des Fluids rasch freigibt und bei dem die Kontaminationsgefahr des Fluids verringert ist. Darüber hinaus soll die Vorrich­ tung gut lagerbar und kostengünstig sowie individuell für verschiedene Anwendungen herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird durch eine Dosiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.

Es hat sich nämlich gezeigt, daß sich räumlich vernetzte Polymere hervorragend zum Transfer und zur Dosierung von kleinen Fluidmengen eignen. Solche chemisch und/oder phy­ sikalisch vernetzten Polymere bilden einen Hohlraum aus, der nicht nur Fluide wie Flüssigkeiten und Gase aufnehmen und in seinem Inneren festhalten, sondern diese auch definiert wieder abgeben kann und sich dadurch als Dosier­ system eignet. Hierdurch ist das zu dosierende Fluid- und/oder Molekülvolumina durch die Gelmenge und seine spezifische Aufnahmefähigkeit bestimmt. Die räumliche Ver­ netzung der Polymere kann sowohl über chemisch kovalente als über physikalische Bindungen, wie z. B. van-der-Waals Bindungen erzeugt werden.

Die vernetzten Polymere sind Gele, insbesondere reversible Gele, die unter Flüssigkeitsaufnahme und -abgabe schrumpfen und quellen können. Die in der Dosiervorrichtung verwen­ deten Gele sind vorzugsweise klein und weisen ein geringes Volumen und damit auch nur kurze Diffusionswege auf. Die Dosiervorrichtung kann auch solche Gele enthalten, die nicht reversibel sind, d. h. deren Volumina sich durch das Be- und Entladen nicht ändert.

Ein bevorzugtes reversibles Gel weist einen mittleren Vernetzungsgrad auf, der eine für die Dosierung zweckmäßige Volumensschwankung des Geles erlaubt. Je höher der Vernetzungsgrad des Geles ist, umso geringer sind die Volumenschwankungen.

Bei den in der Dosiervorrichtung verwendeten Gelen läßt sich das Gelvolumen durch äußere physikalische Reize ändern. Derartige reversible Gele sind als chemo- mechanische Gele bekannt, sie werden beispielsweise zum Antrieb von Mikroaktoren oder als Mikrosensoren oder -detektoren verwendet.

Obwohl die in der Dosiervorrichtung verwendeten Gele vor­ zugsweise wasseraufnehmende Gele sind, sind auch andere, organische Lösungsmittel aufnehmende Gele möglich. Durch die Affinität des Fluids zum Gelhohlraum wird zugleich die Verdunstung des Fluids verringert, was einem Austrocknen beim Transfer oder bei der Lagerung entgegenwirkt.

Bevorzugte Gele sind solche, die aus wasserlöslichen Poly­ meren, wie beispielsweise Polyacrylamid bestehen. Derartige Gele sind reversible Gele, sie können um Faktoren zwischen 10 und 1000 quellen. Derartige Gele weisen üblicherweise einen Phasenübergang auf, der mittels eines physikalischen Parameters, wie beispielsweise einer Temperaturschwankung, einer Veränderung des Lösungs-pHs oder durch Licht bewirkt werden kann. Auf diese Weise entsteht ein steuerbares wasseraufnehmendes und mikrostrukturierbares Volumen für die reversible Aufnahme, den Speicher und den Transport eines Fluids. Da derartige Gele während des Polymerisierens in eine beliebige Form gebracht werden können, läßt sich deren Struktur für den jeweils beliebigen Zweck anpassen.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform wird das Gel als polymerisierende Lösung in ein Gesenk mit der jeweils ge­ wünschten Form eingebracht und zweckmäßigerweise gleich vor der Polymerisation in der Lösung eine Träger- bzw. Halte­ vorrichtung angeordnet. Diese Haltevorrichtung kann bei­ spielsweise ein Träger selbst sein, der eine nach unten offene Ausnehmung, beispielsweise in Form eines Näpfchens, aufweist, die als formgebendes Gesenk wirkt, oder sie kann ein von außen in die Lösung eintauchender Haltestab sein. In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung wird bei­ spielsweise in eine Mikrotiterplatte mit einer standardi­ sierten Anzahl von Vertiefungen das polymerisierende Gel eingetragen und eine der Anordnung der Vertiefungen ent­ sprechende Vielzahl von Haltevorrichtungen, die beispiels­ weise in Form eines Igels oder Nadelkissens auf einer Trägerplatte sitzen, in die Vertiefungen eingetaucht. Die Haltevorrichtungen können nach dem Auspolymerisieren zusammen mit dem befestigten Gel von der Titerplatte ent­ formt werden.

Die Haltevorrichtung weist ein Funktionselement wie z. B. einem Lichtleiter, Elektroden und/oder eine Heiz- bzw. Kühlvorrichtung auf. Damit ist es möglich, bei Gelen, die aus den chemo-mechanischen Maschinen bekannt sind, das Volumen des Gels in gewünschter Weise zu verändern und dabei eine definierte Fluidmenge freizusetzen. Nach ihrer Fertigstellung werden die Gele vorzugsweise mit viel Wasser gewaschen und, sofern nötig, zur weiteren Reinigung auch erwärmt und auf Raumtemperatur abgekühlt. Sofern nötig, können die Gele auch mittels Dialyse von ungewünschten Kom­ ponenten befreit werden.

Die Dosiervorrichtung kann in einem Mikroreaktor angeordnet werden. Vorzugsweise wird dazu ein mikroskopisch kleines Gel mit einem Teilchendurchmesser von 0,01 µm bis 1 µm (Mikrogel) verwendet.

Die fertigen Gele lassen sich in einer Lösung, beispiels­ weise einer Titerplatte oder mittels eines ganzen Igels oder Nadelkissens in einer flachen Schale beispielsweise dadurch beladen, daß man das Gel zuvor an den Haltern trocknet, wodurch es beim Eintauchen in das Fluid, insbe­ sondere Wasser, quillt und eine gewünschte Chemikalie oder Reagens dabei aufnimmt. Eine weitere Möglichkeit ist das Eintauchen eines bereits fertiggequollenen Gels in eine Lösung, wobei diese ein Fluid, eine Chemikalie oder ein Reagens diffusiv aufnimmt. Eine weitere Möglichkeit ist das Eintauchen des geschrumpften Geles in ein ein Reagens ent­ haltendes Fluid, wobei es durch eine mittels physikalischen Reizen, wie einer Temperatur-, pH-, Spannungs- oder Lichtänderung induzierten Volumenänderung unter Fluid-/­ Reagentienaufnahme quillt.

In vielen Fällen ist es auch zweckmäßig, das Gel in eine Lösung einzutauchen und mittels vorzugsweise an den Halterungen angeordneten Elektroden elektrophoretisch zu beladen. Die Entnahme des Fluids bzw. der ggf. darin ent­ haltenen Reagentien läßt sich ebenfalls durch die zuvor beschriebenen Maßnahmen erreichen, wie beispielsweise diffusive Entladung. Des weiteren können insbesondere elektrisch geladene Reagentien, elektrophoretisch entladen werden. Hier ist es sogar möglich, verschiedene neben­ einander im Gel vorliegende Reagentien selektiv zu entladen bzw. zu dosieren. Auch ein mechanisches Austupfen des Gels ist möglich. Besonders bevorzugt ist jedoch generell eine induzierte Synärese.

Gele, die unter den physikalischen Einflüssen wie Druck, Temperatur, Elektrizität oder Licht quellen oder schrump­ fen, werden beispielsweise von Y. Osada et al. in "Spektrum der Wissenschaften", Oktober 1993, Seite 84-98 sowie in ADV. Polym. Sci. 82, 1-46, (1987) sowie von T. Tanaka et al. in "Spektrum der Wissenschaft" (1981), Seite 79-93 oder in Encycl. Polym. Sci. Eng. second edition, Vol. 7, 514-531 (1987) beschrieben. Gele, die sich mittels Temperatur­ änderung quellen und schrumpfen lassen, sind beispielsweise von K. Otake et al., Macromolecules 23, 283-289 (1990), sowie H. Inomata, Macromolecules 27, 6459-6464 (1994) oder auch von Y. Hirokawa et al. in J. Chem. Phys. (1984), 6379-6380 beschrieben. Polymere, die sich mittels Licht quellen und schrumpfen lassen werden beispielsweise von M. Konno et al. in J. Appl. Polym. Sci. 56, 707-713 (1995) sowie von A. Suzuki in "Nature 346", 345-347 (1990) oder auch von M. Irie in "Macromolecules 19", 2476-2480 (1986) beschrieben.

Es hat sich gezeigt, daß derartige Systeme sich auch aus­ gezeichnet zur langzeitstablilen Lagerung von Substanzen eignen. Beispielsweise können bei einer in einer Titer­ platte durchgeführten Synthese, bei der parallel eine Viel­ zahl von Substanzen erzeugt werden, diese Substanzen mit­ tels einem Igel oder Nadelkissen, an dessen Nadelspitzen jeweils getrocknete Gele (beispielsweise temperatur­ sensitive Gele) vorliegen, aufgenommen werden. Eine der­ artige Anordnung läßt sich ohne weiteres einfrieren oder auch gefriertrocknen. Dies ermöglicht es, von jeweiligen Proben zu beliebiger Zeit ein Aliquot zu entnehmen. Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß nur in diejenigen Vertiefungen einer Titerplatte Wasser eingetragen wird, deren Lage den im Nadelkissen zu untersuchenden Gelen ent­ spricht. Wird dann beispielsweise das Kissen bzw. der Igel in die Vertiefung eingetaucht, so werden nur diejenigen Proben gequollen bzw. treten mit der Lösung in Diffusions­ kontakt, die untersucht werden sollen.

Es ist auch möglich, einen derartigen Igel mit Wasserdampf zu beladen und die jeweils zu untersuchenden Proben mittels thermischem oder elektrochemischem Schrumpfen zumindest teilweise zu entladen.

Mit der Dosiervorrichtung lassen sich sämtliche chemischen Elementaroperationen, also Entnehmen, Befüllen, Teilen, Mischen, etc. durchführen. Aus diesem Grund ist es für nahezu beliebig komplizierte Verfahren zu benutzen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Gel spezifische Bindungsstellen wie Antikörper, Ionenaus­ tauschgruppen, biochemische Rezeptoren etc. auf.

Übliche Gele werden beispielsweise mittels bekannten beschriebenen Verfahren hergestellt, wie beispielsweise durch radikalische Polymerisation von N-Isopropylacrylamid und Ammoniumperoxodisulfat als radikalischer Initiator sowie N,N'-Methylenbisacrylamid als Vernetzer. Ein derartig hergestelltes Gel reagiert beispielsweise auf Temperaturän­ derungen zwischen 33 und 35°C mit Volumenänderungen, d. h. es liegt bei Temperaturen unterhalb 33°C in gequollenem Zustand vor und schrumpft erst bei Temperaturen oberhalb 34°C.

Eine weitere Möglichkeit zum Anregen der Gele ist bei­ spielsweise eine Erhöhung des osmotischen Drucks durch Lichtinduktion. Dies ist beispielsweise durch die Belich­ tung von im Gel enthaltenen Bis(4-Dimethylamino-phenyl) 4-vinylphenyl)leucocyanid möglich, welches bei Belichtung ein Cyanidion freisetzt, wodurch ein osmotischer Druck erzeugt wird, der das Gel zum Quellen bringt. Auf diese Weise läßt sich ein Gel schnell zum Schrumpfen und Quellen bringen.

Die Dosiervorrichtung soll an folgenden Figuren näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt an einer Trägerplatte 1 angeordnete Halte­ stifte, die analog den Näpfchen einer handelsüblichen Mikrotiterplatte auf der Trägerplatte 1 angeordnet sind. Die als Träger 2 für das Gel dienenden Haltestifte können beispielsweise die in den Fig. 2a, 2b und 2c dargestellte Struktur aufweisen. Hierbei wird in Fig. 2a das einen Hohl­ raum (3) bildende Gel in den Näpfchen der Titerplatte aus­ polymerisiert und nach dem Ende der Polymerisation im festen Zustand von der Titerplatte entformt. Der frei­ hängende Tropfen von Fig. 2b wird beispielsweise derart erzeugt, daß die Haltestifte mitsamt einer Haltenase 4 in ein beliebiges Gefäß mit der zu polymerisierenden Lösung eingetaucht werden, wobei sich beim Herausnehmen ein Trop­ fen bildet, der nach Polymerisation fest wird. Hierbei kann die Tropfengröße durch das Einstellen der Oberflächen­ spannung mittels Tensiden genau eingestellt und kontrol­ liert werden. Sollen die Gele in einem Näpfchen auspoly­ merisiert werden, so hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Wände des Näpfchens mit einem hydrophoben Material, beispielsweise PTFE oder PP zu beschichten, um das Entformen zu erleichtern.

Fig. 2c zeigt eine Trägerstruktur eines erfindungsgemäßen Dosiersystems, bei der das Gel in Form eines Näpfchens enthalten ist. Zum Festhalten des verfestigten Geles weist das Näpfchen üblicherweise eine rauhe Oberfläche auf und/ oder zusätzliche Haltenasen 4, damit sich das Gel beim Ge­ brauch nicht vom Träger ablöst. Derartige Strukturen werden zweckmäßigerweise in der umgekehrten Lage, d. h. mit der Öffnung nach oben beladen, wobei ein definiertes Gel­ volumen, z. B. durch Abstreifen eines Rakels oder eines Gummis sichergestellt wird.

Derartige Näpfchen sowie die Haltestifte können mittels Techniken, die aus der Mikrostrukturierung bekannt sind, leicht hergestellt werden. Als preisgünstige Verfahren für eine Massenfertigung dreidimensional strukturierter Ober­ flächen kommt neben den klassischen Verfahren Heißprägen und Spritzgießen besonders das Verfahren des Spritzprägens in Frage. Dabei handelt es sich um eine Kombination aus Spritzgießen und Prägen, die vorteilhaft für dünnwandige Formteile mit großem Fließweg-Wanddickenverhältnis ein­ gesetzt werden kann. Die kurzen Taktzeiten dieser Methode sind besonders im Hinblick auf eine preisgünstige Massen­ fertigung dem Heißprägeverfahren vorzuziehen.

Für alle Reproduktionsverfahren müssen zunächst spezielle Formeinsätze und Formwerkzeuge hergestellt werden. Optimale Verfahren zur Herstellung der mikrostrukturierten Formein­ sätze sind die galvanische Abformung eines mikrostruktu­ rierten Siliziumwafers sowie eine spezielle Form des LIGA-Verfahrens, das Laser-LIGA, bei dem der Lithographie­ schritt mit Hilfe eines Excimer-Lasers mit PC-gesteuertem x,y-verfahrbaren Tisch ohne vorherige Maskenherstellung er­ folgt. Diese Prozesse liefern nicht nur die erforderliche Qualität, sondern lassen sich auch in einen automatisierten Herstellungsprozeß dreidimensional mikrostruturierter Bio­ molekül-Substrate integrieren.

Mittels Spritzprägeverfahren sind dreidimensional mikro­ strukturierte Formteile aus den Kunststoffen POM, PC, PMMA, PS und COC gefertigt worden.

Für die Abformung dreidimensional mikrostrukturierter Sub­ strate aus Keramik eigneten sich besonders gut folienartige Spritzguß-Massen der Materialien Aluminiumoxid und Zirkonoxid. Die Strukturierung erfolgte hier durch Heiß­ prägen.

Weitere Verfahren sind beispielsweise von L. Weber und Wehrfeld in Kunststoffe 88 (1998), S. 1791-1802 beschrie­ ben. Mit solchen Verfahren sind Mikrostrukturen mit einer hohen Reproduzierbarkeit erhältlich.

Claims (9)

1. Dosiervorrichtung für kleine Mengen eines gegebenen­ falls Reagentien enthaltenden Fluids, umfassend einen Träger (2, 4) für mindestens einen Hohlraum (3) zur reversiblen Aufnahme und/oder Abgabe des Fluids, wobei der wenigstens eine Hohlraum (3) von chemisch und/oder physikalisch räumlich vernetzten Polymeren gebildet ist, wobei die Polymere ein Gel bilden, und wobei der Hohlraum (3) zur Oberfläche der Dosiervorrichtung hin offen ist und mit seiner Umgebung in fluider Kommuni­ kation steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Vor­ richtung ein Funktionselement aufweist und dass das Gel durch einen von dem Funktionselement erzeugten physikalischen Reiz das Fluid aufnimmt oder abgibt.

2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Träger (2, 4) eine stabförmige Form aufweist, an deren Ende ein Befestigungselement (4) für die vernetzten Polymere angeordnet ist.

3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Träger (2, 4) an seinem Ende eine näpfchenförmige Ausnehmung aufweist, in der die vernetzten Polymere angeordnet sind.

4. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, da­ durch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Trägers (2, 4) hydrophile und/oder hydrophobe Bereiche auf­ weist.

5. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, da­ durch gekennzeichnet, dass der Träger (2, 4) ein elek­ trisch, thermisch oder optisch leitendes Element als Funktionselement aufweist.

6. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, da­ durch gekennzeichnet, dass das von den Polymeren ge­ bildete Gel sein Volumen unter dem Einfluss von Tempe­ ratur-, pH-, Spannungs- oder Lichtänderung ändert.

7. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, da­ durch gekennzeichnet, dass sie eine Mehrzahl von ne­ beneinander in Form eines Nadelkissens angeordneten Trägern (2, 4) aufweist.

8. Verfahren zur Dosierung und zum Transfer von kleinen Mengen eines gegebenenfalls Reagentien enthaltenden Fluids mittels einer Dosiervorrichtung, wobei das Fluid von wenigstens einem in oder an einem Träger an­ geordneten Hohlraum reversibel aufgenommen und wieder abgegeben wird, wobei der wenigstens eine Hohlraum von chemisch und/oder physikalisch räumlich vernetzten Po­ lymeren gebildet wird, wobei die Polymere ein Gel bil­ den, und wobei der Hohlraum zur Oberfläche des Trägers hin offen ist und mit seiner Umgebung in fluider Kom­ munikation steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Gel durch einen von einem in der Vorrichtung angeordneten Funktionselement erzeugten physikalischen Reiz das Fluid aufnimmt oder abgibt.

9. Verwendung einer Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Transfer und zum Dosieren eines gegebenenfalls Reagentien enthaltenden Fluids, insbe­ sondere zum Pipettieren, zur gentechnischen und/oder proteinchemischen Analyse, zur Synthese von chemischen Substanzen, in der Mikroreaktionstechnik, in der Mole­ kularbiologie sowie zum Aufbringen von Klebstoffen und/oder Schmiermitteln.