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Mikrotiterplatten
werden insbesondere für die
unterschiedlichsten mikrobiologischen, zeilzüchterischen und immunologischen
Arbeitsgänge
benutzt. Beispielsweise finden Mikrotiterplatten Anwendung in der
PCR und der Züchtung
von Mikroorganismen oder Zellen. Bekannt sind Mikrotiterplatten,
die einen Rahmen mit einer Vielzahl Gefäßen zur Aufnahme von Probenflüssigkeit
aufweisen. Die Gefäße werden
auch als „Wells" bezeichnet. Sie
sind beispielsweise als Vertiefungen in einem insgesamt plattenförmigen Rahmen
ausgebildet. Bei anderen Ausführungen
weist der Rahmen eine Platte auf, mit der die Gefäße verbunden
sind. Sie haben eine Öffnung
an der Oberseite der Platte und stehen von der Unterseite der Platte
vor. Der Rahmen kann einen umlaufenden Mantel aufweisen, der ebenfalls
von der Unterseite der Platte vorsteht.
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Die
gängigen
Mikrotiterplatten haben in Reihen und Spalten 12 × 8 = 96
Gefäße. Mehr
und mehr werden auch Mikrotiterplatten mit einer größeren Anzahl
Gefäße, z.B.
384 Gefäße, verwendet.
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Mikrotiterplatten
im Sinne dieser Anmeldung sind insbesondere Mikrotiterplatten entsprechend den
Empfehlungen der SBS (= Society for Biomolecular Screening), PCR-Platten, Deepwell-Platten, Kulturplatten,
Filterplatten etc.
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Bekannte
Mikrotiterplatten sind bereits mit Gefäßkennzeichnungen zur Kennzeichnung
der Gefäße versehen.
Hierzu sind oberhalb der in parallelen Reihen und Spalten angeordneten
Gefäße eine
Reihe mit Zahlen und links und/oder rechts neben den Gefäßen eine
Spalte mit Buchstaben auf der Oberseite des Rahmens angeordnet.
Sofern die Zahlen und Buchstaben nur geprägt sind, heben sie sich nur kontrastarm
vom Untergrund ab und sind schlecht lesbar. Ebenfalls bekannt sind
Mikrotiterplatten mit aufgedruckten Zahlen und Buchstaben. Diese
Kennzeichnung ist abwaschbar und nicht lichtecht. Dies gilt auch
für aufgedruckte
Barcodes, die zur Identifikation von Mikrotiterplatten verwendet
werden. Aufgeklebte Barcodes können
sich ablösen.
Schließlich ist
bekannt, zur Positionierung von Mikrotiterplatten eine Ecke des
Rahmens durch eine Anschrägung
zu kennzeichnen. Die Anschrägung
wird von verschiedenen Herstellern nicht einheitlich angebracht,
so daß die
Positionierung der Mikrotiterplatte über die Anschrägung durch
den Anwender erschwert wird.
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Davon
ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Mikrotiterplatte
zur Verfügung
zu stellen, die eine Kennzeichnung mit besseren Anwendungseigenschaften
ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird durch eine Mikrotiterplatte mit den Merkmalen des Anspruches
1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Mikrotiterplatte sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
erfindungsgemäße Mikrotiterplatte
hat
- – einen
Rahmen, der insgesamt oder in mindestens einem Bereich aus mindestens
einem laserbeschriftbaren Kunststoff besteht, und
- – eine
Vielzahl in dem Rahmen angeordneter und eine Öffnung auf einer Seite des
Rahmens aufweisender Gefäße aus einem
anderen Kunststoff als dem laserbeschriftbaren Kunststoff.
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Die
erfindungsgemäße Mikrotiterplatte
wird aus mindestens zwei Kunststoffen hergestellt. Für den Rahmen
oder mindestens einen Bereich des Rahmens wird mindestens ein laserbeschriftbarer Kunststoff
verwendet. Dieses kann ein Kunststoff sein, der grundsätzlich laserbeschriftbar
ist oder durch Zugabe von Additiven) laserbeschriftbar wird. Infolgedessen
ist der Rahmen oder mindestens ein Bereich des Rahmens laserbeschriftbar.
Für die
Gefäße wird
ein anderer Kunststoff verwendet, der insbesondere im Hinblick auf
seine Eignung für
die mit der Mikrotiterplatte durchzuführenden Arbeitsgänge gewählt sein
kann. Dies insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Vermeidung unerwünschter
Wechselwirkungen mit in die Gefäße einzufüllenden
Proben. Der laserbeschriftbare Kunststoff beeinträchtigt die
Proben nicht, weil er auf den Rahmen beschränkt ist. Würde die Mikrotiterplatte komplett
aus einem laserbeschriftbaren Kunststoff hergestellt, könnten Störungen bei
der Analyse oder sonstigen Behandlungen der Proben durch den laserbeschriftbaren Kunststoff
oder Bestandteile desselben nicht ausgeschlossen werden.
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Die
Laserbeschriftung der Mikrotiterplatte ist auch unter ungünstigen
Blickwinkeln und bei geringem Licht lesbar. Sie ist auch durch eine
dünne Eisschicht
bzw. Reif erkennbar. Sie ist nicht abwaschbar, nicht durch Lösungsmittel
zerstörbar
und lichtecht. Eine individuelle Laserbeschriftung einzelner Mikrotiterplatten
ist möglich.
Ferner ist die Laserbeschriftung mit hoher Präzision anbringbar.
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Die
Mikrotiterplatte ist im Mehrkomponentenspritzgießverfahren relativ einfach
herstellbar. Bevorzugt erfolgt die Herstellung im Kernrückzugsverfahren,
das preiswerter als andere Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren
ist, insbesondere preiswerter als das Umsetzverfahren.
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Gemäß einer
Ausgestaltung weist der Rahmen eine Platte auf, in der die Gefäße ausgebildet oder
mit der die Gefäße verbunden
sind. Einbezogen sind Ausgestaltungen, bei denen die Gefäße auskleidende
Schichten aus einem anderen Kunststoff als dem laserbeschriftbaren
Kunststoff sind. Einbezogen sind ferner Gefäße aus dem anderen Kunststoff,
die lediglich an ihrem oberen Randbereich mit der Platte verbunden
sind und über
die Unterseite der Platte vorstehen.
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Gemäß einer
Ausgestaltung besteht die Platte im übrigen insgesamt oder in mindestens
einem Bereich aus dem laserbeschriftbaren Kunststoff. Dies ermöglicht insbesondere
die Laserbeschriftung auf der bei Anwendung der Mikrotiterplatte
besonders gut sichtbaren Oberseite.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung ist ein sämtliche
Gefäße rahmenartig
umgebender Bereich der Platte insgesamt oder in mindestens einem
Bereich aus dem laserbeschriftbaren Kunststoff hergestellt. Auf
dem die Gefäße rahmenartig
umgebenden Bereich ist z.B. eine Gefäßkennzeichnung und/oder eine
individuelle Plattenkennzeichnung und/oder eine Herstellerkennzeichnung
und/oder eine Kennzeichnung durch den Anwender gut sichtbar anbringbar.
Gemäß einer
Ausgestaltung besteht ein die Platte umgebender Mantel des Rahmens
insgesamt oder in mindestens einem Bereich aus einem laserbeschriftbaren
Kunststoff. Auf dem Mantel ist z.B. eine individuelle Plattenkennzeichnung
anbringbar.
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Gemäß einer
Ausgestaltung besteht eine obere Schicht des Rahmens insgesamt oder
in mindestens einem Bereich aus dem laserbeschriftbaren Kunststoff.
Somit ist die Laserbeschriftung auf der Außenseite des Rahmens gut sichtbar
anbringbar. Die darunterliegende Schicht des Rahmens kann aus einem
Kunststoff bestehen, der z.B. vorteilhaft im Hinblick auf die Verbindung
mit den Gefäßen oder
im Hinblick auf die Stabilität
ist. Insbesondere kann dieser Kunststoff derselbe Kunststoff wie
der Kunststoff für
die Gefäße sein.
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Gemäß einer
Ausgestaltung bestehen die Gefäße, ein
mit den Gefäßen verbundener
Zentralbereich der Platte, der Mantel und den Zentralbereich mit
dem Mantel verbindende Stege aus demselben Kunststoff und ein zwischen
dem Zentralbereich der Platte und dem Mantel angeordneter Bereich
des Rahmens insgesamt oder teilweise aus dem laserbeschriftbaren
Kunststoff. Die solchermaßen
ausgestaltete Mikrotiterplatte ist im Zweikomponenten-Spritzgießverfahren
bestellbar. Sie eignet sich besonders für die Herstellung im kostengünstigen
Kernrückzugsverfahren.
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Gemäß einer
Ausgestaltung weist der laserbeschriftbare Kunststoff eine anderen
Farbe als nicht laserbeschriftbarer Bereiche des Rahmens und/oder die
Gefäße auf.
Dies ermöglicht
eine optische Hervorhebung der Laserbeschriftung, die ihre Anbringung
und Lesbarkeit erleichtert. Gemäß einer
weiteren, die Anbringung und Lesbarkeit erleichternden Ausgestaltung
umfaßt
die Mikrotiterplatte mehrere Bereiche aus laserbeschriftbarem Kunststoff
mit verschiedenen Farben. Die Bereiche mit unterschiedlichen Farben
können
für die
Kennzeichnung unterschiedlicher Arbeitsgänge verwendet werden.
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Es
versteht sich, daß die
Laserbeschriftung eine andere Farbe als der die Laserbeschriftung
aufweisende laserbeschriftbare Bereich aufweist. Gemäß einer
die Lesbarkeit weiter verbessernden Ausgestaltung weist die Laserbeschriftung
eine andere Farbe als die nicht laserbeschriftbaren Bereiche des Rahmens
und/oder der Gefäße auf.
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Gemäß einer
Ausgestaltung weist der laserbeschriftbare Kunststoff eine Haftverbindung und/oder
eine Verbindung über
Hinterschnitte und/oder eine Rastverbindung mit angrenzenden Bereichen
des Rahmens und/oder der Gefäße auf.
Die Haftverbindung ist gemäß einer
weiteren Ausgestaltung durch Verschmelzen verschiedener Kunststoffe oder
durch Verbindung verschiedener Kunststoffe mittels Klebstoff hergestellt.
Bei Herstellung im Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren ist eine Verfahrensführung dergestalt
möglich,
dass die verschiedenen Kunststoffe an den Kontaktstellen miteinander verschmelzen.
Die Verbindung über
Hinterschnitte und die Rastverbindung ist z.B. für die Verbindung von Kunststoffen
vorteilhaft, zwischen denen keine Haftverbindung oder nur eine Haftverbindung
geringer Belastbarkeit herstellbar ist.
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Gemäß einer
Ausgestaltung ist der laserbeschriftbare Kunststoff durch Farbumschlag
und/oder Carbonisierung und/oder Aufschäumen und/oder Materialabtrag
laserbeschriftbar. Die Laserbeschriftbarkeit durch Farbumschlag
ist gemäß einer
weiteren Ausgestaltung gegeben durch einen laserbeschriftbaren Kunststoff,
der ein Grundmaterial mit einem Laseradditiv umfaßt. Das
Grundmaterial stimmt bevorzugt im wesentlichen mit dem Kunststoff
nicht laserbeschriftbarer Bereiche des Rahmens und/oder mit dem
Kunststoff der Gefäße überein.
Hierdurch wird eine Haftverbindung zwischen den verschiedenen Kunststoffen
begünstigt.
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Gemäß einer
Ausgestaltung ist das Grundmaterial des laserbeschriftbaren Kunststoffes
PP (Polypropylen) oder PS (Polystyrol) oder ein anderer Thermoplast
oder thermoplastisches Elastomer. Insbesondere aus PP und PS ausgeführte Gefäße sind für viele
Anwendungen geeignet. Deshalb ist ihre Verwendung als Grundmaterial
besonders vorteilhaft.
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Gemäß einer
anderen Ausgestaltung ist der durch Farbumschlag laserbeschriftbare
Kunststoff PC (Polycarbonat) oder PVC (Polyvinylchlorid) oder ein
anderer, ohne Laseradditive laserbeschriftbarer Kunststoff. Bei
dieser Ausgestaltung wird der Zusatz von Laseradditiven vermieden.
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Gemäß einer
Ausgestaltung ist der Kunststoff nicht laserbeschriftbarer Bereiche
des Rahmens und/oder der Gefäße PP, PS,
PC, PVC oder ein anderer Thermoplast oder thermoplastischer Elastomer.
Gefäße aus PP,
PS, PC oder PVC sind für
viele Anwendungen geeignet. Gemäß Obigem
lassen sie sich vorteilhaft mit einem entsprechend ausgebildeten
Grundmaterial des laserbeschriftbaren Kunststoffes verbinden.
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Gemäß einer
Ausgestaltung sind die Gefäße zumindest
teilweise aus einem transparenten Kunststoff. Der transparente Kunststoff
ist insbesondere für die
Durchführung
optischer Messungen von Proben in den Gefäßen von Vorteil.
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Gemäß einer
Ausgestaltung weist die Mikrotiterplatte mindestens eine Laserbeschriftung
auf. Die Laserbeschriftung ist in mindestens einem laserbeschriftbaren
Bereich z.B. vom Hersteller der Mikrotiterplatte oder vom Anwender
eingebracht.
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Die
Laserbeschriftung kann auf vielfältige Weise
ausgestaltet sein. Gemäß einer
Ausgestaltung ist sie eine Gefäßkennzeichnung
mit einer Zahlenreihe und einer Buchstabenreihe zur Identifikation
jedes Gefäßes der
Mikrotiterplatte und/oder eine Plattenidentifikation zur Identifikation
der gesamten Mikrotiterplatte und/oder eine Herstellerkennzeichnung und/oder
eine Lagekennzeichnung zum Kennzeichnen der Ausrichtung der Mikrotiterplatte.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung weist die Mikrotiterplatte die Lagekennzeichnung
an einer Ecke des Rahmens auf. Die Lagekennzeichnung kann nach spezifischen
Kundenwünschen
einfach vom Hersteller oder vom Kunden eingebracht werden. Gemäß einer
Ausgestaltung sind die Zahlen der Gefäßkennzeichnung an einer Seite
eines den Zentralbereich des Rahmens rahmenartig umgebenden Bereich
des Rahmens und die Buchstaben der Gefäßkennzeichnung an einer dazu
senkrechten Seite des den Zentralbereich rahmenartig umgebenden Bereichs
des Rahmens vorhanden.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung ist die Plattenidentifikation ein Barcode.
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Nachfolgend
sind einige Vorteile der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen zusammengefaßt und ergänzt:
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Die
Mikrotiterplatte kann als Gesamtprodukt im Reinraum gefertigt werden.
Es besteht keine Gefahr durch Kontamination von Zukaufkomponenten, wie
z.B. bei Verwendung von Klebeetiketten.
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Die
Laserbeschriftung ist verlier- und manipuliersicher. Sie ist so
alterungsstabil wie die Mikrotiterplatte selbst.
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Verunreinigungen
der Mikrotiterplatte durch ausdünstende
Lösungsmittel,
z.B. aus Druckfarben, werden vermieden. Es gibt auch keine Beeinflussung der
Gefäßoberfläche durch
eine Aktivierung, die vor dem Bedrucken von Mikrotiterplatten aus
Polypropylen an der Oberfläche
vorgenommen werden muß.
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Ferner
kann die Laserbeschriftung ohne Einschränkung an den Plattenrändern ausgebildet
werden. Hier stört
z.B. beim Tampondruck eine umlaufende Kante, die z.B. zum abdichtenden
Auflegen einer Abdichtfolie dient. Entsprechendes gilt für ringförmig von
den Öffnungen
der Gefäße vorstehende
Kragen, die ebenfalls den abdichtenden Auflagen einer Abdichtfolie
dienen.
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Die
Positionierbarkeit ist besser als beim Folienhinterspritzen und
beim Tampondruck. Gespritzte Beschriftungen sind ebenfalls sehr
exakt.
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Beim
Laserbeschriften wird keine oder nur partiell eine winzige Menge
Wärme eingebracht,
z.B. im Gegensatz zum Thermotransferdruck. Hierdurch wird insbesondere
Verzug der Mikrotiterplatte vermieden.
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Bei
zu Zwecken der Probenbehandlung beschichteten Mikrotiterplatten
kann der Beschichtungstyp sichtbar und gut lesbar aufgebracht werden. Beschichtungsparameter, Beschichtungsdaten
(z.B. Haltbarkeitsdatum) können
nachträglich
durch Laserbeschriftung auf der Platte vermerkt werden.
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Mit
einem entsprechenden Laserbeschriftungssystem kann der Anwender
zu jeder Zeit nachträglich
Informationen auf die Platte schreiben. Diese sind genauso verliersicher,
kontrastreich usw. wie vom Hersteller der Mikrotiterplatte angebrachte
Informationen.
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Durch
Einfärbung
der laserbeschriftbaren Bereiche kann der Kontrast zur Laserbeschriftung
erhöht
werden. Unterschiedliche Farben der Rahmen oder von Bereichen der
Rahmen können
vom Anwender für
unterschiedliche Arbeitsgänge
bei der Probenbehandlung verwendet werden.
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Bei
der Laserbeschriftung ist ein Umschlagen von hell auf dunkel und
von dunkel auf hell möglich.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der anliegenden Zeichnung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine Mikrotiterplatte
in einer Perspektivansicht schräg
von oben.
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2 Gefäße, Zentralbereich, Stege und Rahmen
derselben Mikrotiterplatte vor dem Spritzgießen eines laserbeschriftbaren
Bereich des Rahmens in einer Perspektivansicht schräg von oben.
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Gemäß 1 besteht eine Mikrotiterplatte 1 aus
einem Rahmen 2 mit einer im wesentlichen rechteckigen,
ebenen Platte 3 und vier von den vier Seiten der Platte 3 etwa
vertikal nach unten gerichteten Seitenwänden 4, 5, 6, 7,
die insgesamt einen Mantel 8 bilden.
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Mit
der Platte 3 sind eine Vielzahl röhrchenförmiger Gefäße 9 verbunden. Die
Gefäße 9 sind
an ihrem oberen Rand mit der Platte 3 verbunden. Sie haben
jeweils in der Ebene der Platte 3 eine von oben zugängliche Öffnung 10.
Ferner haben sie eine von unterhalb der Platte 3 nach unten
vorstehende Aufnahme 11, die unten durch einen Boden verschlossen
ist.
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Die
Gefäße 9 sind
in einem Zentralbereich 12 der Platte 3 in acht
Reihen und zwölf
Spalten angeordnet. Insgesamt sind 96 Gefäße 9 vorhanden.
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Ein
den Zentralbereich 12 rahmenartig umgebender Bereich 13 der
Platte 3 hat an einer Seite neben den Reihen Ziffern 14 (von
1 bis 12) und an einer Seite neben den Spalten Buchstaben 15 (von
A bis H) zur Kennzeichnung der Gefäße 9. Ferner hat der
Bereich 13 an der Ecke, die dem mit A1 gekennzeichneten
Gefäß 9 benachbart
ist, eine Lagekennzeichnung 16.
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An
einer weiteren Seite des rahmenartigen Bereiches 13 ist
einer den Hersteller betreffende Herstellerkennzeichnung 17 und
eine Identifikation des Plattentyps in Form eines Barcodes 18 angebracht.
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Gemäß 2 wird in einem ersten Herstellungsschritt
der Zentralbereich 12 mit den Gefäßen 9, der Mantel 8 und
Zentralbereich 12 und Mantel 8 miteinander verbindende
Stege 18 hergestellt. Anstatt mit dem Zentralbereich 12 können die
Stege 18 mit Gefäßen 9 verbunden
sein. Diese Bereiche der Mikrotiterplatte werden einteilig aus einem
nicht laserbeschriftbaren Kunststoff spritzgegossen, der in Kontakt
mit den zu bearbeitenden Proben kommen darf, ohne dies zu beeinträchtigen
(z. B. PP, PS).
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In
einem zweiten Spritzgießschritt
wird der rahmenartige Bereich 13 zwischen Zentralbereich 12 und
Mantel 8 aus einem laserbeschriftbarem Kunststoff gespritzt.
Der laserbeschriftbare Kunststoff umfaßt ein Grundmaterial (z.B.
PP, PS) und ein Laseradditiv. Als Laseradditiv kommen z.B. folgende
Additive bzw. Pigmente zum Einsatz:
- – Kaoline,
Kreiden und Tonerden (hauptsächlich CO2-Laser)
- – Schichtsilikate
und Glimmer (hauptsächlich CO2-Laser)
- – Metallpigmente
(CO2-Laser und Nd: YAG-Laser)
- – Perlglanzpigmente
(CO2-Laser Nd: YAG-Laser)
- – Antimon
(III) Oxyd (Nd: YAG-Laser)
- – Ruß (alle
Lasertypen)
- – Metalloxyd-beschichtete
Glimmerpigmente (z.B. Lazerflair®) (alle
Lasertypen abhängig
von der Pigmenttype).
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Schließlich werden
durch Laserbeschriftung die oben erläuterten Kennzeichnungen eingebracht. Dabei
können
z.B. die Lasertypen gemäß vorstehender
Aufstellung zum Einsatz kommen. Die Laserbeschriftung kann beim
Hersteller oder beim Anwender erfolgen.