DE202007018930U1 - Thermal oscillation for the cyclic tempering of biological medical and chemical samples - Google Patents

Thermal oscillation for the cyclic tempering of biological medical and chemical samples Download PDF

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Abstract

Temperiersystem (1) zum zyklischen Erwärmen und Kühlen von Proben mit einem wärmeleitfähigen Block (2) der mittels geeigneter Temperierungseinrichtungen (3) erwärmt und/oder gekühlt wird, gekennzeichnet durch, mindestens zwei Blöcke (2, 2') mit mindestens einer Temperiereinrichtung (3), die mit den Blöcken (2, 2') in engem thermischen Kontakt steht.Temperature control system (1) for cyclically heating and cooling of samples with a thermally conductive block (2) by means of suitable temperature control means (3) heated and / or cooled, characterized by at least two blocks (2, 2 ') with at least one tempering device (3 ) which is in close thermal contact with the blocks (2, 2 ').

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Description

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem System zum Temperieren von biologischen, medizinischen und chemischen Proben, insbesondere mit Apparaturen, die zur Vervielfältigung von DNS-Strukturen verwendet werden.The The present invention relates to a tempering system of biological, medical and chemical samples, in particular with Apparatus used for the duplication of DNA structures be used.

Derartige Verfahren und Systeme sind aus der US 2007/0113880 A1 , EP 1 356 303 , EP 1 135 211 , EP 1 090 141 und DE 202 21 055 bekannt.Such methods and systems are known from US 2007/0113880 A1 . EP 1 356 303 . EP 1 135 211 . EP 1 090 141 and DE 202 21 055 known.

Diese sogenannten PCR-Apparaturen werden in der Mikrobiologie zur DNA-Analyse eingesetzt. Je nach dem werden 48 oder 96 Probentöpfchen mit Chemikalien/Enzymen setzt man in passende Bohrungen einer postkartengroße Metallplatte eingesetzt und heizt diese von 50 auf 90°C auf und zurück – ca. 100 mal hoch und zürück. Damit diese Zyklen nicht zu viel Zeit in Anspruch nehmen, sind große Heiz- und Kühlleistungen gefordert, wozu häufig Peltier-Elemente eingebaut werden. Das hat die Eleganz, dass man mit einer Stromumkehr von Heizen auf Kühlen umschalten kann.These so-called PCR apparatuses are used in microbiology for DNA analysis used. Depending on which will be 48 or 96 sample pots With chemicals / enzymes you put in appropriate holes of a postcard-sized Inserted metal plate and heats it from 50 to 90 ° C. up and back - about 100 times high and back. In order for these cycles not to take too much time, there are big ones Heating and cooling required, what often Peltier elements are installed. That has the elegance that you can switch from heating to cooling with a current reversal can.

Die im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren weisen im Allgemeinen eine beheizbare Platte auf, die eine Vielzahl von Bohrungen zur Aufnahme von Probengefäßen aufweisen. Die Wärme- und Kältezufuhr zu der Metallplatte erfolgt am Boden über die thermisch angekoppelten Peltier-Elemente. Die entgegengesetzte thermische Leistung wird an der anderen Peltierseite der Umgebung über Aluminiumprofile zugeführt.The have known in the prior art devices and methods generally a heated plate on which a variety of Have holes for receiving sample containers. The Heat and cold supply to the metal plate takes place on the ground via the thermally coupled Peltier elements. The opposite thermal power will be on the other Peltier side supplied to the environment via aluminum profiles.

Die Bohrungen sind matrixartig in Zeilen und Reihen angeordnet und tragen alle annähernd die gleiche Temperatur wie die unmittelbare Umgebung der beheizbaren Platte. An die beheizbare Platte mit ihren Bohrungen ist thermische ein Heiz- oder Kühlelement, in der Regel ein Peltier-Element, thermisch gekoppelt, das von einer Regeleinheit angesteuert wird, um die benötigten unterschiedlichen zeitabhängigen Temperatur-Zyklen fahren zu können. Unterhalb der Peltier-Elemente sind Kühlrippen oder andere Einrichtungen angeordnet, die zur Abfuhr der Verlustwärme und der entgegengesetzten thermischen Leistung dienen.The Holes are arrayed in rows and rows and carry all approximately the same temperature as the immediate one Environment of the heated plate. To the heatable plate with her Holes is thermal a heating or cooling element, in usually a Peltier element, thermally coupled, by one Control unit is driven to the required different Driving time-dependent temperature cycles. Below the Peltier elements are cooling fins or others Facilities arranged to dissipate the heat loss and serve the opposite thermal performance.

Als nachteilig an diesen Systemen wird es empfunden, dass die notwendigen Temperaturunterschiede zur zyklischen Erwärmung und Abkühlung der Proben allein mit Hilfe der Kühleinrichtungen durchgeführt werden, so dass eine relativ hohe Verlustleistung an Energie zu verzeichnen ist. Ein weiterer Nachteil besteht bei den bekannten Systemen ferner darin, dass diese Systeme thermisch verhältnismäßig träge sind und dadurch die Gesamtzeit der zu durchfahrenden Zyklen unnötig verlängert wird.When disadvantageous in these systems, it is felt that the necessary Temperature differences for cyclic heating and cooling of the Samples carried out solely with the help of the cooling equipment so that a relatively high power dissipation of energy too is recorded. Another disadvantage is the known Systems further that these systems are thermally proportionate are sluggish and thereby the total time to pass through Cycles is unnecessarily prolonged.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System, das nach einem vorbestimmten Verfahren arbeitet, bereitzustellen, das in der Lage ist, den thermischen Ballast die Verlustleistungen und damit die Zykluszeiten zu verringern, sowie die Herstellungskosten zu reduzieren.Therefore It is an object of the present invention to provide a system according to a predetermined method to provide, which in capable of thermal dissipation and the thermal ballast thus reducing the cycle times, as well as the manufacturing cost to reduce.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen der Hauptansprüche gelöst.These Task is with the characterizing features of the main claims solved.

Das erfindungsgemäße Temperiersystem zum schnellen zyklischen Erwärmen und Kühlen von Proben mit mindestens einem wärmeleitfähigen Block, der mittels geeigneter Temperierungseinrichtungen erwärmt und/oder gekühlt wird, ist gekennzeichnet durch mindestens zwei Blöcke mit mindestens einer Temperierungseinrichtung, die mit den Blöcken in engem thermischen Kontakt stehen. Durch Andrücken weiterer Temperiereinheit/Block-Paare können Blockarrays gebildet werden, in denen die Blöcke abwechselnd warm und kalt sind.The Tempering system according to the invention for fast cyclic heating and cooling of samples with at least one thermally conductive block, by means of heated and / or suitable temperature control devices is cooled, is characterized by at least two Blocks with at least one temperature control, the with the blocks in close thermal contact. By Pressing further temperature control unit / block pairs can Block arrays are formed in which the blocks alternate are warm and cold.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur zyklischen Temperierung von Proben in Blöcken aus wärmeleitfähigem Material in einem Temperiersystem ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Blöcken aus wärmeleitfähigem Material zu einem Temperiersystem zusammengestellt werden, wobei die mindestens zwei Blöcke in engen thermischen Kontakt mit mindestens einer Temperiereinheit gebracht werden und von einer regelbaren Steuereinheit zu unterschiedlichen Temperaturen (T) zur gleichen Zeit (t) gebracht werden.The inventive method for cyclic temperature control of samples in blocks of thermally conductive Material in a tempering system is characterized in that at least two blocks of thermally conductive Material are combined to form a tempering, wherein the at least two blocks in close thermal contact be brought with at least one tempering unit and of a adjustable control unit to different temperatures (T) to same time (t) be brought.

Einer der Grundgedanken dieser Erfindung liegt darin, dass die entgegen gesetzte thermische Leistung nicht abgeführt wird, sondern diese in der Metallplatte zu belassen. Ordnet man zwischen Streifen der Metallplatte mit den Bohrungen für die Gefäße Peltier-Elemente an, so werden bei geeigneter Anordnung und Verschaltung die Streifen abwechselnd geheizt und gekühlt. Die Streifen sind folglich alternierend warm und kalt und umgekehrt. Bei diesem thermischen Schwingen („thermal swing”) bleibt die Gesamttemperatur der Apparatur nahezu unverändert, abgesehen von der Verlustleistung der Peltier-Elemente. Es werden somit keine entgegengesetzte Leistungen abgeführt, was schnellere Zyklen, eine kleinere Bauart, sowie eine Energieeinsparung ermöglicht. Die Verlustleistung von z. B. Peltier-Elementen dient zur Hebung der Gesamttemperatur der Anlage über Raumtemperatur.one The basic idea of this invention is that the counter set thermal power is not dissipated, but to leave these in the metal plate. Arrange between stripes the metal plate with the holes for the vessels Peltier elements, so with a suitable arrangement and interconnection the strips alternately heated and cooled. The Stripes are therefore alternately warm and cold and vice versa. In this thermal swing ("thermal swing") remains the Total temperature of the apparatus almost unchanged, except from the power dissipation of Peltier elements. There will be no dissipated opposite powers, resulting in faster cycles, one smaller design, as well as energy saving allows. The power loss of z. B. Peltier elements serves for lifting the total temperature of the system above room temperature.

Vorteilhafte Ausbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.advantageous Training can be found in the dependent claims.

Dabei ist es vorteilhaft, dass die Temperiereinrichtung elektrische Heiz- und Kühlelemente sind, z. B. Peltier-Elemente und einzeln angesteuert werden.It is advantageous that the temperature control are electrical heating and cooling elements, for. B. Peltier elements and individually controlled who the.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Temperiereinrichtung von einer Steuereinrichtung angesteuert und geregelt wird.Farther it is advantageous that the tempering of a control device is controlled and regulated.

Vorteilhaft ist es ferner, dass die Steuereinrichtung programmierbar ist.Advantageous it is further that the control device is programmable.

Vorteilhaft ist es auch, dass die zu temperierenden Blöcke länglich ausgebildet sind.Advantageous it is also that the blocks to be tempered elongated are formed.

Vorteilhaft ist es ferner dass die Blöcke mindestens eine Ausnehmung aufweisen.Advantageous it is further that the blocks at least one recess exhibit.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die zu temperierenden Blöcke plattenartig und länglich ausgebildet sind und an der nach oben weisenden Fläche Ausnehmungen zur Aufnahme von Proben aufweisen.One Another advantage is that the blocks to be tempered are plate-like and elongated and at the after top-facing surface recesses for receiving samples exhibit.

Vorteilhaft ist es ferner, dass die erzeugte Wärme innerhalb einer wärmeisolierenden Hülle konserviert und gespeichert wird und die abgeführte Verlustleistung der Temperiereinrichtung zur Anhebung und Aufrechterhaltung des Wärmeinhalts des Gesamtsystems verwendet wird.Advantageous It is further that the heat generated within a heat-insulating shell conserved and stored is and the dissipated power loss of tempering to increase and maintain the heat content of the Overall system is used.

Vorteilhaft ist es auch, dass die Temperaturzyklen sowohl in der Zeit (t) als auch in der Temperatur (T) variabel gesteuert werden.Advantageous It is also that the temperature cycles in both the time (t) and also in the temperature (T) are variably controlled.

Vorteilhaft ist es ferner, dass die Temperaturzyklen von t1 bis t2 vorprogrammiert werden und automatisch zyklisch ablaufen.Advantageous it is further that the temperature cycles preprogrammed from t1 to t2 and automatically run cyclically.

Vorteilhaft ist es in bestimmten Anwendungsfällen, dass die Temperaturzyklen (t1 bis t2) identisch sind.Advantageous It is in certain applications that the temperature cycles (t1 to t2) are identical.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further Features essential to the invention are the subclaims refer to.

Im nun Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen im Einzelnen näher beschrieben. Es zeigtin the Now, the invention will be described in more detail with reference to drawings described in more detail. It shows

1: eine schematische Darstellung des Temperiersystems (1) im Querschnitt in der Vorderansicht; 1 : a schematic representation of the tempering system ( 1 ) in cross section in front view;

2: eine schematische Darstellung des Temperiersystems (1) in der Draufsicht; 2 : a schematic representation of the tempering system ( 1 ) in plan view;

3: ein schematisches Temperatur-Zeitdiagramme eines Blockes (2) mit einem stufenförmigen Temperaturverlauf; 3 : a schematic temperature-time diagram of a block ( 2 ) with a stepped temperature profile;

4: ein qualitatives Temperatur-Zeitdiagramme zweier nebeneinander angeordneter Blöcke (2, 2') mit zwei Kurven, die einen zeitlichen Zyklus zwischen t1 und t2 darstellen. 4 : a qualitative temperature-time diagram of two juxtaposed blocks ( 2 . 2 ' ) with two curves representing a time cycle between t1 and t2.

Die 1 zeigt eine schematische Vorderansicht des erfindungsgemäßen Temperiersystems 1. Die zu temperierenden Blöcke 2, 2', die im Wesentlichen aus länglichen gut wärmeleitfähigem Material bestehen, sind parallel zu einander angeordnet. Jeder einzelne Block 2, 2' weist an der nach oberen weisenden Fläche 8 eine Mehrzahl von, aber mindestens eine, Ausnehmung 7 auf, die verschiedene Formen annehmen können. In die Ausnehmung 7 wird die zu temperierende Probe 5 direkt oder mit einem speziellen Einsatz 11, eingebracht. Zwischen den Blöcken 2, 2' sind Temperiereinrichtungen 3, 3' angeordnet, die mit einem geeignetem dünnen Übertragungsmedium 4, das zwischen der Temperiereinrichtung 3, 3' und den Blöcken 2, 2' im Abstand (d) angeordnet ist und somit in engem thermischen Kontakt mit den Blöcken 2, 2' stehen. Die Temperiereinrichtungen 3, 3' sind Einrichtungen, mit denen die Blöcke 2, 2' auf eine vorbestimmte Temperatur (T) gebracht werden. Häufig werden hierfür sogenannte Peltier-Elemente verwendet, die mit Gleichstrom gespeist werden und bei einer Stromrichtung Wärme erzeugen und bei Umkehr der Stromrichtung Kälte erzeugen. Das heißt, dass das Peltier-Element auf der einen Seite bei Stromdurchfluss heiß wird und auf der anderen Seite kalt wird. Dadurch entsteht bei wechselseitigem Heizen und Kühlen der benachbarten Blöcke 2, 2' eine thermisches Schwingen (thermal swing). Der gleiche Effekt kann erzielt werden, wenn beispielsweise jeder zweite Block in einem vorbestimmten Zyklus temperiert wird. Die seitliche Anordnung der einzelnen im Grunde identischen Blöcke mit den Temperiereinrichtungen 3, 3' ist beliebig oft wiederholbar und richtet sich nach den Anforderungen des mit dieser Apparatur durchzuführenden Experimentes. Zwischen den benachbarten Blöcken 2, 2' ist eine Temperiereinrichtung im gewissem Abstand angeordnet, deren Seiten je nach Stromfluss abwechselnd heiß und kalt werden und die entstehenden Temperaturen auf die benachbarten Blöcke 2, 2' übertragen werden. Dadurch bleibt ein Großteil an Energie, abgesehen von Verlustleistungen, im Gesamtsystem erhalten, der Wärmefluß pendelt hin und her und die entgegengesetzte Leistung muß nicht abgeführt werden. Dadurch können die beiden Blöcke 2, 2' mit völlig unterschiedlichen Temperaturen zur gleiche Zeit betrieben werden. Die Wärme, die beim Abkühlen einer aufgeheizten Temperierungseinheit 3, 3' abgeführt werden muss, wird wechselseitig dazu verwendet, die neu aufzuheizende benachbarte Temperierungseinheit 3, bzw. den Block vorzuwärmen, wodurch ca. 1/3 an Energiezufuhr eingespart werden kann und sich die Gesamtzykluszeit (tges) auf die Hälfte der sonst üblichen Aufheiz- bzw. Rampenzeit verkürzen lässt. Das Temperaturprofil über das gesamte Temperierungssystem 1 in Querrichtung zu den Längsachsen der einzelnen Blöcke 2, 2' ist somit im Wesentlichen nicht konstant, sondern wellenförmig, wobei sich Maxima und Minima der Temperaturen zeitlich abwechseln. Bei diesem thermischen Schwingen bleibt die Gesamttemperatur der Apparatur weitgehend unverändert. Es werden keine entgegengesetzte Leistungen abgeführt, was schnellere Zyklen, eine kleinere Bauart sowie eine Energieeinsparung ermöglicht. Die Verlustleistung dient zur Hebung der Gesamttemperatur der Anlage über Raumtemperatur. Das gesamte Temperiersystem 1 ist von einer Hülle 9 zur thermischen Abtrennung umgeben.The 1 shows a schematic front view of the tempering system according to the invention 1 , The blocks to be tempered 2 . 2 ' , which consist essentially of elongated thermally conductive material, are arranged parallel to each other. Every single block 2 . 2 ' indicates the upper facing surface 8th a plurality of, but at least one, recess 7 which can take different forms. In the recess 7 becomes the sample to be tempered 5 directly or with a special use 11 , brought in. Between the blocks 2 . 2 ' are tempering devices 3 . 3 ' arranged with a suitable thin transmission medium 4 that between the tempering device 3 . 3 ' and the blocks 2 . 2 ' is arranged at a distance (d) and thus in close thermal contact with the blocks 2 . 2 ' stand. The tempering devices 3 . 3 ' are facilities with which the blocks 2 . 2 ' be brought to a predetermined temperature (T). Frequently, so-called Peltier elements are used for this purpose, which are fed with direct current and generate heat in a current direction and generate heat when the current direction is reversed. This means that the Peltier element gets hot on one side when the current flows through and gets cold on the other side. This results in reciprocal heating and cooling of the adjacent blocks 2 . 2 ' a thermal swing. The same effect can be achieved, for example, if every second block is tempered in a predetermined cycle. The lateral arrangement of the individual basically identical blocks with the tempering 3 . 3 ' is repeatable as often as desired and depends on the requirements of the experiment to be carried out with this apparatus. Between the neighboring blocks 2 . 2 ' a temperature control is arranged at a certain distance, the sides of which are alternately hot and cold depending on the flow of current and the resulting temperatures on the adjacent blocks 2 . 2 ' be transmitted. As a result, a large part of energy, apart from power losses, is retained in the overall system, the heat flow oscillates back and forth and the opposite power must not be dissipated. This allows the two blocks 2 . 2 ' be operated at completely different temperatures at the same time. The heat that occurs when cooling a heated tempering unit 3 . 3 ' must be removed, is used reciprocally, the newly aufheizende adjacent temperature control unit 3 , or preheat the block, whereby about 1/3 of energy can be saved and the total cycle time (tges) can be shortened to half the usual heating or ramp time. The temperature profile over the entire temperature control system 1 in the transverse direction to the longitudinal axes of the individual blocks 2 . 2 ' therefore essentially not constant, but undulating, with maxima and minima of the temperatures alternating in time. In this thermal swing, the overall temperature of the apparatus remains largely unchanged. No opposite performance is dissipated, allowing for faster cycles, smaller design and energy savings. The power loss serves to raise the overall temperature of the system above room temperature. The entire temperature control system 1 is from a shell 9 surrounded for thermal separation.

Die 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf das Temperiersystem 1 mit der Steuereinrichtung 6. Jeder beheizbare Block 2, 2' weist eine Reihe von Ausnehmungen 7 an der nach oben weisenden Fläche 8 auf, deren Anzahl von der Art des durchzuführenden Experimentes abhängt. Wenn zum Beispiel 96 Proben benötigt werden, so weist jeder Block 12 Ausnehmungen auf, wobei 12 Blöcke nebeneinander angeordnet sind. Die Funktion der Peltier-Elemente 3, 3' im vorliegenden System wurde bereits weiter oben beschrieben. Die Temperatur (T) wird durch entsprechende, Temperaturfühler 12 aufgenommen und zu Regelzwecken der Steuereinheit 6 zugeführt. Anstatt der Peltier-Elemente können auch andere Temperierungseinheiten 3, 3' verwendet werden, z. B. Hohlkörper, die abwechselnd von einer Flüssigkeit vorbestimmter Temperatur (T) durchflutet werden und diese Temperatur an die Blöcke 2, 2' abgeben.The 2 shows a schematic plan view of the tempering 1 with the control device 6 , Every heatable block 2 . 2 ' has a number of recesses 7 on the upward facing surface 8th whose number depends on the type of experiment to be performed. For example, if 96 samples are needed, each block has 12 recesses, with 12 blocks arranged side by side. The function of the Peltier elements 3 . 3 ' in the present system has already been described above. The temperature (T) is determined by appropriate, temperature sensor 12 recorded and for control purposes of the control unit 6 fed. Instead of the Peltier elements, other tempering units can also be used 3 . 3 ' be used, for. B. hollow body, which are alternately flooded by a liquid of predetermined temperature (T) and this temperature to the blocks 2 . 2 ' submit.

Die 3 zeigt ein schematisches Temperatur-Zeitdiagramm für einen Block 2 mit einer zyklisch stufenförmig verlaufenden vorprogrammierten Temperatur (T). Die einzelnen Temperaturniveaus jeder Stufe zwischen t1 und t2 können mit einer Steuereinheit 6 je nach Experimentvorgabe beliebig eingestellt bzw. vorprogrammiert werden.The 3 shows a schematic temperature-time diagram for a block 2 with a cyclically stepped pre-programmed temperature (T). The individual temperature levels of each stage between t1 and t2 can be controlled by a control unit 6 depending on the experiment, arbitrarily set or pre-programmed.

Die 4 zeigt zwei Temperaturkurven zweier benachbarter Blöcke 2, 2', die qualitativ den zeitlichen Verlauf der Temperatur-Zyklen der Blöcke 2, 2' zwischen der Zeit t1 und t2 wiedergeben. Die einzelnen Temperaturstufen können mit der Steuereinrichtung 6 vorprogrammiert automatisch durchfahren werden. Die voll ausgezogene Kurve (I) gibt qualitativ den zeitlichen Verlauf der Temperatur (T) eines Blockes 2 an der Oberfläche wieder, was vergleichbar mit der Temperatur einer Peltier-Seite 10 aus dem aufgeheizten Zustand in den abgekühlten Zustand in Abhängigkeit von der Zeit (t) ist. Die gestrichelte Kurve (II) zeigt den umgekehrten Temperaturverlauf der Oberfläche des benachbarten Blocks 2' bzw. der anderen Peltier-Seite 10' des gleichen Peletier-Elements. Die erzeugte gespeicherte Wärme des ersten Blocks 2 wird praktisch in einem bestimmten Zeitinterval (t2–t1) auf den benachbarten Block 2' übertragen, wodurch eine gewisse Aufheizleistung eingespart wird.The 4 shows two temperature curves of two adjacent blocks 2 . 2 ' that qualitatively the temporal course of the temperature cycles of the blocks 2 . 2 ' between the time t1 and t2. The individual temperature levels can with the control device 6 preprogrammed automatically pass through. The fully extended curve ( I ) gives qualitatively the temporal course of the temperature (T) of a block 2 on the surface again, which is comparable to the temperature of a Peltier side 10 from the heated state to the cooled state as a function of time (t). The dashed curve ( II ) shows the reverse temperature profile of the surface of the adjacent block 2 ' or the other Peltier page 10 ' of the same Peletier element. The generated stored heat of the first block 2 becomes practical in a certain time interval (t2-t1) on the neighboring block 2 ' transferred, whereby a certain Aufheizleistung is saved.

Ähnliche und andere Ausführungsformen des o. g. Erfindungsgedankens sind vom Schutzumfang der Erfindung ebenfalls umfasst, z. B. wenn anstatt eines Peltier-Elements zwei Hohlräume angeordnet sind, die abwechselnd auf und abgekühlt werden oder jeder zweite Block abwechselnd mit Hilfe elektrischer Heizung auf- und abgeheizt wird.Similar and other embodiments of the above-mentioned. inventive concept are also included within the scope of the invention, e.g. For example instead of a Peltier element two cavities arranged that are alternately on and off or each one second block alternately with the help of electric heating up and is heated.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 2007/0113880 A1 [0002] US 2007/0113880 A1 [0002]
  • - EP 1356303 [0002] EP 1356303 [0002]
  • - EP 1135211 [0002] - EP 1135211 [0002]
  • - EP 1090141 [0002] - EP 1090141 [0002]
  • - DE 20221055 [0002] - DE 20221055 [0002]

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Temperiersystem (1) zum zyklischen Erwärmen und Kühlen von Proben mit einem wärmeleitfähigen Block (2) der mittels geeigneter Temperierungseinrichtungen (3) erwärmt und/oder gekühlt wird, gekennzeichnet durch, mindestens zwei Blöcke (2, 2') mit mindestens einer Temperiereinrichtung (3), die mit den Blöcken (2, 2') in engem thermischen Kontakt steht.Tempering system ( 1 ) for cyclically heating and cooling samples with a thermally conductive block ( 2 ) by means of suitable temperature control devices ( 3 ) is heated and / or cooled, characterized by at least two blocks ( 2 . 2 ' ) with at least one tempering device ( 3 ), with the blocks ( 2 . 2 ' ) is in close thermal contact. Temperiersystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierungseinrichtung (3, 3') elektrische Heiz- und Kühlelemente sind, z. B. Peltier-Elemente.Tempering system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the tempering device ( 3 . 3 ' ) electrical heating and cooling elements are, for. B. Peltier elements. Temperiersystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiereinrichtung (3, 3') von wärmetragenden Flüssigkeiten durchströmt werden.Tempering system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the tempering device ( 3 . 3 ' ) are flowed through by heat-carrying liquids. Temperiersystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den benachbarten Temperierungseinrichtungen (3, 3') ein Block (2) und im Abstand (d) an den Seiten des Blocks (2) ein geeignetes Wärmeübertragungsmittel angeordnet ist.Tempering system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that between the adjacent temperature control devices ( 3 . 3 ' ) a block ( 2 ) and at the distance (d) on the sides of the block ( 2 ) a suitable heat transfer medium is arranged. Temperiersystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierungseinrichtung (3, 3') von einer Steuereinrichtung (6) angesteuert und geregelt wird.Tempering system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the tempering device ( 3 . 3 ' ) from a control device ( 6 ) is controlled and regulated. Temperiersystem (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) programmierbar ist.Tempering system ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the control device ( 6 ) is programmable. Temperiersystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blöcke (2, 2') länglich ausgebildet sind.Tempering system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the blocks ( 2 . 2 ' ) are elongated. Temperiersystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blöcke (2, 2') mindestens eine Ausnehmung (7) aufweisen.Tempering system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the blocks ( 2 . 2 ' ) at least one recess ( 7 ) exhibit. Temperiersystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu temperierenden Blöcke (2, 2') plattenartig und länglich ausgebildet sind und an der nach oben weisenden Fläche (8) Ausnehmungen (7) zur Aufnahme von Proben (5) aufweisen.Tempering system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the blocks to be tempered ( 2 . 2 ' ) are plate-like and oblong and formed on the upwardly facing surface ( 8th ) Recesses ( 7 ) for taking samples ( 5 ) exhibit. Temperiersystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine wärmeisolierende Hülle (9), die die erzeugte Wärme innerhalb der Hülle (9) konserviert und speichert.Tempering system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by a heat-insulating casing ( 9 ), which generates the heat generated inside the envelope ( 9 ) preserves and stores.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202011000592U1 (en) 2011-03-16 2011-10-06 Technische Universität Wien Heating / cooling device
AT511647B1 (en) * 2011-07-08 2013-11-15 Univ Wien Tech FRIDGE / HEATING DEVICE
AU2013202808B2 (en) 2012-07-31 2014-11-13 Gen-Probe Incorporated System and method for performing multiplex thermal melt analysis
CN109647560A (en) * 2019-01-23 2019-04-19 南方医科大学南方医院 A kind of cryopreservation tube reconstitution device and its implementation
EP4378585A1 (en) * 2022-11-29 2024-06-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Device and method for carrying out a rapid and precise temperature control of chemical substances for synthesis, homogenisation and diagnostics

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1090141A1 (en) 1999-04-08 2001-04-11 Hans-Knöll-Institut für Naturstoff-Forschung e.v. Rapid heat block thermocycler
EP1135211A1 (en) 1998-11-30 2001-09-26 Hybaid Limited Thermal cycler
EP1356303A1 (en) 2001-01-29 2003-10-29 Commissariat A L'energie Atomique Method and system for performing in continuous flow a biological, chemical or biochemical protocol
DE20221055U1 (en) 2002-05-15 2004-11-25 Eppendorf Ag Thermocycler for amplifying nucleic acid stretches in probe, comprises temperature controlling block that is sub-divided into segments each receiving specimens and are thermally separated and are controlled separately
US20070113880A1 (en) 1997-03-28 2007-05-24 Applera Corporation Thermal cycler for PCR

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3260413A (en) * 1964-08-31 1966-07-12 Scientific Industries Automatic chemical analyzer
US4950608A (en) * 1989-04-25 1990-08-21 Scinics Co., Ltd. Temperature regulating container
US5525300A (en) * 1993-10-20 1996-06-11 Stratagene Thermal cycler including a temperature gradient block
DE19646115C2 (en) * 1996-11-08 2000-05-25 Eppendorf Geraetebau Netheler Use of temperature control devices for temperature control of a temperature control block
AU7477398A (en) * 1997-05-09 1998-11-27 Regents Of The University Of California, The Peltier-assisted microfabricated reaction chambers for thermal cycling
DE29714206U1 (en) * 1997-08-08 1997-12-11 Hoechst Marion Roussel Deutschland GmbH, 65929 Frankfurt Pipetting robot with improved temperature control device
DE29817402U1 (en) * 1998-09-29 1999-01-28 Freitag, Lutz, Dr., 58675 Hemer Device for tempering medical liquids
DE29917313U1 (en) * 1999-10-01 2001-02-15 MWG-BIOTECH AG, 85560 Ebersberg Device for carrying out chemical or biological reactions

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070113880A1 (en) 1997-03-28 2007-05-24 Applera Corporation Thermal cycler for PCR
EP1135211A1 (en) 1998-11-30 2001-09-26 Hybaid Limited Thermal cycler
EP1090141A1 (en) 1999-04-08 2001-04-11 Hans-Knöll-Institut für Naturstoff-Forschung e.v. Rapid heat block thermocycler
EP1356303A1 (en) 2001-01-29 2003-10-29 Commissariat A L'energie Atomique Method and system for performing in continuous flow a biological, chemical or biochemical protocol
DE20221055U1 (en) 2002-05-15 2004-11-25 Eppendorf Ag Thermocycler for amplifying nucleic acid stretches in probe, comprises temperature controlling block that is sub-divided into segments each receiving specimens and are thermally separated and are controlled separately

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