DE20211509U1

DE20211509U1 - Probenträger

Info

Publication number: DE20211509U1
Application number: DE20211509U
Authority: DE
Original assignee: Evotec OAI AG
Current assignee: Evotec OAI AG
Priority date: 2002-07-13
Filing date: 2002-07-13
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2012-07-14

Abstract

Probenträger, insbesondere zur Untersuchung von chemischen und/oder biologischen Proben, mit mehreren durch eine Bodenplatte (16) verschlossenen Vertiefungen (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (16) im Bereich der Vertiefungen (12) eine Kennzeichnung (26,28,30) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Probenträger, wie eine Titerplatte, und insbesondere eine Mikrotiterplatte. Derartige Probenträger sind insbesondere zur Untersuchung von chemischen und/oder biologischen Proben im Medium- und/oder Hochdurchsatz-Screening geeignet.
Derartige Probenträger weisen eine Vielzahl von Vertiefungen (Wells) auf. Beispielsweise weisen Titerplatten 1.536 oder 2.080 Wells auf, wobei jedes Well ein Volumen im μl-Bereich oder weniger aufweist.
Im Medium- und/oder Hochdurchsatz-Screening werden Titerplatten beispielsweise zur Wirkstoffforschung mit unterschiedlichen Proben befällt und die einzelnen Wells automatisch mit Hilfe spezieller Mikroskopiervorrichtungen untersucht. Vorzugsweise sind die Mikroskopiervorrichtungen mit aufwändigen Datenverarbeitungssystemen verbunden, mit denen beispielsweise eine Bildverarbeitung durchgeführt wird. Durch geeignete Software muss ferner eine genaue Zuordnung zwischen den einzelnen Wells und den Untersuchungsergebnissen gewährleistet sein.
Bei Voruntersuchungen oder semiautomatischen Untersuchungen werden häufig einzelne Wells einer Titerplatte untersucht. Um die Ergebnisse dieser Voruntersuchungen oder semiautomatischen Untersuchungen nutzen zu können, muss die Lage der einzelnen Wells ebenfalls exakt bestimmt werden. Auf Grund der großen Anzahl von Wells in sehr geringem Abstand ist dies häufig nicht möglich oder sehr fehleranfällig. Insbesondere das Vergleichen von weit auseinanderliegenden Wells ist daher äußerst schwierig.
Insbesondere bei der Untersuchung von Zellen oder anderen Partikeln ist es häufig erforderlich, die tatsächliche Größe von Partikeln oder Größenunterschiede zu vergleichender Partikel festzustellen. Hierzu ist eine aufwändige Bildverarbeitungssoftware erforderlich.
Ein weiteres Problem, das insbesondere bei der semi- und vollautomatischen Untersuchung von in Titerplatten vorhandenen Proben auftritt, ist die Notwendigkeit der Justage der Beobachtungseinrichtung bezogen auf das Well. Um Verfälschungen zu vermeiden, ist es erforderlich, das Beobachtungsvolumen, das sich innerhalb eines Wells befindet und mit Hilfe der Beobachtungseinrichtung, wie einem Mikroskop, beobachtet wird, derart innerhalb des Wells anzuordnen, dass das Beobachtungsvolumen den Rand des Wells nicht berührt. Eine derartige Justage wird vor dem Screenen einer Titerplatte von Hand und mit dem bloßen Auge durchgeführt. Ferner muss hierbei sichergestellt werden, dass die Titerplatte in der Halterung exakt ausgerichtet ist, um während des Screenings sicherzustellen, dass das Beobachtungsvolumen bei sämtlichen Wells vollständig innerhalb des Wells liegt und somit bei keinem Well ein Berühren des Randes des Wells durch das Beobachtungsvolumen erfolgt. Diese Justage ist äußerst zeitaufwändig und kann bereits bei geringer Fehl-Justage zu erheblichen Fehlern führen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend beschriebenen Probleme durch eine einfache und kostengünstige Änderung der Titerplatte zu lösen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Ein Probenträger, wie eine Titerplatte oder eine Mikrotiterplatte, weist mehrere Vertiefungen (Wells) auf. Diese sind üblicherweise durch eine Bodenplatte, die beispielsweise aus transparentem Kunststoff oder Glas ist, verschlossen. Ebenso kann der Probenträger auch einstöckig sein. Zur Lösung der vorstehenden Probleme weist die Bodenplatte erfindungsgemäß im Bereich der Vertiefungen eine Kennzeichnung auf. Hierbei kann im Bereich jeder Vertiefung oder nur einzelner Vertiefungen eine entsprechende Kennzeichnung vorgesehen sein.
Um die Lage einzelner Wells auf einfache Weise bestimmen zu können, weist vorzugsweise jedes Well eine eindeutige Kennzeichnung, wie eine Ziffer- und/oder Buchstabenkombination, auf. Somit ist vorzugsweise jede Vertiefung bzw. jedes Well eindeutig identifizierbar. Die Kennzeichnung, beispielsweise eine Beschriftung, die vorzugsweise im Randbereich eines Wells angeordnet ist, ist somit bei der Untersuchung der Probe sichtbar bzw. kann von der Bildverarbeitung erkannt werden. Dies hat bei Voruntersuchungen oder semiautomatischen Untersuchungen den Vorteil, dass eine eindeutige Zuordnung von Untersuchungsergebnissen zu einem bestimmten Well möglich ist. Die Kennzeichnung zumindest einzelner Wells einer Titerplatte ist auch bei der vollautomatischen Untersuchung, wie beim Medium- und/oder Hochdurchsatz-Screening vorteilhaft, da somit die durch die Software definierte Lage eines Wells überprüft werden kann. Ebenso ist eine automatische Implementierung in die Software möglich, so dass eine Selbstüberprüfung der Software stattfindet, indem beispielsweise alle 50 oder 100 Wells von der Software überprüft wird, ob die Kennzeichnung in dem entsprechenden Well mit der von der Software definierten Lage des Wells übereinstimmt. Ggf. lässt sich durch die Kennzeichnung einzelner oder sämtlicher Wells der erforderliche Softwareaufwand zur Bestimmung der Lage einzelner Wells und der Zuordnung zwischen den Untersuchungsergebnissen und den einzelnen Wells erheblich verringern.
Durch das Vorsehen von Kennzeichnungen im Bereich der Vertiefungen des Probenträgers ist auch das Problem der Bestimmung von Größen von Partikeln auf einfache Weise lösbar, wobei die Lösung eine selbständige Erfindung darstellt. Hierbei ist als Kennzeichnung die Bodenplatte im Bereich der Wells mit einem Maßstab versehen. Somit kann unabhängig vom Vergrößerungsmaßstab der Beobachtungseinrichtung beispielsweise die Größe einer Zelle auf einfache Weise bestimmt werden. Der Maßstab erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Breite bzw. den gesamten Durchmesser eines Wells. Bevorzugt ist es ferner, die Kennzeichnung, wie den Maßstab, im Randbereich der Vertiefung anzuordnen. Ebenso ist es möglich, als Maßstab ein Gitternetz o.dgl. am gesamten Wellboden vorzusehen, so dass unabhängig von der Lage des zu untersuchenden Partikels dessen Größe stets auf einfache Weise bestimmt werden kann.
Auch die Justage einer Beobachtungseinrichtung bezogen auf ein Well kann mit Hilfe einer geeigneten Kennzeichnung gelöst werden. Erfindungsgemäß ist die Kennzeichnung hierbei als Justage-Kennzeichnung ausgebildet. Bei der Justage-Kennzeichnung kann es sich beispielsweise um ein mittiges Kreuz oder ein Fadenkreuz handeln, wobei die Justage-Kennzeichnung vorzugsweise bezogen auf das Well zentral angeordnet ist. Sofern die Justage-Kennzeichnung bei der Untersuchung der Probe störend wäre, kann diese auch außermittig angeordnet sein, so dass durch ein geringfügiges definiertes Verschieben des Probenträgers oder der Beobachtungseinrichtung nach dem Justieren sichergestellt ist, dass sich das Beobachtungsvolumen innerhalb der Probe befindet und den Rand des Wells nicht berührt. Das Ausbilden der Kennzeichnung als Justage-Kennzeichnung stellt eine selbständige Erfindung dar.
Das Vorsehen einer Kennzeichnung, wie einer Ziffer und/oder Buchstabenkombination, zur Bestimmung der Lage eines Wells, das Ausbilden der Kennzeichnung als Maßstab und das Ausbilden der Kennzeichnung als Justage-Kennzeichnung können unabhängig voneinander realisiert, aber auch miteinander kombiniert werden.
Die im Folgenden beschriebene bevorzugte Art der Kennzeichnung kann für sämtliche vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Kennzeichnung stets innerhalb eines Vertiefungs- Betrachtungsbereichs, d.h. in dem Bereich, in dem mit Hilfe einer Beobachtungs- und/oder Untersuchungseinrichtung die Probe in dem Well untersucht wird. Es ist jedoch auch insbesondere beim Vorsehen einer exzentrischen Justage-Kennzeichnung möglich, diese außerhalb des Beobachtungsbereichs vorzusehen.
Die Bodenplatte ist vorzugsweise im Bereich der Vertiefungen transparent. Vorzugsweise handelt es sich bei der Bodenplatte um eine Glasplatte oder eine transparente Kunststoffplatte.
Um die in den einzelnen Wells befindlichen Proben durch die Kennzeichnung nicht zu beeinflussen und um zu vermeiden, dass eine beispielsweise mittels eines Lacks angebrachte Kennzeichnung durch die Probe beschädigt und somit unleserlich wird, ist die Kennzeichnung vorzugsweise an einer Außenseite der Bodenplatte, d.h. bei üblichen Titerplatten an der Unterseite, vorgesehen.
Das Vorsehen der Kennzeichnung kann beispielsweise durch Bedampfen erfolgen. Hierbei wird vorzugsweise die Unterseite der Bodenplatte mit einem metallischen Material unter Verwendung geeigneter Masken bedampft. Ebenso ist es möglich, die Kennzeichnungen durch Ätzverfahren oder Sandstrahlverfahren, insbesondere Mikro-Sandstrahlverfahren, vorzunehmen. Des Weiteren ist es möglich, die Kennzeichnung unter Zuhilfenahme von Fotolack und entsprechender Belichtung vorzunehmen.
Anstatt des Vorsehens der Kennzeichnungen an der Bodenplatte ist es auch möglich, Kennzeichnungen an einer Innenseite des Wells vorzusehen. Diese können beispielsweise über eine Optikeinrichtung betrachtet werden, deren Strahlenverlauf in einem Winkel ≠ 90° zum Wellboden ausgerichtet ist.
Nachfolgend werden die Erfindungen anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Draufsicht einer Titerplatte,
2 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1,
3 eine schematische vergrößerte Ansicht der Titerplatte von unten mit unterschiedlichen Kennzeichnungen einzelner Wells und
4 eine schematische vergrößerte Ansicht der Titerplatte von unten mit weiteren unterschiedlichen Kennzeichnungen einzelner Wells.
Ein Probenträger in Form einer Titerplatte 10 weist eine Vielzahl von Vertiefungen bzw. Wells 12 auf, die in Spalten und Reihen angeordnet sind und jeweils zueinander einen konstanten Abstand aufweisen. Üblicherweise sind die Titerplatten 10 zweiteilig, wobei ein Grundkörper 14 zur Ausbildung der Vertiefungen 12 durchgehende Bohrungen bzw. Öffnungen aufweist, deren Unterseiten mit einer Bodenplatte 16, die beispielsweise aus Glas oder transparentem Kunststoff ist, verschlossen sind. Innerhalb der Wells 12 befindet sich ein zu untersuchendes Medium 18, wie beispielsweise Flüssigkeit. Zur Untersuchung der Flüssigkeit 18 wird diese beispielsweise in 2 von unten durch die transparente Bodenplatte hindurch betrachtet bzw. beobachtet. Diese Beobachtung erfolgt innerhalb eines Beobachtungsbereichs 20. Der Beobachtungsbereich 20 ist derart innerhalb des Wells 12 angeordnet, dass dieser zu einer Innenwand 22 des Wells 12 einen Abstand aufweist.
In der in 3 dargestellten Ansicht einer Titerplatte von unten sind unterschiedliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kennzeichnung dargestellt. Hierbei sind die Kennzeichnungen auf einer Außenseite 24 der Bodenplatte 16 angeordnet. Bei der ersten Kennzeichnung 26 handelt es sich um eine Kennzeichnung zur Identifikation des entsprechenden Wells 12 durch die Buchstaben-Ziffern-Kombination "XY13". Diese Kennzeichnung 26 befindet sich im Randbereich der Vertiefung 12 bzw. des Wells und insbesondere im Randbereich des Betrachtungsbereich 20.
Bei einer Kennzeichnung 28 handelt es sich um ein mittig angeordnetes Fadenkreuz, das als Justage-Kennzeichnung dient.
In dem in 3 rechten Well 12 ist als Kennzeichnung ein Maßstab 30 vorgesehen, der sich im Randbereich des Wells 12 befindet.
In 4 sind weitere Beispiele von Kennzeichnungen dargestellt. Wesentlich ist hierbei der erfinderische Gedanke, ein regelmäßiges Muster vorzusehen, das sich vorzugsweise über den gesamten Boden des Wells 12 erstreckt. Als Muster kann hierbei ein regelmäßiges durchgehendes Gittermuster, regelmäßig angeordnete Punkte, Kreuze o.dgl. vorgesehen sein.
Zur besseren Unterscheidbarkeit von Kennzeichnungen, beispielsweise gegenüber dem in dem Well vorhandenen Medium, können die Kennzeichnungen unterschiedliche Farben aufweisen. Insbesondere bei der Ausführungsform, bei der unterschiedliche Kennzeichnungen, wie beispielsweise in 3 dargestellt, in einen Well kombiniert sind, ist es vorteilhaft, für die einzelnen Kennzeichnungsarten unterschiedliche Farben vorzusehen.

Claims

Probenträger, insbesondere zur Untersuchung von chemischen und/oder biologischen Proben, mit mehreren durch eine Bodenplatte (16) verschlossenen Vertiefungen (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (16) im Bereich der Vertiefungen (12) eine Kennzeichnung (26,28,30) aufweist.
Probenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vertiefung (12) eines Probenträgers (10) durch die dazugehörige Kennzeichnung (26) eindeutig identifizierbar ist.
Probenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Vertiefung (12) eines Probenträgers (10) durch die dazugehörige Kennzeichnung (26) eindeutig identifizierbar ist.
Probenträger nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnung (30) als Maßstab ausgebildet ist.
Probenträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Maßstab (30) über die gesamte Breite bzw. den gesamten Durchmesser einer Vertiefung (12) verläuft.
Probenträger nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnung (26,28,30) im Randbereich der Vertiefung (12) angeordnet ist.
Probenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnung (28) als Justage-Kennzeichnung ausgebildet ist.
Probenträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Justage-Kennzeichnung (28) bezogen auf die Vertiefung (12) zentral angeordnet ist.
Probenträger nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Justage-Kennzeichnung (28) als Fadenkreuz ausgebildet ist.
Probenträger nach einem der Anspräche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnung (26,28,30) innerhalb eines Vertiefungs-Beobachtungsbereichs (20) vorgesehen ist.
Probenträger nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (16) zumindest im Bereich der Vertiefungen (12) transparent ist.
Probenträger nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnung (26,28,30) an einer Außenseite (24) der Bodenplatte (16) vorgesehen ist.
Probenträger nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnungen (26,28,30) durch Bedampfen, Ätzverfahren, Sandstrahlverfahren und/oder Belichtungsverfahren erfolgen.