DE29711028U1

DE29711028U1 - Vorrichtung zum Halten, Handhaben und Temperieren von Gefäßen

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Publication number: DE29711028U1
Application number: DE29711028U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Steinbrenner Bernd Dr De
Priority date: 1997-06-25
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 1997-09-11
Anticipated expiration: 2007-06-26

Description

Vorrichtung zum Halten, Handhaben und Temperieren von Gefäßen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten, Handhaben und Temperieren von Gefäßen, insbesondere für den Laborbedarf, wie z.B. Probenröhrchen, Reaktionsgefäßen, Gefäßen mit Schraub- oder Schnappdeckeln etc. m praktisch jedem biologischen oder medizinischen Labor werden Analysen in Gefäßen mit Schraub- oder Schnappdeckeln durchgeführt oder Zellsuspensionen, Probenlösungen u.a. in solchen gelagert oder bearbeitet. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Gegenstände dergestalt gehalten werden, daß sie in Aufhahmeöffiiungen einer Halterungen so fest sitzen, daß ein Öffnen und Schließen von Gefäßen mit Schraub- oder auch Schnappdeckeln mit einer Hand möglich ist. Insbesondere bei biochemischen und molekularbiologischen Arbeiten müssen die Proben zudem während der Handhabung gekühlt oder temperiert werden.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Aufhahmeöffhungen in ihrer Form und Abmessung der Außenkontur der aufzunehmenden Gegenstände so angepaßt, daß diese über einen möglichst großen Bereich ihrer Außenfläche insbesondere des unteren Bereiches eng an der Wandung der Aufhahmeöfßiungen anliegen., um eine optimale Wärmeübertragung zu erreichen. Dabei wird auch die Eigenelastizität der Gegenstände genutzt, um zu erreichen, daß diese mit einer Haltekraft gehalten werden, die ausreicht, den Gefaßdeckel mit einer Hand zu öffnen und zu schließen. Damit ist die Handhabung insbesondere bei größeren Probenzahlen gegenüber den bisher üblichen Halterungen stark vereinfacht. Außerdem ist eine optimale Wärmeübertragung zwischen Gegenständen und Halterung gegeben. Von besonderem Vorteil ist es, die Halterung als Metallblock auszubilden, der vorzugsweise rasterformig angeordnete Aufhahmeöffhungen für Gegenstände aufweist. Von besonderem Vorteil ist dabei eine Übereinstimmung bzw. Kompatibilität mit dem gängigen 8x12 Raster des Mikrotiterplattenformates. Durch das Eigengewicht und die Standfestigkeit einer solchen Metallhalterung wird das Arbeiten sehr erleichtert und zudem der Verlust wertvoller Proben durch ein Herausfallen von Gefäßen verhindert. Außerdem kann auch kein Eiswasser in die beim Arbeiten geöffneten Gefäße eindringen, wie es häufig geschieht, wenn solche Gefäße direkt auf Eis gelegt werden. Die gute Wärmeleitfähigkeit des Metalls sorgt für eine sehr schnelle und äußerst gleichmäßige Abkühlung/Erwärmung sämtlicher eingesetzter Probengefäße. Aufgrund der Klemmkraft wird ein Herausfallen der Probengefäße beim Tragen oder Transportieren der bestückten Halterung ebenfalls verhindert. Auch ein unbeabsichtigtes Herausziehen beim Arbeiten, zum Beispiel mit einer Pipette, was

insbesondere bei den neuerdings für PCR-Arbeiten verwendeten sehr kleinen 0,2 ml-Gefaßen recht häufig passiert, ist dadurch ausgeschlossen.

Die vorgeschlagene Halterung eignet sich wie dargelegt hervorragend zum Kühlen von Probengefäßen und muß dazu lediglich auf eine kalte Unterlage wie etwa eine Kühlplatte oder ein Eisbad gelegt werden. Die bisher üblichen Halterungen aus Kunststoff sind für diese Zwecke dagegen nicht verwendbar. Durch die Klemmung der Probengefäße in den Aufhahmeöffhungen der neuen Halterung sind die Probengefäß jederzeit optimal für eine Bearbeitung ausgerichtet, können nicht herausfallen und es kann auch kein Wasser in die Probengefäße eindringen. Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Aumahmeöfmungen auch nach unten hin eine Öffnung aufweisen. Dadurch ist gewährleistet, daß insbesondere das untenliegende Ende eines Probengefäßes unabhängig von seiner Form optimal gekühlt wird, da es mit Eis- bzw. Eiswasser in Kontakt kommt, wenn die Halterung auf ein Eisbad gelegt wird. Gleichzeitig kann durch diese untere Öffnung auch Luft entweichen, wenn von oben ein dicht an der Wandung der Aumahmeöffhung anliegendes Probengefaß eingeführt wird. Die Bildung eines nachteiligen wärmeisolierenden Luftpolsters zwischen Probengefaß und Wandung der Aufhahmeöffiiung wird dadurch zuverlässig verhindert. Auch können sich keine Schmutzablagerungen in den Aumahmeöffiiungen bilden, zudem ist auch eine leichte Reinigung der Halterung bzw. der Aumahmeöffiiungen möglich. In einer weiteren Ausführungsform weist eine solche Halterung Aufhahmeöffhungen auf, die sich voneinander unterscheiden, zum Beispiel hinsichtlich ihrer Weite, ihrer Innenkontur, ihrer Tiefe oder ihrer Anordnung.

Auch eine Stapelbarkeit der Halterungen ist vorteilhaft, dazu können verschiedenartige, aus der Technik bekannten miteinander korrespondierende Elemente an Ober- bzw. Unterseite einer Halterung vorgesehen sein. Auch Griff- oder Kennzeichnungselemente können - zum Beispiel seitlich als auswechselbare Inlays - vorgesehen sein. Diese können beschriftbar sein zur Identifizierung von Proben bzw. Halterung. Um bei der Handhabung tief- oder tiefstgefrorener Halterungen Frostschäden an den Fingern zur vermeiden, sollten sie aus aus Kunststoff oder einem anderen wärmeisolierenden Werkstoff bestehen.

Zusätzlich kann eine solche Halterung fünktioneller oder integraler Bestandteil eines Systems zur Temperierung von Proben sein, zum Beispiel als kompaktes und platzsparendes Arbeitsplatzsystem. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht ein solches System aus

einem Isolierbehälter, der mit Wasser, Eis oder einem anderen temperierbaren Medium gefüllt werden kann. Eine Halterung 1 kann in einen solchen Behälter eingesetzt werden. Von Vorteil ist dabei, wenn die Halterung relativ zum Behälter vertikal so weit beweglich ist, daß sie zwar jederzeit im Kontakt mit Eis bzw. Eiswasser steht, aber nicht vollständig untertaucht. Selbstverständlich kann auch .eine Möglichkeit vorgesehen sein, daß der Spielraum »dieser Vertikalbewegung vom Anwender je nach Bedarf eingestellt werden kann. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Isolierbehälter mehrere Stufen zur Aufnahme unterschiedlich dicker Halterungen auf. Wenn die Halterungen sich sowohl bezüglich ihrer Dicke als auch ihrer Außenmaße unterscheiden, kann auf diese Weise eine einheitliche Arbeitshöhe eingehalten werden, wie in Abb. 4 verdeutlicht. Alternativ kann ein solcher Behälter auch als einfaches Formteil aus wärmeisolierendem Material (zum Beispiel Styropor) ausgebildet sein, in welches eine vorgekühlte oder vorgewärmte Halterung eingesetzt wird. Aufgrund der Masse der Halterung läßt sich auf diese einfache Weise eine für viele Anwendungen ausreichende Temperierung von Proben erreichen, die zudem sehr kostengünstig ist.

Weiter wird vorgeschlagen, die Halterung mit Elementen zum Halten oder Führen einer Abdeckung zu versehen, die zum Beispiel dazu dienen kann, Proben vor Licht und Verschmutzung zu schützen oder zu verhindern, daß die Deckel von Probengefaßen bei Erhitzen aufspringen.

Im folgenden soll das allgemeine Wirkprinzip der Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Dabei zeigen

Fig. 1 Aufhahmeöffhungen als Bohrungen mit weiter oberer und enger unterer Öffnung im Schnitt. Links Aufhahmeöffhung als zylindrische Bohrung, rechts eine bevorzugte Ausführungsform mit sich konisch verjüngender Bohrung,

Fig. 2 Beispielhafte Anordnung von Aufhahmeöfmungen im Schnitt mit aufgesteckter bzw. aufgeschobener Klemmvorrichtung oder Abdeckung,

Fig. 3 Halterungen gestapelt, mit Klammerelement zusammengehalten,

Fig. 4 Isolierbehälter zur Aumahme unterschiedlich großer Halterungen mit Reservoir für Temperiermedium -

Bezugszeichenliste

1 Halterung
V-

Y" Halterungen mit unterschiedlicher Dicke und Außenmaßen

2 Aufnahmeöffnung

3 Gegenstand

4 untere Öffnung der Aufnahmeöffnung 2

5 Abdeckung/Klemmvorrichtung

6 (Isolier)behälter mit Eisreservoir

7 Eis

8 Verbindungselement

9 Stufen

10 Deckel

11 Führung

12 Isolierständer

13 isolierendes Einlegeteil

Fig. 1 zeigt bevorzugte Ausführungen der Aufnahmeöffnungen 2, wobei diese je nach Form der aufzunehmenden Gegenstände gestaltet sein können. Die Aufgabe des Haltens und engen Kontaktes der Gegenstände mit den Wandungen der Aufnahmeöffnungen wird im wesentlichen durch die Form, den Durchmesser und die Tiefe der Aufnahmeöfmungen erzielt.

Fig. 2 zeigt eine bestückte Halterung 1 mit einer Abdeckung 5, die vorzugsweise eng auf der Oberseite der Gegenstände3 aufliegt und verhindert, daß diese herausfallen, verschmutzen und ihre Deckel 10 bei Erwärmung aufspringen. Eine solche Abdeckung 5 kann zum Beispiel als Schiebedeckel in einer Führungschiene 11 laufen oder auch von oben eingeklipst bzw. als Klappdeckel ausgebildet sein.

J -

Fig. 3 zeigt bestückte Halterungen 1 in gestapelter Anordnung, wobei ein Klammerelement 8 in die Führungsnut 11 eingreift und einen vertikalen Zusammenhalt bewirkt.
Wie in Fig. 4 dargestellt, können die Halterungen 1 auch Bestandteil eines Systems zur Temperierung und Kühlung von Proben sein. Dazu werden die Halterungen 1 in einen Isolierbehälter 6 eingesetzt, der mit Eis 7 gefüllt werden kann. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Behälter 6 mehrere Abstufungen 9 aufweist, so daß auch die Oberkante unterschiedlich dicker Halterungen 1 '-1'" immer auf dem selben Niveau zu liegen kommen. Im einfachsten Fall läßt sich dies dadurch erreichen, daß die Außenmaße der Halterungen Y-Y" bei dickeren Halterungen kleiner sind als bei dünneren. Auf diese Weise liegen die dünnsten Halterungen auf der obersten Stufe des Behälters 6 auf, die dicksten Halterungen 1 dringen am weitesten ein. Die Handhabung wird dadurch erleichtert; außerdem ist die Halterung unabhängig von ihrer Dicke bestmöglich rundum wärmeisoliert. In jedem Fall sollte der vertikale Spielraum einer Halterung 1 im Behälter 6 so bemessen sein, daß sie auf dem zunächst gefrorenen Eis direkt aufliegt und beim Tauen des Eises dem sinkenden Flüssigkeitsspiegel soweit folgen kann, daß sie jederzeit mit dem Eis-Wassergemisch in direkten Kontakt steht, ohne darin zu versinken.

Selbstverständlich kann auch ein entsprechend gestalteter Isolierständer 12 verwendet werden, um vortemperierte Halterungen 1 möglichst lange auf der gewünschten Temperatur zu halten. Fig. 5 zeigt einen einfach und kostengünstig herzustellenden Isolierständer 12. Auch können ein oder mehrere entsprechend dimensionierte Einlegeteile (im einfachsten Fall eine Platte aus vorzugsweise wärmeisolierendem Material) verwendet werden, um aus einem Eisbad einen einfachen Isolierständer zu machen. Durch Herausnehmen dieser Einlegeteile kann der Isolierständer jederzeit wieder in ein Eisbad umfunktioniert werden.

Claims

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Halten und Temperieren von Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände in Aumahmeöfmungen eng sitzend oder klemmend gehalten werden, wobei die Aumahmeöfmungen mindestens eine zweite, vorzugsweise nach unten zeigende kleinere Öffnung aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aumahmeöfmungen einer Halterung in ihrer Innenkontur, Weite und Tiefe so gestaltet bzw. bemessen sind, daß unter

Ausnützung der Materialelastizität der Gegenstände ein möglichst großflächiger und enger Kontakt zwischen den Wandungen von Gegenstand und Aufnahmeöffiiung hergestellt wird und Gegenstände auch dann aufgenommen und klemmend gehalten werden, wenn sie sich hinsichtlich Außenkontur und Außenabmessungen unterscheiden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung aus Metall besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Halterungen vertikal stapelbar sind und untereinander lösbar verbunden werden können.

5. Vorrichtung nach Ansprach 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halterung mehrere hinsichtlich Innenkontur, Weite, Tiefe oder Raster der Anordnung unterschiedliche Aumahmeöffnungen aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung Elemente zum Halten bzw. zur Führung einer Abdeckung aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung direkt auf der Oberseite der Gegenstände aufliegt und ein Aufspringen ihrer Deckel verhindert.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung Elemente zum Greifen oder Kennzeichnen aufweist.

9. Vorrichtung zur Aufnahme und zum Temperieren von Halterungen 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Elemente zur Aufnahme unterschiedlich großer Halterungen aufweist.

10. Vorrichtung nach Ansprach 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese Elemente Absätze oder Stufen sind.

11. Vorrichtung nach Ansprach 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Behälter mit wärmeisolierenden Wandungen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter einen Reservoirraum zu Aufnahme eines warmen oder kalten Mediums aufweist.

13. Vorrichtung nach Ansprach 9-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen 1 in einer solchen Vorrichtung auf diesem Medium aufliegen bzw. ein solches vertikales Spiel haben, daß sie jederzeit in das Temperiermedium eintauchen, ohne jedoch vollständig unterzutauchen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Reservoirraum durch ein oder mehrere vorzugsweise herausnehmbare Einlegeteile aus vorzugsweise wärmeisolierendem Material ausgefüllt werden kann.