DE3839162A1

DE3839162A1 - Apparatus for the automatic adjustment of a plurality of temperature states in molecular biological methods

Info

Publication number: DE3839162A1
Application number: DE19883839162
Authority: DE
Inventors: Arman Notghi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-11-19
Filing date: 1988-11-19
Publication date: 1990-05-23

Abstract

In the polymerase chain reaction (PCR) for example, in which a test substance is to be brought to a higher, medium and low temperature level, in each of which the substance must remain for a few minutes, in a waterbath device where appropriate about twenty-five times successively, the intention is to avoid the use of costly special apparatus. This is achieved by using a computer (e.g. home computer, personal computer) of a general type of construction as freely programmable electronic control means which is electrically connected via an interface part to a waterbath part whose temperature-controlled water is moved by means of a pump in a closed circulation in accordance with the input computer program through a heating station - for example an immersion boiler container - and is heated, and is cooled by drinking water, from the public drinking water supply, which is passed through in open circulation, the temperatures of the temperature-controlled water in the waterbath part being measured by a temperature sensor and passed by the interface part to the computer.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttäti gen Einstellung von vielfältigen Temperaturzuständen bei molekularbiologischen Verfahren, insbesondere bei der Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR).The invention relates to a device for automatic setting of various temperature conditions molecular biological methods, especially in the Polymerase chain reaction (PCR).

Im Zuge der weltweit fortschreitenden Entwicklung und Anwendung molekularbiologischer Verfahren werden immer stärker Geräte und Vorrichtungen zur Automatisierung von arbeitsaufwendigen, sich wiederholenden Temperierroutinen im Labor benötigt, die eine Untersuchungssubstanz schnellen Temperaturänderungen unterwerfen.In the course of the worldwide advancing development and Molecular biological methods are always applied stronger devices and devices for the automation of labor-intensive, repetitive tempering routines needed in the laboratory, which can quickly accelerate a test substance Subject to changes in temperature.

Bei der Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR) ist beispielsweise eine Untersuchungssubstanz in einer Wasserbadeinrichtung etwa fünfundzwanzigmal hintereinander auf eine höhere, mittlere und tiefe Temperaturstufe zu bringen, in welcher die Substanz jeweils einige wenige Minuten verbleiben muß. Von der Firma bio-med, Gesellschaft für Biotechnologie und Medizintechnik mbH, 8729 Theres, Bundesrepublik Deutsch land, wird beispielsweise für diesen Zweck ein "PCR-Pro zessor" genanntes geschlossenes Gerät zu einem Preis von etwa DM 20 000,- angeboten, in dessen Innerem cirka 12 l destilliertes Wasser in drei verschiedenen Behältern mit drei wählbaren Temperaturen untergebracht sind. Die drei verschiedenen Wasserbehälter sind mit eigenen Temperatur fühlern, drei Tauchsiedern, Kühlaggregaten, Elektronik, Pumpen und beschränkten Programmierteilen ausgestattet, was einen recht hohen Bauaufwand und hohen Gestehungspreis er gibt. For example, in the polymerase chain reaction (PCR) a test substance in a water bath facility about twenty-five times in a row to a higher, bring medium and low temperature level, in which the substance must remain for a few minutes at a time. From the company bio-med, society for biotechnology und Medizintechnik mbH, 8729 Theres, Federal Republic of German For example, a "PCR Pro closed device at a price of about DM 20,000, - on the inside, about 12 l distilled water in three different containers with three selectable temperatures are housed. The three Different water tanks are at their own temperature sensors, three immersion heaters, cooling units, electronics, Pumps and limited programming parts equipped what a very high construction cost and high cost price gives.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dem gleichen Zweck dienende, aber wesentlich einfacher auf gebaute Vorrichtung zu schaffen, die in den jeweiligen Labors unter Verwendung der bereits vorhandenen Computer allgemeiner Bauart selbst herstellbar ist und deren Geste hungspreis bei etwa einem Viertel des Gestehungspreises des bekannten Geräts liegt.The invention has for its object one serving the same purpose, but much easier built device to create in each Laboratories using existing computers general construction itself can be produced and its gesture price at about a quarter of the cost price of the known device.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung durch Ver wendung eines Computers (z. B. Homecomputer, Personalcomputer) allgemeiner Bauart als frei programmierbares elektronisches Steuerungsmittel, der über ein Interface-Teil (Schnittstelle) mit einem Wasserbadteil elektrisch verbunden ist, dessen Temperierwasser entsprechend dem eingegebenen Computerpro gramm in geschlossenem Kreislauf mittels einer Pumpe durch eine Aufheizstation - etwa ein Tauchsiederbehältnis - bewegt und aufgeheizt und durch in offenem Kreislauf hindurchgelei tetes Trinkwasser aus dem öffentlichen Trinkwasserversor gungsnetz abgekühlt wird, wobei die Temperaturwerte des Tem perierwassers im Wasserbadteil durch einen Temperaturfühler gemessen und über das Interface-Teil zum Computer geleitet werden.This object is achieved according to the invention by Ver use of a computer (e.g. home computer, personal computer) general design as freely programmable electronic Control means which via an interface part (interface) is electrically connected to a water bath part, the Tempering water according to the entered computer pro in a closed circuit by means of a pump a heating station - such as an immersion heater - moves and heated and passed through in an open circuit Drinking water from the public drinking water supply cooling network is cooled, the temperature values of Tem perierwasser in the water bath section by a temperature sensor measured and routed to the computer via the interface part will.

Zweckmäßig ist eine Entkalkungseinrichtung - vorzugsweise eine mit Dauermagneten ausgestattete und stromlos arbeitende - für das hindurchgeleitete Trinkwasser vorgesehen.A descaling device is useful - preferably one equipped with permanent magnets and working without current - intended for the drinking water passed through.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Vorrichtung an hand eines Funktionsschemas näher erläutert.Below is an embodiment of the device hand of a functional diagram explained in more detail.

Das Wasserbadteil umfaßt ein wassergefülltes Behältnis, in dem die Reaktionsgefäße RG untergebracht sind. Das Wasserbad behältnis ist über zwei Durchtrittsöffnungen an einen ge schlossenen Kreislauf angeschlossen, in dem eine Pumpe und ein Tauchsiederbehältnis eingeschaltet sind. The water bath part comprises a water-filled container in which the reaction vessels RG are housed. The water bath is connected via two openings to a closed circuit in which a pump and an immersion heater are switched on.

In die Wasserleitung zwischen Tauchsiederbehältnis und Wasserbadbehältnis wird über ein Magnetventil M ein Leitungs wasseranschluß LW eingebaut, über welchen Trinkwasser aus dem öffentlichen Trinkwassernetz mittels des Magnetventils M nach Bedarf zugeführt werden kann. Die gleiche Menge zuge führten Wassers läuft dann über den Abfluß AB ab.In the water pipe between the immersion heater and water bath tank a line water connection LW is installed via a solenoid valve M , through which drinking water can be supplied from the public drinking water network by means of the solenoid valve M as required. The same amount of supplied water then runs from the drain AB .

In dem Wasserbadbehältnis ist außerdem noch ein Temperatur fühler T angeordnet, der in elektrischer Verbindung mit einem Interface-Teil (Schnittstelle) steht.In the water bath container is also a temperature sensor T is arranged, which is in electrical connection with an interface part (interface).

Das Interface-Teil ist mit dem Wasserbadteil einerseits und andererseits mit einem Computer herkömmlicher Bauart elektrisch verbunden.The interface part is with the water bath part on the one hand and on the other hand, electrically with a conventional computer connected.

Die beschriebene Vorrichtung erlaubt somit eine freie Pro grammierung des Computers in beliebigem Umfang und eine Auf wärmung des Temperierwassers mit Hilfe eines einfachen Tauch siederbehältnisses und eine Abkühlung durch einfache Zu fuhr und Hindurchleitung von Trinkwasser aus der öffentlichen Trinkwassserversorgung.The device described thus allows a free pro programming the computer to any extent and an on heating of the tempering water with the help of a simple immersion boiler and cooling by simple addition drove and lead drinking water from the public Drinking water supply.

Hierfür werden nur wenige und einfach gestaltete Bauteile benötigt, die dennoch eine hohe Reproduzierbarkeit bei der Verfahrensanwendung ergeben.There are only a few and simply designed components for this needed, which nevertheless has a high reproducibility in the Process application result.

Claims

1. Device for the automatic adjustment of diverse temperature conditions in molecular biological processes, in particular in the polymerase chain reaction (PCR), characterized by

- Use of a general-purpose computer (e.g. home computer, personal computer) as a freely programmable electronic control means,
- which is electrically connected to a water bath part via an interface part (interface),
- Its tempering water according to the computer program entered in a closed circuit by means of a pump through a heating station - such as an immersion boiler - moved and heated and
- is cooled from the public drinking water supply network by drinking water conducted through it in an open circuit,
- The temperature values of the tempering water in the water bath part measured by a temperature sensor and passed to the computer via the interface part.

2. Device according to claim 1, characterized by a descaling device - preferably one equipped with permanent magnets and working without current - for what is passed through Drinking water.