DE60028413T2

DE60028413T2 - Mehrgefässplatte und herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE60028413T2
Application number: DE60028413T
Authority: DE
Inventors: Karl-Andreas Moll; Roland Beck
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 1999-12-23
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2020-12-22
Also published as: JP4602623B2; EP1239960B1; AU2453101A; DE60028413D1; JP2003518248A; EP1239960A1; EP1110611A1; ATE327829T1; WO2001045844A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Mikrotitertestplatte. Des Weiteren betrifft diese Erfindung eine besondere Mikrotitertestplatte, die in Verbindung mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann.
Allgemeiner Stand der Technik
Testplatten mit mehreren Mulden, auch Mikrotiterplatten oder Mikrotitertestplatten genannt, sind bekannt und werden häufig für Tests unter Beteiligung von biologischen oder biochemischen Materialien verwendet. Mikortitertestplatten wurden in zahlreichen Patentschriften, einschließlich US-A-4,948,442, US-A-3,540,856, US-A-3,540,857, US-A-3,540,858, US-A-4,304,865, US-A-4,948,564, US-A-5,620,663, US-A-5,464,541, US-A-5,264,184, WO 97/41955, WO 95/22406, EP-A-0645187 und EP-A-0098534 beschrieben.
Ausgewählte Mulden in der Mikrotitertestplatte können zum Inkubieren von entsprechenden Mikrokulturen oder zum Abtrennen von biologischem oder biochemischem Material, gefolgt vom weiteren Verarbeiten zum Ernten des Materials verwendet werden. Jede Mulde weist ein Filtermittel auf, durch welches das Fluid beim Anlegen eines Vakuums auf einer Seite der Platte in jeder Mulde durch den Filter herausgedrückt wird, um Feststoffe, wie in der Mulde eingefangene Bakterien und dergleichen zurück zu lassen. Das Filtermittel kann auch als Membran wirken, durch welche bestimmte Materialien in der Testprobe im Filtermittel selektiv gebunden oder auf andere Weise zurück gehalten werden. Das zurück gehaltene Material kann anschließend durch ein weiteres Lösungsmittel geerntet werden. Die aus den einzelnen Mulden durch das Filtermittel herausgedrückte Flüssigkeit, kann in einem herkömmlichen Sammelgefäß aufgefan gen werden, wobei in diesem Fall die Flüssigkeit nicht weiter verarbeitet werden muss, oder alternativ dazu kann die Flüssigkeit wie in US-A-5,464,541 und EP-A-0098534 offenbart aus den einzelnen Mulden in einzelnen Sammelbehältern aufgefangen werden.
Bis vor kurzem wurden Mikrotiterplatten verwendet, die einer standardisierten Größe von 85,47 × 127,76 mm mit jeweils 12 Reihen zu 8 Mulden entsprechen. Viele teuere Automationseinrichtungen wurden für diesen Standard konstruiert. Jedoch ist es nun erwünscht, die Produktivität einer derartigen automatischen Probennahme zu erhöhen. Dies sollte vorzugsweise auf kosteneffizientestem Weg erzielt werden, und es wurde vorgeschlagen, die Größe der Mikrotitertestplatte annähernd beizubehalten, jedoch die Anzahl an Mulden darin zu erhöhen. Dies würde minimale Veränderungen in den Automationseinrichtungen erfordern.
Verschiedene Verfahren sind zur Herstellung einer Mikrotiterplatte bekannt. Diese Verfahren sind typischerweise zur Herstellung von standardmäßigen Mikrotitertestplatten mit 96 Mulden konzipiert. Zum Beispiel können derartige Platten als mehrschichtige Strukturen hergestellt werden, die eine einzelne Lage Filtermaterial einschließen, das derart angeordnet ist, dass es die Bodenöffnungen aller Mulden bedeckt, wobei das Filtermaterial mit der Peripherie von einer oder mehreren der Muldenöffnungen verbunden ist. Eine derartige Struktur kann ein als „Übersprechung" bezeichnetes Problem erleiden, durch welches sich Fluida von benachbarten Mulden z.B. durch Kapillarwirkung, Schwerkraft oder Anlegen von Druck vermischen.
Wie in US-A-4,304,865 offenbart, schließt eine mehrschichtige Mikrotiterplatte einen im Wesentlichen unnachgiebigen Kulturboden ein, der mit Mulden mit überstehenden Kanten oder Randzonen versehen ist, die die breiteren Öffnungen mit den Mulden verbinden, wobei die Inkubation erzielt wird, während der Kulturboden „umgedreht" gehalten wird, d.h. die Randzonen sich unter der Lage befinden. Zum Ernten von Material aus derartigen Mulden wird eine Filterpapierlage auf dem oberen Teil aus einem im Wesentlichen unnachgiebigen Ernteboden mit einer ähnlichen Anzahl Mulden angeordnet, die jeweils derart angeordnet und bemessen sind, dass sie einen engen Schiebesitz in Bezug auf die Peripherie der Randzone einer entsprechenden Mulde im Kulturboden bereitstellen. Letzterer wird dann gegen den Ernteboden gepresst, um die Randzonen in die Mulden im Letzteren zu drücken, wodurch Filterscheiben aus dem Filterboden gestanzt werden. Ein derartiger Stanzvorgang kann auch durchgeführt werden, indem ein unbenutzter Kulturboden gegen den Ernteboden gepresst wird. Der Ernteboden mit den Filterscheiben kann dann gegen den das inkubierte Material tragenden Kulturboden gepresst werden. Ein auf die Bodenfläche des Erntebodens angelegtes Vakuum zieht Fluid aus den Kulturbodenmulden durch die jeweiligen Filterscheiben. Diese Technik des Ausschneidens der Filterlage, während sie über den Mulden liegt, ist dahingehend nachteilig, dass während des Ausschneidevorgangs gebildeter Staub zwischen den Wänden der Mulde und dem Filtermedium eingefangen wird, was eine schlechte Abtrennungsleistung verursachen kann. Es wird gemäß US-A-4,948,442 gelehrt, dass eine derartige Mikrotiterplatte zur „Übersprechung" neigt.
Demzufolge schlägt die letztere US-Patentschrift ein Herstellungsverfahren vor, in welchem die Mulden eines Kulturbodens und eines Erntebodens mit einer dazwischen liegenden, sich über die Öffnungen der Mulden erstreckenden Filterlage verschweißt werden. Jedoch löst dieses Verfahren immer noch nicht das Problem der Übersprechung. Insbesondere reicht möglicherweise das Verschweißen nicht dazu aus, eine das Vermischen von Fluida von nebeneinander liegenden Mulden verursachende Kapillarwirkung zu vermeiden. Außerdem wird dieses Problem mit eine hohe Anzahl Mulden pro Flächeneinheit aufweisenden Mikrotiterplatten sogar noch verstärkt.
Es könnte auch erwogen werden, die Mikrotiterplatte herzustellen, indem eine Anordnung von Mulden, die derart miteinander verbunden sind, dass sie gegenüberliegende Einlass- und Auslassöffnungen aufweisen, bereitgestellt, ein der Öffnung der Mulden entsprechendes Filtermittel aus einer Filterlage ausgeschnitten und das Filtermittel in die einzelnen Mulden der Mikrotiterplatte eingesetzt wird. Dieses Verfahren wäre jedoch dahingehend nachteilig, dass es schwierig zu automatisieren ist, da die Handhabung der einzelnen Filtermittel kompliziert und beschwerlich ist, wodurch eine anspruchsvolle und teuere Ausstattung erforderlich wird. Außerdem würden der Komplexitätsgrad und das Risiko des Versagens während der Herstellung wesentlich zunehmen, wenn die Menge an Mulden pro Fläche zunimmt. WO 98/55233 offenbart das Ausstanzen und Einsetzen von Filterscheiben aus einer Filterlage in eine Erntebodenplatte mit einem konischen Abflussschacht.
Demzufolge ist es erwünscht, ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Mikrotiterplatten zu finden, wobei das Verfahren vorzugsweise bequem und billig ist, Mikrotiterplatten mit einer hohen Anzahl Mulden pro Flächeneinheit herstellen kann und die Mikrotiterplatten vorzugsweise ein reduziertes Problem des Übersprechens und eine gute Abtrennleistung aufweisen.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung weist eine Mikrotitertestplatte mehrere miteinander verbundene Probenbehälter auf. Jeder Probenbehälter weist eine oder mehrere das Innere des Probenbehälters umschließende Seitenwände und eine Bodenwand mit einer Auslassöffnung und einem gegenüberliegenden oberen Ende, das offen ist und eine Einlassöffnung definiert, auf. Die Mikrotiterplatte wird aus einem ersten und ei nem zweiten Teil hergestellt. Das erste Teil weist mehrere miteinander verbundene Mulden auf, und das zweite Teil weist eine entsprechende Anzahl und Anordnung an mehreren miteinander verbundenen Ausflussrohren auf. Jede der Mulden des ersten Teils weist eine oder mehrere das Innere der Mulde umschließende Seitenwände auf, und jede der Mulden weist ein oberes Ende, das offen ist und die Einlassöffnung der Probenbehälter definiert, und eine gegenüberliegende Bodenöffnung auf. An ihrer Bodenöffnung ist jede der Mulden mit dem zweiten Teil verbunden. Typischerweise sind die Mulden röhrenförmig, jedoch können sie auch den Querschnitt einer anderen Form parallel zur Ebene der Bodenöffnungen aufweisen. Des Weiteren kann die Größe des Querschnitts in Axialrichtung der Mulden variieren.
Jedes der Ausflussrohre des zweiten Teils schließt an seinem ersten Ende eine Öffnung ein, die die Auslassöffnung eines Probenbehälters definiert, nachdem die beiden Teile unter Bildung der Mikrotiterplatte miteinander verbunden wurden. Das erste Ende des Ausflussrohrs definiert auch die Bodenwand des Probenbehälters. Gegenüber dem ersten Ende ist das zweite Ende durch das freie Ende des Ausflussrohrs definiert. Gemäß einer besonderen Ausführungsform in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung können die Ausflussrohre an ihrem ersten Ende mit einer oder mehreren Wänden versehen sein, die eine zum Aufnehmen der Filtermittel geeignete obere Öffnung umschließen. Diese Wände erstrecken sich in Axialrichtung weg vom zweiten Ende der Ausflussrohre. In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verjüngen sich die Ausflussrohre zu ihrem zweiten Ende hin und können von einer Manschette umgeben sein, die sich koaxial vom ersten Ende erstreckt.
Das erste und das zweite Teil werden im Allgemeinen aus einem thermoplastischen Material geformt und können durch Spritzguss hergestellt werden. Typischerweise schließen die verwendbaren thermoplastischen Materialien Polystyrole, Polyvinylchlorid (einschließlich Homo- und Copolymere davon), Polyethylene und Polyvinylidenchlorid ein.
Eine Filterlage ist derart auf der Seite des ersten Teils angeordnet, dass sich die Filterlage über jede der Mulden des ersten Teils erstreckt. Vorzugsweise ist die Lage auf der Seite des ersten Teils angeordnet, die die Bodenöffnungen der Mulden aufweist. Weist das zweite Teil zum Aufnehmen von Filtermitteln geeignete obere Öffnungen am ersten Ende der Ausflussrohre auf, kann die Filterlage auf dieser Seite des zweiten Teils angeordnet werden und erstreckt sich dann über jede der oberen Öffnungen. Die Filterlage kann derart angeordnet werden, dass sie direkt über den Öffnungen der Mulden oder den oberen Öffnungen des zweiten Teils liegt, jedoch ist zwischen der Filterlage und den Öffnungen der Mulden oder den oberen Öffnungen des zweiten Teils vorzugsweise eine Stanzplatte bereitgestellt. Eine derartige Stanzplatte weist Öffnungen auf, die der Gestalt und Größe des gewünschten Filtermittels entsprechen, und die Stanzplatte passt genau über die Öffnungen der Mulden oder die oberen Öffnungen des zweiten Teils. Ein Stanzstempel kann dann die Öffnungen der Stanzplatte durchdringen, durch welchen das Filtermittel aus der Filterlage ausgeschnitten wird. Der Stanzstempel kann dann auch das Filtermittel in die Öffnungen der Mulden oder die oberen Öffnungen des zweiten Teils drücken. Werden die Filtermittel in die Öffnungen der Mulden eingesetzt, grenzen die Filtermittel entlang ihrer Peripherie an die Innenfläche der einen oder der mehreren das Innere der Mulden umschließenden Seitenwände. Werden die Filtermittel in die oberen Öffnungen des zweiten Teils eingesetzt, grenzen die Filtermittel vorzugsweise entlang ihrer Peripherie an die Innenfläche der die obere Öffnung sowie das erste Ende der Ausflussrohre umschließenden Seitenwände. Es ist auch möglich, die Filtermittel durch andere Schnitttechniken wie Laserschneiden oder Schneiden durch Wasserstrahl oder durch Bereitstellen von scharfen Kanten, die die Bodenöffnung der Mulden des ersten Teils oder die zum Aufnehmen von Filtermitteln geeignete obere Öffnung der Ausflussrohre des zweiten Teils eingrenzen, aus der Filterlage ausgeschnitten werden. In diesen Fällen ist keine Stanzplatte nötig und werden die Filtermittel ausgeschnitten, während sie sich auf den Mulden oder den Ausflussrohren befinden, und anschließend in die Bodenöffnungen der Mulden, oder falls bereitgestellt, in die oberen Öffnungen des ersten Endes der Ausflussrohre gepresst.
Die Begriffe „Filtermittel" und „Filterlage" in Verbindung mit dieser Erfindung bedeuten beliebige Mittel oder eine beliebige Lage, die das Abtrennen von einer oder mehreren Komponenten von einem Gemisch aus Komponenten bewirken kann/können. Zum Beispiel schließen die Begriffe „Filtermittel" und „Filterlage" Lagen, die eine Feststoffkomponente von der Flüssigkeit in einer Dispersion abtrennen können, sowie eine Membran oder Lage, die sich möglicherweise in Lösung befindende Komponenten durch deren selektives Binden abtrennen kann, ein. Die Filtermittel der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise Mittel, die die selektive Absorption, insbesondere von Nukleinsäuren und Proteinen, aus vollständige Pflanzen, tierische oder menschliche Zellen oder Teile davon enthaltenden Flüssigkeiten erlauben. Die Filterlage und Filtermittel in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung können einschichtige Lagen oder Mittel sein, sind jedoch mehrere Schichten umfassende Laminate. Zum Beispiel können die Filterlage und Filtermittel gemäß einer besonderen Ausführungsform ein Laminat aus einer Vorfilterschicht, einem Festphasenextrationsmedium, vorzugsweise in Form einer Membran, und einer porösen Trägerschicht sein. Die Filtermittel der vorliegenden Erfindung weisen typischerweise eine derartige Unnachgiebigkeit auf, dass sie sich während der Verwendung im Wesentlichen nicht verformen und im Wesentlichen an Stelle bleiben, sodass sie ihre Abtrennungsfunktion in der Mikrotitertestplatte ausüben können.
Erfindungsgemäß werden die mehreren Filtermittel in der Filterlage gemäß Merkmal (b) von Beispiel 1 vorgeformt. Der Begriff „vorgeformt in einer Filterlage" bedeutet, dass die Gestalt und Größe der mehreren Filtermittel im Wesentlichen in der Filterlage geformt werden, wobei jedoch die Filtermittel weiterhin in der Filterlage derart gehalten werden, dass sie sich während ihrer Handhabung nicht versehentlich von der Filterlage trennen. Das Vorformen der Filtermittel kann durch teilweises Ausschneiden der Filtermittel aus der Filterlage vor dem Anordnen der Filterlage auf einer Seite des ersten oder zweiten Teils durchgeführt werden. Ein derartiges Ausschneiden kann durch beliebige dem Fachmann bekannte Schneidemittel, einschließlich Ausschneiden durch Messer, Laser oder Wasserstrahl durchgeführt werden. Die Filtermittel werden in einer derartigen Weise ausgeschnitten, dass die Filtermittel mit der Filterlage an einem oder mehreren Punkten ihrer Peripherie verbunden bleiben. Der Begriff „an einem oder mehreren Punkten an der Peripherie verbunden bleiben" bedeutet, dass der Hauptteil der Peripherie der Filtermittel ausgeschnitten wird und nur ein kleiner Teil an der Peripherie nicht ausgeschnitten wird. Zumindest sollte der nicht ausgeschnittene Teil der Peripherie dazu ausreichen, die Filtermittel während der weiteren Handhabung bei der Herstellung der Mikrotiterplatte in der Filterlage zurück zu halten. Typischerweise reicht er dazu aus, das die Filtermittel an 1, 2, 3 oder 4 Punkten an deren Peripherie verbunden bleiben. Derartige Verbindungspunkte weisen typischerweise eine Größe von 0,1 mm bis 2 mm auf.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Filterlage ein Laminat aus einer Vorfilterschicht und einer porösen Trägerschicht mit einem dazwischen liegenden festphasigen Extrationsmedium. Die Filtermittel können durch Verschweißen durch Ultraschall der Vorfilterschicht und der porösen Trägerschicht miteinander an der Peripherie der Filtermittel in der Filterlage vorgeformt werden. Vorzugsweise werden die Vorfilterschicht und die poröse Trägerschicht an der vollständigen Peripherie der Filtermittel miteinander verschweißt. Demzufolge sind die vorgeformten Filtermittel dann aus dem Festphasenextrationsmedium zusammengesetzt, das von der Vorfilterschicht und der porösen Trägerschicht, die miteinander verschweißt sind, umschlossen ist. Derartige Filtermittel können anschließend von der Filterlage, wenn sie auf der Anordnung des Probenbehälters liegt, durch Ausstanzen der vorgeformten Filtermittel aus der Filterlage ohne wesentliche Staubbildung abgetrennt werden. Jedoch kann die Staubbildung während der Abtrennung der Filtermittel von der Filterlage auch durch teilweises Ausschneiden der vorgeformten Filtermittel an deren Peripherie, an welcher die Vorfilterschicht und die Trägerschicht miteinander verschweißt sind, weiter reduziert werden. Das zusätzliche teilweise Ausschneiden kann wie vorstehend beschrieben durchgeführt werden.
In einem inneren Festphasenextrationsmedium (SPE) kann eine Vielfalt an Formen wie Fasern, teilchenförmiges Material, eine Membran, anderes poröses Material mit hohem Oberflächenbereich oder Kombinationen davon vorliegen. Vorzugsweise liegt das SPE-Medium in Form einer Membran vor, die eine Fibrilmatrix und darin verstrickte sorptive Teilchen einschließt. Die Fibrilmatrix ist typischerweise eine offen strukturierte verwickelte Masse an Mikrofasern. Die sorptiven Teilchen bilden typischerweise den Wirkstoffmaterial. Der Begriff „Wirkstoff" bedeutet, dass das Material einen Analyt von Interesse einfangen und es entweder durch Adsorption oder Absorption halten kann. Die Fibrilmatrix selbst kann ebenfalls den Wirkstoff bilden, obwohl sie es typischerweise nicht tut. Weiterhin kann die Fibrilmatrix auch inaktive Teilchen wie Glasperlen oder andere Materialien zum Verbessern der Fließgeschwindigkeiten einschließen.
Die Vorfilterschicht ist ein poröses Material, das aus einer breiten Vielfalt an Materialien hergestellt werden kann. Typischerweise und vorzugsweise ist sie aus einem Vliesmaterial zusammengesetzt. Stärker bevorzugt ist sie ein Vliesgewebe von schmelzgeblasenen Mikrofasern. Derartige „schmelzgeblasene Mikrofasern" oder einfach „geblasene Mikrofasern" oder „BMF" sind gesonderte, feine, diskontinuierliche Fasern, die durch Extrudieren von Fluidfaser-bildendem Material durch feine Öffnungen in einer Matrize, Leiten des extrudierten Materials in einen Gastrom mit hoher Geschwindigkeit, um es abzuschwächen, und dann Verfestigen und Auffangen der Fasermasse hergestellt werden können. In bevorzugten Ausführungsformen schließt die Vorfilterschicht ein Vliesgewebe aus schmelzgeblasenen Polyolefinfasern, insbesondere Polypropylenfasern ein.
Die Vorfilterschicht weist vorzugsweise die folgenden Eigenschaften auf: eine Festigkeit von nicht größer als etwa 20 %; eine Dicke von mindestens etwa 0,5 Millimeter (mm) und ein Basisgewicht von mindestens etwa 70 Gramm pro Quadratmeter (g/m²). Wie hier verwendet, bedeutet Festigkeit die Menge an festem Material in einem vorgegebenen Volumen und wird unter Verwendung der Beziehung zwischen Gewicht- und Dickemessungen von Geweben berechnet. Das heißt, die Festigkeit ist gleich die Masse eines Gewebes dividiert durch die Polymerdichte dividiert durch das Volumen des Gewebes und ist als Prozentualität des Volumens angegeben. Die Dicke bedeutet das Maß des Vorfilters, durch welchen die Probe von Interesse fließt und ist in mm angegeben. Das Basisgewicht bedeutet Masse des Materials pro Flächeneinheit und ist in g/m² angegeben.
Die Trägerschicht kann aus einer breiten Vielfalt von porösen Materialien hergestellt werden, die den Fluss der Flüssigkeit durch die Probe von Interesse nicht merklich behindern. Das poröse Material ist typischerweise ein Material, das das Festphasenextrationsmedium während der Handhabung und Verwendung vor Abnutzung und Verschleiß schützen kann. Das Material ist ausreichend porös, um der flüssigen Probe Durchfluss zu erlauben, obwohl es nicht erlaubt, dass Teilchen, die im Festphasenextrationsmedium vorliegen könnten, die Probe kontaminieren. Vorzugsweise besteht die Trägerschicht aus einem Vliesmaterial. Typischerweise und vorzugsweise ähneln sich das Material des Vorfilters und der Trägerschicht bezüglich der Zusammensetzung sehr (im Gegensatz zur Struktur) und sind stärker bevorzugt gleich.
Die Vielzahl an vorgeformten Filtermitteln stimmt hinsichtlich Anordnung, Anzahl und Gestalt der Anordnung, Anzahl und Gestalt der Bodenöffnungen der Mulden oder der optionalen oberen Öffnungen auf dem zweiten Teil überein. Des Weiteren weisen die Filtermittel typischerweise eine derartige Größe auf, dass beim Anordnen der Filtermittel in den Bodenöffnungen der Mulden oder oberen Öffnungen des zweiten Teils die Peripherie der Filtermittel an die Innenfläche der Seitenwände der Mulden oder die Innenfläche der die oberen Öffnungen bildenden Seitenwände grenzt. Falls verwendet passt die Filterlage genau auf die Bodenöffnungen der Mulden oder die oberen Öffnungen des zweiten Teils und können die Filtermittel dann von der Filterlage abgetrennt und in die Öffnungen eingesetzt werden. Die Abtrennung der Filtermittel kann durch Pressen der Filtermittel in den Probenbehälter bewirkt werden, wodurch die Filtermittel von dem Rest der Filterlage abgerissen werden, oder alternativ dazu können die vorgeformten Filtermittel durch Ausschneiden und anschließendes oder gleichzeitiges Pressen der Filtermittel in die Bodenöffnungen der Mulden oder die oberen Öffnungen des zweiten Teils abgetrennt werden.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird der Rest der Filterlage, von welcher die Filtermittel abgetrennt wurden, entfernt und werden das erste und das zweite Teil dann miteinander verbunden. Das Verbinden der beiden Teile miteinander wird derart durchgeführt, dass das erste und das zweite Teil derart zusammengebracht werden, dass die Bodenöffnungen der Mulden gegenüber dem oberen ersten Ende der Ausflussrohre des zweiten Teils liegen. Beide Teile werden miteinander verbunden, indem jede der Mulden des ersten Teils in einer irreversiblen und dauerhaften Weise mit jedem der Ausflussrohre des zweiten Teils verbunden wird. Der Begriff „irreversibel und dauerhaft" bedeutet, dass die beiden Teile nicht mehr voneinander abgetrennt werden, ohne die Mikrotiterplatte zu beschädigen. Das Verbinden der beiden Teile miteinander wird des Weiteren in einer derartigen Weise erzielt, dass jeder der mehreren geformten Probenbehälter, die miteinander verbunden sind, jeweils in Bezug aufeinander versiegelt sind. Ein bevorzugtes Mittel zum Verbinden der Mulden mit den Ausflussrohren schließt Wärmebinden und insbesondere Ultraschallverschweißen ein. Werden die Mulden und Ausflussrohre durch Wärme miteinander verbunden, kann die Bodenöffnung der Mulden des ersten Teils mit einer Vertiefung und einer Erhöhung abgegrenzt werden. Das erste Ende der Ausflussrohre wird dann mit der gegensätzlichen Vertiefung und Erhöhung versehen. Alternativ dazu können die Mulden durch gegenseitiges Eingreifen von mechanischen Mitteln, die derart ineinander schnappen, dass sie ohne Beschädigen der geformten Mikrotiterplatte nicht voneinander getrennt werden können, mit den Ausflussrohren verbunden werden. Darüber hinaus können die Mulden an die Ausflussrohre geklebt oder an die Ausflussrohre geformt werden. Im letzteren Fall würde nach dem Eingriff des ersten und des zweiten Teils ineinander eine kleine Öffnung zurück bleiben, die jeden der Probenbehälter in der Nähe der Grenzfläche zwischen den Ausflussrohren und den Mulden eingrenzt. Diese Öffnung wird dann anschließend durch Spritzguss mit einem thermoplastischen Polymer gefüllt.
Nachdem die beiden Teile miteinander verbunden wurden, wird eine Mikrotiterplatte erhalten, die miteinander verbundene Probenbehälter umfasst. Jeder der geformten Probenbehälter weist eine oder mehrere Seitenwände, die das Innere des Probenbehälters umschließen, ein oberes Ende, das offen ist und eine Einlassöffnung definiert, und eine gegenüber liegende Bodenwand, die eine von einem Ausflussrohr umschlossene Auslassöffnung aufweist auf. Die Bodenwand des Probenbehälters mit der Auslassöffnung wird durch das erste Ende der Ausflussrohre gebildet, und die Einlassöffnung wird durch das offene obere Ende der Mulden des ersten Teils gebildet. Die Filtermittel grenzen an die Bodenwand und entlang ihrer Peripherie an die Innenfläche der einen oder mehreren Seitenwände, die das Innere des Probenbehälters umschließen.
Der Probenbehälter kann des Weiteren ein Band enthalten, das eine Öffnung umschließt. Dieses Band kann in jeden der Probenbehälter eingesetzt werden, um die Filtermittel gegen die Bodenwand des Probenbehälters zu pressen. Das Band grenzt entlang seiner Peripherie an die Innenfläche der Seitenwand (-wände) des Probenbehälters. Das Band stimmt im Allgemeinen mit der Form des Probenbehälters überein und umringt es, wenn die Probenbehälter röhrenförmig sind. Die Bänder bestehen vorzugsweise aus Kunststoff oder Kautschuk.
Jedoch kann (können) gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung die Wand (Wände) der Mulden des ersten Teils für einen Teil nahe an der Bodenöffnung der Mulde dünner sein, sodass die Bodenöffnung zum Aufnehmen eines Filtermittels geeignet ist. Wird ein derartiges erstes Teil mit den Filtermitteln, die in die zum Aufnehmen der Filtermittel geeignete Bodenöffnung eingesetzt sind, mit einem zweiten Teil mit den Ausflussrohren verbunden, werden die Filtermittel gegen das erste Ende der Ausflussrohre gepresst, das die Bodenwand des Probebehälters bildet.
In einer anderen Ausführungsform kann (können) die Wand (Wände) über einem Teil mit einem bestimmten Abstand weg von der Bodenöffnung verdickt sein. Der Abstand weg von der Bodenöffnung wird im Allgemeinen derart ausgewählt, dass die Bodenöffnung zum Aufnehmen eines Filtermittels geeignet wird, sodass die Filtermittel gegen den Boden des Probenbehälters gepresst wird, wenn das erste und das zweite Teil miteinander verbunden werden.
Als weitere Alternative kann das zweite Teil am ersten Ende der Ausflussrohre obere Öffnungen aufweisen, die zum Aufnehmen eines Filtermittels geeignet sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Filtermittel ausgeschnitten und derart in den oberen Öffnungen des zweiten Teils angeordnet, dass sie an das erste Ende der Ausflussrohre und die Innenfläche der Wand oder Wände, die die obere Öffnung definieren, grenzt. Ist die Größe der oberen Öffnungen derart ausgewählt, dass sie etwas größer ist als die Größe der Bodenöffnung der Mulden des ersten Teils, werden dann, wenn das erste und das zweite Teil miteinander verbunden werden, die Wände der Mulden des ersten Teils die Filtermittel gegen die Bodenwand in den Probenbehältern der so hergestellten Mikrotiterplatte pressen.
Folglich ist in einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung auch eine Mikrotiterplatte bereitgestellt, in welcher ein Band oder ein ähnliches Mittel nicht notwendig ist, um das Filtermittel gegen die Bodenwand der Bodenbehälter zu pressen. Eine Mikrotiterplatte gemäß diesem Aspekt der Erfindung umfasst mehrere miteinander verbundene Probenbehälter, wobei jeder Probenbehälter eine oder mehrere das innere des Probenbehälters umschließende Seitenwände, eine obere Wand, die offen ist und eine Einlassöffnung definiert, und eine Bodenwand mit einer Öffnung, die eine Auslassöffnung definiert, aufweist, wobei die Auslassöffnung mit einem Ausflussrohr verbunden ist, dass sich in Axialrichtung des Probenbehälters erstreckt, wobei der Probenbehälter ein Filtermittel enthält, das an die Bodenwand und die Seitenwände des Probenbehälters angrenzet, und wobei eine oder mehrere der Seitenwände des Probenbehälters derart angepasst sind, dass sie das Filtermittel and die Bodenwände pressen.
Mikrotiterplatten, die erfindungsgemäß hergestellt werden, neigen im Allgemeinen weniger zur Übersprechung, sind ziemlich bequem herzustellen und weisen eine gute Abtrennungsleistung auf. Mit den Mikrotiterplatten der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine physikalische Abtrennung, eine chemische Abtrennung oder eine Biopolymerabtrennung oder Extraktion von Pflanzen-, Tier- oder Menschenzellen enthaltenden Flüssigkeiten durchzuführen, und sie erlauben insbesondere die Durchführung der Abtrennung von Nukleinsäuren und/oder Proteinen der Zellen. Für diese Wirkung durchdringt die Flüssigkeit im Probenbehälter ein Filtermittel mit selektiv adsorbierendem Material, wobei die Flüssigkeit das Filtermittel verlässt und in einen Sammelbehälter eintritt. Vorzugsweise weist das Filtermittel mit selektiv adsorbierendem Material chromatographische Eigenschaften, die Ionenaustauscheigenschaften oder affinitätschromatographische Eigenschaften einschließen, auf, wenn das Filtermittel geeignete Affinitätsliganden umfasst. Ein bevorzugtes Filtermittel umfasst eine fibrillierte Polytetrafluorethylenmatrix mit darin verstricktem sorptivem derivatisiertem teilchenförmigem Siliciumdioxid-Material, wie in US-A-4,810,381 bzw. US-A-4,699,717 offenbart. Anschließend wird der Sammelbehälter durch einen anderen ersetzt und eine ein Lösungsmittel enthaltende Flüssigkeit auf das Filtermittel aufgebracht, das selektiv einen bestimmten Teil des im Filtermittel adsorbierten Materials derart entfernt, dass es in den Sammelbehälter eintreten kann.
Das Filtermittel der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann eine oder mehrere Schichten umfassen. Bevorzugte Filtermittel umfassen eine fibrillierte Polytetrafluorethylenmatrix mit darin verstricktem sorptivem teilchenförmigem Material, wie z.B. in US-A-4,810,381 offenbart. In einer Ausführungsform kann das Filtermittel durch zwei poröse Befestigungsmittel, insbesondere Fritten mit dazwischen liegenden Teilchen gebildet werden. Vorzugsweise können die Teilchen in Form eines wie vorstehend beschriebenen Feststoffmaterials mit chromatographischen Eigenschaften vorliegen. Die bevorzugten Teilchen werden aus einem Material hergestellt, das auf der Basis von Silicagel, Dextran oder Agarose vorliegt. Fritten können aus Glas, Polyethylen (PE) oder Polytetrafluorethylen (PTFE) bestehen und eine Porengröße von etwa 0,1–250 μm, vorzugsweise etwa 100 μm aufweisen.
Die Dicke der Teilchenschicht beträgt etwa 1–10 mm, vorzugsweise 2,5 mm mit einer Teilchengröße von 1 bis 300 μm vorzugsweise 16–23 μm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Filtermittel eine Trägermembran auf in welcher die adsorptiven Teilchen eingebettet sind. Da die Trägermembran möglicherweise ziemlich schwach ist und die Möglichkeit besteht, dass sie reißen kann, wenn ein Teilvakuum darauf angelegt wird (oder vergleichsweise ein hoher Druckunterschied), kann ein Verstärkungsgewebe oder eine faserartige Schicht unter der Trägermembran angeordnet sein, die der Trägermembran auf der Bodenwand des Bodenbehälters Integrität verleiht und vorzugsweise aus einem faserartigem Polyalkylen-Vliesmaterial wie Polypropylen oder Polyethylen besteht.
Die Mikrotiterplatte der vorliegenden Erfindung ist auf die Maße der hier erwähnten einzelnen Teile nicht be schränkt. Im Allgemeinen kann die Mikrotiterplatte in beliebiger gewünschter Größe hergestellt werden. Dennoch ist das Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Herstellen von Mikrotiterplatten, die eine große Anzahl Probenbehälter pro Flächeneinheit aufweisen, ohne ein wesentliches Risiko des Übersprechens besonders geeignet. Zum Beispiel kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung einer Mikrotiterplatte mit einer Länge zwischen 11 und 13 cm und einer Breite zwischen 8 und 9 cm und mit 90 bis 400 Probenbehältern verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Mikrotiterplatte mit den vorstehend erwähnten Maßen und 96 oder 384 Probenbehältern mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt werden.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Filterlage, umfassend mehrere vorgeformte Filtermittel gemäß Anspruch 9.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird weiter in Bezug auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen, ohne jedoch die Erfindung darauf zu beschränken:
1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer Mikrotitertestplatte, die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann.
Die 2a–d zeigen einen Teil einer Querschnittsansicht zum Veranschaulichen einer ersten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens der Erfindung.
Die 3a–d zeigen einen Teil einer Querschnittsansicht zum Veranschaulichen einer zweiten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens der Erfindung.
Die 4a und 4b zeigen einen alternativen ersten Teil zur Verwendung mit der in den 2a bis d veranschaulichten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine Filterlage mit teilweise ausgeschnittenen Filtermitteln.
Die 6a–d zeigen einen Teil einer Querschnittsansicht zum Veranschaulichen einer dritten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens der Erfindung.
7 zeigt den Rest einer Filterlage, aus welcher Filtermittel abgetrennt wurden.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
In Bezug auf 1 ist eine dreidimensionale Ansicht einer Mikrotitertestplatte dargestellt, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann. Die Mikrotitertestplatte weist mehre miteinander verbundene Probenbehälter 10 auf. Wie in 1 dargestellt sind die Probenbehälter an den Einlassöffnungen 14 durch eine Platte 72 und in der Nähe der Ausflussrohre 24 durch die Platte 42 miteinander verbunden. Die Mikrotitertestplatte von 1 wird gemäß dem Verfahren der Erfindung unter Verwendung eines ersten und eines zweiten Teils hergestellt, die dauerhaft und irreversibel miteinander verbunden sind.
Die 2a und 2b zeigen eine erste Ausführungsform des Herstellungsverfahrens der Erfindung. In 2a ist ein Teilquerschnitt eines ersten Teils 60 mit mehreren miteinander verbundenen Mulden 30 dargestellt. Jede der Mulden 30 weist Seitenwände 31 auf, die das Innere der Mulden umschließen. Jede der Mulden 30 weist eine die Auslassöffnung 14 des Probenbehälters bildende Öffnung und eine gegenüberliegende Bodenöffnung 16 auf. Wie in 2a dargestellt, ist die Bodenöffnung 16 zum Aufnehmen eines Filtermittels durch Bereitstellen von verdickten Teilen 33 mit einem Bodenwandteil 33' an den Seitenwänden 31 geeignet. Die verdickten Teile 33 sind mit einem vorbestimmten Abstand 12 von der Bodenöffnung bereitgestellt. Dieser vorbestimmte Abstand 12 ist im Allgemeinen derart ausgewählt, dass, wenn die Filtermittel 39 darin angeordnet sind und das erste Teil 60 an das zweite Teil 80 gebunden ist, die Filtermittel 39 gegen das erste Ende 23 des zweiten Teils 80, das die Bodenwand der Probenbehälter bildet, gepresst werden (siehe die 2c und 2d). Typischerweise entspricht der vorbestimmte Abstand 12 der Dicke der Filtermittel 39 oder ist etwas geringer. Wie in den 2a bis 2d dargestellt, kann der verdickte Teil 33 der Seitenwände in der Nähe der Bodenöffnung durch allmähliches Verdicken der Seitenwände zu dem Inneren der Mulde von einem ersten Punkt nach unten zu der Bodenöffnung 16 und dann zu der Dicke der Seitenwände, vorzugsweise zu der Dicke der Seitenwände am ersten Punkt bereitgestellt werden. Der zweite Punkt, dessen Dicke unter Bildung eines Bodenwandteils 33' abrupt reduziert wurde, ist im Allgemeinen mit dem vorbestimmten Abstand 12 von der Bodenöffnung 16 der Mulde positioniert. Als alternative Anordnung des ersten Teils weisen die Seitenwände eine erste Dicke von der Einlassöffnung 14 zu der Bodenöffnung auf, und diese erste Dicke kann zu einer zweiten Dicke über einem vorbestimmten Abstand 12 an der Bodenöffnung derart reduziert werden, dass die Bodenöffnung zum Aufnehmen eines Filtermittels geeignet ist. Diese Ausführungsform ist in 4a und 4b dargestellt.
Wendet man sich nun 2a zu, ist weiterhin eine Stanzplatte 100 dargestellt, die Öffnungen 102 aufweist, die in Gestalt und Größe mit der Bodenöffnung 16 der Mulden des ersten Teils 60 übereinstimmen. Die Stanzplatte weist des Weiteren Vertiefungen 101 auf, die mit entsprechenden Erhöhungen 36, die die Bodenöffnung 16 eingrenzen, zusammenpassen. Die Stanzplatte 100 befindet sich in Eingriff mit einem ersten Teil 60, wobei die Erhöhungen 36 mit den Vertiefungen 101 zusammenpassen. Eine Filterlage 1 ist auf der Stanzplatte bereitgestellt, und Filtermittel 39 werden aus der Filterlage 1 durch mehrere Stanzstempel 90 ausgeschnitten, die auch die Filtermittel 39 in die zum Aufnehmen der Mittel geeignete Bodenöffnung 16 zwängen (siehe 2b). Die mehreren Stanzstempel 90, sowie der Rest der Filterlage 1 und die Stanzplatte 100 werden dann entfernt. Der Rest der Filterlage 1 ist eine Lage mit Löchern, die den ausgeschnittenen Filtermitteln 39 entsprechen. Ein zweites Teil 80 (siehe 2c) ist dann bereitgestellt, dass mehrere miteinander verbundene Ausflussrohre 24 aufweist, die eine Öffnung 22 am ersten Ende 23 umschließen. Das erste Ende 23 bildet die Bodenwand der Probenbehälter 10 (siehe 1), und die Öffnung 22 definiert die Auslassöffnung der Probenbehälter 10. Gegenüber dem ersten Ende befindet sich das zweite Ende 81 der Ausflussrohre 24. Wie ersichtlich, verjüngen sich die Ausflussrohre 24 zum zweiten Ende 81 hin. Die Ausflussrohre 24 sind über eine Platte 42 miteinander verbunden. Vertiefungen 35 sind bereitgestellt und grenzen das erste Ende 23 der Ausflussrohre 24 ein. Das erste Teil mit den in die Bodenöffnungen 16 der Mulden eingesetzten Filtermitteln 39 wird derart auf dem zweiten Teil 80 angeordnet, dass die Bodenöffnungen 16 gegenüber den ersten Enden der Ausflussrohre liegen. 2d zeigt, dass Erhöhungen 36 in die Vertiefungen 35 eingesetzt, wenn das erste Teil 60 und das zweite Teil 80 miteinander in Kontakt gebracht werden, und mit den entsprechenden Ausflussrohren am zweiten Teil 80 durch Verschweißen durch Ultraschall der Erhöhungen 36 mit den Vertiefungen 35 verbunden werden. Demzufolge wird dann eine Mikrotiterplatte erhalten, in welcher die Probenbehälter in Bezug aufeinander derart versiegelt sind, dass wenig oder keine Möglichkeit zur Übersprechung vorliegt.
Eine alternative Ausführungsform zur Herstellung einer Mikrotiterplatte in Verbindung mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist in den 3a bis 3d dargestellt. Gemäß dieser Ausführungsform ist ein zweites Teil 50 mit mehreren miteinander verbundenen Ausflussrohren 24 bereitgestellt. Die Ausflussrohre 24 umschließen jeweils eine Öffnung 22 an den ersten Enden 23. Gegenüber dem ersten Ende der Ausflussrohre befindet sich das zweite Ende 81. Die Ausflussrohre 24 verjüngen sich zum zweiten Ende 81 hin. Die Ausflussrohre 24 sind durch Platte 42 miteinander verbunden. Jedes der Ausflussrohre 24 des zweiten Teils 50 weist auch Seitenwände 51, die das erste Ende 23 eingrenzen und eine zum Aufnehmen von Filtermitteln 39 geeignete obere Öffnung 55 definieren. Die Höhe der Seitenwände 51 ist im Allgemeinen derart ausgewählt, dass, wenn das zweite Teil 50 mit einem ersten Teil 110 verbunden wird, die Seitenwände der Mulden dieses ersten Teils 110 die Filtermittel 39 gegen die ersten Enden der Ausflussrohre 24 pressen (siehe 3d), wodurch die Bodenwände der Probenbehälter 10 gebildet werden. Typischerweise ist die Höhe gleich der Dicke der Filtermittel 39 oder etwas geringer.
Eine Stanzplatte 100 mit Vertiefungen 101, die mit an den Wänden 51 bereitgestellten Erhöhungen 52 zusammenpassen und die oberen Öffnungen 55 eingrenzen, ist bereitgestellt. Die Stanzplatte 100 wird mit dem zweiten Teil derart in Kontakt gebracht, dass die Vertiefungen 101 mit den Erhöhungen 52 zusammenpassen. Eine Filterlage 1 wird derart darauf angeordnet, dass sie sich über jede der oberen Öffnungen 55 des zweiten Teils erstreckt. Stanzstempel 90 schneiden dann die Filtermittel 39 aus und pressen sie in die oberen Öffnungen 55 (3b). Die Stanzplatte 100 und der Rest der Filterlage 1 werden dann entfernt, und ein erstes Teil 110 zum Verbinden mit dem zweiten Teil 50 ist bereitgestellt. Das erste Teil 110 weist wie in 3c dargestellt miteinander verbundene Mulden 115 auf, wobei jede davon Seitenwände 113 aufweist, die das innere der Mulden definieren. Jede der Mulden 115 weist an einem Ende eine Öffnung, die eine Einlassöffnung 114 definiert, und am gegenüberliegenden Ende eine Öffnung, die die Bodenöffnung 116 definiert, auf. Seitenwände 113 werden allmählich am Teil 117 in der Nähe der Bodenöffnung 116 derart verdickt, dass beim Verbinden des ersten Teils 110 mit dem zweiten Teil 50 der Bodenwandteil 113' der Seitenwände 113 die Filtermittel 39 derart teilweise überlappen, dass Letztere gegen die ersten Enden 23 der Ausflussrohre des zweiten Teils 50 gepresst werden. Der Bodenwandteil 113' der Seitenwände 113 ist des Weiteren mit Vertiefungen 111 versehen, die die Bodenöffnung 16 eingrenzen, und in welche Erhöhungen 52 des zweiten Teils 50 eingesetzt werden können. Ultraschall- oder andere Wärmebindungstechniken können folglich dauerhaft und irreversibel jede der Mulden des ersten Teils 110 mit den entsprechenden Ausflussrohren des zweiten Teils 50 durch Verschmelzen der Erhöhungen 52 mit den Vertiefungen 111 verbinden.
In 6a–d ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, in welcher das erste und das zweite Teil dauerhaft und irreversibel durch gegenseitiges Eingreifen von mechanischen Mitteln miteinander verbunden sind. Wie in 6a dargestellt, ist ein erstes Teil 120 mit mehreren miteinander verbundenen Mulden 125 bereitgestellt, die jeweils das Innere der Mulden umschließende Seitenwände 121 aufweisen. An einem Ende befindet sich eine Öffnung, die eine Auslassöffnung 124 definiert, und gegenüber dessen befindet sich eine Bodenöffnung 126. Gleichermaßen wie in den 2a–2d veranschaulicht, ist die Bodenöffnung 126 zum Aufnehmen von Filtermitteln 39 durch Bereitstellen eines verdickten Teils 123 mit einem Bodenwandteil 123' in der Nähe der Bodenöffnung 126 geeignet. Die Seitenwände 121 jeder der Mulden 125 des ersten Teils 120 sind dann mit dem weiblichen Teil 128 des gegenseitig eingreifenden und versperrenden mechanischen Mitteln bereitgestellt. Der weibliche Teil 128 weist Einschnapplöcher 129 auf, aus welchen die entsprechenden männlichen Köpfe 203 (siehe 6c) nicht herausgezogen werden können, nachdem sie in die Löcher 129 eingeschnappt sind. Der weibliche Teil 128 weist des Weiteren scharfe Kanten auf, die mindestens einige Filterlagen durchschneiden können.
Zum Einsetzten der Filtermittel 39 in das erste Teil 120 ist eine Filterlage 1 auf der Seite des ersten Teils 120, das die Bodenöffnungen und weiblichen Teil 128 mit scharfen Kanten 127 aufweist, bereitgestellt. Die Filterlage 1 ist zwischen dem ersten Teil 120 und einer Platte 105 bereitgestellt. Zum Anordnen der Filtermittel 39 in den Bodenöffnungen 126 wird das erste Teil 120 auf die Filterlage 1 gepresst, wodurch Filtermittel 39 ausgeschnitten und sie gleichzeitig in die Bodenöffnungen 126 eingesetzt werden. wie aus 6b ersichtlich, führt dies auch dazu, dass die übrigen Teile 45 der Filterlage 1 in die weiblichen Teile 128 gepresst werden. Diese übrigen Teile 45 der Filterlage 1 können aus den weiblichen Teilen 128 durch Anlegen eines Vakuums auf Platte 105 durch Kanäle 46 entfernt werden. Durch Entfernen der Platte 105, während darauf ein Vakuum angelegt ist, werden die übrigen Teile 45 der Filterlage 1 aus den weiblichen Teilen 128 entfernt. Wie in 7 dargestellt, bilden die übrigen Teile 45 eine Lage mit Löchern, die in Gestalt, Größe und Anzahl den daraus entfernten Filtermitteln 39 entsprechen. Wie in 7 dargestellt, sind diese Löcher kreisförmig, könnten jedoch je nach Form der Bodenöffnungen 126 von unterschiedlicher Form sein.
6c zeigt das erste Teil 120 mit den in die Bodenöffnungen 126 eingesetzten Filtermitteln 39, wobei die übrigen Teile 45 der Filterlage 1 entfernt wurden. Weiter dargestellt ist das zweite Teil 200 zum Verbinden mit dem ersten Teil 120 zum Herstellen der Mikrotiterplatte. Das zweite Teil 200 weist mehrere miteinander verbundene Ausflussrohre 24 auf. Jedes Ausflussrohr 24 weist ein erstes Ende 201 auf, das letztendlich die Bodenwand der Probenbehälter bildet. Das erste Ende 201 weist eine Auslassöffnung 202 auf, die von dem Ausflussrohr umschlossen ist. Die ersten Enden 201 sind jeweils von männlichen Teilen 204 zum Eingriff mit weiblichen Teilen 128 am ersten Teil 120 eingegrenzt. Zum Verbinden des ersten Teils 120 mit dem zweiten Teil 200 werden die männlichen Teile 204 mit Ihren Köpfen 203 in die weiblichen Teile 128 gepresst, und die Köpfe 203 werden dadurch in Löcher 129 der weiblichen Teile 128 eingeschnappt. Eine Mikrotiterplatte führt somit dazu wie in 6d dargestellt. Das erste Teil 120 und zweite Teil 200 der Mikrotiterplatte können nicht mehr voneinander getrennt werden, da die Köpfe 203 irreversibel in den Löchern 129 versperrt sind.
In Verbindung mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird das Ausschneiden der Filtermitteln aus der Filterlage 1 durch Verwendung einer Stanzplatte 100 und von Stanzstempeln 90 oder durch die scharfen Kanten 127 am ersten Teil 120 wie in den 6a–6d durchgeführt. Jedoch kann als Variante der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Filterlage die durch teilweises Ausschneiden darin vorgeformten Filtermittel 39 enthaltend. Wie in 5 dargestellt werden die Filtermittel 39 teilweise aus der Filterlage 5 ausgeschnitten. Mehrere Filtermittel 39 werden teilweise ausgeschnitten, die in Anordnung, Gestalt und Anzahl mit den mehreren Bodenöffnungen der Mulden des ersten Teils oder den oberen Öffnungen des zweiten Teils, in welchen sie eingesetzt werden, übereinstimmen. 5 zeigt ein paar derartiger Filtermittel 39, die teilweise aus der Filterlage 5 ausgeschnitten sind. Die Filtermittel 39 von 5 weisen eine kreisförmige Peripherie auf, um mit einer kreisförmigen Bodenöffnung des ersten Teils oder oberen Öffnung des zweiten Teils überein zu stimmen. Wie ersichtlich, wurden die Filtermittel 39 in 5 entlang ihrer Peripherie, außer an zwei gegenüberliegenden Punkten 2, 3, an welchen die Filtermittel 39 mit der Filterlage 5 verbunden bleiben, ausgeschnitten. Während 5 Filtermittel 39 als Kreisform veranschaulichen, können die Filtermittel 39 auch eine quadratische Peripherie aufweisen, um mit Öffnungen überein zu stimmen, die einen quadratischen Querschnitt aufweisen. Wird eine Filterlage 5 mit den teilweise ausgeschnittenen Filtermitteln 39 statt der Filterlage 1 verwendet, ist es im Allgemeinen nicht nötig, eine Stanzplatte zu verwenden. In diesem Fall wird die Filterlage 5 auf dem ersten oder zweiten Teil derart angeordnet, dass die Filtermittel 39 genau auf die Öffnungen, in welche sie anzuordnen sind, passen. Sie können dann durch mehrere Stempel von der Filterlage abgetrennt werden, die die Filtermittel 39 in die entsprechende Öffnung pressen, während gleichzeitig die Filtermittel an den Punkten, an welchen sie immer noch mit der Filterlage verbunden sind, abgerissen werden. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass weniger Staub gebildet wird, wenn die Filtermittel von der Filterlage abgetrennt werden, und demzufolge ein geringeres Risiko vorliegt, dass Staub die Filterleistung der einzelnen Probenbehälter der hergestellten Mikrotiterplatte stören kann. Die Verwendung einer Filterlage 5 mit Filtermittel 39, die teilweise ausgeschnitten sind, bietet weiterhin den Vorteil, dass das Ausschneiden erleichtert wird, wenn einer des ersten oder zweiten Teils mit scharfen Kanten zum Ausschneiden der Filterlage versehen ist.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Mikrotitertestplatte, umfassend mehrere miteinander verbundene Probenbehälter, wobei jeder Probenbehälter eine oder mehrere das Innere des Probenbehälters einschließende Seitenwände, eine Bodenwand mit einer Auslassöffnung und einem gegenüberliegenden Ende, das offen ist und eine Einlassöffnung definiert, umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereitstellen eines ersten und zweiten Teils, wobei das erste Teil mehrere Mulden umfasst, die miteinander verbunden sind und jeweils ein oberes Ende, das offen ist und die Einlassöffnung der Probenbehälter definiert, und eine gegenüber liegende Öffnung umfassen, und das zweite Teil mehrere miteinander verbundene Ausflussrohre umfasst, wobei die Ausflussrohre in Anordnung und Anzahl mit den Mulden des ersten Teils übereinstimmen und jedes Ausflussrohr ein erstes Ende einer Öffnung umschließt, das die Auslassöffnung der Probenbehälter definiert, und jedes Ausflussrohr wahlweise eine obere Öffnung am ersten Ende zur Aufnahme eines Filtermittels umfasst; (b) Bereitstellen einer Filterlage mit mehreren darin vorgeformten Filtermitteln, wobei die mehreren vorgeformten Filtermittel in Anordnung, Anzahl und Gestalt mit der Anordnung, Anzahl und Gestalt der mehreren Probenbehälter übereinstimmen und die mehreren Filtermittel in der Filterlage durch Ultraschallschweißen an der Peripherie der Filtermittel und/oder durch teilweises Ausschneiden der Filtermittel derart vorgeformt sind, dass jedes Filtermittel an mindestens einem Punkt auf ihrer Peripherie mit der Filterlage verbunden bleibt; (c) Anordnen einer Filterlage, die auf einer Seite des ersten Teils genau über die Mulden des ersten Teils passt, oder Anordnen einer Filterlage, die auf einer Seite des zweiten Teils mit den ersten Enden genau über jedes der Ausflussrohre des zweiten Teils passt; (d) Abtrennen der Filtermittel, die in Gestalt, Größe, Anordnung und Anzahl entweder mit der Bodenöffnung der Mulden des ersten Teils oder, falls vorliegend, mit den am ersten Ende der Ausflussrohre bereitgestellten optionalen Öffnungen übereinstimmen, von der Filterlage; (e) Anordnen der Filtermittel in jede der Bodenöffnungen der Mulden oder, falls vorliegend, in jede der am ersten Ende der Ausflussrohre bereitgestellten oberen Öffnungen; (f) Entfernen des Rests der Filterlage, von der die Filtermittel abgetrennt wurden; (g) Inkontaktbringen des ersten Teils und des zweiten Teils miteinander derart, dass die Bodenöffnung der Mulden dem ersten Ende der Ausflussöffnungen gegenüber liegt; und (h) Verbinden des ersten Teils mit dem zweiten Teil durch dauerhaftes und irreversibles miteinander Verbinden von jeder der Mulden des ersten Teils mit jedem der Ausflussrohre des zweiten Teils, wodurch mehrere miteinander verbundene Probenbehälter gebildet werden, die in Bezug aufeinander abgedichtet sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Filtermittel von der Filterlage abgetrennt werden, indem die Filtermittel in die Bodenöffnung von jeder der Mulden oder in die am ersten Ende von jedem der Ausflussrohre des zweiten Teils bereitgestellte obere Öffnung gepresst wird, wodurch die Filtermittel von der Filterlage abgerissen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Ausflussrohre eine obere Öffnung am ersten Ende zum Aufnehmen eines Filtermittels umfassen und die Bodenöffnung der Mulden derart kleiner als die Größe der Filtermittel ist, dass beim Miteinanderverbinden des ersten und zweiten Teils der Bodenwandteil der Seitenwände der Mulden die Filtermittel gegen die Bodenwand der Probenbehälter presst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Filtermittel durch Ausschneiden der Filtermittel von der Filterlage abgetrennt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bodenöffnung der Mulden mit scharfen Kanten versehen wurde und wobei die Filtermittel durch Pressen des ersten Teils auf die Filterlage abgetrennt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Teil und das zweite Teil durch Wärmebinden, Kleben, Formpressen der Mulden des ersten Teils an die Ausflussrohre des zweiten Teils oder durch auf den Mulden des ersten Teils und den Ausflussrohren des zweiten Teils bereitgestellte ineinander eingreifende Mittel dauerhaft und irreversibel miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei es sich bei der Wärmebindung um Ultraschallschweißen handelt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich jedes Ausflussrohr der mehreren Ausflussrohre zu seinem dem ersten Ende gegenüber liegenden zweiten Ende hin verjüngt.
Filterlage, umfassend mehrere vorgeformte Filtermittel, wobei die mehreren vorgeformten Filtermittel in Anordnung, Anzahl und Gestalt mit der Anordnung, Anzahl und Gestalt der Probenbehälter einer Mikrotitertestplatte übereinstimmen und die mehreren Filtermittel durch Ultraschallschweißen an der Peripherie der Filtermittel und/oder durch teilweises Ausschneiden der Filtermittel in der Filterlage vorgeformt werden, so dass jedes Filtermittel an mindestens einem Punkt auf seiner Peripherie mit der Filterlage verbunden bleibt.