DE60212089T2 - Haltesystem für ein substrat - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haltesystem für ein Substrat.
• In der PCT/US00/24855, veröffentlicht als WO0119517 des gleichen Anmelders, ist eine analytische Testvorrichtung beschrieben, die als eine laminierte Membrananordnung beschrieben ist, die obere und untere Schichten aus Kunststoffmaterial und einen dazwischen angeordneten Streifen aus Aluminiumoxid hat. Durch Bereitstellung von kreisförmigen Öffnungen in den oberen und unteren Schichten liegen mehrere Gebiete des Aluminiumoxidstreifens frei. Ein Tropfen eines Probenfluids wird in jedem der Gebiete angeordnet und das Probenfluid wird durch die Kapillarkanäle des Aluminiumoxidstreifens transportiert, um mit Hilfe von bindenden Substanzen, die in den Kapillarkanälen des Aluminiumoxidstreifens vorhanden sind, eine Analyse des Probenfluids durchzuführen.
• In der US4427415 ist ein Halter gemäß der Präambel von Anspruch 1 beschrieben. In der WO9961152 ist eine Platte mit mehreren Probenmulden beschrieben, die mit erhöhten Rändern um die Öffnungen der Mulden herum versehen sind, um die Möglichkeit einer Kreuzkontamination zwischen benachbarten Proben zu verringern.
• Die vorliegende Erfindung hat die Bereitstellung einer Vorrichtung zum Halten eines Substrats während der Durchführung einer Analyse zum Ziel, wobei die Vorrichtung erlaubt, den Bereich von Probenfluidvolumina, die von der analytischen Testvorrichtung oder dem Substrat aufgenommen werden können, zu verbessern.
• Gemäß der Erfindung ist die Vorrichtung durch Anspruch 1 definiert.
• Mit Hilfe dieser Vorrichtung kann das Substrat leicht gehandhabt werden. Überdies erlaubt/erlauben die von den vorspringenden Ringen umgebene(n) Öffnung/Öffnungen in der oberen und unteren Platte eine Aufnahme eines größeren Bereichs von Probenfluidvolumina zur Durchführung einer Analyse.
• Jede Öffnung in der unteren Platte ist mit einem Abschirmelement versehen, das die Öffnung der unteren Platte teilweise abschirmt. Auf diese Weise ist eine Echtzeit-Ablesung des Substrats möglich, wenn das Probenfluid in jeder der Öffnungen zur unteren Seite des Substrats transportiert wird, da das Probenfluid größtenteils von dem Abschirmelement abgeschirmt wird, was ein Hintergrundsignal vermeidet, das durch freie Marker im Probenfluid hervorgerufen wird.
• Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnungen, die eine Ausführungsform des Systems der Erfindung zeigen, weiter erklärt.
• 1 zeigt eine Perspektivansicht eines Beispiels des in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verwendenden Substrats.
• 2 zeigt eine Perspektivansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
• 3 zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung von 2 durch eine der Öffnungen mit vorspringendem Rand, wobei das Substrat von 1 im Zwischenraum zwischen der oberen und unteren Platte der Vorrichtung angeordnet ist.
• 1 zeigt beispielhaft eine analytische Testvorrichtung oder ein Substrat 1, die/das als eine laminierte Membrananordnung gebildet ist, die eine obere und untere äußere Schicht 2 und einen dazwischen liegenden Streifen aus Aluminiumoxid aufweist. Die äußeren Schichten 2 sind mit vier Öffnungen 3 versehen, wobei die Öffnungen der oberen und unteren Schicht 2 ausgerichtet sind. Auf diese Weise liegt der Aluminiumoxidstreifen in vier Gebieten oder Mulden 4 frei. Der Aluminiumoxidstreifen weist eine große Anzahl von hindurchgehenden Kapillarkanälen auf, die hauptsächlich senkrecht zur oberen und unteren Oberfläche des Streifens orientiert sind. Der Kapillardruck der Kanäle ist sehr hoch. In einer praktischen Ausführungsform des Substrats 1 können die Kanäle im Aluminium oxidstreifen einen Abstand von ungefähr 150–200 nm haben, wobei in Gruppen von Kanälen in einem Abstand von 200 μm eine bindende Substanz mit dem Substrat verbunden ist. Eine Gruppe von Kanälen kann als ein Punkt oder ein Punktgebiet gekennzeichnet sein. Jedes Gebiet 4 des Substrats kann ungefähr 400 Punkte haben. Für eine weitere Beschreibung des Substrats wird auf die oben erwähnte internationale Patentveröffentlichung WO 0119517 verwiesen.
• Es versteht sich von selbst, daß die Anzahl der freiliegenden Gebiete des Substrats, die Anzahl von Punkten und die Abmessungen nur beispielhaft angeführt sind und wie gewünscht modifiziert werden können.
• 2 und 3 zeigen eine Vorrichtung zum Halten des Substrats 1 während einer Durchführung einer Analyse. Die Vorrichtung 5 weist eine obere und untere Platte 6, 7 auf, wobei in der gezeigten Ausführungsform jede Platte 6, 7 mit einer Anordnung von vier Öffnungen 8, 9 versehen ist. Die obere und untere Platte 6, 7 sind aus einem geeigneten Kunststoffmaterial zum Beispiel in einem Spritzgußverfahren hergestellt. Wie in 1 und 2 gezeigt, sind die obere und untere Platte 6, 7 angepaßt, um das Substrat 1 in Sandwich-Position in den Zwischenraum 10 zwischen den Platten 6, 7 aufzunehmen. In der Sandwich-Position der Platten 6, 7 sind die Öffnungen 8, 9 teilweise ausgerichtet, wobei die Achsen der Öffnungen 9 in der unteren Platte 7 bezüglich der Achsen der Öffnungen 8 in der oberen Platte 6 versetzt angeordnet sind.
• Jede Öffnung 8 der oberen Platte 6 ist von einem nach oben vorspringenden Rand 11 umgeben und jede Öffnung 9 in der unteren Platte 7 ist von einem nach unten vorspringenden Rand 12 umgeben. In der gezeigten Ausführungsform sind die Öffnungen 8, 9 kreisförmig und die Ränder 11, 12 sind als zylindrische Strukturen gebildet.
• Wie in der oben erwähnten internationalen Patentanmeldung PCT/US00/24885 beschrieben, wird ein innerhalb der oberen zylindrischen Strukturen 11 angeordnetes Probenfluid durch die Kapillarkanäle des Aluminiumoxidstreifens hindurchgehen, wenn eine geeignete Druckdifferenz über das Substrat 1 hinweg an liegt. Die zylindrischen Strukturen 11 erlauben eine Aufnahme eines größeren Bereichs von Probenfluidvolumina.
• In der in 2 und 3 gezeigten Vorrichtung ist jede Öffnung 9 in der unteren Platte 7 mit einem Abschirmelement 13 versehen, das die Öffnung 9 teilweise abschirmt. Jedes Abschirmelement 13 hat einen keilförmigen Querschnitt, der eine vorzugsweise ebene obere Oberfläche 14 hat, die bezüglich des Zwischenraums 10 der Platten 6, 7 geneigt ist. Auf diese Weise wird ein durch die Kapillarkanäle hindurchtretendes Fluid die obere Oberfläche 14 allmählich von links nach rechts entsprechend dem Querschnitt von 3 kontaktieren, wodurch ein Einschließen von Luftblasen vermieden wird. Der Neigungswinkel der oberen Oberfläche 14 des Abschirmelements 13 ist vorzugsweise mindestens 5°.
• Wie insbesondere in 3 gesehen werden kann, erlaubt die versetzte Anordnung der unteren Öffnungen 9 bezüglich der oberen Öffnungen 8 eine vollständige Abschirmung der Öffnungen 9, wenn die Vorrichtung 5 von der oberen Seite aus betrachtet wird. Auf diese Weise ist eine Echtzeit-Ablesung der Gebiete 4 des Substrats 1 möglich, wenn das Probenfluid vollständig zur unteren Seite des Substrats 1 transportiert ist. Ein Hintergrundsignal, das durch freie Marker im Probenfluid unterhalb des Substrats 1 hervorgerufen wird, wird vermieden.
• Die Form des Abschirmelements 13 mit der geneigten oberen Oberfläche 14 verbessert ferner das Mischen des Probenfluids während des Transports des Probenfluids durch die Kapillarkanäle des Substrats 1.
• Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, die auf zahlreiche Weise im Geltungsbereich der Ansprüche modifiziert werden kann.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Halten eines Substrats mit oberen und unteren Platten, die angepasst sind, um das Substrat in Sandwich-Position in den Zwischenraum zwischen den Platten aufzunehmen, wobei jede Platte mindestens eine Öffnung besitzt, wobei die Öffnungen in den oberen und unteren Platten wenigstens zum Teil in der Sandwich-Position der Platten ausgerichtet sind, dadurch charakterisiert, dass jede Öffnung in den oberen und unteren Platten einen vorspringenden Rand aufweist, der die Öffnung umgibt und von dem Zwischenraum weggerichtet ist, und jede Öffnung in der unteren Platte mit einem keilförmigen Abschirmelement versehen ist, das die Öffnung der unteren Platte teilweise abschirmt, wobei die obere Oberfläche dieses keilförmigen Abschirmelements in Bezug auf den Zwischenraum geneigt ist.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Öffnungen zirkulär sind und die vorspringenden Ränder zylindrische Strukturen sind.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Neigungswinkel der oberen Oberfläche des Abschirmelements wenigstens 5° beträgt.
4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Öffnung(en) in der unteren Platte bezüglich der Öffnungen in der oberen Platte versetzt ist/sind, wobei die/das Abschirmelement(e) in den Öffnungen in der unteren Platte die Öffnung(en) in der oberen Platte in Bezug auf die Öffnungen in der unteren Platte vollständig abschirmt/abschirmen.