DE60315375T2 - Spotting pin - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Auftragstift (Spotting Pin) zum Auftragen von Biomoleküle enthaltenden Lösungen auf ein Substrat zum Herstellen von Biochips.
  • 2. Technischer Hintergrund
  • Biochips werden gewöhnlich durch Auftragen von Biopolymere enthaltenden Lösungen, wie vielfache Artenvon DNS, RNS, Proteinen oder Oligonukleotiden, auf einem Substrat, wie einer gläsernen Gleitplatte (im folgenden "Objektträger" genannt) oder einer Nylonmembran, hergestellt. Bei einem derartigen Herstellungsverfahren werden Auftragstifte verwendet. Verschiedene Sorten von Auftragsstiften sind entwickelt worden, einschließlich eines Auftragsstifts des geschlitzten Typs, welcher für sequentielle Auftragungsprozeduren basierend auf Kapillarwirkung, wie derjenigen, die in einer Füllfederhalterspitze beobachtet wird, geeignet ist. Ein weiteres Beispiel ist ein Auftragsstift des kompakten Typs, auf welchem eine Auftragslösung veranlasst wird, an den Stift vor jedem Stempeln anzuhaften. Der Auftragsstift des kompakten Typs ist dadurch vorteilhaft, dass er einfach abzuspülen ist, und dass er weniger Auftragslösung vergeudet. Es war jedoch schwierig, aufeinander folgend einheitliche Flecken (spots) zu erzeugen und große Mengen an Biochips von einheitlicher Qualität unter Verwenden des Auftragsstiftes des kompakten Typs herzustellen. Dieses Problem wurde in den jüngsten Jahren überwunden, wie durch die JP-Patentveröffentlichung (Kokei) Nr. 2000-157272 A1 nachgewiesen ist. Diese beschreibt einen Auftragsstift mit einem Stiftkopf, auf welchem eine kreuzförmige Furche ausgebildet ist, um die Menge an Auftragslösung zu erhöhen, die am Stiftkopf anhaften kann.
  • 12 ist eine perspektivische Ansicht einer Spitze eines herkömmlichen flach geschnittenen Stiftes, der parallel zur Kontaktoberfläche geschnitten ist. Der flach geschnittene Stift wird verwendet, wenn eine Lösung auf einem Wasser absorbierenden Substrat aufgetragen wird, wie zum Beispiel einer Nylonmembran. Er hat das Problem, dass er keine Flecken mit runden Rändern und konstanter Form erzeugen kann, falls die Auftragsgeschwindigkeit hoch ist. 13 ist eine perspektivische Ansicht eines Kopfteils eines herkömmlichen Auftragsstiftes (V-förmig geschnittener Stift), bei welchem V-förmige Furchen in Gestalt eines Kreuzes im Kopfteil des Körpers ausgebildet sind, welcher von annähernd zylindrischer Ges talt ist, wobei jedes V einen Keilwinkel von 90° hat. Der V-förmig geschnittene Stift hat vier Vorsprünge 131 bis 134. Die Vorsprünge sind von annähernd dreieckiger pyramidaler Gestalt, wobei jeder Vorsprung einen auf der äußeren Oberfläche des im wesentlichen zylindrischen Körpers 130 befindlichen Scheitel hat. Der V-förmig geschnittene Stift erzeugt einen Fleck, der dazu neigt, wie ein Quadrat auszusehen, wie in 14 gezeigt ist, und seine Gestalt ist uneinheitlich. Falls identisch geformte Flecken nicht erhalten werden können, kann die Reproduzierbarkeit oder die Analyse eines Experiments unter Verwendung eines Biochips leiden.
  • Überdies gibt es einen Bedarf für eine Technik, die es ermöglicht, Flecken nicht hoher Dichten auszubilden, weil viele Arten von Biomolekülen, die auf engem Gebiet aufgebracht sind, es nicht nur ermöglichen würde, große Mengen der Genexpression auf einmal zu analysieren, sondern auch helfen würde, die Anzahl an verwendeten Proben zu verringern. Zu diesem Zweck wird ein Auftragsstift benötigt, der in der Lage ist, kleine identisch gestaltete Flecken in einheitlicher Art und Weise zu stempeln.
  • ABRISS DER ERFINDUNG
  • Es ist daher ein Ziel der Erfindung, einen Auftragsstift verfügbar zu machen, der zur Ausbildung von Flecken mit gewünschten Durchmessern auf einem Biochip-Substrat, wie einem Objektträger oder einer Nylonmembran, sequentiell und gleichförmig fähig ist.
  • Dieses Ziel wird durch einen erfindungsgemäßen Auftragsstift erreicht, bei welchem der Kopf des eine Lösung enthaltenden Stifts vorteilhaft geformt ist.
  • Gemäß einem Aspekt schafft die Erfindung einen Auftragsstift, der einen stabförmigen Körper und vier am Kopf des Körpers ausgebildete Vorsprünge umfasst, wobei jeder Vorsprung in Gestalt eines Oberteils einer vierseitigen Pyramide ausgebildet ist. Die Scheitel der vierseitigen Pyramiden, welche die Vorsprünge bilden, befinden sich in einer virtuellen Ebene, welche von der peripheren Wand des Körpers ausgeht. Dieser Auftragsstift ermöglicht es, Auftragslösung, die Biomoleküle enthält, auf einem Substrat, wie einem gläsernen Objektträger (Gleitglas) oder einer Nylonmembran, aufeinander folgend und einheitlich aufzutragen und Flecken identischer Gestalt zu erzeugen.
  • Die Spitze jeder vierseitigen Pyramide, die einen Vorsprung bildet, ist vorzugsweise derart geschnitten, dass sie in einer zur Mittelachse des Körpers senkrechten Ebene liegt. Durch einen derartigen Zuschnitt der Spitze kann die Möglichkeit verringert werden, dass der Auftragsstift und/oder das Substrat beschädigt werden, wenn ersterer in Kontakt mit dem letzteren kommt.
  • Zwei von mehreren Wandoberflächen, welche zwei angrenzende Vorsprünge besitzen, liegen nahe der Mitte des Körpers in einer ersten gemeinsamen Ebene, während zwei von der Mitte des Körpers entfernt gelegene Wandoberflächen in einer zweiten gemeinsamen Eben liegen.
  • Die erste gemeinsame Ebene schneidet vorzugsweise eine Ebene senkrecht zur Mittelachse des Körpers unter einem Winkel zwischen 30° und 60°. Die zweite gemeinsame Ebene schneidet vorzugsweise die Ebene senkrecht zur Mittelachse des Körpers unter einem Winkel zwischen 30° und 60°. Der durch die erste und die zweite gemeinsame Ebene gebildete Keilwinkel liegt vorzugsweise im Bereich von 60° bis 120°. Der Abstand zwischen den Scheiteln der vierseitigen Pyramiden, welche die benachbarten Vorsprünge bilden, kann im Bereich von 50 bis 205 μm liegen.
  • Die Biomoleküle, die mit dem Auftragsstift der Erfindung aufgetragen werden können, sind nicht auf DNS beschränkt. Der erfinderische Auftragsstift kann verwendet werden, um jede Sorte von Biomolekülen, wie RNS, Proteine oder deren Mischungen, auf einem Substrat, wie einem Objektträger oder einer Nylonmembran, aufzutragen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1(a) und 1(b) zeigen den Gesamtaufbau des erfindungsgemäßen Auftragsstifts.
  • 2 zeigt eine perspektivische Ansicht, welche die Gestalt des Kopfes eines W-förmig geschnittenen erfindungsgemäßen Stifts veranschaulicht.
  • 3 zeigt eine Draufsicht des Kopfes des W-förmig geschnittenen erfindungsgemäßen Stifts.
  • 4 zeigt eine Seitenansicht des W-förmig geschnittenen Stifts aus Richtung des Pfeils A gesehen.
  • 5 zeigt einen mit dem W-förmig geschnittenen erfindungsgemäßen Stift erzeugten Fleck (spot).
  • 6(a) und 6(b) zeigen Stadien der von Auftragsstiften gehaltenen DNS-Lösung, wenn der Kopf von jedem Auftragsstift in Kontakt mit einem Biochip-Substrat steht.
  • 7 zeigt eine perspektivische Ansicht, welche die Gestalt des Kopfes eines W-förmig abgeflacht geschnittenen erfindungsgemäßen Stifts veranschaulicht.
  • 8 zeigt eine Draufsicht des Kopfes des W-förmig abgeflacht geschnittenen erfindungsgemäßen Stifts.
  • 9 zeigt eine Seitenansicht des W-förmig abgeflacht geschnittenen Stifts aus Richtung des Pfeils B zu gesehen.
  • 10 zeigt eine Fotografie des Kopfes des W-förmig abgeflacht geschnittenen erfindungsgemäßen Stifts.
  • 11 zeigt ein Beispiel einer Auftrage-Anlage.
  • 12 zeigt eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen abgeflacht geschnittenen Stifts, dessen Kopf parallel zur Kontaktebene geschnitten ist.
  • 13 zeigt eine perspektivische Ansicht des Kopfes eines herkömmlichen Auftragsstifts (V-förmig geschnittener Stift).
  • 14 zeigt einen mit dem V-förmig geschnittenen Stift erzeugten Fleck.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1(a) und 1(b) zeigen den Gesamtaufbau von einem erfindungsgemäßen Auftragsstifts 10. 1(a) ist eine Seitenansicht und 1(b) ist ein Querschnitt. Der Auftragsstift 10 umfasst einen stabförmig gestalteten Plunger 11, an dessen Kopf eine Lösung aufgebracht ist und welcher auf ein Biochip-Substrat aufgestempelt wird. Er umfasst ebenfalls eine zylindrische Hülse 12 mit einem geschlossenen Boden, in welche ein hinteres Ende des Plungers 11 eingeführt ist, und eine innerhalb der Hülse 12 angeordnete Feder 13 zum Ausschieben des hinteren Endes des Plungers 11. Ein Fleck wird auf dem Substrat durch ein Kontaktieren des Kopfes des Plungers 11, an welchem eine Auftragslösung aufgebracht ist, mit dem Substrat und anschließendes Schieben der Hülse 12 zum Substrat hin gegen die Kraft der Feder 13 erzeugt.
  • Durch Fertigen des Plungers 11 aus austenitischem rostfreien Stahl kann sowohl erhöhte Festigkeit als auch Beständigkeit gegen Angriff von Säure und anderen Chemikalien erhalten werden. Durch Diamantbeschichtung des Inneren der Hülse 12 und Minimieren der Kraft der Feder 13 kann eine glatte, reibungsarme Bewegung des Plungers erreicht werden; und der Druck, unter welchem der Objektträger oder die Nylonmembran zum Auftragen gestempelt werden, kann minimiert werden. Dies trägt dazu bei, dem Verschleiß des Auftragsstifts vorzubeugen, so dass es möglich ist, identisch gestaltete Flecken sequentiell und gleichförmig zu erzeugen.
  • Anhand der 2, 3 und 4 wird die Gestalt eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Auftragsstifts (im Folgenden als W-förmig geschnittener Stift bezeichnet) beschrieben. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht, welche den Kopf des W-förmig geschnittenen Stifts veranschaulicht. 3 zeigt eine Draufsicht des Kopfes des Stifts. 4 zeigt eine Seitenansicht des Stifts gesehen aus Richtung des in den 2 und 3 gezeigten Pfeils A. Der W-förmig geschnittene Stift umfasst vier unabhängige vierseitige pyramidale Vorsprünge. Sie werden durch Schneiden von vier unabhängigen dreieckigen pyramidalen Vorsprüngen (und) durch Schneiden zweier V-förmiger Nuten quer zueinander in den Kopf des annähernd zylindrischen Plungers 20 gebildet. Danach wird das Äußere der vier dreieckigen pyramidalen Vorsprünge diagonal in einer zu den V-förmigen Nuten geneigten Ebene geschnitten. Die vier vierseitigen pyramidalen, auf dem Kopf des Plungers 20 ausgebildeten Vorsprünge werden so voneinander durch die zwei V-förmigen Nuten getrennt. Jeder Vorsprung umfasst einen Scheitel 21, zwei Ebenen 22 und 23, die zwei geneigte Oberflächen der zwei V-förmigen Nuten senkrecht zueinander bilden, eine Ebene 24, welche eine V-förmige Nut 31 diagonal schneidet, und eine Ebene 25, welche die andere V-förmige Nut 32 diagonal schneidet.
  • Zwei benachbarte Vorsprünge, wie der obere rechte Vorsprung (ein erster Vorsprung), und der obere linke Vorsprung (ein zweiter Vorsprung) in 3 werden betrachtet. Eine Wandoberfläche 23 des ersten Vorsprungs und eine Wandoberfläche 43 des zweiten Vorsprungs bilden eine der zwei Wände der V-förmigen Nut 31 und sind daher koplanar. Eine Wandoberfläche 25 auf der Peripherie des ersten Vorsprungs und eine Wandoberfläche 45 auf der Peripherie des zweiten Vorsprungs sind in Bezug zu der V-förmigen Nut 32 diagonal geschnitten und sind daher koplanar. Die einzelnen Wandoberflächen der anderen zwei benachbarten Vorsprünge haben ebenfalls ein ähnliches Verhältnis zu den Wandoberflächen 23 und 25 des ersten Vorsprungs und den Wandoberflächen 43 und 45 des zweiten Vorsprungs.
  • Eine von den Wandoberflächen 23 und 43 gebildete Ebene schneidet eine senkrecht zur Mittelachse des Stempels 20 liegende Ebene unter einem Winkel θ1. Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Winkel θ1 ungefähr 45°. Der Winkel sollte vorzugsweise eine Größe von 30° bis 60° haben. Wenn θ1 kleiner als 30° ist, kann keine ausreichende Lösungsmenge auf den Stiftkopf aufgebracht werden. Wenn θ1 größer als 60° ist, kann die auf den Stiftkopf aufgebrachte Lösung nicht korrekt auf das Substrat übertragen werden.
  • Eine durch die Wandoberflächen 25 und 45 gebildete Ebene schneidet eine senkrecht zur Mittelachse des Stempels 20 liegende Ebene unter einem Winkel θ2. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Winkel θ2 ungefähr 45°. Der Winkel sollte vorzugsweise eine Größe von 30° bis 60° haben. Falls der Winkel kleiner als 30° oder größer als 60° ist, können keine einheitlich runden Flecken erhalten werden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt ein durch eine erste gemeinsame Ebene und eine zweite gemeinsame Ebene gebildeter Keilwinkel θ3 ungefähr 90°. Der Winkel θ3 sollte vorzugsweise eine Größe von 60° bis 120° haben. Falls der Winkel kleiner als 60° ist, kann die Haltbarkeit kompromittiert werden. Falls der Winkel größer als 120° ist, können keine etwa runden Flecken erhalten werden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Abstand zwischen den Scheiteln der vierseitigen Pyramiden, welche die benachbarten Vorsprünge bilden, 100 μm. Der Abstand kann abhängig von der gewünschten Größe der Flecken etwa im Bereich von 50 bis 250 μm eingestellt werden.
  • Wenn DNS-Lösung unter Verwendung des oben beschriebenen W-förmig geschnittenen Stifts aufgetragen wurde, wurden sequentiell und gleichförmig runde Flecken erhalten, wie in 5 gezeigt. Da der Spitzenwinkel der Vorsprünge verglichen mit einem V-förmig geschnittenen Stift stumpf ist, ist es unwahrscheinlicher, dass der Auftragsstift zerbricht. Ferner muss der W-förmig geschnittene Stift zu seinem Kopf hin nicht so schmal wie der V-förmig geschnittene Stift sein, so dass sein Bearbeiten leichter ist.
  • Ein mit einem V-förmig geschnittenen Stift erzeugter Flecken neigt zu einer Verformung zu einem Rechteck, während ein mit dem W-förmig geschnittenen Stift erzeugter Flecken rund ist. Dies ergibt sich vermutlich aus den folgenden Gründen. 6(a) und 6(b) zeigen schematisch die Zustände der auf den Auftragsstift aufgebrachten DNS-Lösung, wenn dessen Kopf in Kontakt mit einem Biochip-Substrat 61 steht. 6(a) zeigt den W-förmig geschnittenen Stift der Erfindung. 6(b) zeigt einen herkömmlichen V-förmig geschnittenen Stift 130.
  • Wie in 6(b) gezeigt, trägt der herkömmliche V-förmig geschnittene Stift 130 die DNS-Lösung 66 auf das Substrat 61 auf, während die Lösung in den vier Vorsprüngen 65 an seinem Spitzenkopf gehalten wird. Dadurch bedingt neigt die Fleckenform dazu, sich von den vier Scheiteln der Vorsprünge 65 her auszudehnen, so dass ein rechteckiger Fleck entsteht, wie in 14 gezeigt ist. Andererseits liegt die DNS-Lösung 64 bei einem erfindungsgemäßen W-förmig geschnittenen Stift sowohl außerhalb als auch innerhalb der vier Vorsprünge 63 des W-förmig geschnittenen Stifts 20 vor, wie in 6(a) gezeigt ist. Deshalb kann der W-förmig geschnittene Stift 20 einen verhältnismäßig runden Fleck auf dem Substrat 61 erzeugen, wie in 5 gezeigt ist.
  • Anhand der 7 bis 10 ist eine weitere Ausführungsform („W-förmig abgeflacht geschnittener Stift") des erfindungsgemäßen Auftragsstifts beschrieben. Der W-förmig abgeflacht geschnittene Stift ist eine Variante des W-förmig geschnittenen Stifts, bei welchem der Kopf zusätzlich parallel zur Kontaktebene geschnitten wurde. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Kopfes des W-förmig abgeflacht geschnittenen Stifts. 8 zeigt eine Draufsicht des Stiftkopfes. 9 zeigt eine Seitenansicht aus Richtung des Pfeils B. 10 zeigt eine Fotografie des Kopfes des W-förmig abgeflacht geschnittenen Stifts. In den 7 bis 9 sind Teile, die zu jenen in den 2 bis 4 gezeigten gleichartig sind, durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet, um eine unnötige Wiederholung zu vermeiden.
  • Bei einem W-förmig geschnittenen Stift ist jeder Scheitel der vierseitigen Pyramiden, welche die vier auf dem Kopf des Stifts ausgestalteten Vorsprünge bilden, scharf zugespitzt. Bei dem W-förmig abgeflacht geschnittenen Stift ist dagegen der Scheitel jedes Vorsprungs abgestumpft. Weil die Vorsprungspitzen 81 des W-förmig abgeflacht geschnittenen Stifts parallel zur Kontaktoberfläche (d.h. eine senkrecht zur Mittelachse liegende Ebene) liegen, kann daher, wenn der Kopf des Stifts in Kontakt mit einem Support kommt, eine Beschädigung der Vorsprünge verhindert werden. Ferner kann der W-förmig abgeflacht geschnittene Stift verwendet werden, um auf einem filmartigen Substrat Flecken zu erzeugen, wie auf einer Nylonmembran, welche Probleme verursachen kann, falls der Kopf des Stifts scharf zugespitzt ist.
  • 11 zeigt ein Beispiel einer Auftrags-Anlage zum Herstellen eines Biochips durch Auftragen einer DNS-Lösung oder dergleichen auf einem Substrat unter Verwendung des Auftragsstifts. Die Auftrags-Anlage umfasst einen Stiftkopf 112 auf dessen Unterseite Auftragsstifte 111 gefestigt sind, einen X-Motor 113X zum Antreiben des Stiftkopfes 112 in Richtung der X-Achse, einen Z-Motor 113Z zum Antreiben des Stiftkopfes in Richtung der Z-Achse, eine Basis 114 und einen Y-Motor 113Y zum Antreiben der Basis 114 in V-Richtung. Auf der Basis 114 ist ein Objekttisch 116 befestigt, welcher eine Mehrzahl an Biochip-Substraten 115, zum Beispiel Objektträger oder Nylonmembranen, aufnimmt. Eine Mikroplatte 118, welche Lösungen von Biomolekülen, wie verschiedene Arten von DNS, enthält, ist ebenfalls auf der Basis 114 befestigt. Als Auftragsstifte 111 wird eine erfindungsgemäße Ausführung, wie sie oben beschrieben wurde, verwendet.
  • Die Positionen des Stiftkopfes 112 in X- und Z-Richtung werden genau durch die entsprechenden X- und Z-Motoren 113X und 113Z gesteuert. Die Position der Basis 114 in Y-Richtung wird genau durch den Y-Motor 113Y gesteuert. Dadurch bedingt können gleiche Mengen der verschiedenen Arten von Biomolekül-Lösungen nacheinander auf mehreren Sub straten 115 aufgetragen werden. Falls eine gesonderte, auf der Mikroplatte 118 enthaltene Sorte Biomolekül-Lösung daran anschließend unter Verwendung derselben Auftragsstifte aufgetragen werden soll, werden die Auftragsstifte in einer Waschvorrichtung 119 gewaschen, bevor sie mit der nächsten Biomolekül-Lösung beladen werden, um eine Verunreinigung der Lösung zu verhindern. Der Waschvorgang wird unter Verwendung einer Kombination aus Ultraschallwaschen und Vakuumtrocknen ausgeführt. Genauer gesagt werden die Stifte nach Verwendung einmal vakuumgetrocknet, mit Ultraschall gewaschen und danach noch einmal vakuumgetrocknet. Dies verhindert eine Verunreinigung der Lösung und ermöglicht, verschiedene Sorten von Biomolekül-Lösungen auf dem Substrat 115 nacheinander aufzutragen. Deshalb können in Übereinstimmung mit der Erfindung Auftragslösungen, welche Biomoleküle enthalten, wie verschiedene Arten von DNS, RNS oder Proteinen, auf einem Substrat, wie einem Objektträger oder einer Nylonmembran, sequentiell und gleichförmig aufgetragen werden, und es können Flecken von gewünschter Gestalt erhalten werden.

Claims (8)

  1. W-förmig geschnittener Auftragsstift (Spotting Pin), der einen stabförmigen Körper (11) und vier am Kopf des Körpers gebildete Vorsprünge umfaßt, wobei jeder Vorsprung in Gestalt eines oberen Teils einer vierseitigen Pyramide ausgebildet ist, wobei die Scheitel (21, 81) der vierseitigen Pyramiden, welche die Vorsprünge bilden, in einer virtuellen Ebene, welche von der peripheren Wand des Körpers ausgeht, und in einer Ebene liegen, welche senkrecht zur Mittelachse des stabförmigen Körpers (11) verläuft.
  2. Auftragsstift nach Anspruch 1, wobei der Scheitel (21, 81) jeder der vierseitigen Pyramiden, welche die Vorsprünge bilden, so geschnitten ist, daß er in einer zur Mittelachse des Körpers senkrechten Ebenen liegt.
  3. Auftragsstift nach Anspruch 1 oder 2, wobei zwei nahe der Mitte des Körpers gelegene Wandoberflächen (23, 43) aus einer Mehrzahl der Wandoberflächen zweier benachbarter Vorsprünge in einer ersten gemeinsamen Ebene liegen, während zwei von der Mitte des Körpers entfernt gelegene Wandoberflächen (25, 45) in einer zweiten gemeinsamen Ebene liegen.
  4. Auftragsstift nach Anspruch 3, wobei die erste gemeinsame Ebene eine Ebene senkrecht zur Mittelachse des Körpers (11) unter einem Winkel (θ1) einer Größe von 30° bis 60° schneidet.
  5. Auftragsstift nach Anspruch 3 oder 4, wobei die zweite gemeinsame Ebene eine Ebene senkrecht zur Mittelachse des Körpers (11) unter einem Winkel (θ2) einer Größe von 30° bis 60° schneidet.
  6. Auftragsstift nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die erste und die zweite Ebene einen Keilwinkel (θ3) bilden, der eine Größe von 60° bis 120° hat.
  7. Auftragsstift nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Abstand zwischen den Scheiteln (21) der vierseitigen Pyramiden. welche die benachbarten Vorsprünge bilden, in einem Bereich von 50 μm bis 250 μm liegt.
  8. Auftragsstift nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Körper (11) aus einem austinitischen rostfreien Stahl gefertigt ist.
DE60315375T 2002-05-30 2003-05-22 Spotting pin Expired - Lifetime DE60315375T2 (de)

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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0302281D0 (en) * 2003-01-31 2003-03-05 Biorobotics Ltd Liquid transfer system
JP2004325398A (ja) * 2003-04-28 2004-11-18 Hitachi Software Eng Co Ltd 連続吸入用ニードル及び連続吸入装置
JP3870935B2 (ja) * 2003-06-27 2007-01-24 東洋紡績株式会社 金属基板チップに分子を固定化したアレイの作製方法
WO2005001476A1 (ja) * 2003-06-27 2005-01-06 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha アレイの作製方法
JP2006201035A (ja) * 2005-01-20 2006-08-03 Toray Ind Inc 選択結合性物質固定化担体の製造方法
US8550086B2 (en) 2010-05-04 2013-10-08 Hologic, Inc. Radiopaque implant
KR20120132999A (ko) * 2011-05-30 2012-12-10 삼성전기주식회사 세포칩 및 그 제조방법
JP2016118450A (ja) * 2014-12-19 2016-06-30 住友ベークライト株式会社 スポットピン及びマイクロアレイの製造方法
CN112378705A (zh) * 2020-10-28 2021-02-19 迈克医疗电子有限公司 采样装置及样本分析仪

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2267070A1 (en) * 1996-11-06 1998-05-14 Sequenom, Inc. Compositions and methods for immobilizing nucleic acids to solid supports
WO1999005308A2 (en) * 1997-07-22 1999-02-04 Rapigene, Inc. Apparatus and methods for arraying solution onto a solid support
US6101946A (en) * 1997-11-21 2000-08-15 Telechem International Inc. Microarray printing device including printing pins with flat tips and exterior channel and method of manufacture
US20030194700A1 (en) * 1998-12-01 2003-10-16 Toshiaki Ito Biochip and method for producing the same
GB9916406D0 (en) * 1999-07-13 1999-09-15 Biorobotics Ltd Liquid transfer pin
US20030184611A1 (en) * 2002-03-27 2003-10-02 Hsien-Nan Kuo Microarray printing device

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