EP0539369B1 - Platte mit einer mehrzahl von mulden zur aufnahme von chemischen und/oder biochemischen und/oder mikrobiologischen substanzen - Google Patents

Platte mit einer mehrzahl von mulden zur aufnahme von chemischen und/oder biochemischen und/oder mikrobiologischen substanzen Download PDF

Info

Publication number
EP0539369B1
EP0539369B1 EP91902508A EP91902508A EP0539369B1 EP 0539369 B1 EP0539369 B1 EP 0539369B1 EP 91902508 A EP91902508 A EP 91902508A EP 91902508 A EP91902508 A EP 91902508A EP 0539369 B1 EP0539369 B1 EP 0539369B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plate
wall
troughs
heat
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP91902508A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0539369A1 (de
Inventor
Manfred Eigen
Wolfgang Simm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Original Assignee
Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV filed Critical Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Publication of EP0539369A1 publication Critical patent/EP0539369A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0539369B1 publication Critical patent/EP0539369B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5085Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates
    • B01L3/50851Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates specially adapted for heating or cooling samples
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5085Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates
    • B01L3/50853Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates with covers or lids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • B01L7/52Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples

Definitions

  • the invention relates to a plate made of plastic with a number of wells integrally formed with the plate for receiving chemical and / or biochemical and / or microbiological substances, the wells each having an inner space delimited by their inner surface and a wall, the inner surface of which remote outside comprises at least partially a heat exchange surface which can be brought into thermal contact with a temperature control substance.
  • Such plates are e.g. B. from US-A-3 356 462 or WO 90/05023 known. They are sold by several suppliers and are known as microtest plates or microtiter plates.
  • Some of the known plates have a rigid base which is surrounded on all sides by a raised edge. Troughs are arranged in the floor, which is over one millimeter thick, arranged in rows and columns. The bottom of the known plate is flat on its underside, which is remote from the depressions.
  • the known plates are offered with different trough volumes, which are usually between a few hundred microliters and a few milliliters.
  • the plates made of polystyrene or polyvinyl chloride are used to keep solutions at a constant temperature. This is done either for storage purposes or to run a reaction at a certain temperature. For this purpose, the plates are covered with the lid - after the solutions have been poured into the wells - and either placed in a refrigerator for storage or in an incubator, which is usually set to 37 ° C.
  • the known plates are not suitable for solutions whose reactions have to be controlled by frequent and rapid temperature changes, since cooling in a refrigerator or heating in an incubator takes far too long.
  • EP-A-0 318 255 examines the rapid temperature change of liquids.
  • the cuvette proposed for this purpose contains a closed chamber with a metal base, the cuvette having to meet certain geometrical and thermal conditions so that it can be filled due to the capillary action, it does not deform in the base area when heated, and the absorbed liquid is quickly re-heated can.
  • the bottom of the cuvette is made of aluminum, which is completely unsuitable for most enzymatic reactions because the aluminum ions interfere with the reactions taking place in the liquids.
  • the known plastic reaction vessels are usually several centimeters high and have an outer diameter in the range from 12 to 18 mm. With a large number of samples or solutions to be processed, the space requirement and the time required for handling the many reaction vessels are correspondingly large.
  • the substances accommodated in the known reaction vessels are re-heated by thermostating the reaction vessels on their outside. This happens e.g. by immersing the reaction vessels in water baths of different temperatures.
  • thermostatted metal blocks with bores for the reaction vessels which are then thermostated by contact with the bore walls. The heat transfer can be improved by filling the holes with water or oil.
  • the temperature of the samples is changed by placing the reaction vessels in other water baths or metal blocks that are set to the new desired temperature.
  • the temperature of the substances takes on the new value only slowly, since the plastic reaction vessels have a thick wall, through which only poor heat transport is possible.
  • the thickness of the wall is required for manufacturing reasons and because of the required mechanical strength of the reaction vessels to be handled individually. E.g. the reaction vessels are used in centrifuges that rotate at high speed. The mechanical loads that occur are one reason for the stable thick wall of the plastic reaction vessels.
  • microtiter plates with cup-shaped reaction vessels are known, which were designed as disposable items.
  • the reaction vessels have thin walls.
  • the design of these plates depended on certain mechanical and chemical properties, so that the troughs have widely varying wall thicknesses from 0.05 to 0.5 mm. The heat transfer behavior is not considered in this patent.
  • the invention is therefore based on the object of developing a plate of the type mentioned in such a way that the disadvantages mentioned above are avoided.
  • the troughs of the plate are closed by a lid
  • the plate is made of a thermally deformable plastic film with a thickness of less than 0.5 mm and a thermal conductivity greater than 0.1 watt / (K m) and the wall thickness of the trough is significantly less than the thickness of the plastic film, so that the troughs have a heat transmission value which is greater than 5 x 10 ⁇ 4 W / (K mm3) and for which the formulaic relationship applies, in which A is the size of the heat exchange surface, ⁇ the thermal conductivity of the material forming the wall, V the volume of the interior of the trough, x the wall thickness of the wall measured as the distance between the heat exchange surface and the inner surface, and W the heat transfer value.
  • the object underlying the invention is completely achieved in this way. Because the heat transfer value of the new plate is greater than 5 x 10 ⁇ 4 W / (K mm3), rapid heat transport through the wall into and out of the trough is possible. Depending on the selected material of the plate and the required volume of the trough, the person skilled in the art can now choose the size of the heat exchange surface and the wall thickness of the trough in compliance with the relationship given above. A large number of wells are provided per plate, so that simple handling of, for example, reaction solutions to be processed is possible.
  • the lid which can be closed, protects the troughs from dirt and dust in a manner known per se after the substances have been filled in.
  • Plates of the type mentioned at the outset are also known from EP-A-0 408 285, which has not been previously published. These plates are made by thermal deformation from an approximately 0.6 mm thick polycarbonate film. However, the troughs are not closed by a lid.
  • the wall thickness is approximately the same at least over the entire heat exchange surface.
  • This measure has the advantage that the substances accommodated in the trough are heated or cooled uniformly from all sides, which prevents the formation of disturbing temperature gradients in the substances.
  • the heat transfer value is greater than 1 x 10 ⁇ 3 W / (K mm3).
  • the one-piece design of plate and troughs has the advantage that the new plate is easy to manufacture, since the troughs do not have to be attached to the plate.
  • Another advantage is achieved in this embodiment if the plastic is thermally deformable.
  • thermally deformable plastic film makes it possible to manufacture the plate with a low weight using a fast and inexpensive manufacturing process, for example a deep-drawing process.
  • the heat exchange surface is arranged on the plate below its underside.
  • This measure has the advantage that the heat exchange surface for the respective tempering material is easily accessible from below the plate.
  • the plate can be inserted from above into a water bath or into a metal block that has a counter surface for the heat exchange surface.
  • the trough is designed as a cup-like protuberance, the outside of which is at least in sections the heat exchange surface.
  • the cup-like protuberance has a hollow cylindrical upper section connected to the underside of the plate and a hemispherical hollow lower section connected in one piece to this.
  • the volume of the interior is less than 200 mm3 and is preferably between 10 and 100 mm3.
  • the plate according to the invention is particularly well suited for such tests by this measure.
  • the trays of the new plate are at least filled to the extent that the solutions can regulate the moisture content of the air volume above their liquid surface without any significant changes in volume.
  • the new plate is characterized in that the lower section has a radius between 2 and 6 mm and that the wall thickness of the trough is thinner than 0.2 mm.
  • This measure which is very easy to achieve in terms of production technology, also provides the heat transmission value according to the invention, which is greater than 5 ⁇ 10 x W / (K mm3), in the case of sheets of plastic films which have a rather poor thermal conductivity.
  • the wall thickness is less than 0.08 mm.
  • the plate is made of polycarbonate.
  • the troughs can be formed, for example, by a deep-drawing process which is advantageous in terms of production technology.
  • the wells made of polycarbonate are advantageous reaction vessels for most chemical and / or biochemical and / or microbiological reactions, since polycarbonate is inert in this regard.
  • This embodiment is further developed in an advantageous manner in that the plate is made of a polycarbonate film, the thickness of which is less than 0.5 mm.
  • the plate has a number of troughs which are identical to one another.
  • This measure known per se, has the advantage that a large number of reactions can be carried out in parallel in the same plate, provided that all samples have to be subjected to the same temperature profile.
  • the troughs are arranged in rows and columns which have the same spacing of approximately 10 mm from one another.
  • This measure has the advantage, which is also known per se, that the troughs can be filled and emptied with multiple pipettes, which greatly simplifies the work during test preparation.
  • each region of the cover covering the opening of a trough can be connected to the plate by means of a connecting seam going around the respective opening.
  • each trough is subsequently provided with its own cover, through which the trough is sealed gas-tight.
  • the evaporation problem occurring at high temperatures and the condensation problem occurring at low temperatures are thus completely eliminated.
  • the liquid volume enclosed in the troughs does not change even with extreme and frequent temperature changes between high and low values.
  • This embodiment is developed particularly advantageously in that the lid is also made of a plastic film, in particular of the same material as the plate.
  • the cover film can be bonded to the plate in the area of the connecting seam under pressure and / or heat.
  • This measure ensures that no evaporation and / or condensation problems occur even with small amounts of liquid taken up in the troughs, even if the troughs are frequently re-tempered between high and low temperatures, so that an overpressure is established inside the trough. because the solution taken up has been heated or heated to higher or higher temperatures.
  • a particularly advantageous method for producing the plate from plastic is that a thermally deformable plastic film with a thickness of less than 0.5 mm and a thermal conductivity greater than 0.1 W / (K m) with its underside first from the top of a mold block is placed, which comprises upwardly open cup-like depressions, the interior of which have volumes less than 200 mm3; that a hot gas stream is directed in succession in the region of each cup-like depression for a certain period of time from above the film placed on top of it; and that the hot gas stream has a predetermined temperature that is close to the melting temperature of the film.
  • the simple combination of the thermal conductivity of the film, the thickness of the film and the volume of the cup-like depressions ensures that the relationship given above for the heat transfer value is maintained due to the wall thickness of the troughs formed during deep-drawing.
  • This method is developed particularly advantageously in that the hot gas stream is emitted from an outlet opening, the diameter of which is approximately equal to the diameter of the cup-like depressions and the distance from the top of the film is smaller than this diameter.
  • the mold block can be temperature-controlled and has a temperature below the melting point temperature of the film, preferably approximately 100 ° C.
  • This measure has the effect that the wall thickness of the troughs formed is approximately the same in the area of the heat exchange surface.
  • the plastic film is a polycarbonate film.
  • reaction vessels made of polycarbonate such as the wells formed in the plate, are inert to the chemical and / or biochemical and / or microbiological reactions or substances under consideration.
  • a rectangular flexible plate 2 is shown with one of its longitudinal edges 3 and one of its side edges 4 in section.
  • the plate 2 made of a rigid plastic film has a flat top 5 and a bottom 6 parallel to it.
  • the thickness measured between the top 5 and the bottom 6 is indicated at 7. As can be seen in FIG. 1, the thickness 7 is small compared to the transverse dimensions of the plate 2.
  • Through holes 9 are provided in the plate 2 and troughs 11 which are open at the top are formed.
  • the troughs 11 are arranged in rows 12 and columns 13, the rows 12 running parallel to the longitudinal edge 3 and the columns 13 parallel to the side edge 4.
  • the rows 12 or columns 13 each have a row or column spacing indicated at 14 or 15.
  • the troughs 11 which are circular in cross section have an in 2 shows the inner diameter 16 which can be seen better.
  • the row spacings 14 and the column spacings 15 are of the same size, the inner diameter 16 of the troughs 11, of course, being smaller than the row spacing 14 and the column spacing 15.
  • the troughs 11 lie with their openings 18 surrounded by a rounded opening edge 17 in the plane of the top 5 of the plate 2. They have a wall 20 delimiting their interior 19, which is designed in the manner of a cup-like protuberance 21 and in each of them identical troughs 11 below the bottom 6 of the plate 2.
  • the protuberance 21 has a hollow cylindrical upper section 22 and a hemispherical lower section 23 which is integral therewith and whose curved bottom wall 24 closes off the trough 11 at the bottom.
  • the top 5 merges with the formation of the circumferential rounded edge 17 directly as the inner surface 25 into the interior 19 of the trough 11, the bottom 6 with the formation of a groove 27 encircling the protuberance 21 as the outside 28 of the protuberance 21 essentially parallel to the curved one Inner surface 25 extends.
  • Crosspieces 29, which separate the individual openings 18 from one another, run between the individual troughs 11.
  • the bottom wall 24 has a thickness, indicated at 31, which is measured between the inner surface 25 and the outer side 28.
  • a correspondingly measured thickness is indicated at 32, which approximately corresponds to the thickness 31.
  • the troughs 11 each have a volume 33, which is essentially determined by their depth indicated at 34 and the inner diameter 16.
  • the depth 34 is measured between the bottom wall 24 and an imaginary maximum fill level indicated at 35 by a dashed line.
  • the fill level 35 is approximately at the level at which the curved opening edge 17 merges into the vertical inner surface 25. Because of the surface tension and the associated pre-curvature, the filling volume of the substances to be absorbed will be smaller than the maximum volume 33, especially in the case of small volumes 33.
  • the wells 11 of the plate 2 described so far serve to hold chemical and / or biochemical and / or microbiological substances which are stored in the wells 11 or are subjected to a reaction.
  • the volume 33 and the number of wells 11 per plate 2 depend on the substances to be received by the wells 11.
  • the row spacing 14 and the column spacing 15 are largely defined via the volume 33.
  • the thickness 7 of the plate 2 in the region of the webs 29 is selected so that the plate 2 has sufficient strength despite the closely lying troughs 11 and does not buckle when the troughs 11 are filled.
  • the thicknesses 31 and 32 of the wall 20 of the troughs 11 are chosen from a mechanical point of view such that the filled ones Do not tear or even tear down troughs 11 under the weight of the substances ingested.
  • the material from which the plate 2 is made and the thicknesses 31 and 32 of the wall 20 are also selected from a physical point of view.
  • the thicknesses 31 and 32, which - as can be seen in FIG. 2 - are significantly lower than the thickness 7, enable good heat transport into the interior 19 of the troughs 11 and out of the interior 19. This makes it possible to cool or re-heat the substances in the troughs very quickly by bringing the entire outside 28 as a heat exchange surface 28 'into contact with a temperature control substance of the desired temperature.
  • the size of the heat exchange surface 28 'corresponds to the outside 28 and is: A 75 mm2. According to the formula These numerical values result in a heat transfer value of approx. 4.5 x 10 ⁇ 3 W / (K mm3).
  • the new plate 2 thus makes it possible, for example, to carry out a large number of reactions in separate wells 11 in a small space, the reactions being very thermally controllable through the wall 20 of the wells.
  • the material of the plate 2 is selected so that optical analysis methods, such as e.g. Absorption measurements or fluorescence measurements are possible.
  • the material must be transparent in the light wavelength range of interest, i.e. it must not have any significant absorption or fluorescence emission in this wavelength range.
  • the starting material is a thin film 36, for example made of a polycarbonate, with a thickness of 7.
  • This film 36 is placed on a tempered mold block 37, in which blind holes 38 are provided, which like the troughs 11 are arranged in rows 12 and columns 13 are arranged.
  • the blind holes 38 have a wall surface 40 which surrounds their interior 39 and which is smooth and self-contained.
  • the dimensions of the blind holes 38 are selected so that they correspond to the outer dimensions of the protuberances 21 to be formed. In the selected example, the blind holes have a diameter of approximately 6 mm and a depth of approximately 4 mm.
  • a heater indicated schematically at 43, is provided, by means of which the mold block 37 is heated uniformly to 100 ° C.
  • an air nozzle 45 is arranged above the mold block 37 and can be moved in the direction of the arrow 46.
  • the direction 46 runs parallel to the columns 13 or the rows 12, so that the air nozzle 45 can be positioned centrally over each individual blind hole 38.
  • the direction 46 is also aligned parallel to the top 5 of the film 36 placed on the mold block 37, so that the distance between the air nozzle and the top 5 remains constant.
  • the air nozzle 45 emits a hot air jet 47 at approximately 280 ° C., which emerges from its outlet opening 48 at a speed of approximately 2-5 m / sec approximately perpendicularly to the mold block 37.
  • the outlet opening 48 has a diameter of approximately 5 mm and is located 4 mm above the upper side 5 of the film 36.
  • the air nozzle 45 is successively positioned centrally over the individual blind holes 38, where it remains for approximately 3 to 5 seconds.
  • the hot air jet 47 striking the upper side 5 heats the film 36 to such an extent that it is plastically deformable.
  • the hot air jet 47 then blows the area of the film 36 originally located above the blind hole 38 into the interior 39 of the respective blind hole, the latter gradually extending and the original thickness 7 of the film 36 gradually decreasing in this area until finally the wall 20 of the trough 11 formed has the strengths 31 and 32 indicated in FIG. 2.
  • the right trough 11/1 is already finished, and the air nozzle 45 is located above the blind hole 38/2, in which the trough 11/2 is being formed.
  • the bottom 24 of the trough 11/2 has already partially moved into the interior 39/2 of the blind hole 38/2 and will continue to lie across the entire inner surface of the smooth inner wall of the blind hole 38/2.
  • the web 29 remains in the original thickness 7 of the film 36 between the troughs 11/1 and 11/2.
  • the film 36 consists of a polycarbonate with a thickness of 0.27 mm. Before the troughs 11 are formed, the film 36 is milky. However, it has been shown that the film 36 becomes transparent at a temperature of the hot air jet 47 of 280 ° C. and at a temperature of the mold block 37 of 100 ° C. in the region of the wall 20 of the molded troughs 11, as is the case for the above-mentioned optical analysis methods is required. The temperature of the mold block 37 to 100 ° C. which is not required for the actual shaping of the troughs 11 furthermore causes the outside 28 of the trough 11 to fit snugly against the wall surface 40 of the respective blind hole 38.
  • each trough 11 is also a smooth and uniform surface has, which is of great advantage for the temperature control of substances accommodated in the troughs 11.
  • the protuberances 21 have in fact almost identical contours, so that their heat exchange surface 28 'can be brought into direct contact with counter-surfaces formed corresponding to the blind bores 38 without the air layers interfering with the thermal transition. This is described below with reference to FIG. 10.
  • a cover plate shown in FIG. 4 which consists of a thin cover film 49.
  • through holes 50 are provided, which are arranged in the same pitch as the through holes 9 in the plate 2.
  • the cover film 49 has a flat top 51 and a bottom 52 parallel to it, with which it covers the plate 2 whose top 5 comes to rest.
  • the cover film 49 has a thickness 53 measured between the top 51 and the bottom 52, which is small compared to the transverse dimensions of the cover film 49.
  • the cover film 49 is bespw. made of a 0.1 mm polycarbonate.
  • the cover film 49 When placed on the plate 2, the cover film 49 is aligned so that the through holes 50 are aligned with the through holes 9. In this way, the cover film 49 and the plate 2 can be simultaneously connected to one another in a manner to be described in more detail and fastened on a carrying device.
  • the material preferably used for the cover film 49 is a 0.1 mm thick polycarbonate.
  • This film is transparent in the wavelength range of interest for the optical analysis methods used and has only a low intrinsic fluorescence.
  • the optical analysis methods can thus also be applied from above through the cover film 49; in particular, it is possible to measure the optical density of the substances accommodated in the recesses 11 in the radiation method through the cover film 49 and the bottom wall 24 of the wells.
  • the volume of solutions accommodated in the troughs 11 can change due to condensation and / or evaporation effects. This applies in particular if the solutions have to be re-tempered frequently between high and low temperatures, as occurs in the polymerase chain reaction (PCR), a frequently used method for the high amplification of individual nucleic acid strands.
  • PCR polymerase chain reaction
  • each connecting seam 55 a delimited circular area 57 of the cover film 49, each covering the opening 18 of an associated trough 11.
  • each trough 11 is covered, so to speak, with its own cover in the form of the circular region 57, which is connected by the connecting seam 55 to the webs 29 surrounding the trough 11 in such a way that each trough 11 is gas-tight with respect to the atmosphere and the other troughs 11 is completed.
  • the welding stamp 59 has a fully cylindrical base body 60 which carries at its upper end 61 an annular projection 62 which is integral with the base body 60.
  • the annular extension 62 delimits a circular recess 63, which is concentric with the base body 60 and thus with its longitudinal axis 64, and carries the annular end face 58 pointing away from the base body 60.
  • a profiling in the form of pyramids 65 arranged in rows is provided on the end face 58 surrounding the recess 63 in the form of a ring, which are formed in one piece with the annular extension 62 on their square base 66.
  • the tips 67 of the pyramids 65 point away from the base body 60 in a direction parallel to the longitudinal axis 64 of the welding stamp 59.
  • FIG. 7 shows a top view of the end face 58 in the direction of arrow VII from FIG. 6 in a detail.
  • the pyramids 65 are arranged in rows 68 and 69, which are offset from one another by half the width of the pyramid base 66.
  • the arrangement is such that between two rows 68/1 and 68/2, which are parallel to each other run and are not offset from one another, a row 69/1 runs, which is accordingly offset from rows 68/1 and 68/2 by half the width of the pyramid base 66.
  • the 68/2 series is immediately adjacent to the 69/1 series, followed by a 69/2 series, which runs parallel to the 69/1 series and is laterally aligned with it.
  • the welding stamp 59 is provided with a heater, indicated schematically at 71, by means of which the welding stamp 59, which is preferably made of V2A steel, is heated to approximately 280.degree.
  • the heated welding stamp 59 is placed from above onto the top 51 of the cover film 49 placed on the plate 2 in such a way that with its profiled, ring-shaped end face 58 it centrally centers the opening edge 17 of the trough lying under the cover film 49 and to be welded 11 surrounds.
  • the circular recess 63 has a diameter which is so large that the pyramid tips 67 come to lie outside the opening edge 17 on portions of the cover film 49 located above the webs 29.
  • the square base 66 of the pyramids 65 measures 0.5 ⁇ 0.5 mm and the tip 67 of the four-sided pyramid 65 lies 0.25 mm perpendicularly above the pyramid base 66, ie two pyramid sides lying opposite one another enclose an apex angle of 90 °.
  • up to three pyramids 65 are arranged one behind the other on the annular end face 58, so that the welding punch 59 has an overall outer diameter which is at least 6 base lengths of a pyramid 65 larger than the diameter of the recess 63.
  • the following method has proven itself for welding a cover film 49, the thickness 53 of which corresponds to approximately 0.1 mm, to a plate 2, the thickness 7 of which corresponds to approximately 0.27 mm.
  • the cover film 49 is placed on the plate 2 from above so that it covers the troughs 11 and that the through holes 50 are aligned with the through holes 9.
  • the welding stamp 59 heated to 280 ° C., is placed with its end face 58 at the top from above onto the upper side 51 of the cover film 49 in such a way that it is located centrally over a trough 11 which is located under the cover film 49 and is to be welded.
  • the pyramids 65 on the end face 58 now lie on the top 51 with their tips 67, which may penetrate somewhat into the material of the cover film 49, and heat them. In this way, the cover film 49 is preheated for about 13 seconds by the honeycomb-like profile of the end face 58.
  • each pyramid 67 penetrates into the covering film 49 and this in turn penetrates into the webs 29 of the plate 2.
  • the welding stamp 59 remains in this position for two seconds, then it is completely lifted off the cover film 49.
  • connection seam 55 which is a type of weld seam, is shown in FIG. 8 in a cross section along the line VIII-VIII from FIG. 5.
  • the cooled connecting seam 55 has a corresponding profile as the welding stamp 59.
  • the pyramids 65 have pressed into the preheated top 51 of the cover sheet 49 upside-down pyramid-like depressions 73, which correspond in shape to the pyramids 65.
  • the cover film 49 is also in the area of Indentations 73 penetrated with their underside 52 into the upper side 5 of the webs 29, which was indirectly preheated through the cover film 49, and there formed indentations 74 which correspond to the indentations 73.
  • a contact surface 75 has formed between the underside 52 of the cover film 49 and the top 5 of the plate 2, which has a zigzag cross-section.
  • the contact surface 75 is larger than the contact surface which existed before the welding between the underside 52 of the cover film 49 and the top 5 of the plate 2 in the area provided for the connecting seam 55.
  • the circular section 57 of the cover film 49 covering the opening 18 bulges up like a dome, so that a closed and welded plate 2 as described above has a lenticular curvature 76 of the cover film 49 above each trough 11.
  • the curvature 76 is only formed in the case of troughs 11 welded in a gastight manner, it is at the same time a visual indication that the formed connecting seam 55 has ensured a gas-tight closure of the trough 11 in question, which also withstands excess pressure inside the trough. If the cover film 49 does not have any bulges 76 after the welding, the welding process, for example, was faulty with regard to the dwell times, the temperature of the welding stamp 59 or the depth of penetration of the pyramids 65 into the upper side 51.
  • the temperature of the welding stamp 59, the dimensions of the pyramids 65 and the depth of penetration of the pyramids 65 into the upper side 51 of the cover film 49 are only examples of a cover film made of polycarbonate 0.1 mm thick and a plate 2 made of polycarbonate thick 0.27 mm specified. In the case of thicker polycarbonate films, the depth of penetration of the pyramids, which roughly corresponds to the thickness of the cover film, must be adapted to the new thicknesses.
  • the depth by which the pyramids 65 penetrate into the material of the cover film 59 is essential for the success of the welding process.
  • the welding process described above can be carried out by hand, the yield of correctly placed connecting seams 55 is significantly increased by using a welding device 78 shown in FIG. 9.
  • the welding device 78 has a flat, rectangular base plate 79 and a flat top plate 80 arranged above the base plate 79, which shows approximately the same transverse dimensions as the base plate 79.
  • the top plate 80 is fastened to the base plate 79 with the aid of four guide rods 81.
  • the front right guide rod 81/4 in FIG. 9 has been broken out for reasons of a clear representation.
  • a height-adjustable support plate 82 is provided, in the outer corners of which ball bushings 83 are embedded, through which the guide rods 81 pass.
  • an electrically operated drive motor 84 is fastened away from the support plate 82 with its flange 85 from above on the head plate 80.
  • Motor 84 has a motor shaft indicated at 86, which is connected to a ball screw drive indicated at 87.
  • the ball screw drive 87 is connected to the support plate 82 and serves to convert the rotary movement of the motor shaft 86 into the adjustment movement of the support plate 82 along the guide rods 81.
  • a heating block 89 Remote from the ball screw drive 87, a heating block 89 is provided in the center below the carrier plate 82 and is fastened to the carrier plate 82 from below by means of four spacer bolts 90.
  • the heating block 89 made of copper fulfills the function of the heating for the welding punches 59 indicated at 71 in FIG. 6, three of which are indicated in FIG. 9 are.
  • the welding punches 59/1, 59/2 and 59/3 are remote from the spacer bolts 90 in the heating block 89 from below and point with their end faces 58 pointing downward from the heating block 89.
  • the heating block 89 there is a blind hole 91 which penetrates it almost completely from right to left in FIG. 9 and into which an electrically heatable heating cartridge is inserted, which is not shown for reasons of clarity.
  • the temperature of the heating block 89 is measured in a suitable manner by a temperature sensor, not shown further, and is passed to a control circuit, also not shown, which in turn controls the heating cartridge.
  • a closed control loop is thus formed, by means of which the temperature of the heating block 89 is kept at a constant value, for example 280 ° C.
  • the heating block 89 heats the carrier plate 82 via the spacer bolts 90, which can lead to the ball bushings 83 jamming on the guide rods 81.
  • coolant bores 92 are provided in the carrier plate 82, via which the carrier plate 82 is connected to a thermostatic cooling circuit.
  • the temperature of the support plate 82 can be regulated independently of the temperature of the heating block 89 via an external thermostat, so that an easy adjustment of the support plate 82 along the guide rods 81 is ensured.
  • a receiving block 93 pointing upward is provided on the base plate 79 approximately in the middle under the heating block 89, which is height-adjustable via the support plate 82.
  • the receiving block 93 has a coolant bore 94 passing through it, which in the same way as the coolant bore 92 of the carrier plate 82 is connected to an external thermostat circuit which keeps the receiving block 93 at a constant and adjustable temperature.
  • the receiving block 93 has upwardly open cups 95 which are designed to receive the protrusions 21 projecting downward beyond the plate 2.
  • the cups 95 therefore have the same dimensions as the blind holes 38 shown in FIG. 3 in the mold block 37 and are arranged in rows 12 and columns 13 like the troughs 11.
  • a plate 2 is placed on the receiving block 93, which in turn is covered by a cover film 49.
  • a perforated mask 96 which overlaps the receiving block 93 from all sides from above, is placed over the covering film 49, which presses the covering film 49 onto the plate 2 and this in turn, with its troughs 11, into the receiving block 93.
  • Through holes 97 aligned with the welding punches 59 are provided in the shadow mask 96 and are also arranged in rows 12 and columns 13 in such a way that a hole 97 is aligned centrally over each recess 11.
  • the shadow mask 96, the cover film 49 and the plate 2 are shown broken off offset with respect to the receiving block 93.
  • a hole 97 and a welding stamp 59 are provided for each trough 11 of the plate 2.
  • the base 98/1 has one mounting hole 99 pointing upwards, to which a mounting clip, which can be designed, for example, as a spring clip or a latch, is attached in order to press the shadow mask 96 down onto the receiving block 93.
  • the welding device 78 described so far operates as follows:
  • the carrier plate 82 is in the raised starting position shown in FIG. 9.
  • a plate 2 to be welded is placed on the receiving block 93 from above in such a way that the troughs 11 with their protuberances 21 come to rest in the cups 95.
  • the troughs 11, which point upwards with their opening 18, are already filled with the desired substances and covered by a cover film 49, or are now filled accordingly and then covered with a cover film 49, which is oriented such that their through holes 50 are aligned with the through holes 9 align in plate 2.
  • the shadow mask 96 is put over the plate 2 covered in this way, its through holes 97 coming to lie centrally over the troughs 11. With the aid of the fastening clips provided on the bases 98, the shadow mask 96 is pressed firmly down onto the receiving block 93.
  • the heating block 89 is heated to 280 ° C. via the heating cartridge inserted in the blind hole 91. This temperature also has that which is thermally conductively connected to the heating block 89 Welding stamp 59 on. Via the ball screw drive 87, the rotational movement of the motor shaft 86 of the drive motor 84 is converted into a downward movement of the carrier plate 82 which is guided via the ball bushings 83 and the guide rods 81. When the carrier plate 82 and thus the heating block 89 go down, the welding punches 59/1 and 59/2 slide from above into the associated holes 97/1 and 97/2 of the shadow mask 96.
  • the translation of the ball screw drive 87 and the number of revolutions the motor shaft 86 are dimensioned such that at the end of the downward movement of the carrier plate 82 the welding punches 59 with their end face 58 or the tips 67 of the pyramids 65 come to lie precisely on the upper side 51 of the cover film 49, as has already been described above.
  • the welding device 78 In this position, in which the welding punches 59 preheat the cover film 49 and the plate 2 in the region of the connecting seams 55 to be applied, the welding device 78 remains for approximately 13 seconds. After this preheating time, the carrier plate 82 is gradually moved downward by 0.1 mm further from the motor 84 via the ball screw drive 87 to the receiving block 93, so that the pyramids 65 on the end face 58 of the welding stamp 59 into the cover film 49 and this into the Penetrate webs 29 of the carrier plate 2.
  • the motor 84 is actuated so that its motor shaft 86 rotates in the opposite direction to the previous direction of rotation and thus via the ball screw drive 87 the carrier plate 82 and thus the heating block 89 and the welding stamp 59 again in the starting position shown in FIG. 9 starts up.
  • the shadow mask 96 can be removed and the welded plate 2 as shown in FIG. 5 is removed from the receiving block 93.
  • the receiving block 93 and thus its cups 95 are thermostated via the coolant bore 94 to a temperature as required by the respective substances, for example to 10 ° C.
  • the troughs 11 lie with their heat exchange surface 28 'closely against the inner wall of the respective cup 95, so that because of the low thickness 31 of the wall 20 of the troughs 11, the substances in the troughs 11 are kept at the same temperature as the receiving block 93 itself.
  • the heat possibly supplied to the substances during welding is immediately dissipated through the wall 20 into the receiving block 93 due to the good heat transfer.
  • the substances can, for example, be prepared reaction solutions for biochemical and / or microbiological test methods, which are supplied to the user in portioned and welded form in the new plates 2.
  • the substances to be examined by the user can, for example, be contained in the troughs 11 Test solutions are introduced by piercing the arches 76 covering the openings 18 of the troughs 11 from above with a thin cannula. The substances to be examined are then injected into the test solutions located in the wells 11.
  • a capillary-like channel remains in the arch 76. No moisture exchange with the surrounding atmosphere is possible via this channel, so that the volume of the substances or solutions contained in the gas-tight welded troughs 11 does not change due to condensation or evaporation effects.
  • the troughs 11 of the new plate 2 are filled on site, for example in the chemical laboratory, and sealed gas-tight with a cover film 49 using the new welding device.
  • the fixed grid dimension of the columns 13 and rows 12 makes it possible to fill several troughs 11 simultaneously with a known multiple pipette.
  • FIG. 10 shows a plate 2 with gas-tightly closed troughs 11, in which there are, for example, solutions whose course of the reaction can be influenced via their temperature.
  • the solutions have either been filled into the wells 11 on site or were already in the welded plate 2 and were subsequently inoculated by the user with the substances to be examined - for example DNA molecules to be examined.
  • the plate 2 prepared in this way is inserted from above into a thermoblock 101 which has blind holes 102 which are open at the top, which serve to receive the cup-like protuberances 21.
  • the blind holes 102 have the same shape as the blind holes 38 in the mold block 37 used for producing the plate 2.
  • their inner wall 103 lies directly against the heat transfer surface 28 ′ of the protuberances 21. There are therefore no air layers interfering with the heat transfer between the thermoblock 101 and the interior 19 of the troughs 11 between the outside 28 and the inner wall 103 acting as counter surface 103 '.
  • thermoblock 101 In the thermoblock, upwardly open threaded bores 104 are also provided, which are aligned with the through holes 50 and 9 in the cover film 49 and in the plate 2 when the plate 2 is inserted in the thermoblock 101. Screws 105 are screwed into the threaded bores 104 from above through the through holes 50 and 9, and thus the plate 2 closed with the cover film 49 is firmly connected to the thermoblock 101.
  • the upper side of the thermoblock 101 comes to lie close to the underside 6 of the plate 2, and the protuberances 21 are pressed firmly against the inner wall 103 of the blind holes 102 with their heat exchange surface 28 '.
  • the solutions in the troughs 11 take on the temperature of the thermoblock 101 within a few seconds. If, for example, the solutions are to be stored for a long time at a low temperature, the thermoblock 101, which is made of a good heat-conducting metal, is tempered, for example, to + 4 ° C. by means of a thermostat connected to it.
  • thermoblock 101 When the reaction in the solutions is to be started, the thermoblock 101 is suitably heated to the reaction temperature of the solutions which, due to the good heat transfer, follow the temperature change of the thermoblock 101 almost immediately.
  • the temperature change of the thermoblock 101 itself can be effected in a manner known per se by immersing the thermoblock 101 in water baths of different temperatures, bringing it into heat-conducting contact with preheated further metal blocks or moving it along a metal rail on which a temperature gradient is established.
  • the metal rail with the temperature gradient enables the temperature of the thermoblock 101 and thus the temperature of the solutions in the wells 11 to be changed cyclically.
  • the thermoblock 101 is, for example, first at 37 ° C. for 60 seconds , then held at 72 ° C for 120 seconds, then at 94 ° C for 60 seconds and then again at 37 ° C for 60 seconds etc. Because of the gas-tight closure of the individual troughs even at excess pressure, none then saturated with water vapor escapes even at high temperatures Air from inside the troughs. The vapor content of the air volume above the absorbed liquid changes, but since no air or steam can escape from the well, the initially set total concentrations in the wells do not change in the course of the many temperature cycles. This ensures a good yield in the experiments.
  • the solutions are at least partially reused, for example to analyze them using a separating gel.
  • the curvature 76 is pierced with the syringe indicated at 107 in FIG. 10 and part of the solution is removed.
  • the solution remaining in the trough 11 can be stored, for example, in the manner described above.
  • the hole formed during the removal from the curvature 76 does not result in any significant moisture exchange, it can be described. close it again with an adhesive film.
  • the transverse dimensions of the new plate 2 and the row and column spacings 14 and 15 essentially depend on the filling volume 33 of the troughs 11 desired in each case.
  • the thermoblocks 101, receptacle blocks 93 and mold blocks 37 used in each case are adapted to these distances.
  • the thickness 7 of the film 36 is chosen so that the troughs 11 in the finished plate 2 have a bottom wall 24, the thickness 31 of which is in the range of 0.04 mm, so that the heat transmission value has the required high value.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Devices For Use In Laboratory Experiments (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Platte aus Kunststoff mit einer Anzahl von mit der Platte einstückig ausgebildeten Mulden zur Aufnahme von chemischen und/oder biochemischen und/oder mikrobiologischen Substanzen, wobei die Mulden jeweils einen von ihrer Innenfläche begrenzten Innenraum sowie eine Wand aufweisen, deren von der Innenfläche abgelegene Außenseite eine zumindest teilweise mit einem Temperierstoff in thermischen Kontakt bringbare Wärmeaustauschfläche umfaßt.
  • Derartige Platten sind z. B. aus der US-A-3 356 462 oder der WO 90/05023 bekannt. Sie werden von mehreren Anbietern vertrieben und sind als Mikrotestplatten oder Mikrotiterplatten bekannt.
  • Einige der bekannten Platten weisen einen steifen Boden auf, der von einem hochstehenden Rand allseits umgeben ist. In den über einen Millimeter dicken Boden sind von oben Mulden eingelassen, die in Reihen und Spalten angeordnet sind. An seiner von den Mulden abgelegenen Unterseite ist der Boden der bekannten Platte eben. Die bekannten Platten werden mit unterschiedlichen Muldenvolumina angeboten, die in der Regel zwischen einigen hundert Mikroliter und einigen Milliliter liegen.
  • Es ist bekannt, den Rand der Platte mit einem Deckel oder einer Adhäsiv-Folie abzudecken, um die Mulden und den von dem Rand begrenzten Innenraum gegen Verschmutzungen jeder Art zu schützen.
  • Die aus Polystyrol oder Polyvinylchlorid bestehenden Platten werden dazu verwendet, Lösungen auf konstanter Temperatur zu halten. Dies geschieht entweder zu Lagerungszwecken oder um eine Reaktion bei einer bestimmten Temperatur ablaufen zu lassen. Die Platten werden dazu - nach dem Einfüllen der Lösungen in die Mulden - mit dem Deckel abgedeckt und entweder in einen Kühlschrank zum Aufbewahren oder in einen Brutschrank gelegt, der in der Regel auf 37°C eingestellt ist.
  • Für Lösungen, deren Reaktionen durch häufigen und schnellen Temperaturwechsel gesteuert werden müssen, sind die bekannten Platten nicht geeignet, da das Abkühlen in einem Kühlschrank bzw. das Aufheizen in einem Brutschrank viel zu lange dauert.
  • Es ist zwar bekannt, die Platten über ihre ebene Unterseite zu thermostatieren, aber auch hierbei dauert der Temperaturwechsel der Proben mit bis zu mehreren Minuten sehr lang.
  • Um dieses Problem zu beseitigen, wird in der EP-A-0 318 255 das schnelle Umtemperieren von Flüssigkeiten untersucht. Die zu diesem Zweck vorgeschlagene Küvette enthält eine geschlossene Kammer mit einem Metallboden, wobei die Küvette bestimmte geometrische und wärmetechnische Bedingungen erfüllen muß, damit sie wegen der Kapillarwirkung gefüllt werden kann, sie sich beim Erhitzen nicht im Bodenbereich verformt, und die aufgenommene Flüssigkeit schnell umtemperiert werden kann. Der Boden der Küvette ist aus Aluminium gefertigt, was für die meisten enzymatischen Reaktionen völlig ungeeignet ist, da die Aluminiumionen die jeweils in den Flüssigkeiten ablaufenden Reaktionen stören.
  • Darüberhinaus sind konisch spitz zulaufende Plastik-Reaktionsgefäße mit einem Schnappdeckel oder einem Schraubdeckel bekannt.
  • Die bekannten Plastik-Reaktionsgefäße sind in der Regel mehrere Zentimeter hoch und weisen einen Außendurchmesser im Bereich von 12 bis 18 mm auf. Bei einer großen Anzahl von zu bearbeitenden Proben bzw. Lösungen sind der Platzbedarf und der Zeitaufwand beim Handhaben der vielen Reaktionsgefäße dementsprechend groß.
  • Die in den bekannten Reaktionsgefäßen aufgenommenen Substanzen werden umtemperiert, indem die Reaktionsgefäße über ihre Außenseite thermostatiert werden. Dies geschieht z.B. durch Eintauchen der Reaktionsgefäße in Wasserbäder unterschiedlicher Temperatur. Es ist aber auch bekannt, thermostatierte Metallblöcke mit Bohrungen für die Reaktionsgefäße zu versehen, die dann durch den Kontakt mit den Bohrungswänden thermostatiert werden. Der Wärmeübergang kann durch Füllen der Bohrungen mit Wasser oder Öl verbessert werden.
  • Die Proben werden dadurch umtemperiert, daß die Reaktionsgefäße in andere Wasserbäder bzw. Metallblöcke gesteckt werden, die auf die neue gewünschte Temperatur eingestellt sind.
  • Die Temperatur der Substanzen nimmt dabei nur langsam den neuen Wert an, da die Plastik-Reaktionsgefäße eine dicke Wand aufweisen, durch die nur ein schlechter Wärmetransport möglich ist. Die Dicke der Wand ist aus fertigungstechnischen Gründen und wegen der erforderlichen mechanischen Festigkeit der einzeln zu handhabenden Reaktionsgefäße erforderlich. Bspw. werden die Reaktionsgefäße in Zentrifugen eingesetzt, die mit hoher Drehzahl umlaufen. Die dabei auftretenden mechanischen Belastungen sind ein Grund für die stabile dicke Wand der Plastik-Reaktionsgefäße.
  • Viele der neuen chemischen, biochemischen oder mikrobiologischen Methoden erfordern es jedoch, die Reaktionslösungen im Laufe des Versuchsablaufes schnell auf verschiedene Temperaturen zu bringen. Diese Reaktionen müssen oft ein bestimmtes Temperaturprofil, das aus mehreren Aufheizungen und/oder Abkühlungen bestehen kann, zyklisch durchlaufen. Die Ausbeute und die Effizienz der Reaktionen hängt dabei von der Geschwindigkeit des Temperaturwechsels in den verwendeten Lösungen ab. Insbesondere bei enzymatischen Vorgängen an Nukleinsäuren ist ein schneller Wechsel zwischen hohen Temperaturen zum Denaturieren der Nukleinsäuren und niedrigen Temperaturen zum Starten der Reaktion erforderlich.
  • Aus der eingangs erwähnten US-A-3 356 462 sind Mikrotiterplatten mit becherartig ausgeformten Reaktionsgefäßen bekannt, die als Wegwerfartikel konzipiert wurden. Aus Gründen der Materialsersparnis weisen die Reaktionsgefäße dünne Wände auf. Bei der Ausgestaltung dieser Platten kam es auf bestimmte mechanische und chemische Eigenschaften an, so daß die Mulden stark variierende Wandstärken von 0,05 bis 0,5 mm aufweisen. Das Wärmeübergangsverhalten wird in dieser Patentschrift nicht betrachtet.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Platte der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die vorstehend genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll es möglich werden, eine Anzahl von Proben bei einfacher Handhabung schnell umtemperieren zu können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mulden der Platte durch einen Deckel verschlossen sind, die Platte aus einer thermisch verformbaren Kunststoffolie mit einer Stärke geringer als 0,5 mm und einer Wärmeleitfähigkeit größer als 0,1 Watt/(K m) gefertigt ist und die Wandstärke der Mulde deutlich geringer als die Stärke der Kunststoffolie ist, so daß die Mulden einen Wärmedurchtrittswert aufweisen, der größer als 5 x 10⁻⁴ W/(K mm³) ist und für den die formelmäßige Beziehung
    Figure imgb0001

    gilt, in der A die Größe der Wärmeaustauschfläche, λ die Wärmeleitfähigkeit des die Wand bildenden Materials, V das Volumen des Innenraumes der Mulde, x die als Abstand zwischen der Wärmeaustauschfläche und der Innenfläche gemessene Wandstärke der Wand und W der Wärmedurchtrittswert ist.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst. Weil bei der neuen Platte der Wärmedurchtrittswert größer als 5 x 10⁻⁴ W/(K mm³) ist, ist ein schneller Wärmetransport durch die Wand in die Mulde hinein bzw. aus der Mulde heraus möglich. Je nach dem gewählten Material der Platte und dem erforderlichen Volumen der Mulde kann der Fachmann jetzt die Größe der Wärmeaustauschfläche und die Wandstärke der Mulde unter Einhaltung der oben angegebenen Beziehung wählen. Dabei ist eine große Anzahl von Mulden pro Platte vorgesehen, so daß eine einfache Handhabung von gleichzeitig zu verarbeitenden bspw. Reaktionslösungen möglich ist.
  • Für Platten mit gleicher Wärmeaustauschfläche und gleichem Volumen der Mulden bedeutet dies bspw. andererseits, daß eine Platte aus einem Material mit einer 10 mal so guten Wärmeleitfähigkeit, aber einer 10 mal dickeren Wandstärke, denselben Wärmedurchtrittswert aufweist wie die Platte mit der schlechteren Wärmeleitfähigkeit und der dünneren Wand.
  • Durch den die Mulden verschließbaren Deckel werden die Mulden nach dem Einfüllen der Substanzen in an sich bekannter Weise vor Schmutz und Staub geschützt.
  • Aus der nicht vorveröffentlichten EP-A-0 408 285 sind ebenfalls Platten der eingangs genannten Art bekannt. Diese Platten sind durch thermisches Verformen aus einer etwa 0,6 mm dicken Polycarbonatfolie gefertigt. Die Mulden sind jedoch nicht durch einen Deckel verschlossen.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Platte ist die Wandstärke zumindest über die gesamte Wärmeaustauschfläche etwa gleich groß.
  • Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die in der Mulde aufgenommenen Substanzen von allen Seiten gleichmäßig erwärmt bzw. abgekühlt werden, was die Entstehung von störenden Temperaturgradienten in den Substanzen verhindert.
  • Besonders bevorzugt ist bei diesem Ausführungsbeispiel, wenn der Wärmedurchtrittswert größer als 1 x 10⁻³ W/(K mm³) ist.
  • Diese Maßnahme ermöglicht einen noch schnelleren Wärmetransport durch die Wand der Mulde, was zu noch deutlich besseren Reaktionsergebnissen bei den in den Mulden aufgenommenen Substanzen führt.
  • Ein weiterer Vorteil wird bei diesem Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, daß der Wärmedurchtrittswert größer als 3 x 10⁻³ W/(K mm³) ist.
  • Durch diese, den Wärmeaustausch noch mehr beschleunigende Maßnahme, ist es möglich, in den Mulden Reaktionen ablaufen zu lassen, die durch Temperaturwechsel im Sekundenbereich gesteuert werden müssen. Bspw. ist es möglich, eine wässrige Lösung von 50 Mikroliter Volumen in weniger als 20 Sekunden um 60°C aufzuheizen oder abzukühlen.
  • Die einstückige Ausgestalltung von Platte und Mulden hat den Vorteil, daß die neue Platte einfach zu fertigen ist, da die Mulden nicht an der Platte befestigt werden müssen.
  • Ein weiterer Vorteil wird bei diesem Ausführungsbeispiel erzielt, wenn der Kunststoff thermisch verformbar ist.
  • Durch die Verwendung einer thermisch verformbaren Kunststoffolie wird es möglich, die Platte bei geringem Gewicht nach einem schnellen und kostengünstigen Fertigungsverfahren, bspw. einem Tiefzieh-Verfahren, herzustellen.
  • Bevorzugt ist es, wenn an der Platte unterhalb ihrer Unterseite die Wärmeaustauschfläche angeordnet ist.
  • Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Wärmeaustauschfläche für den jeweiligen Temperierstoff von unterhalb der Platte gut zugänglich ist. Bspw. kann die Platte so von oben in ein Wasserbad oder in einen Metallblock eingesetzt werden, der eine Gegenfläche für die Wärmeaustauschfläche aufweist.
  • Ferner ist es bei diesem Ausführungsbeispiel bevorzugt, wenn die Mulde als becherartige Ausstülpung ausgebildet ist, deren Außenseite zumindest abschnittweise die Wärmeaustauschfläche ist.
  • Diese Maßnahme ermöglicht es, die Ausstülpungen bspw. in entsprechenden Ausnehmungen eines Metallblockthermostaten aufzunehmen, wodurch einerseits die neue Platte mechanisch gehalten wird und andererseits die Wärmeaustauschfläche sich über die gesamte Größe der Außenseite der Mulde erstreckt, was zu einer großen und gut zugänglichen Wärmeaustauschfläche führt.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es weiterhin bevorzugt, wenn die becherartige Ausstülpung einen mit der Unterseite der Platte verbundenen hohlzylindrischen oberen Abschnitt und einen einstückig mit diesem verbundenen halbkugelförmigen hohlen unteren Abschnitt aufweist.
  • Diese Maßnahmen bieten den Vorteil, daß in einem Metallblockthermostat die Gegenfläche zu der Wärmeaustauschfläche auf einfache Weise durch eine zylindrische Sacklochbohrung mit gerundetem Boden erzeugt werden kann. Die geometrisch einfache Form der Außenseite der Mulde erlaubt es, für einen reproduzierbaren guten Wärmeübergang zwischen der Gegenfläche in dem Metallblockthermostat und der Wärmeaustauschfläche zu sorgen.
  • Bevorzugt ist bei diesem Ausführungsbeispiel ferner, wenn das Volumen des Innenraumes kleiner als 200 mm³ ist und vorzugsweise zwischen 10 und 100 mm³ liegt.
  • Da die meisten chemischen und/oder biochemischen und/oder mikrobiologischen Reaktionen in diesem Volumenbereich ablaufen, ist die erfindungsgemäße Platte durch diese Maßnahme besonders gut für solche Versuche geeignet. Die Mulden der neuen Platte sind bei diesen Versuchen zumindest soweit gefüllt, daß die aufgenommenen Lösungen den Feuchtigkeitsgehalt des über ihrer Flüssigkeitsoberfläche befindenden Luftvolumens ohne nennenswerte eigene Volumenänderungen regulieren können.
  • In einer Weiterbildung dieses Ausführungsbeispiels zeichnet sich die neue Platte dadurch aus, daß der untere Abschnitt einen Radius zwischen 2 und 6 mm aufweist, und daß die Wandstärke der Mulde dünner als 0,2 mm ist.
  • Diese fertigungstechnisch sehr einfach zu erzielende Maßnahme liefert auch bei Platten aus Kunststoffolien, die eine eher schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweisen, den erfindungsgemäßen Wärmedurchtrittswert, der größer als 5 x 10⁻⁴ W/(K mm³) ist.
  • Bevorzugt ist bei diesem Ausführungsbeispiel ferner, wenn die Wandstärke geringer als 0,08 mm ist.
  • Durch diese einfache Reduzierung der Wandstärke wird der Wärmedurchtrittswert in vorteilhafter Weise deutlich erhöht, was zu einem besseren Wärmeaustausch und damit zu einem schnelleren Umtemperieren der in der Mulde befindlichen Substanzen führt.
  • Ein weiterer Vorteil wird bei diesem Ausführungsbeispiel erreicht, wenn die Platte aus Polycarbonat gefertigt ist.
  • Durch diese Maßnahme wird der Platte einerseits eine ausreichende mechanische Festigkeit verliehen, und andererseits lassen sich die Mulden bspw. durch ein fertigungstechnisch vorteilhaftes Tiefzieh-Verfahren ausbilden. Darüberhinaus sind die aus Polycarbonat gefertigten Mulden vorteilhafte Reaktionsgefäße für die meisten chemischen und/oder biochemischen und/oder mikrobiologischen Reaktionen, da Polycarbonat in dieser Beziehung inert ist.
  • Diese Ausführungsform wird in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, daß die Platte aus einer Polycarbonatfolie gefertigt ist, deren Stärke geringer ist als 0,5 mm.
  • Diese Maßnahme bietet insofern fertigungstechnische Vorteile, als derartige Polycarbonatfolien vorkonfektioniert zu beziehen sind. Beim Ausbilden der Mulden in diesen Polycarbonatfolien ergibt sich darüberhinaus eine in vorteilhafter Weise dünne Wandstärke, was wiederum zu einem großen Wärmedurchtrittswert führt.
  • Ferner ist es bei diesem Ausführungsbeispiel bevorzugt, wenn die Platte eine Anzahl von untereinander identischen Mulden aufweist.
  • Diese an sich bekannte Maßnahme bietet den Vorteil, daß eine große Anzahl von Reaktionen in derselben Platte parallel durchgeführt werden können, sofern alle Proben dem gleichen Temperaturprofil unterworfen werden müssen.
  • Besonders bevorzugt ist es bei diesem Ausführungsbeispiel, wenn die Mulden in Reihen und Spalten angeordnet sind, die zueinander gleiche Abstände von ca. 10 mm aufweisen.
  • Diese Maßnahme hat den an sich ebenfalls bekannten Vorteil, daß die Mulden mit Mehrfachpipetten gefüllt und entleert werden können, was bei der Versuchsvorbereitung zu einer großen Arbeitserleichterung führt.
  • Ein weiterer Vorteil wird bei diesem Ausführungsbeispiel erzielt, wenn jeder die Öffnung einer Mulde abdeckende Bereich des Deckels jeweils mittels einer um die jeweilige Öffnung herumgehende Verbindungsnaht mit der Platte verbindbar ist.
  • Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß jede Mulde sozusagen nachträglich mit einem eigenen Deckel versehen wird, durch den die Mulde gasdicht abgeschlossen ist. Insbesondere bei kleinen Volumina der Innenräume der Mulden wird damit das bei hohen Temperaturen auftretende Verdunstungsproblem sowie das bei niederen Temperaturen auftretende Kondensationsproblem vollständig beseitigt. Das in den Mulden eingeschlossene Flüssigkeitsvolumen verändert sich auch bei extremen und häufigen Temperaturänderungen zwischen hohen und tiefen Werten nicht.
  • Dieses Ausführungsbeispiel wird besonders vorteilhaft dadurch weitergebildet, daß der Deckel ebenfalls aus einer Kunststofffolie, insbesondere aus demselben Material wie die Platte, gefertigt ist.
  • Durch diese Maßnahme ist es besonders einfach, die Verbindungsnähte zwischen dem Deckel und der Platte anzubringen. Bspw. kann die Deckelfolie unter Druck und/oder Hitze mit der Platte im Bereich der Verbindungsnaht stoffschlüssig verbunden werden.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Verbindungsnaht die jeweilige Mulde gasdicht abschließt.
  • Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß auch bei kleinen, in den Mulden aufgenommenen Flüssigkeitsmengen, keine Verdunstungs- und/oder Kondensationsprobleme auftreten, selbst wenn die Mulden häufig zwischen hohen und tiefen Temperaturen umtemperiert werden, so daß sich im Inneren der Mulde ein Überdruck einstellt, weil die aufgenommene Lösung auf höhere oder hohe Temperaturen erwärmt bzw. erhitzt wurde.
  • Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung der Platte aus Kunststoff besteht darin, daß eine thermisch verformbare Kunststoffolie mit einer Stärke geringer als 0,5 mm und einer Wärmeleitfähigkeit größer als 0,1 W/(K m) mit ihrer Unterseite zuvorderst von oben auf einen Formblock gelegt wird, der nach oben offene becherartige Vertiefungen umfaßt, deren Innenräume Volumen kleiner als 200 mm³ aufweisen; daß nacheinander im Bereich einer jeden becherartigen Vertiefung für eine bestimmte Zeitdauer ein heißer Gasstrom von oberhalb der aufgelegten Folie auf deren Oberseite gerichtet wird; und daß der heiße Gasstrom eine festgelegte Temperatur aufweist, die in der Nähe der Schmelztemperatur der Folie liegt.
  • Bei diesem Verfahren wird durch die einfache Kombination der Wärmeleitfähigkeit der Folie, der Stärke der Folie und dem Volumen der becherartigen Vertiefungen erreicht, daß durch die beim Tiefziehen entstehende Wandstärke der Mulden die oben angegebene Beziehung für den Wärmedurchtrittswert eingehalten wird.
  • Dieses Verfahren wird besonders vorteilhaft dadurch weitergebildet, daß der heiße Gasstrom von einer Auflaßöffnung abgegeben wird, deren Durchmesser ungefähr gleich dem Durchmesser der becherartigen Vertiefungen ist und deren Abstand von der Oberseite der Folie kleiner ist als dieser Durchmesser.
  • Durch diese Maßnahme ergibt sich überraschenderweise eine gut ausgeformte Mulde, deren Außenseite vollflächig an der Innenwand der becherartigen Vertiefung anliegt.
  • Ein weiterer Vorteil wird bei diesem Verfahren dadurch erzielt, daß der Formblock temperierbar ist und eine Temperatur unterhalb der Schmelzpunkttemperatur der Folie, vorzugsweise ca. 100°C, aufweist.
  • Diese Maßnahme bewirkt es, daß die Wandstärke der gebildeten Mulden im Bereich der Wärmeaustauschfläche ungefähr gleich groß ist.
  • Bevorzugt ist es bei diesem Ausführungsbeispiel ferner, wenn die Kunststoffolie eine Polycarbonatfolie ist.
  • Die Verwendung einer Polycarbonatfolie verleiht der Platte eine ausreichende mechanische Festigkeit, so daß eine sehr große Anzahl von Mulden in die Polycarbonatfolie eingebracht werden kann. Außerdem sind Reaktionsgefäße aus Polycarbonat, wie die in der Platte gebildeten Mulden, gegenüber den betrachteten chemischen und/oder biochemischen und/oder mikrobiologischen Reaktionen bzw. Substanzen inert.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
  • Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1
    die erfindungsgemäße Platte mit den nach oben offenen Mulden, im Ausschnitt und in einer perspektivischen Darstellung;
    Fig. 2
    die Platte aus Fig. 1, in einer Schnittdarstellung entlang der Linie II-II aus Fig. 1;
    Fig. 3
    ein Verfahren zur Herstellung der Platte aus Fig. 1, in einer schematischen Darstellung;
    Fig. 4
    die Abdeckung einer Platte nach Fig. 1 mit einer Abdeckfolie, im Ausschnitt und in einer perspektivischen Darstellung;
    Fig. 5
    die abgedeckte Platte aus Fig. 4, mit ringförmigen Verbindungsnähten, die um die Mulden herumgelegt sind und die Abdeckfolie mit der Platte verbinden, in der Ansicht des Pfeiles V aus Fig. 4;
    Fig. 6
    einen Schweißstempel zum Erzeugen der Verbindungsnähte aus Fig. 5, in einer geschnittenen Teilansicht;
    Fig. 7
    den Schweißstempel aus Fig. 6, in einer Teilansicht von oben entlang des Pfeiles VII aus Fig. 6;
    Fig. 8
    die Verbindungsnaht aus Fig. 5, in einer geschnittenen Seitenansicht entlang der Linie VIII-VIII aus Fig. 5;
    Fig. 9
    eine Vorrichtung zum Verschweißen der abgedeckten Platte aus Fig. 4, in der mehrere der Schweißstempel aus Fig. 6 verwendet werden, in einer perspektivischen Darstellung; und
    Fig. 10
    die Verwendung der verschweißten Platte aus Fig. 5 in Zusammenhang mit einem Thermoblock, in einer perspektivischen Darstellung und im Ausschnitt.
  • In Fig. 1 ist im Ausschnitt eine rechteckige flexible Platte 2 mit einer ihrer Längskanten 3 sowie einer ihrer Seitenkanten 4 gezeigt. Die aus einer steifen Kunststoffolie gefertigte Platte 2 weist eine ebene Oberseite 5 und eine dazu parallele Unterseite 6 auf. Ihre zwischen der Oberseite 5 und der Unterseite 6 gemessene Stärke ist bei 7 angedeutet. Wie in Fig. 1 zu erkennen, ist die Stärke 7 klein gegenüber den Querabmaßen der Platte 2.
  • In der Platte 2 sind Durchgangslöcher 9 vorgesehen und nach oben offene Mulden 11 ausgebildet. Die Mulden 11 sind in Reihen 12 und Spalten 13 angeordnet, wobei die Reihen 12 parallel zu der Längskante 3 und die Spalten 13 parallel zu der Seitenkante 4 verlaufen. Die Reihen 12 bzw. Spalten 13 haben untereinander je einen bei 14 bzw. 15 angedeuteten Reihen- bzw. Spaltenabstand. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die im Querschnitt kreisförmigen Mulden 11 einen in Fig. 2 besser zu erkennenden Innendurchmesser 16 auf. Die Reihenabstände 14 und die Spaltenabstände 15 sind gleich groß, wobei der Innendurchmesser 16 der Mulden 11 selbstverständlich kleiner ist als der Reihenabstand 14 bzw. der Spaltenabstand 15.
  • Die Mulden 11 liegen mit ihren von einem abgerundeten Öffnungsrand 17 umgebenen Öffnungen 18 in der Ebene der Oberseite 5 der Platte 2. Sie weisen eine ihren Innenraum 19 begrenzende Wandung 20 auf, die in der Art einer becherartigen Ausstülpung 21 ausgebildet ist und bei jeder der untereinander identischen Mulden 11 unterhalb der Unterseite 6 der Platte 2 liegt.
  • Im weiteren Verlauf der Beschreibung ist mit "nach oben" die Richtung aus dem Innenraum 19 der Mulden 11 durch die Öffnung 18 hinaus bezeichnet und mit "nach unten" dementsprechend die entgegengesetzte Richtung.
  • Wie besser in Fig. 2 zu erkennen ist, weist die Ausstülpung 21 einen hohlzylindrischen oberen Abschnitt 22 sowie einen damit einstückigen halbkugelförmigen unteren Abschnitt 23 auf, dessen gewölbte Bodenwand 24 die Mulde 11 nach unten abschließt. Die Oberseite 5 geht unter Ausbildung der umlaufenden abgerundeten Kante 17 unmittelbar als Innenfläche 25 in den Innenraum 19 der Mulde 11 über, wobei die Unterseite 6 unter Ausbildung einer um die Ausstülpung 21 umlaufenden Kehlnut 27 als Außenseite 28 der Ausstülpung 21 im wesentlichen parallel zu der gewölbten Innenfläche 25 verläuft. Zwischen den einzelnen Mulden 11 verlaufen Stege 29, die die einzelnen Öffnungen 18 voneinander trennen.
  • Wie in Fig. 2 weiter zu erkennen ist, weist die Bodenwand 24 eine bei 31 angedeutete Stärke auf, die zwischen der Innenfläche 25 und der Außenseite 28 gemessen ist. Im Bereich des hohlzylindrischen oberen Abschnittes 22 ist eine entsprechend gemessene Stärke bei 32 angedeutet, die ungefähr der Stärke 31 entspricht. Die Mulden 11 weisen je ein Volumen 33 auf, das im wesentlichen von ihrer bei 34 angedeuteten Tiefe sowie dem Innendurchmesser 16 bestimmt ist. Die Tiefe 34 ist zwischen der Bodenwand 24 und einer bei 35 durch eine gestrichelte Linie angedeuteten gedachten maximalen Füllhöhe gemessen. Die Füllhöhe 35 befindet sich etwa auf der Höhe, auf der der gewölbte Öffnungsrand 17 in die senkrechte Innenfläche 25 übergeht. Wegen der Oberflächenspannung und der damit verbundenen Vorkrümmung wird insbesondere bei kleinen Volumina 33 das Füllvolumen der aufzunehmenden Substanzen kleiner sein als das maximale Volumen 33.
  • Die Mulden 11 der insoweit beschriebenen Platte 2 dienen zur Aufnahme von chemischen und/oder biochemischen und/oder mikrobiologischen Substanzen, die in den Mulden 11 gelagert oder einer Reaktion unterzogen werden. Das Volumen 33 und die Anzahl der Mulden 11 pro Platte 2 hängen dabei von den von den Mulden 11 aufzunehmenden Substanzen ab. Über das Volumen 33 sind neben dem Innendurchmesser 16 und der Tiefe 34 auch der Reihenabstand 14 und der Spaltenabstand 15 weitgehend festgelegt. Die Stärke 7 der Platte 2 im Bereich der Stege 29 ist so gewählt, daß die Platte 2 trotz der dicht zusammenliegenden Mulden 11 eine ausreichende Festigkeit aufweist und beim Transportieren mit gefüllten Mulden 11 nicht durchknickt. Die Stärken 31 und 32 der Wandung 20 der Mulden 11 sind unter mechanischen Gesichtspunkten so gewählt, daß die gefüllten Mulden 11 unter dem Gewicht der aufgenommenen Substanzen nicht einreißen oder gar abreißen.
  • Neben dem rein mechanischen Gesichtspunkt sind das Material, aus dem die Platte 2 gefertigt ist, und die Stärken 31 bzw 32 der Wandung 20 auch unter physikalischen Gesichtspunkten ausgewählt. Die Stärken 31 und 32, die - wie in Fig. 2 zu erkennen - deutlich geringer sind als die Stärke 7, ermöglichen einen guten Wärmetransport in den Innenraum 19 der Mulden 11 hinein bzw. aus dem Innenraum 19 heraus. Dadurch ist es möglich, die Substanzen in den Mulden sehr schnell abzukühlen bzw. umzutemperieren, indem die ganze Außenseite 28 als Wärmeaustauschfläche 28' mit einem Temperierstoff der jeweils gewünschten Temperatur in Kontakt gebracht wird.
  • In dem gewählten Ausführungsbeispiel ist die Platte 2 aus Polycarbonat gefertigt und weist eine Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,21 W pro Kelvin und Meter auf. Die Stärke 7 beträgt ca. 0,27 mm und für die Stärke 31 gilt: x = 0,04 mm. Die Abstände 14 bzw. 15 zwischen den Reihen 12 bzw. den Spalten 13 betragen etwa 10 mm und das Volumen 33 der Mulden 11 liegt bei: V = 85 »l. Die Größe der Wärmeaustauschfläche 28' entspricht der Außenseite 28 und beträgt: A = 75 mm². Gemäß der Formel
    Figure imgb0002

    ergibt sich mit diesen Zahlenwerten ein Wärmedurchtrittswert von ca. 4,5 x 10⁻³ W/(K mm³).
  • Es hat sich gezeigt, daß für einen solchen Wärmedurchtrittswert der Wärmeaustausch durch die Wandung 20 so schnell erfolgt, daß der bestimmende Zeitfaktor die Wärmeleitung in den Substanzen selbst ist.
  • Damit ermöglicht es die neue Platte 2 z.B., auf kleinem Raum eine große Anzahl von Reaktionen in getrennten Mulden 11 durchzuführen, wobei sich die Reaktionen durch die Wandung 20 der Mulden hindurch thermisch sehr gut steuern lassen.
  • Darüberhinaus ist das Material der Platte 2 so gewählt, daß durch die Wandung 20 der Mulden 11 hindurch optische Analyseverfahren, wie z.B. Absorptionsmessungen oder Fluoreszenzmessungen möglich sind. Das Material muß zu diesem Zweck in dem interessierenden Lichtwellenlängenbereich durchsichtig sein, d.h. es darf in diesem Wellenlängenbereich weder nennenswerte Absorption noch Fluoreszenzemission aufweisen.
  • Anhand von Fig. 3 soll jetzt ein Verfahren zur Herstellung der Platte 2 aus Fig. 1 beschrieben werden. Das Ausgangsmaterial ist eine dünne Folie 36, bspw. aus einem Polycarbonat, mit der Stärke 7. Diese Folie 36 wird auf einen temperierten Formblock 37 gelegt, in dem nach oben offene Sacklöcher 38 vorgesehen sind, die wie die Mulden 11 in Reihen 12 und Spalten 13 angeordnet sind. Die Sacklöcher 38 weisen eine ihr Inneres 39 umgebende Wandfläche 40 auf, die glatt und in sich geschlossen ist. Die Abmaße der Sacklöcher 38 sind so gewählt, daß sie den Außenabmaßen der zu bildenden Ausstülpungen 21 entsprechen, in dem gewählten Beispiel weisen die Sacklöcher einen Durchmesser von ca. 6 mm und eine Tiefe von ca. 4 mm auf.
  • In dem aus Metall, bspw. aus Aluminium, gefertigten Formblock 37 ist eine bei 43 schematisch angedeutete Heizung vorgesehen, durch die der Formblock 37 gleichmäßig auf 100°C aufgeheizt wird. In Richtung der Sacklöcher 38 ist oberhalb des Formblockes 37 eine Luftdüse 45 angeordnet, die in Richtung des Pfeiles 46 bewegbar ist. Die Richtung 46 verläuft parallel zu den Spalten 13 bzw. den Reihen 12, so daß die Luftdüse 45 über jedem einzelnen Sackloch 38 mittig positionierbar ist. Die Richtung 46 ist außerdem parallel zu der Oberseite 5 der auf den Formblock 37 aufgelegten Folie 36 ausgerichtet, so daß der Abstand zwischen der Luftdüse und der Oberseite 5 konstant bleibt.
  • Die Luftdüse 45 gibt einen ca. 280°C heißen Heißluftstrahl 47 ab, der mit einer Geschwindigkeit von ca. 2 - 5 m/sec aus ihrer Austrittsöffnung 48 in etwa senkrecht zu dem Formblock 37 nach unten austritt. Die Austrittsöffnung 48 hat einen Durchmesser von etwa 5 mm und befindet sich 4 mm oberhalb der Oberseite 5 der Folie 36. Die Luftdüse 45 wird nacheinander mittig über den einzelnen Sacklöchern 38 positioniert, wo sie etwa 3 bis 5 Sekunden stehen bleibt. Durch den auf die Oberseite 5 auftreffenden Heißluftstrahl 47 wird die Folie 36 so weit erwärmt, daß sie plastisch verformbar ist.
  • Der Heißluftstrahl 47 bläst dann den ursprünglich oberhalb des Sackloches 38 liegenden Bereich der Folie 36 in das Innere 39 des jeweiligen Sackloches hinein, wobei dieser sich allmählich streckt und die ursprüngliche Stärke 7 der Folie 36 sich in diesem Bereich immer weiter verringert, bis schließlich die Wandung 20 der entstandenen Mulde 11 die in Fig. 2 angedeuteten Stärken 31 bzw. 32 aufweist.
  • In Fig. 3 ist die rechte Mulde 11/1 bereits fertig ausgebildet, und die Luftdüse 45 befindet sich oberhalb des Sackloches 38/2, in dem gerade die Mulde 11/2 ausgebildet wird. Der Boden 24 der Mulde 11/2 hat sich bereits teilweise in das Innere 39/2 der Sackloches 38/2 hineinbewegt und wird sich im weiteren vollflächig an die glatte Innenwand des Sackloches 38/2 anlegen. Wie in Fig. 3 zu erkennen, bleibt zwischen den Mulden 11/1 und 11/2 der Steg 29 in der ursprünglichen Stärke 7 der Folie 36 stehen. Beim Ausformen der Mulden 11 entweicht die eingeschlossene Luft ohne Blasenbildung.
  • Selbstverständlich ist es möglich, statt einer Luftdüse 45 mehrere parallele Luftdüsen 45 zu verwenden, deren Austrittsöffnungen 48 im Rastermaß der Spalten 13 bzw. der Reihen 12 angeordnet sind. Auf diese Weise lassen sich je nach Anzahl der Luftdüsen 45 alle Mulden 11 einer Reihe 12 oder auch einer Spalte 13 gleichzeitig herstellen.
  • Wie bereits oben beschrieben, besteht die Folie 36 aus einem Polycarbonat der Stärke 0,27 mm. Vor dem Ausformen der Mulden 11 ist die Folie 36 milchig trüb. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Folie 36 bei einer Temperatur des Heißluftstrahles 47 von 280°C und bei einer Temperatur des Formblockes 37 von 100°C im Bereich der Wandung 20 der ausgeformten Mulden 11 durchsichtig wird, wie es für die o.g. optischen Analysemethoden erforderlich ist. Das für das eigentliche Ausformen der Mulden 11 nicht erforderliche Temperieren des Formblockes 37 auf 100°C bewirkt weiterhin, daß die Außenseite 28 der Mulde 11 sich satt an die Wandfläche 40 des jeweiligen Sackloches 38 anlegt. Dadurch wird erreicht, daß die Außenseite 28 einer jeden Mulde 11 ebenfalls eine glatte und gleichmäßige Oberfläche aufweist, was für das Umtemperieren von in den Mulden 11 aufgenommenen Substanzen von großem Vorteil ist. Die Ausstülpungen 21 weisen nämlich nahezu identische Konturen auf, so daß sie mit ihrer Wärmeaustauschfläche 28' ohne den thermischen Übergang störende Luftschichten in unmittelbaren Kontakt mit entsprechend den Sacklochbohrungen 38 ausgebildeten Gegenflächen gebracht werden können. Dies wird weiter unten noch anhand von Fig. 10 beschrieben.
  • Insbesondere wenn das Volumen 33 der Mulden 11 gering ist, sollten die Mulden 11 gegenüber der Außenatmosphäre abgeschlossen werden. Zu diesem Zweck ist eine in Fig. 4 dargestellte Abdeckplatte vorgesehen, die aus einer dünnen Abdeckfolie 49 besteht. In der Abdeckfolie 49 sind Durchgangslöcher 50 vorgesehen, die in demselben Rastermaß angeordnet sind, wie die Durchgangslöcher 9 in der Platte 2. Die Abdeckfolie 49 weist eine ebene Oberseite 51 und eine dazu parallele Unterseite 52 auf, mit der sie beim Abdecken der Platte 2 auf deren Oberseite 5 zu liegen kommt. Die Abdeckfolie 49 hat eine zwischen der Oberseite 51 und der Unterseite 52 gemessene Stärke 53, die klein gegenüber den Querabmaßen der Abdeckfolie 49 ist. Die Abdeckfolie 49 ist bespw. aus einem Polycarbonat der Stärke 0,1 mm gefertigt.
  • Beim Auflegen auf die Platte 2 wird die Abdeckfolie 49 so ausgerichtet, daß die Durchgangslöcher 50 mit den Durchgangslöchern 9 fluchten. Auf diese Weise können die Abdeckfolie 49 und die Platte 2 in noch näher zu beschreibender Weise gleichzeitig miteinander verbunden und auf einer Trageeinrichtung befestigt werden.
  • Selbstverständlich können statt der Durchgangslöcher 50 bzw. der Durchgangslöcher 9 nach unten bzw. nach oben vorstehende zylindrische Zapfen vorgesehen sein, die beim Auflegen der Abdeckfolie 49 auf die Platte 2 in die Durchgangslöcher 9 bzw. die Durchgangslöcher 50 eingreifen und so die Abdeckfolie 49 lösbar mit der Platte 2 verbinden.
  • Das vorzugsweise verwendete Material für die Abdeckfolie 49 ist, wie bereits erwähnt, ein Polycarbonat der Stärke 0,1 mm. Diese Folie ist im für die verwendeten optischen Analysemethoden interessierenden Wellenlängenbereich durchsichtig und weist nur geringe Eigenfluoreszenz auf. Die optischen Analysemethoden können so auch von oben durch die Abdeckfolie 49 hindurch angewandt werden, insbesondere ist es möglich, im Durchstrahlverfahren durch die Abdeckfolie 49 und die Bodenwand 24 der Mulden hindurch die optische Dichte der in den Mulden 11 aufgenommenen Substanzen zu messen.
  • Bei den bevorzugten kleinen Volumina 33 der Mulden 11, die im Bereich zwischen 30 und 100 »l liegen, kann sich das Volumen von in den Mulden 11 aufgenommenen Lösungen durch Kondensations- und/oder Verdunstungseffekte verändern. Dies gilt insbesondere, wenn ein häufiges Umtemperieren der Lösungen zwischen hohen und tiefen Temperaturen erforderlich ist, wie es bei der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) auftritt, einem häufig angewandten Verfahren zur Hochverstärkung einzelner Nukleinsäure-Stränge.
  • Um die Dichtwirkung der Abdeckfolie 49 zu erhöhen, wird die Abdeckfolie 49 im Bereich einer jeden Mulde 11 durch eine, den Öffnungsrand 17 der Mulde umgebende, geschlossene ringförmige Verbindungsnaht 55 mit der Platte 2 verbunden. In Fig. 5 ist zu erkennen, daß jede Verbindungsnaht 55 einen kreisförmigen Bereich 57 der Abdeckfolie 49 begrenzt, der jeweils die Öffnung 18 einer zugeordneten Mulde 11 abdeckt. Auf diese Weise ist jede Mulde 11 sozusagen mit einem eigenen Deckel in Form des kreisförmigen Bereiches 57 abgedeckt, der durch die Verbindungsnaht 55 so mit den die Mulde 11 umgebenden Stegen 29 verbunden ist, das jede Mulde 11 gegenüber der Atmosphäre und den anderen Mulden 11 gasdicht abgeschlossen ist.
  • Zum Anbringen der einzelnen Verbindungsnähte 55 dient bspw. ein an seiner Stirnseite 58 profilierter Schweißstempel 59, der in Fig. 6 im Ausschnitt dargestellt ist. Der Schweißstempel 59 weist einen vollzylindrischen Grundkörper 60 auf, der an seinem oberen Ende 61 einen mit dem Grundkörper 60 einstückigen ringförmigen Ansatz 62 trägt. Der ringförmige Ansatz 62 begrenzt eine kreisförmige Aussparung 63, die zu dem Grundkörper 60 und damit zu dessen Längsachse 64 konzentrisch ist, und trägt die von dem Grundkörper 60 wegweisende kranzförmige Stirnseite 58.
  • Auf der die Aussparung 63 kranzförmig umgebenden Stirnseite 58 ist eine Profilierung in Form von in Reihen angeordneten Pyramiden 65 vorgesehen, die an ihrer quadratischen Basis 66 einstückig mit dem ringförmigen Ansatz 62 ausgebildet sind. Die Pyramiden 65 weisen mit ihrer Spitze 67 in eine Richtung prallel zu der Längsachse 64 des Schweißstempels 59 von dem Grundkörper 60 weg.
  • In Fig. 7 ist die Draufsicht auf die Stirnseite 58 in Richtung des Pfeiles VII aus Fig. 6 im Ausschnitt dargestellt. Wie zu erkennen ist, sind die Pyramiden 65 in Reihen 68 und 69 angeordnet, die gegeneinander um die halbe Breite der Pyramidenbasis 66 versetzt sind. Die Anordnung ist derart getroffen, daß zwischen zwei Reihen 68/1 und 68/2, die parallel zueinander verlaufen und gegeneinander nicht versetzt sind, eine Reihe 69/1 verläuft, die dementsprechend gegenüber den Reihen 68/1 und 68/2 um die halbe Breite der Pyramidenbasis 66 versetzt ist. An die Reihe 68/2 schließt sich von der Reihe 69/1 abgelegen unmittelbar eine Reihe 69/2 an, die parallel zu der Reihe 69/1 verläuft und seitlich zu dieser ausgerichtet ist.
  • Zurückkehrend zu Fig. 6 ist zu erkennen, daß der Schweißstempel 59 mit einer bei 71 schematisch angedeuteten Heizung versehen ist, durch die der Schweißstempel 59, der vorzugsweise aus V2A-Stahl gefertigt ist, auf ca. 280°C aufgeheizt wird. Zum Anbringen der Verbindungsnaht 55 wird der aufgeheizte Schweißstempel 59 von oben so auf die Oberseite 51 der auf die Platte 2 aufgelegten Abdeckfolie 49 gesetzt, daß er mit seiner profilierten, ringförmigen Stirnseite 58 zentrisch den Öffnungsrand 17 der unter der Abdeckfolie 49 liegenden und zu verschweißenden Mulde 11 umgibt. Die kreisförmige Aussparung 63 weist einen Durchmesser auf, der so groß ist, daß die Pyramidenspitzen 67 außerhalb des Öffnungsrandes 17 auf über den Stegen 29 befindlichen Abschnitten der Abdeckfolie 49 zu liegen kommen.
  • Die quadratische Basis 66 der Pyramiden 65 mißt 0,5 x 0,5 mm und die Spitze 67 der vierseitigen Pyramide 65 liegt 0,25 mm senkrecht oberhalb der Pyramidenbasis 66, d.h. zwei einander gegenüberliegende Pyramidenseiten schließen einen Scheitelwinkel von 90° ein. In radialer Richtung sind bis zu drei Pyramiden 65 hintereinander auf der ringförmigen Stirnfläche 58 angeordnet, so daß der Schweißstempel 59 insgesamt einen Außendurchmesser aufweist, der um mindestens 6 Basislängen einer Pyramide 65 größer ist als der Durchmesser der Aussparung 63.
  • Zum Verschweißen einer Abdeckfolie 49, deren Stärke 53 ca. 0,1 mm entspricht, mit einer Platte 2, deren Stärke 7 ca. 0,27 mm entspricht, hat sich folgendes Verfahren bewährt:
  • Die Abdeckfolie 49 wird von oben so auf die Platte 2 gelegt, daß sie die Mulden 11 abdeckt und daß die Durchgangslöcher 50 mit den Durchgangslöchern 9 fluchten. Der auf 280°C aufgeheizte Schweißstempel 59 wird mit seiner Stirnseite 58 zuvorderst von oben so auf die Oberseite 51 der Abdeckfolie 49 gesetzt, daß er sich zentrisch über einer unter der Abdeckfolie 49 befindlichen und zu verschweißenden Mulde 11 befindet. Die Pyramiden 65 auf der Stirnseite 58 liegen jetzt mit ihren Spitzen 67, die ggf. etwas in das Material der Abdeckfolie 49 eindringen, auf der Oberseite 51 auf und erhitzen diese. Die Abdeckfolie 49 wird auf diese Weise für ca. 13 Sekunden durch das wabenartige Profil der Stirnseite 58 vorgeheizt. Danach wird der Schweißstempel 59 um ca. 0,1 - 0,2 mm nach unten auf die Abdeckfolie 49 gedrückt, so daß jede Pyramide 67 in die Abdeckfolie 49 und diese wiederum in die Stege 29 der Platte 2 eindringt. In dieser Stellung verbleibt der Schweißstempel 59 für zwei Sekunden, dann wird er von der Abdeckfolie 49 vollständig abgehoben.
  • Die so entstandene Verbindungsnaht 55, die eine Art Schweißnaht ist, ist in Fig. 8 in einem Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII aus Fig. 5 dargestellt. Die erkaltete Verbindungsnaht 55 weist eine entsprechende Profilierung auf wie der Schweißstempel 59. Die Pyramiden 65 haben in die vorgeheizte Oberseite 51 der Abdeckfolie 49 kopfstehende pyramidenartige Vertiefungen 73 eingedrückt, die von ihrer Form her den Pyramiden 65 entsprechen. Die Abdeckfolie 49 ist darüberhinaus im Bereich der Vertiefungen 73 mit ihrer Unterseite 52 in die indirekt durch die Abdeckfolie 49 hindurch vorgeheizte Oberseite 5 der Stege 29 eingedrungen und hat dort Vertiefungen 74 ausgebildet, die den Vertiefungen 73 entsprechen. Auf diese Weise hat sich zwischen der Unterseite 52 der Abdeckfolie 49 sowie der Oberseite 5 der Platte 2 eine Kontaktfläche 75 ausgebildet, die im Querschnitt zickzack-förmig verläuft. Durch diesen zickzack-förmigen Verlauf ist die Kontaktfläche 75 größer als die Auflagefläche, die vor dem Verschweißen zwischen der Unterseite 52 der Abdeckfolie 49 und der Oberseite 5 der Platte 2 im vorgesehenen Bereich der Verbindungsnaht 55 vorlag.
  • Durch die Hitzewirkung der Pyramiden 65 wurde nicht nur die Auflagefläche vergrößert, entlang der Kontaktfläche 75 sind die Abdeckfolie 49 und die Stege 29 außerdem miteinander stoffschlüssig verschweißt. Es hat sich gezeigt, daß diese Verbindungsnaht 55 auch bei häufigem Wechsel zwischen hohen und tiefen Temperaturen an der Unterseite 6 bzw. an der Außenseite 28 für einen guten nicht nur flüssigkeits- sondern auch gasdichten Abschluß der einzelnen Mulden 11 sorgt. Dies gilt auch dann noch, wenn sich im Inneren der Mulden ein Überdruck einstellt, weil beispielsweise die aufgenommenen Lösungen auf solche Temperaturen erwärmt bzw. erhitzt wurden, daß das über der Lösung befindliche Gasvolumen bestrebt ist, sich auszudehen. Die Verbindungsnaht 55 hält auch den üblichen mechanischen Belastungen, denen die verschlossene Platte 2 im Laboralltag ausgesetzt ist, sowie den mit dem Umtemperieren verbundenen geringen Formänderungen und Spannungen problemlos stand.
  • Während des oben beschriebenen Verschweißens wölbt sich der die Öffnung 18 abdeckende kreisförmige Abschnitt 57 der Abdeckfolie 49 kuppelartig hoch, so daß eine verschlossene und wie oben beschrieben verschweißte Platte 2 über jeder Mulde 11 eine linsenförmige Wölbung 76 der Abdeckfolie 49 aufweist.
  • Da die Wölbung 76 jedoch nur bei gasdicht verschweißten Mulden 11 ausgebildet wird, ist sie zugleich eine optische Anzeige dafür, daß die ausgebildete Verbindungsnaht 55 für einen auch einem Überdruck im Inneren der Mulde standhaltenden gasdichten Abschluß der betreffenden Mulde 11 gesorgt hat. Weist die Abdeckfolie 49 nach dem Verschweißen keine Wölbungen 76 auf, so war beispielsweise der Schweißvorgang bezüglich der Verweilzeiten, der Temperatur des Schweißstempels 59 oder auch der Eindringtiefe der Pyramiden 65 in die Oberseite 51 fehlerbehaftet.
  • Die Temperatur des Schweißstempels 59, die Abmaße der Pyramiden 65 sowie die Eindringtiefe der Pyramiden 65 in die Oberseite 51 der Abdeckfolie 49 sind in dem aufgeführten Ausführungsbeispiel lediglich beispielhaft für eine Abdeckfolie aus Polycarbonat der Stärke 0,1 mm und eine Platte 2 aus Polycarbonat der Stärke 0,27 mm angegeben. Bei dickeren Polycarbonatfolien muß die Eindringtiefe der Pyramiden, die in etwa der Stärke der Abdeckfolie entspricht, an die neuen Stärken angepaßt werden.
  • Wesentlich für den Erfolg des Schweißvorganges ist neben der korrekten Einhaltung der Verweildauer des Schweißstempels 49, zunächst auf der Oberseite 51 und dann im in die Oberseite eingedrungenen Zustand, auch die Tiefe, um die die Pyramiden 65 in das Material der Abdeckfolie 59 eindringen. Obgleich der oben beschriebene Schweißvorgang von Hand durchgeführt werden kann, wird die Ausbeute an korrekt gelegten Verbindungsnähten 55 durch die Verwendung einer in Fig. 9 dargestellten Verschweißeinrichtung 78 deutlich erhöht.
  • Die Verschweißeinrichtung 78 weist eine flache, rechteckige Grundplatte 79 sowie eine oberhalb der Grundplatte 79 angeordnete flache Kopfplatte 80 auf, die in etwa die gleichen Querabmaße zeigt wie die Grundplatte 79. Die Kopfplatte 80 ist mit Hilfe von vier Führungsstangen 81 auf der Grundplatte 79 befestigt. Von den vier Führungsstangen 81, die je im Bereich einer der vier Ecken von oben in die Grundplatte 79 eingeschraubt sind, ist die in Fig. 9 vordere rechte Führungsstange 81/4 aus Gründen einer übersichtlichen Darstellung herausgebrochen.
  • Zwischen der Grundplatte 79 und der Kopfplatte 80 ist eine höhenverstellbare Trägerplatte 82 vorgesehen, in deren äußeren Ecken Kugelbüchsen 83 eingelassen sind, durch die die Führungsstangen 81 hindurchgehen. Als Antrieb für die Höhenverstellung der Trägerplatte 82 ist ein elektrisch betriebener Antriebsmotor 84 von der Trägerplatte 82 abgelegen mit seinem Flansch 85 von oben auf der Kopfplatte 80 befestigt. Der Motor 84 weist eine bei 86 angedeutete Motorwelle auf, die mit einem bei 87 angedeuteten Kugelumlaufspindeltrieb verbunden ist. Der Kugelumlaufspindeltrieb 87 ist andererseits mit der Trägerplatte 82 verbunden und dient zur Umsetzung der Drehbewegung der Motorwelle 86 in die Verstellbewegung der Trägerplatte 82 längs der Führungsstangen 81.
  • Von dem Kugelumlaufspindeltrieb 87 abgelegen ist mittig unterhalb der Trägerplatte 82 ein Heizblock 89 vorgesehen, der über vier Abstandsbolzen 90 von unten an der Trägerplatte 82 befestigt ist. Der aus Kupfer gefertigte Heizblock 89 erfüllt die Funktion der in Fig. 6 bei 71 angedeuteten Heizung für die Schweißstempel 59, von denen in Fig. 9 drei angedeutet sind. Die Schweißstempel 59/1, 59/2 und 59/3 stecken von den Abstandsbolzen 90 abgelegen von unten in dem Heizblock 89 und zeigen mit ihren Stirnseiten 58 von dem Heizblock 89 wegweisend nach unten.
  • In dem Heizblock 89 ist ein ihn in Fig. 9 von rechts nach links fast vollständig durchsetzendes Sackloch 91 vorgesehen, in das eine elektrisch beheizbare Heizpatrone gesteckt ist, die aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht weiter dargestellt ist. Die Temperatur des Heizblockes 89 wird in geeigneter Weise von einem nicht weiter gezeigten Temperaturfühler gemessen und an eine ebenfalls nicht dargestellte Regelschaltung gegeben, die ihrerseits die Heizpatrone ansteuert. In an sich bekannter Weise wird so ein geschlossener Regelkreis gebildet, über den die Temperatur des Heizblockes 89 auf einem konstanten Wert, bspw. 280°C, gehalten wird. Über die Abstandsbolzen 90 erwärmt der Heizblock 89 die Trägerplatte 82, was zu einem Verklemmen der Kugelbuchsen 83 auf den Führungsstangen 81 führen kann. Aus diesem Grund sind in der Trägerplatte 82 Kühlmittelbohrungen 92 vorgesehen, über die die Trägerplatte 82 an einen Thermostatkühlkreislauf angeschlossen ist. Auf diese Weise ist die Temperatur der Trägerplatte 82 unabhängig von der Temperatur des Heizblockes 89 über einen externen Thermostaten regelbar, so daß eine leichtgängige Verstellung der Trägerplatte 82 längs der Führungsstangen 81 gewährleistet ist.
  • Etwa mittig unter dem über die Trägerplatte 82 höhenverstellbaren Heizblock 89 ist auf der Grundplatte 79 ein nach oben weisender Aufnahmeblock 93 vorgesehen. Der Aufnahmeblock 93 weist eine ihn durchsetzende Kühlmittelbohrung 94 auf, die in gleicher Weise wie die Kühlmittelbohrung 92 der Trägerplatte 82 an einen externen Thermostatkreislauf angeschlossen ist, der den Aufnahmeblock 93 auf einer konstanten und einstellbaren Temperatur hält.
  • Der Aufnahmeblock 93 weist nach oben offene Näpfe 95 auf, die zur Aufnahme der nach unten über die Platte 2 vorstehenden Ausstülpungen 21 ausgelegt sind. Die Näpfe 95 haben daher dieselben Abmaße wie die in Fig. 3 zu erkennenden Sacklöcher 38 in dem Formblock 37 und sind wie die Mulden 11 in Reihen 12 und Spalten 13 angeordnet.
  • Von oben ist auf den Aufnahmeblock 93 eine Platte 2 aufgelegt, die wiederum von einer Abdeckfolie 49 abgedeckt ist. Über die Abdeckfolie 49 ist eine den Aufnahmeblock 93 allseits von oben übergreifende Lochmaske 96 gestülpt, die die Abdeckfolie 49 auf die Platte 2 und diese wiederum mit ihren Mulden 11 in den Aufnahmeblock 93 drückt. In der Lochmaske 96 sind auf die Schweißstempel 59 ausgerichtete durchgehende Löcher 97 vorgesehen, die ebenfalls derart in Reihen 12 und Spalten 13 angeordnet sind, daß über jeder Mulde 11 zentrisch ein Loch 97 ausgerichtet ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Lochmaske 96, die Abdeckfolie 49 sowie die Platte 2 gegenüber dem Aufnahmeblock 93 versetzt abgebrochen dargestellt.
  • Selbstverständlich ist für jede Mulde 11 der Platte 2 ein Loch 97 und ein Schweißstempel 59 vorgesehen.
  • Beidseits des Aufnahmeblockes 93 sind zur Befestigung der Lochmaske 96 auf der Grundplatte 79 zwei identische nach oben weisende Sockel 98 angeordnet, von denen der rechte Sockel 98/2 abgebrochen dargestellt ist. Der Sockel 98/1 weist eine nach oben zeigende Befestigungsbohrung 99 auf, an der eine Befestigungsklammer, die beispielsweise als Federklammer oder als Riegel ausgelegt sein kann, befestigt wird, um die Lochmaske 96 nach unten auf den Aufnahmeblock 93 zu drücken.
  • Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Befestigungsklammer in Fig. 9 weggelassen.
  • Die insoweit beschriebene Verschweißeinrichtung 78 arbeitet wie folgt:
    Die Trägerplatte 82 befindet sich in der in Fig. 9 gezeigten hochgefahrenen Ausgangsposition. Nachdem die Lochmaske 96 von dem Aufnahmeblock 93 entfernt wurde, wird eine zu verschweißende Platte 2 von oben so auf den Aufnahmeblock 93 gelegt, daß die Mulden 11 mit ihren Ausstülpungen 21 in den Näpfen 95 zu liegen kommen. Die mit ihrer Öffnung 18 nach oben weisenden Mulden 11 sind bereits mit den gewünschten Substanzen gefüllt und von einer Abdeckfolie 49 bedeckt, oder werden jetzt entsprechend gefüllt und dann mit einer Abdeckfolie 49 abgedeckt, die so ausgerichtet ist, daß ihre Durchgangslöcher 50 mit den Durchgangslöchern 9 in der Platte 2 fluchten. Über die so abgedeckte Platte 2 wird die Lochmaske 96 gestülpt, wobei ihre durchgehenden Löcher 97 zentrisch über den Mulden 11 zu liegen kommen. Mit Hilfe der an den Sockeln 98 vorgesehenen Befestigungsklammern wird die Lochmaske 96 fest nach unten auf den Aufnahmeblock 93 gedrückt.
  • Der Heizblock 89 ist über die in dem Sackloch 91 steckende Heizpatrone auf 280°C aufgeheizt. Diese Temperatur weisen auch die mit dem Heizblock 89 thermisch leitend verbundenen Schweißstempel 59 auf. Über den Kugelumlaufspindeltrieb 87 wird die Rotationsbewegung der Motorwelle 86 des Antriebsmotors 84 in eine über die Kugelbüchsen 83 und die Führungsstangen 81 geführte abwärts gerichtete Bewegung der Trägerplatte 82 umgesetzt. Beim Heruntergehen der Trägerplatte 82 und damit des Heizblockes 89 schieben sich die Schweißstempel 59/1 bzw. 59/2 von oben in die zugeordneten Löcher 97/1 bzw. 97/2 der Lochmaske 96. Die Übersetzung des Kugelumlaufspindeltriebes 87 und die Anzahl der Umdrehungen der Motorwelle 86 sind so bemessen, daß am Ende der Abwärtsbewegung der Trägerplatte 82 die Schweißstempel 59 mit ihrer Stirnseite 58 bzw. den Spitzen 67 der Pyramiden 65 gerade auf der Oberseite 51 der Abdeckfolie 49 zu liegen kommen, wie dies oben bereits beschrieben wurde.
  • In dieser Stellung, in der die Schweißstempel 59 die Abdeckfolie 49 und die Platte 2 im Bereich der anzulegenden Verbindungsnähte 55 vorheizen, verharrt die Verschweißeinrichtung 78 für ca. 13 Sekunden. Nach dieser Vorwärmzeit wird die Trägerplatte 82 über den Kugelumlaufspindeltrieb 87 von dem Motor 84 allmählich um 0,1 mm weiter nach unten auf den Aufnahmeblock 93 zubewegt, so daß die Pyramiden 65 auf der Stirnseite 58 der Schweißstempel 59 in die Abdeckfolie 49 und diese in die Stege 29 der Trägerplatte 2 eindringen. Nach weiteren zwei Sekunden wird der Motor 84 so angesteuert, daß sich seine Motorwelle 86 in zur vorherigen Drehrichtung entgegengesetzten Richtung dreht und damit über den Kugelumlaufspindeltrieb 87 die Trägerplatte 82 und damit den Heizblock 89 und die Schweißstempel 59 wieder in die in Fig. 9 gezeigte Ausgangsposition hochfährt.
  • Nach dem Lösen der Befestigungsklammern kann die Lochmaske 96 abgenommen werden und die wie in Fig. 5 dargestellte verschweißte Platte 2 wird von dem Aufnahmeblock 93 abgenommen.
  • Jetzt wird die nächste Platte 2 auf den Aufnahmeblock 93 gelegt und der Schweißvorgang beginnt von vorne.
  • Für viele Versuche ist es erforderlich, die in den Mulden 11 aufgenommenen Substanzen bei niedrigen Temperaturen zu halten und zu verhindern, daß sie während des soeben beschriebenen Schweißvorganges aufgeheizt werden. Zu diesem Zweck wird der Aufnahmeblock 93 und damit seine Näpfe 95 über die Kühlmittelbohrung 94 auf eine Temperatur thermostatiert, wie sie die jeweiligen Substanzen erfordern, bspw. auf 10°C. Die Mulden 11 liegen mit ihrer Wärmeaustauschfläche 28' eng an der Innenwand des jeweiligen Napfes 95 an, so daß wegen der geringen Stärke 31 der Wandung 20 der Mulden 11 die in den Mulden 11 befindlichen Substanzen auf derselben Temperatur gehalten werden wie der Aufnahmeblock 93 selbst. Die den Substanzen beim Verschweißen evtl. zugeführte Wärme wird wegen des guten Wärmeüberganges augenblicklich durch die Wandung 20 hindurch in den Aufnahmeblock 93 abgeführt.
  • Auf diese Weise können in den Mulden 11 der neuen Platte 2 mit Hilfe der neuen Verschweißeinrichtung 78 auch Substanzen eingeschweißt werden, die sehr empfindlich auf Temperaturschwankungen reagieren. Hierdurch ist es in bisher nicht gekanntem Maße möglich, temperatursensitive Substanzen oder Lösungen bzw. hochinfektiöse Substanzen in großer Zahl auf kleinstem Raum gasdicht zu verpacken. Die Substanzen können bspw. vorbereitete Reaktionslösungen für biochemische und/oder mikrobiologische Testverfahren sein, die dem Anwender bereits in portionierter und verschweißter Form in den neuen Platten 2 geliefert werden. Die von dem Anwender zu untersuchenden Substanzen können bspw. in die in den Mulden 11 befindlichen Testlösungen eingebracht werden, indem die die Öffnungen 18 der Mulden 11 abdeckenden Wölbungen 76 von oben mit einer dünnen Kanüle durchstochen werden. Die zu untersuchenden Substanzen werden dann in die in den Mulden 11 befindlichen Testlösungen eingespritzt.
  • Nach dem Zurückziehen der Kanüle, die bspw. eine im Laboralltag üblicherweise verwendete Spritze ist, verbleibt in der Wölbung 76 ein kapillarartiger Kanal. Über diesen Kanal ist kein Feuchtigkeitsaustausch mit der umgebenden Atmosphäre möglich, so daß sich das Volumen der in den gasdicht verschweißten Mulden 11 aufgenommenen Substanzen oder Lösungen durch Kondensations- oder Verdunstungseffekte nicht verändert.
  • Üblicherweise werden die Mulden 11 der neuen Platte 2 jedoch vor Ort, bspw. im Chemielabor, gefüllt und unter Verwendung der neuen Verschweißeinrichtung mit einer Abdeckfolie 49 gasdicht verschlossen. Das feste Rastermaß der Spalten 13 und Reihen 12 ermöglicht es dabei, mehrere Mulden 11 gleichzeitig mit einer an sich bekannten Mehrfachpipette zu füllen.
  • In Fig. 10 ist eine Platte 2 mit gasdicht verschlossenen Mulden 11 gezeigt, in denen sich bspw. Lösungen befinden, deren Reaktionsverlauf über ihre Temperatur beeinflußbar ist. Die Lösungen sind entweder vor Ort in die Mulden 11 eingefüllt worden oder befanden sich bereits in der verschweißt gelieferten Platte 2 und wurden nachträglich vom Anwender mit den zu untersuchenden Substanzen - bspw. zu untersuchenden DNA-Molekülen - angeimpft.
  • Die so vorbereitete Platte 2 wird von oben in einen Thermoblock 101 eingesetzt, der nach oben offene Sacklöcher 102 aufweist, die zur Aufnahme der becherartigen Ausstülpungen 21 dienen. Die Sacklöcher 102 haben dieselbe Form wie die Sacklöcher 38 in dem zur Herstellung der Platte 2 verwendeten Formblock 37. Nach dem Einsetzen der Ausstülpungen 21 in die Sacklöcher 102 liegen diese mit ihrer Innenwand 103 unmittelbar an der Wärmeübergangsfläche 28' der Ausstülpungen 21 an. Zwischen der Außenseite 28 und der als Gegenfläche 103' wirkenden Innenwand 103 befinden sich deshalb keine den Wärmeübergang zwischen dem Thermoblock 101 und dem Inneren 19 der Mulden 11 störende Luftschichten.
  • In dem Thermoblock sind weiterhin nach oben offene Gewindebohrungen 104 vorgesehen, die bei in den Thermoblock 101 eingesetzter Platte 2 mit den Durchgangslöchern 50 bzw. 9 in der Abdeckfolie 49 bzw. in der Platte 2 fluchten. Durch die Durchgangslöcher 50 und 9 hindurch werden von oben Schrauben 105 in die Gewindebohrungen 104 eingeschraubt und damit die mit der Abdeckfolie 49 verschlossene Platte 2 fest mit dem Thermoblock 101 verbunden. Der Thermoblock 101 kommt mit seiner Oberseite 106 dicht an der Unterseite 6 der Platte 2 zu liegen, und die Ausstülpungen 21 werden mit ihrer Wärmeaustauschfläche 28' fest auf die Innenwand 103 der Sacklöcher 102 gedrückt.
  • Wegen der glatten Oberfläche der Außenseite 28, die in unmittelbarem thermischen Kontakt mit der Innenwand 103 steht, und wegen des beschriebenen großen Wärmedurchtrittswertes nehmen die in den Mulden 11 befindlichen Lösungen innerhalb weniger Sekunden die Temperatur des Thermoblocks 101 an. Sollen die Lösungen bspw. für eine längere Zeit bei einer tiefen Temperatur gelagert werden, wird der Thermoblock 101, der aus einem gut wärmeleitenden Metall gefertigt ist, über einen an ihn angeschlossenen Thermostaten z.B. auf +4°C temperiert.
  • Wenn die Reaktion in den Lösungen gestartet werden soll, wird der Thermoblock 101 in geeigneter Weise auf die Reaktionstemperatur der Lösungen aufgeheizt, die wegen des guten Wärmeüberganges nahezu unmittelbar der Temperaturänderung des Thermoblocks 101 folgen. Die Temperaturänderung des Thermoblocks 101 selbst kann in an sich bekannter Weise dadurch bewirkt werden, daß der Thermoblock 101 in Wasserbäder verschiedener Temperatur eingetaucht wird, in wärmeleitenden Kontakt mit vortemperierten weiteren Metallblöcken gebracht wird oder längs einer Metallschiene bewegt wird, auf der ein Temperaturgradient etabliert ist.
  • Insbesondere die Metallschiene mit dem Temperaturgradienten ermöglicht das zyklische Verändern der Temperatur des Thermoblockes 101 und damit der Temperatur der Lösungen in den Mulden 11. Zum Durchführen der Polymerase-Kettenreaktion in den Mulden 11 wird der Thermoblock 101 bspw. zunächst für 60 Sekunden auf 37°C, dann für 120 Sekunden auf 72°C, danach für 60 Sekunden auf 94°C und dann wieder für 60 Sekunden auf 37°C gehalten u.s.w.. Wegen des auch bei Überdruck gasdichten Abschlusses der einzelnen Mulden entweicht auch bei den hohen Temperaturen keine dann wasserdampfgesättigte Luft aus dem Inneren der Mulden. Der Dampfgehalt des über der aufgenommenen Flüssigkeit befindlichen Luftvolumens ändert sich zwar da jedoch keine Luft oder Dampf aus der Mulde entweichen kann, verändert sich die anfänglich eingestellten Gesamtkonzentrationen in den Mulden im Verlauf der vielen Temperaturzyklen nicht. Dies sorgt für eine gute Ausbeute bei den Experimenten.
  • Entscheidend für den Verlauf der Polymerase-Kettenreaktion ist darüberhinaus die Zeit, die benötigt wird, um die Lösungen auf die einzelnen Temperaturen zu bringen. Während ein typischer Reaktionsablauf in den bekannten Plastik-Reaktionsgefäßen mehr als 10 Stunden dauert und üblicherweise übernacht durchgeführt wird, ist die Reaktion bei Verwendung der neuen Platte 2 in weniger als 4 Stunden beendet. Ein solcher Versuch kann daher jetzt innerhalb eines Tages vorbereitet, durchgeführt und analysiert werden.
  • Nach Beendigung des Versuchsablaufes werden die Lösungen zumindest teilweise weiterverwendet, bspw. um sie über ein Trenngel zu analysieren. Zu diesem Zweck wird die Wölbung 76 mit der in Fig. 10 bei 107 angedeuteten Spritze durchstochen und ein Teil der Lösung entnommen. Nach dem Zurückziehen der Spritze 107 kann die in der Mulde 11 verbleibende Lösung bspw. in der oben beschriebenen Weise gelagert werden. Obwohl das bei der Entnahme in der Wölbung 76 entstandene Loch keinen nennenswerten Feuchtigkeitsaustausch zu Folge hat, läßt es sich bespw. mit einer Adhäsionsfolie nachträglich wieder verschließen.
  • Abschließlich sei lediglich der Vollständigkeit halber erwähnt, daß die Querabmaße der neuen Platte 2 sowie die Reihen- und Spaltenabstände 14 bzw. 15 im wesentlichen von dem jeweils gewünschten Füllvolumen 33 der Mulden 11 abhängt. An diese Abstände sind die jeweils verwendeten Thermoblöcke 101, Aufnahmeblöcke 93 sowie Formblöcke 37 angepaßt. In jedem Fall ist jedoch die Stärke 7 der Folie 36 so gewählt, daß die Mulden 11 in der fertigen Platte 2 eine Bodenwand 24 aufweisen, deren Stärke 31 im Bereich von 0,04 mm liegt, so daß der Wärmedurchtrittswert den erforderlichen hohen Wert aufweist.

Claims (9)

  1. Platte (2) aus Kunststoff mit einer Anzahl von mit der Platte einstückig ausgebildeten Mulden (11) zur Aufnahme von chemischen und/oder biochemischen und/oder mikrobiologischen Substanzen, wobei die Mulden (11) jeweils einen von ihrer Innenfläche (25) begrenzten Innenraum (19) sowie eine Wand (20) aufweisen, deren von der Innenfläche (25) abgelegene Außenseite (28) eine zumindest teilweise mit einem Temperierstoff (101) in thermischen Kontakt bringbare Wärmeaustauschfläche (28') umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulden (11) der Platte (2) durch einen Deckel (49) verschlossen sind, die Platte (2) aus einer thermisch verformbaren Kunststoffolie mit einer Stärke geringer als 0,5 mm und einer Wärmeleitfähigkeit größer als 0,1 Watt/(K m) gefertigt ist und die Wandstärke (31, 32) der Mulde (11) deutlich geringer als die Stärke der Kunststoffolie ist, so daß die Mulden (11) einen Wärmedurchtrittswert aufweisen, der größer als
    Figure imgb0003
    wobei
       für den Wärmedurchtrittswert die formelmäßige Beziehung
    Figure imgb0004
    gilt, in der bedeutet:
    A -   Größe der Wärmeaustauschfläche (28'),
    λ -   Wärmeleitfähigkeit des die Wand (20) bildenden Materials,
    V -   Volumen (33) des Innenraumes (19) der Mulde (11),
    x -   Wandstärke (31) der Wand (20), gemessen als Abstand zwischen der Wärmeaustauschfläche (28') und der Innenfläche (25), und
    W -   Wärmedurchtrittswert.
  2. Platte (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke (31, 32) über die gesamte Wärmeaustauschfläche (28') etwa gleich groß ist.
  3. Platte (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulde (11) als becherartige Ausstülpung (21) ausgebildet ist.
  4. Platte (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die becherartige Ausstülpung (21) einen mit der Unterseite (6) der Platte (2) verbundenen hohlzylindrischen oberen Abschnitt (22) und einen mit diesem verbundenen halbkugelförmigen hohlen unteren Abschnitt (23) aufweist.
  5. Platte (2) nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulden (11) ein Volumen (33) von kleiner als 200 mm² sowie in ihrem unteren Abschnitt (23) einen Radius zwischen 2 und 6 mm aufweisen und die Wandstärke (31) kleiner als 0,08 mm ist.
  6. Platte (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Polycarbonat gefertigt ist.
  7. Platte (2) nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder die Öffnung (18) einer Mulde (11) abdeckende Bereich (57) des Deckels (49) jeweils mittels einer um die jeweilige Öffnung (18) herumgehenden Verbindungsnaht (55) mit der Platte (2) verbunden ist.
  8. Platte (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (49) aus demselben Material wie die Platte (2) gefertigt ist.
  9. Platte (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Verbindungsnaht (55) die jeweilige Mulde (11) gasdicht abschließt.
EP91902508A 1990-07-18 1991-01-29 Platte mit einer mehrzahl von mulden zur aufnahme von chemischen und/oder biochemischen und/oder mikrobiologischen substanzen Expired - Lifetime EP0539369B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4022792A DE4022792A1 (de) 1990-07-18 1990-07-18 Platte mit zumindest einer mulde zur aufnahme von chemischen und/oder biochemischen und/oder mikrobiologischen substanzen und verfahren zur herstellung der platte
DE4022792 1990-07-18
PCT/DE1991/000082 WO1992001513A1 (de) 1990-07-18 1991-01-29 Platte mit zumindest einer mulde zur aufnahme von chemischen und/oder biochemischen und/oder mikrobiologischen substanzen und verfahren zur herstellung der platte

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0539369A1 EP0539369A1 (de) 1993-05-05
EP0539369B1 true EP0539369B1 (de) 1995-08-02

Family

ID=6410489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP91902508A Expired - Lifetime EP0539369B1 (de) 1990-07-18 1991-01-29 Platte mit einer mehrzahl von mulden zur aufnahme von chemischen und/oder biochemischen und/oder mikrobiologischen substanzen

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0539369B1 (de)
JP (1) JPH06500727A (de)
AT (1) ATE125732T1 (de)
DE (2) DE4022792A1 (de)
WO (1) WO1992001513A1 (de)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4217868C2 (de) * 1992-05-29 1995-01-26 Univ Schiller Jena Temperierbare Multiküvette
GB9225307D0 (en) * 1992-12-03 1993-01-27 Norton David R Sealing films for multiwell plates,strips & microtubes
WO1994016313A2 (de) 1993-01-18 1994-07-21 Evotec Biosystems Gmbh Verfahren und vorrichtung zur bewertung der fitness von biopolymeren
US7241569B2 (en) 1993-01-18 2007-07-10 Olympus Corporation Method and a device for the evaluation of biopolymer fitness
EP0724483A1 (de) * 1993-10-22 1996-08-07 Abbott Laboratories Teströrchen und verfahren zur minimisierung der kontamination
DE4405375C2 (de) * 1994-02-19 1996-07-25 Fritz Nerbe Nachfolger Juergen Mikrotiterplatte
DE4416640A1 (de) * 1994-05-11 1995-11-16 A I D Autoimmun Diagnostika Gm Objektträger für die mikroskopische Diagnose aus Kunststoffmaterial, Herstellungsverfahren und Verwendung
DE4419971A1 (de) * 1994-06-08 1995-12-14 Eppendorf Geraetebau Netheler Gefäß zum Temperieren kleiner Flüssigkeitsmengen in einem Thermostaten
DE4424112A1 (de) * 1994-07-08 1996-01-11 Raytest Isotopenmesgeraete Gmb Verfahren zur Herstellung eines Probenträgers
DE29508438U1 (de) * 1995-05-20 1995-09-21 Baeumer Robert Vorrichtung zum Lagern von Rückstellproben
JP2001511078A (ja) * 1996-11-06 2001-08-07 コーニング インコーポレイテッド 特に化学的または生物学的生成物の試料用のウェルを備えたプレートを製造する方法および装置
FR2755380B1 (fr) * 1996-11-06 1999-01-15 Corning Inc Procede et dispositif de fabrication d'une plaque de puits, notamment pour echantillons de produits chimiques ou biologiques
US6229603B1 (en) 1997-06-02 2001-05-08 Aurora Biosciences Corporation Low background multi-well plates with greater than 864 wells for spectroscopic measurements
US6063338A (en) * 1997-06-02 2000-05-16 Aurora Biosciences Corporation Low background multi-well plates and platforms for spectroscopic measurements
US5910287A (en) * 1997-06-03 1999-06-08 Aurora Biosciences Corporation Low background multi-well plates with greater than 864 wells for fluorescence measurements of biological and biochemical samples
US6171780B1 (en) 1997-06-02 2001-01-09 Aurora Biosciences Corporation Low fluorescence assay platforms and related methods for drug discovery
PT921857E (pt) * 1997-06-02 2007-09-28 Aurora Discovery Inc Placas de múltiplos poços com ruído de fundo reduzido para medições de fluorescência de amostras biológicas e bioquímicas
US6825042B1 (en) 1998-02-24 2004-11-30 Vertex Pharmaceuticals (San Diego) Llc Microplate lid
US6861035B2 (en) 1998-02-24 2005-03-01 Aurora Discovery, Inc. Multi-well platforms, caddies, lids and combinations thereof
WO2000017316A1 (fr) * 1998-09-22 2000-03-30 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Plaque a cupules multiples, pour la congelation de cellules de culture
US6419827B1 (en) 1998-10-29 2002-07-16 Applera Corporation Purification apparatus and method
EP1000661A1 (de) * 1998-10-29 2000-05-17 Hans-Knöll-Institut für Naturstoff-Forschung e.v. Ultradünnwandige Mehrfachlochplatte für Heizblock-Thermozyklen
US6906292B2 (en) * 1998-10-29 2005-06-14 Applera Corporation Sample tray heater module
US6896849B2 (en) 1998-10-29 2005-05-24 Applera Corporation Manually-operable multi-well microfiltration apparatus and method
US6159368A (en) * 1998-10-29 2000-12-12 The Perkin-Elmer Corporation Multi-well microfiltration apparatus
DE19904716A1 (de) * 1999-02-05 2000-08-31 Bilatec Ges Zur Entwicklung Bi Vorrichtung zum selektiven Temperieren einzelner Behältnisse
EP1045038A1 (de) * 1999-04-08 2000-10-18 Hans-Knöll-Institut Für Naturstoff-Forschung E.V. Thermisches Kreisprozessgerät mit Wärmeblock
US6340589B1 (en) * 1999-07-23 2002-01-22 Mj Research, Inc. Thin-well microplate and methods of making same
US7347977B2 (en) 2000-06-08 2008-03-25 Eppendorf Ag Microtitration plate
AU2001286262A1 (en) * 2000-09-18 2002-04-02 Center For Advanced Science And Technology Incubation, Ltd. (Casti) Micro well array and method of sealing liquid using the micro well array
US20030003591A1 (en) * 2001-07-02 2003-01-02 Ortho-Clinical Diagnostics, Inc. Reaction vessel
DE10164834B4 (de) * 2001-12-04 2004-09-16 Roche Diagnostics Gmbh Aufnahme für Proben und Komplettfolie zum Aufnehmen von Proben
DE102004038152B4 (de) * 2004-08-06 2006-06-08 Eppendorf Ag Abdeckfolie für eine Mikrotiterplatte
JP4595457B2 (ja) * 2004-09-14 2010-12-08 Dic株式会社 ポリメラーゼ連鎖反応用流路を有するマイクロ流体デバイス
US20100028985A1 (en) * 2005-03-29 2010-02-04 Shimadzu Corporation Reaction Vessel, Reaction Vessel Processing Apparatus and Diagnostic Apparatus
US20070172941A1 (en) * 2006-01-25 2007-07-26 Amir Porat Disposable vessels or tips having ultra-thin areas therein, and methods for manufacture of same
US9034635B2 (en) 2008-02-20 2015-05-19 Streck, Inc. Thermocycler and sample vessel for rapid amplification of DNA
US8802000B2 (en) * 2008-08-01 2014-08-12 Bio-Rad Laboratories, Inc. Microplates with ultra-thin walls by two-stage forming
GB0913258D0 (en) 2009-07-29 2009-09-02 Dynex Technologies Inc Reagent dispenser
US9523701B2 (en) 2009-07-29 2016-12-20 Dynex Technologies, Inc. Sample plate systems and methods
DE102010008036A1 (de) * 2010-02-05 2011-08-11 Eppendorf AG, 22339 Mikrotiterplatte
CA2835654A1 (en) 2011-06-01 2012-12-06 Streck, Inc. Rapid thermocycler system for rapid amplification of nucleic acids and related methods
EP2883039A1 (de) 2012-08-10 2015-06-17 Streck Inc. Optisches echtzeitsystem für echtzeit-polymerasekettenreaktion
AU2014302052B2 (en) 2013-06-28 2018-07-19 Streck, Inc. Devices for real-time polymerase chain reaction
SG11202012943UA (en) * 2019-01-31 2021-01-28 Illumina Inc Thermoformed, injection molded, and/or overmolded microfluidic structures and techniques for making the same

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3007206A (en) * 1955-05-06 1961-11-07 Owen H Griswold Methods of molding thermoplastic sheets
US3356462A (en) * 1966-08-09 1967-12-05 Cooke Engineering Company Disposable microtitration plate
US3582285A (en) * 1970-03-19 1971-06-01 Xerox Corp Chemical package
GB1574707A (en) * 1976-01-12 1980-09-10 Unilever Ltd Stabilisation of compounds
JPS5391120A (en) * 1977-01-21 1978-08-10 Searle & Co Reaction tray for immune examination
FR2423769A1 (fr) * 1978-04-18 1979-11-16 Cochard Michel Plaquette pour examens biologiques d'agglutination
EP0058428B1 (de) * 1981-02-18 1985-10-09 Eisai Co., Ltd. Enzym-Immunovefahren zur gleichzeitigen Messung einer Mehrheit von Proben und Testgefäss zur Durchführung dieses Verfahrens
US4735778A (en) * 1985-08-28 1988-04-05 Kureha Kagaku Kohyo Kabushiki Kaisha Microtiter plate
US4902624A (en) * 1987-11-23 1990-02-20 Eastman Kodak Company Temperature cycling cuvette
GB8807297D0 (en) * 1988-03-26 1988-04-27 Dean P D G Intelligent heating block
DE8806604U1 (de) * 1988-05-20 1988-12-15 Schulz, Peter, Dr.Med., 7140 Ludwigsburg, De
DE8813773U1 (de) * 1988-11-03 1989-01-05 Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften Ev, 3400 Goettingen, De
US4927604A (en) * 1988-12-05 1990-05-22 Costar Corporation Multiwell filter plate vacuum manifold assembly
GB8915680D0 (en) * 1989-07-08 1989-08-31 Nortech Heat resistant multiwell plates

Also Published As

Publication number Publication date
DE4022792A1 (de) 1992-02-06
DE4022792C2 (de) 1993-08-05
DE59106171D1 (de) 1995-09-07
ATE125732T1 (de) 1995-08-15
EP0539369A1 (de) 1993-05-05
JPH06500727A (ja) 1994-01-27
WO1992001513A1 (de) 1992-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0539369B1 (de) Platte mit einer mehrzahl von mulden zur aufnahme von chemischen und/oder biochemischen und/oder mikrobiologischen substanzen
EP0539367B1 (de) Verfahren zum verschliessen wenigstens einer mulde aus einer anzahl von in einer platte vorgesehenen mulden zur aufnahme von chemischen und/oder biochemischen und/oder mikrobiologischen substanzen und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
EP1081233B1 (de) Probenkammer zur Flüssigkeitsbehandlung biologischer Proben
EP0444144B1 (de) Thermostatisiergerät
DE60026834T2 (de) Heizblock für schnelle thermische zyklen
EP1201304B1 (de) Mikrostrukturierte Plattform für die Untersuchung einer Flüssigkeit
EP0711603A1 (de) System zur Inkubation von Probeflüssigkeiten
DE3441179A1 (de) Temperiereinrichtung fuer mikrokuevettenanordnungen, insbesondere mikrotitrationsplatten
EP0751827B1 (de) Verfahren zur bearbeitung von nukleinsäuren
DE3619107A1 (de) Probenkoerper zur diskreten analyse fluessiger analysenansaetze
EP0539368B1 (de) Verfahren zur herstellung einer platte mit zumindest einer nach oben offenen mulde zur aufnahme von chemischen und/oder biochemischen und/oder mikrobiologischen substanzen und nach dem verfahren hergestellte platte
DE10046224A1 (de) Inkubationsvorrichtung
DE602004000977T2 (de) Probenkammerarray und verfahren zur verarbeitung einer biologischen probe
EP1379622B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kultivieren und/oder verteilen von partikeln
WO2002103331A1 (de) Körper für durchflussküvetten und deren verwendung
EP1341611B1 (de) Probenträger, deckel für probenträger und verfahren zur untersuchungsvorbereitung
DE102011083555B4 (de) Analyseverfahren und Analysevorrichtung
DE4037955A1 (de) Vorrichtung zur aufnahme von probenbehaeltnissen
WO2003106032A1 (de) Hybridisierungskammer
WO2022100854A1 (de) Temperiervorrichtung und verfahren zum heizen und kühlen
DE10254564A1 (de) Hybridisierungskammer
DE19908745A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Temperierung von Analysengut in Multiwellanalysenplatten

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19930107

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT CH DE FR GB IT LI NL

17Q First examination report despatched

Effective date: 19931103

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT CH DE FR GB IT LI NL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 19950802

Ref country code: FR

Effective date: 19950802

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 19950802

REF Corresponds to:

Ref document number: 125732

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19950815

Kind code of ref document: T

REF Corresponds to:

Ref document number: 59106171

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19950907

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 19951024

EN Fr: translation not filed
NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20010123

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20010124

Year of fee payment: 11

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: IF02

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20020129

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20020131

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20020131

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20100121

Year of fee payment: 20

Ref country code: DE

Payment date: 20091230

Year of fee payment: 20

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: PE20

Expiry date: 20110128

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20110128

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20110129