EP2481481B1 - Einstellverfahren für Mikroplatten-Waschgeräte - Google Patents

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EP2481481B1
EP2481481B1 EP12151982.1A EP12151982A EP2481481B1 EP 2481481 B1 EP2481481 B1 EP 2481481B1 EP 12151982 A EP12151982 A EP 12151982A EP 2481481 B1 EP2481481 B1 EP 2481481B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
washing
microplate
cannulas
defining
reference plane
Prior art date
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Active
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EP12151982.1A
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English (en)
French (fr)
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EP2481481A1 (de
Inventor
Wolfgang Streit
Juha Koota
Wolfgang Fuchs
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.)
Tecan Trading AG
Original Assignee
Tecan Trading AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Tecan Trading AG filed Critical Tecan Trading AG
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Publication of EP2481481B1 publication Critical patent/EP2481481B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L13/00—Cleaning or rinsing apparatus
    • B01L13/02—Cleaning or rinsing apparatus for receptacle or instruments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L9/00—Supporting devices; Holding devices
    • B01L9/52—Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips
    • B01L9/523—Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips for multisample carriers, e.g. used for microtitration plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/08—Ergonomic or safety aspects of handling devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14—Process control and prevention of errors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0829—Multi-well plates; Microtitration plates

Definitions

  • the invention relates to a setting method for microplate washing devices.
  • Microplate washers have been known for some time and are used to treat multiwell plates in which, for example, immunoassays (such as enzyme-linked immunosorbent assay) are performed. Such experiments include the addition and also the removal of liquid reagents in the wells of the microplates. Some components of these fluids enter into chemical bonds with the walls of the wells and / or other components, therefore it is often necessary to remove the unbound components from the wells, i. wash out.
  • This washout is usually done by means of wash tubes, i. by introducing washing liquid into the wells via so-called dispenser cannulas and by aspirating the washing liquid from the wells via so-called aspiration cannulas.
  • Such microplate washing devices comprise at least one receptacle for receiving a microplate and a washing head with washing cannulas.
  • a microplate comprises a wells array (compare standard microplates according to the standard ANSI_SBS 1-2004) and the washing cannulas of the washing head are arranged in an array corresponding to at least part of the well array of this microplate. Because multiple wells are to be washed simultaneously, and preferably simultaneously, it is important that the bottom ends of the wash cannula define a working plane that is very close to the bottom of the microplate wells without the wash tubs of the wash head contacting those bottoms of the microplate well.
  • washing cannulas In order for the washing cannulas to be able to assume such a position in the wells, it has proved useful to arrange the working plane defined by the washing cannulas with their lowest ends and a reference plane (for example the inner surfaces of the corrugated bottoms) parallel to one another.
  • a reference plane for example the inner surfaces of the corrugated bottoms
  • the present invention assumes that this parallel arrangement of work plane and reference plane has already been completed. This is also the case in already known processes, so that in a first phase, in processes known from the prior art, the receptacle and the washing head, by moving the receptacle, the washing head or both, approximate each other until the bottommost ends of the washing cannulas touch at least one surface defining the reference plane.
  • a particular difficulty arises in optically controlling these motions when opaque microplates (e.g., black microplates for fluorescence measurements or white microplates for luminescence measurements) are used in this adjustment operation such that the washpipes are to contact the inner surfaces of the wells of the wells of that microplate.
  • This first phase is quite tricky because of the limited visual control and, in particular, the skill of the person making the adjustment.
  • a microplate washer described above which further comprises a sensor device which comprises a light barrier rigidly connected to the washing head, a controller operatively connected to this sensor device, a washing head carrier on which the washing head is fixed and comprises a lifting flange rigidly connected to a beam supporting the washing head carrier.
  • the controller detects a signal of this sensor device and thus determines a relative altitude value. This signal indicates contact of the surface with the bottommost ends of the wash cannulas or a sensor connected to the controller, or is useful for determining the position of that surface.
  • an active elevation of the bottommost ends of the wash cannulas with respect to an inner surface of the well bottoms of a microplate is determined during operation of the microplate washer.
  • the light barrier and the beam are moved away from each other until a light beam of the light barrier interrupted by the beam during the first phase is no longer interrupted.
  • the relative height value of the bottommost ends of the washing cannulas when the reference plane is touched is then determined by a constant path traveled by the lifting flange with the beam during the second phase as a predetermined correction amount with an am
  • the determined height position of the lifting flange is calculated.
  • the controller determines the active elevation of the lowermost ends of the wash cannulas for operation of the microplate washer by calculating a working distance with the relative height value of the bottommost ends of the wash cannulas when contacting the reference plane with the bottommost ends of the wash cannulas or with the probe.
  • the surface defining the reference plane is selected from the group consisting of inner surfaces of the bottoms of the wells of a microplate, a reference surface of an adjustment plate, a surface of an insert plate, and a footprint of the receptacle for receiving a microplate.
  • FIG. 1 shows a schematic vertical section through a microplate washer 1 with a washing head 5 and inserted into the corresponding receptacle 2 microplate 3.
  • the wells array 4 of the microplate is only hinted at here.
  • the washing head 5 is equipped with washing cannulas 6; These washing cannulas 6 are arranged in an array which corresponds to at least part of the well array 4 of this microplate 3. Shown here is a linear array with six dual cannulas that can be submerged in six adjacent wells of a microplate.
  • the longer cannulas 6 are the aspirating cannulas for aspirating fluid from the wells, and the shorter cannulas 6 'are the dispenser cannulas for introducing fluid into the wells.
  • the washing cannulas 6 define a working plane 7 that is aligned parallel to a reference plane 8 on this exemplary device.
  • This parallel arrangement of working plane 7 and reference plane 8 is important because so all the washing cannulas 6 of a washing head 5 can be arranged with their lowest ends in an active altitude 14, in which they the same distance from the inner surfaces 15 of the bottoms of the Wells used Take microplate 3. Minimizing this distance between the aspiration cannulas and the corrugated floors, the so-called working distance 22, allows the most extensive aspiration of liquid from the wells, which is particularly advantageous when performing ELISA experiments (ie so-called "enzyme-linked immunosorbent assays").
  • the working distance 22 is preferably 0.1 to 0.5 mm and especially preferably 0.2 to 0.3 mm. If you want to work with adherent cells or with magnetic beads, then a larger working distance is usually selected 22, which is usually not as critical as in ELISA experiments. If an experiment requires a certain working distance 22, the required value can be included in the software or firmware of the microplate washer 1 concerned; this working distance 22 can be called up as needed during operation of the microplate washing device 1.
  • the receptacle 2 and / or a washing head 5 preferably attached to a washing head carrier 9 are moved toward one another until the bottommost ends of the washing cannulas 6 (here the aspirating needles) at least define the reference plane 8 Touch surface 10.
  • the receptacle 2 alone or the washing head 5 alone or the receptacle 2 and the washing head 5 are moved together, so that a mutual approach takes place.
  • This surface 10 defining the reference plane 8 may be provided by any stable plane parallel to the bottommost ends of the washing cannulas 6 of a washing head 5 and also parallel to the inner surfaces 15 of the bottoms of the wells of the microplate 3 used.
  • the surface 10 defining the reference plane 8 is preferably selected from the group, which inner surfaces 15 of the bottoms of the wells of a microplate 3, a reference surface 16 of an adjustment plate 17, a surface 18 of an insert plate 19 and a support surface 20 of the receptacle 2 for receiving a microplate 3 includes.
  • a bottom closed microplate 3 which is to be used in the microplate washing device 1, to insert vice versa into the receptacle 2, so that the turned-up bottom of the microplate forms the surface 8 defining the reference plane 8.
  • the surface of a microplate lid can serve as the reference surface 8 defining surface 10, wherein the microplate lid is placed on an inserted into the receptacle 2 microplate 3.
  • the topmost surface a microplate 3 can also serve as the surface 10 defining the reference plane 8, the microplate 3 being inserted into the receptacle 2.
  • the microplate washing device 1 comprises a sensor device 11 and a controller 12 operatively connected to this sensor device.
  • the sensor device 11 preferably comprises a touch sensor which is selected from the group comprising electro-mechanical pushbuttons and electrical contacts.
  • the sensor device 11 comprises a non-contact sensor which is selected from the group comprising capacitive proximity switches, Hall sensors and light barriers.
  • the controller 12 detects a signal of this sensor device 11 and thus determines a relative altitude value 13.
  • This sensor signal indicates contact of the surface 10 (which defines the reference plane 8) with the lowermost ends of the washing cannulas 6.
  • this sensor signal is usable to determine the position of this surface 10 (which defines the reference plane 8).
  • an active altitude 14 of the bottommost ends of the washing cannulas 6 with respect to an inner surface 15 of the well bottoms of a microplate is determined during operation of the microplate washer 1.
  • the method according to the invention is particularly suitable for determining the active height position 14 of the lowest ends of the washing cannulas 6 for the operation of the microplate washing device in the case of microplates 3 with flat bottoms (cf., for example, Table 1).
  • the inventive method With appropriate positioning of the washing cannulas 6 relative to the respective microplate 3, the inventive method, however, also for microplates with round or U-bottoms (eg Greiner Art. No. 650 207), microplates with pointed or V-floors (eg Greiner Art. No. 651 209) or any other type of microplate.
  • the relative height value 13 (cf. Fig. 6 ) can be determined by different methods. Preferably, for a high-resolution measuring device for Detecting the position used in linear displacements relative to a known reference point. A measuring probe of the type HEIDENHAIN ST 1288 (DR JOHANNES HEIDENHAIN GmbH, 83301 Traunreut, Germany) was used with an accuracy of +/- 1 ⁇ m. The relative altitude value 13 is then calculated from the distance traveled with respect to the known level of the reference point; is preferably measured directly on the washing head 5 or at the back (see. Fig. 4 ).
  • the height adjustment of the washing head 5 is preferably carried out by means of a motor-driven drive spindle 32 (see. 4 and 5 ).
  • the drive spindle 32 used is made of 303 stainless steel and has a diameter of 5.54 mm and a pitch of 4.86 mm.
  • a stepper motor from HAYDON type E43H4Q-05
  • HAYDON KERK gear ratio
  • the drive spindle 32 rotates by an angle increment of 1.8 ° per full step.
  • the drive spindle 32 is an extension of the motor axis.
  • special control of the stepping motor (as this is known to any person skilled in the art and is supported in this case by the motor driver) of the motor 31 is moved in quarter steps, so that one rotation of the motor shaft and the drive spindle requires 800 quarter steps.
  • the resolution thus achieved in the movement of the washing head 5 in the direction of the vertical Z-axis is thereby preferably 6.075 ⁇ m per single quarter step.
  • a washing head 5 is used in which at least one of the washing cannulas 6 or a sensor 21 (additionally inserted or attached) is at least partially electrically conductive. These at least one washing cannula 6 or this sensor 21 are electrically connected to the controller.
  • the reference surface 16 of the adjustment plate 17, the surface 18 of an insert plate 19 or the base 20 of the receptacle 2 for receiving a microplate 3 are also at least partially electrically conductive and electrically connected to the controller 12.
  • the control applies an electrical voltage via the two connections to the at least one washing cannula 6 or this sensor 21 and to the surface 10 defining the reference plane 8.
  • FIG. 2 shows detail sections, which represent the most significant height positions.
  • Fig. 2A is a vertical section through the microplate receptacle 2 with an inserted microplate 3 and a washing cannula 6 shown in working position.
  • the working distance 22 is shown here, which is 0.2 mm in this particularly preferred case.
  • the active altitude 14 of the lowest ends of the washing cannulas 6 during operation of the microplate washing device 1 is shown with inserted microplate.
  • the most uniform possible setting of this active altitude 14 for the lowest ends of all washing cannulas 6 of a washing head 5 is the aim of the present inventive method.
  • Fig. 2B a vertical section through an inserted into the microplate holder 2 adjustment plate 17 is shown.
  • the surface of the adjustment plate 17 is formed as a reference surface 16 and corresponds here just the inner surfaces 15 of the bottoms of the microplate wells (see. Fig. 2A ).
  • the washing head 5 comprises an electrically conductive sensor 21 of the sensor device 12, wherein the foremost end of the sensor 21 protrudes beyond the lowest ends of the washing cannulas 6 by the working distance 22.
  • the sensor 21 thus protrudes by a measure beyond the washing cannulas 6, which corresponds to the working distance 22 of the lowest ends of the washing cannulas 6 during operation of the microplate washing device 1.
  • Fig. 2C is a vertical section through an inserted into the microplate holder 2 adjustment plate 17 is shown.
  • the surface of the adjustment plate 17 is formed as a reference surface 16 and corresponds here just the inner surfaces 15 of the bottoms of the microplate wells (see. Fig. 2A ).
  • the washing head 5 may comprise an electrically conductive sensor 21 of the sensor device 12, wherein the foremost end of the sensor 21 is located in the working plane 7 of the washing cannulas 6.
  • the washing head 5 is shown here interrupted, this indicates the optional use of the electrically conductive probe 21; If at least one of the washing cannulas 6 is at least partially electrically conductive, this sensor 21 can be dispensed with.
  • Fig. 2D is a vertical section through an inserted into the microplate receptacle 2, special adjustment plate 17 'shown.
  • the washing head 5 may comprise an electrically conductive sensor 21 of the sensor device 12, wherein the foremost end of the sensor 21 is located in the working plane 7 of the washing cannulas 6.
  • the washing head 5 is shown here interrupted, this indicates the optional use of the electrically conductive probe 21; If at least one of the washing cannulas 6 is at least partially electrically conductive, this sensor 21 can be dispensed with.
  • the reference surface 16 'of the adjustment plate 17' is the surface 10 defining the reference plane 8 (cf. Fig. 2D ).
  • the washing head 5 may comprise an electrically conductive sensor 21 of the sensor device 12, wherein the foremost end of the sensor 21 preferably lies in the working plane 7 of the washing cannulas 6.
  • the reference plane 8 coincides with the active altitude 14. Therefore, the controller 12 sets the active altitude 14 to be determined of the bottommost ends of the washing cannulas 6 for operation of the microplate washer 1 with the relative height value 13 of the bottommost ends of the washing cannulas 6 or probe 21 upon touching the surface 10 defining the reference plane 8 ,
  • the reference surface 16 of the adjustment plate 17 is the surface 10 defining the reference plane 8 (cf. Fig. 2C ).
  • the washing head 5 may comprise an electrically conductive sensor 21 of the sensor device 12, wherein the foremost end of the sensor 21 is preferably located in the working plane 7 of the washing cannulas 6.
  • the reference plane 8 does not coincide with the active altitude 14.
  • the controller 12 therefore determines the active altitude 14 the lowermost ends of the washing cannulas 6 for the operation of the microplate washing device 1 in that with the relative height value 13 of the lowermost ends of the washing cannulas 6 or the probe 21 when touching the reference plane 8 defining surface 10, a working distance 22 is charged.
  • the reference surface 16 of the adjustment plate 17 is the surface 10 defining the reference plane 8 (cf. Fig. 2B ).
  • the washing head 5 comprises an electrically conductive sensor 21 of the sensor device 12, wherein the foremost end of the sensor 21 is located at the working distance 22 below the working plane 7 of the washing cannulas 6.
  • the reference plane 8 coincides with the inner surfaces 15 of the bottoms of the microplate wells.
  • the controller 12 therefore determines the active elevation 14 of the lowermost ends of the wash cannulas 6 for operation of the microplate washer 1 in that the relative height value 13 of the foremost end of the probe 21 when touching the surface 10 defining the reference plane 8 with the active elevation 14 the lowest ends of the washing cannulas 6 for the operation of the microplate washer 1 is equated.
  • FIG. 3 shows detail sections, which represent the most significant height positions.
  • Fig. 3A is a vertical section through the microplate receptacle 2 with an attached microplate 3 and a washing cannula 6 shown in working position.
  • the working distance 22 is shown here, which is 0.15 mm in this particularly preferred case.
  • the active altitude 14 of the lowest ends of the washing cannulas 6 during operation of the microplate washing device 1 is shown with inserted microplate.
  • the most uniform possible setting of this active altitude 14 for the lowest ends of all washing cannulas 6 of a washing head 5 is the aim of the present inventive method.
  • a vertical section through an inserted into the microplate holder 2 insert plate 19 is shown.
  • the surface 18 of the insert plate 19 is formed as a reference surface 16 and does not correspond to the inner surfaces 15 of the bottoms of the Mikroplattenwells (see. Fig. 3A ).
  • This surface 18 may define a level that coincides with another altitude clearly defined by the microplate 3 agree.
  • this surface 18 of the insert plate 19 defines a level that does not coincide with any height position uniquely defined by the microplate 3.
  • the washing head 5 may comprise an electrically conductive sensor 21 of the sensor device 12, wherein the foremost end of the sensor 21 is located in the working plane 7 of the washing cannulas 6.
  • the washing head 5 is shown here interrupted, this indicates the optional use of the electrically conductive probe 21; If at least one of the washing cannulas 6 is at least partially electrically conductive, this sensor 21 can be dispensed with.
  • Fig. 3C shows a vertical section through the microplate receptacle 2.
  • the footprint 20 of the receptacle 2 for a microplate 3 is here the surface defining the reference plane 8 10.
  • the washing head 5 may comprise an electrically conductive probe 21 of the sensor device 12, wherein the Foremost end of the probe 21 in the working plane 7 of the washing cannulas 6 is located.
  • the washing head 5 is shown here interrupted, this indicates the optional use of the electrically conductive probe 21; If at least one of the washing cannulas 6 is at least partially electrically conductive, this sensor 21 can be dispensed with.
  • Fig. 3D a vertical section through a microplate 3 inserted into the microplate receptacle 2 is shown.
  • the washing head 5 does not comprise an electrically conductive sensor 21 of the sensor device 12.
  • the sensor device 12 rather comprises a non-contact sensor which is installed in the microplate washing device 1 (US Pat. see. Fig. 4 ).
  • the surface 18 of the insert plate 19 is the surface 10 defining the reference plane 8 (cf. Fig. 3B ).
  • the washing head 5 may comprise an electrically conductive sensor 21 of the sensor device 12, wherein the foremost end of the sensor 21 preferably lies in the working plane 7 of the washing cannulas 6.
  • the reference plane 8 does not coincide with the active altitude 14.
  • the controller 12 therefore determines the active altitude 14 of the lowermost ends of the washing cannulas 6 for the operation of the microplate washer 1 in that with the relative height value 13 of the bottommost ends of the washing cannulas 6 or of the probe 21 when touching the surface 8 defining the reference plane 8 a microplate typical height 23 and a working distance 22 are calculated.
  • the base 20 of the receptacle 2 for receiving a microplate 3 is the surface 10 defining the reference plane 8 (cf. Fig. 3C ).
  • the washing head 5 may comprise an electrically conductive sensor 21 of the sensor device 12, wherein the foremost end of the sensor 21 preferably lies in the working plane 7 of the washing cannulas 6.
  • the reference plane 8 does not coincide with the active altitude 14.
  • the controller 12 determines the active elevation 14 of the lowermost ends of the washing cannulas 6 for the operation of the microplate washer 1 in that with the relative height value 13 of the lowermost ends of the washing cannulas 6 or the probe 21 upon touching the surface 10 defining the reference plane 8 a micro-plate representing height 24 and a working distance 22 are charged.
  • FIG. 4 shows a schematic vertical section through a microplate washer 1 with a washing head 5 (here six pairs of washing cannulae, so six Aspirierkanülen 6 and six Dispenskananülen 6 'has) but without inserted into the designated receptacle 2 microplate 3.
  • the washing cannulas 6,6' of the Wash head 5 are arranged here in a linear array, the at least one Part of the wells array of this microplate 3 corresponds.
  • the washing head can also be provided to equip the washing head with a non-linear array of washing cannulas, for example with a 4 ⁇ 4 array, a 2 ⁇ 8 array or an 8 ⁇ 12 array, the latter being a so-called 96-well washing head equivalent. Larger arrays of, for example, 12 ⁇ 16 (192-well head) or 16 ⁇ 24 (384-head) washing cannulas or pairs of washing cannulae are also conceivable.
  • the probe 40 is here on top of the washing head 5, so that the effective movement of the washing head 5 is measured and read on a separate display 41 and / or can be stored in the controller 12 of the microplate washer 1.
  • the washing head 5 is shown here adjustable in height, but it can also be designed as stuck in the washing operation of the device. In any case, during the performance of the adjustment method according to a second embodiment of the adjustment method according to the invention, the washing head 5 is vertically movable so far that the setting method described below according to the second embodiment can be carried out.
  • the microplate holder 2 may be fixed or height-adjustable. Any height adjustment of the washing head 5 and / or the microplate holder 2 is preferably carried out in the vertical Z direction of a Cartesian coordinate system.
  • microplate washer 1 is designed so that the receptacle 2 with the microplate 3 and a washing head 5 can be approximated to one another such that the washing cannulas 6, 6 'can be placed in the wells of this microplate 3.
  • a working plane 7 defined by the washing cannulas 6 with their lowest ends and a reference plane 8 are arranged parallel to one another. If these two planes 7, 8 are not parallel to one another, then the washing cannulas 6 of a linear array (ie in strip arrangement) could still be arranged at the same height if the tilting axis of one of the two planes 7, 8 is parallel to the bottommost ends of the washing cannulas 6 runs.
  • washing cannulas 6 can be arranged at the same working distance 22 to the inner surfaces 15 of the well bottoms of a microplate 3.
  • the receptacle 2 and / or a washing head 5, preferably attached to a washing head carrier 9, are moved towards one another in a first phase of the setting process according to the invention until the bottommost ends of the washing cannulas 6 at least one touching the reference plane 8 defining surface 10.
  • the microplate washing device 1 comprises a sensor device 11 and a controller 12 operatively connected to this sensor device.
  • the controller 12 detects a signal from this sensor device 11 which indicates the contact of the surface 10 with the bottommost ends of the washing cannulas 6 ( see the first embodiment of the method according to the invention already described) or can be used for its determination (compare the second embodiment of the method according to the invention described below).
  • an active altitude 14 of the bottommost ends of the washing cannulas 6 with respect to an inner surface 15 of the well bottoms of a microplate is determined during operation of the microplate washer 1.
  • FIG. 5 shows a 3D representation corresponding to a part of Fig. 4 , with a sensor device 11, which comprises a light barrier 25.
  • a linear guide 30 is fixed, which preferably runs exactly in the Z direction of a Cartesian coordinate system.
  • a linear guide of the type MN12 from SCHNEEBERGER (SCHNEEBERGER Holding AG, 4914 Roggwil, Switzerland) was used.
  • SCHNEEBERGER SCHNEEBERGER Holding AG, 4914 Roggwil, Switzerland
  • movable at least one connecting piece 36 is arranged, on which the washing head carrier 9 is rigidly secured.
  • the washing head 5 is not shown here, only a part of the washing head carrier 9 used here is visible.
  • the double arrows indicate the height-adjustable parts.
  • a sling 35 is attached and thus rigidly connected to the washing head carrier 9.
  • This connection between the connector 36 and sling 35 is preferably made by means of two screws 39, wherein in the Fig. 5 only one of these screws 39 is visible.
  • the sling bar 35 has at least one slot 33, but preferably two slots 33, each with an end stop.
  • the motor 31 drives a drive spindle 32, which in turn acts on a lifting flange 26 which is guided non-rotatably, so that upon rotation of the drive spindle 32, depending on the selected direction of rotation, the lifting flange 26 is lowered or raised.
  • Attached to the rotary flange 26 are at least one, preferably but two beams 27 which support the wash head carrier 9 over the sling bar 35. As shown, these two beams 27 are movable in the slots 33 of the sling 35 in the Z direction.
  • the two bars 27 and the two slots 33 are preferably coordinated so that when lifting the beam 27 with the lifting flange 26 both beams 27 simultaneously act on the respective end stops of the slots 33. Thus, the washing head carrier 9 is raised as soon as the two beams 27 act on the respective end stops of the slots 33 and the lifting flange 26 is moved up in the Z direction.
  • the situation is different when, when the lifting flange 26 moves downwards, the washing head carrier 9 rests against an obstacle, because, for example, the washing cannulas 6 with their lowest ends stand up on a surface 10 defining the feed 8.
  • the lifting flange 26 moves downwards:
  • the two bars 27 separate from the respective end stops of the slots 33 and move with the lifting flange 26 down.
  • the photocell 25 is fixedly fixed to the sling 36 (for example, with two screws 39 ', see. Fig. 5 )
  • the sling bar is firmly connected to the washing head carrier 9 (for example, with two screws 39, see. Fig. 5 )
  • the light barrier 25 with the sling 36 and the washing head support 9 stops.
  • a correction amount 28 corresponding to the height difference that the beam 27 can determine between the release of the end stop "of his" slot 33 and the release of the light beam 34 of the light barrier 25 must cover.
  • This correction amount 28 is typical and unchangeable for each device, it can be determined once by the manufacturer of a particular microplate washer 1 (see. Fig. 6 ) and then stored as a known parameter in the firmware of this particular microplate washer 1.
  • the sling bar 35 includes a fixedly connected thereto tab 38. At this tab 38, all electrical lines between the photocell 25 and the controller 12 are attached.
  • FIG. 7 shows a signal / path diagram in determining the predetermined correction amount 28 in FIG Fig. 6 ,
  • the diagram shows that the signal of the light barrier 25 changes from 0 to 1 at the height value Z H 2 of the lifting flange 26. This is done in phase III of the standard procedure performed by the manufacturer of the microplate washer 1 for determining the correction amount 28.
  • this determination of the active height position 14 of the lowermost ends of the washing cannulas 6 with respect to an inner surface 15 of the well bottoms of a microplate 3 during operation of the microplate washer 1 automatically, so that the user only has to trigger the process.
  • This triggering is preferably carried out by activating a dedicated switch.
  • This switch is designed, for example, as a virtual switch (for example on a PC monitor or a graphical user interface [GUI]), as a key on a PC keyboard or as an electrical pushbutton or switch.
  • FIG. 9 shows a signal / path diagram in determining the active altitude 14 of the lowermost ends of the washing cannulas 6 in Fig. 8 ,
  • the diagram shows that the signal of the light barrier 25 at the height value Z H 2 (corresponds to the point B in FIG Fig. 8 ) of the lifting flange 26 changes from 0 to 1. This is done at the end of phase A of the standard procedure performed by the user of the microplate washer 1 to determine the active elevation 14 of the bottommost ends of the wash tubules 6 with respect to the inner surface 15 of the well bottoms of a microplate used.
  • the user of the microplate washer determines the time of this setting himself, because the user first selects one for the microplate washer Use provided microplate 3 in the receptacle 2 of the microplate washer 1 must insert. This is especially the case when the microplate washer 1 must be set to a previously never used microplate 3.
  • the currently set distance between the lowermost ends of the washing cannulas 6 (ie the working plane 7) and the standing surface 20 of the microplate 3 (ie the surface of the microplate holder 2) is displayed in mm.
  • the user may place the determined value, which is composed of the predetermined correction amount 28 and the required working distance 22, together with the type of microplate used to determine this value in the disk library of the microplate washer 1.
  • this microplate 3 is a microplate previously processed with the present microplate washer 1, the user may dispense with the adjustment process and set the required value composed of the predetermined correction amount 28 and the required working distance 22 together with the corresponding microplate type of retrieve the disk library.
  • the motor 31 may also be used as a DC motor for driving the drive spindle 32.
  • the DC motor is equipped with a decoder (for example, a slotted disk 42 and a light barrier 43) which detects angular increments so that, similarly to the stepping motor, the drive spindle 32 moves in angular increments or detects movement thereof at least in angular increments can.
  • a decoder for example, a slotted disk 42 and a light barrier 43
  • the drive spindle 32 moves in angular increments or detects movement thereof at least in angular increments can.
  • the drive spindle 32 is an extension of the motor axis. In particular, the reproducibility of the movements of the washing head 5 should be noted.
  • a microplate washing device 1 is used (by the manufacturer or by the user) which comprises a light barrier 25 which is rigidly connected to the washing head 5 (see. 4 and 5 ).
  • the microplate washing device 1 comprises a lifting flange 26 which is rigidly connected to a beam 27 supporting the washing head carrier 9.
  • the light barrier 25 and the beam 27 are moved away from each other (preferably by the manufacturer) until a light beam 34 of the light barrier 25 interrupted by the beam 27 during the first phase is no longer interrupted.
  • the light barrier 25 and the beam 27 are moved away from each other until a interrupted by the beam 27 light beam 34 of the light barrier 25 is no longer interrupted.
  • the relative height value 13 of the bottommost ends of the washing cannulas 6 when touching the reference plane 8 can be determined by the constant travel of the lifting flange 26 the beam 27 during the second phase (see III in Fig. 6 ), determined as a predetermined correction amount 28 and is calculated with a determined at the end of the second phase height position 29 of the lifting flange 26.
  • the inner surfaces 15 of the bottoms of the wells of a microplate 3 serve as the surfaces 10 defining the reference plane 8 (cf. Fig. 3D ).
  • the washing head 5 does not comprise an electrically conductive sensor 21 of the sensor device 12.
  • the reference plane 8 does not coincide with the active height position 14 of the bottommost ends of the washing cannulas 6. Therefore, the controller 12 determines the active altitude 14 of the lowermost ends of the washing cannulas 6 for the operation of the microplate washer 1 in that a working distance 22 is offset with the relative height value 13 of the bottommost ends of the washing cannulas 6 when the surface 10 defining the reference plane 8 is touched becomes.
  • the predetermined correction amount 28 and the working distance 22 are taken into consideration.
  • the controller 12 finally determines the active altitude 14 of the lowermost ends of the washing cannulas 6 for the operation of the microplate washer 1, characterized in that the determined at the end of the second phase height position 29 of the lifting flange 26, a predetermined correction amount 28 and a working distance 22 are charged.
  • microplate washer at which the bottom ends of the washing cannulas 6 in operation of the microplate washer 1 in its determined in step (c) active altitude 14 by a working distance 22 from the inner surfaces 15 of the corrugated floors in step (a ) are set and entered by a user, or by the controller 12, a stored value for the working distance 22 is retrieved and automatically included in determining the active altitude 14.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Einstellverfahren für Mikroplatten-Waschgeräte. Mikroplatten-Waschgeräte sind seit längerem bekannt und dienen zur Behandlung von Multiwellplatten in denen beispielsweise Immun-Experimente (wie etwa ELISA = Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) durchgeführt werden. Derartige Experimente umfassen die Zugabe und auch das Entfernen von flüssigen Reagenzien in den Wells der Mikroplatten. Manche Komponenten dieser Flüssigkeiten gehen mit den Wänden der Wells und/oder mit anderen Komponenten chemische Bindungen ein, deshalb ist es oft erforderlich die ungebundenen Komponenten aus den Wells zu entfernen, d.h. auszuwaschen. Dieses Auswaschen geschieht normalerweise mittels Waschkanülen, d.h. durch Einlassen von Waschflüssigkeit in die Wells über sogenannte Dispenserkanülen und durch Absaugen der Waschflüssigkeit aus den Wells über sogenannte Aspirierkanülen.
  • Derartige Mikroplatten-Waschgeräte umfassen zumindest eine Aufnahme zum Aufnehmen einer Mikroplatte und einen Waschkopf mit Waschkanülen. Dabei umfasst eine Mikroplatte ein Wells-Array (vgl. Standard Mikroplatten gemäss der Norm ANSI_SBS 1-2004) und die Waschkanülen des Waschkopfs sind in einem Array entsprechend zumindest einem Teil des Wells-Arrays dieser Mikroplatte angeordnet. Weil mehrere Wells gleichzeitig und bevorzugt simultan gewaschen werden sollen, ist es wichtig, dass die Waschkanülen mit ihren untersten Enden eine Arbeitsebene definieren, welche sehr nahe an den Böden der Mikroplattenwells liegt, ohne dass die Waschkanülen des Waschkopfs diese Böden der Mikroplattenwells berühren. Damit die Waschkanülen eine solche Position in den Wells einnehmen können, hat es sich bewährt, die durch die Waschkanülen mit ihren untersten Enden definierte Arbeitsebene und eine Bezugsebene (beispielsweise die Innenoberflächen der Wellböden) parallel zueinander anzuordnen.
  • Die vorliegende Erfindung geht davon aus, dass diese parallele Anordnung von Arbeitsebene und Bezugsebene bereits vollzogen ist. Auch in bereits bekannten Verfahren ist dies der Fall, so dass in einer ersten Phase bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren die Aufnahme und der Waschkopf, durch Bewegen der Aufnahme, des Waschkopfs oder beider, einander angenähert werden, bis die untersten Enden der Waschkanülen zumindest eine die Bezugsebene definierende Oberfläche berühren. Eine besondere Schwierigkeit ergibt sich dabei beim optischen Kontrollieren dieser Bewegungen, wenn opake Mikroplatten (z.B. schwarze Mikroplatten für Fluoreszenzmessungen oder weisse Mikroplatten für Lumineszenzmessungen) bei diesem Einstellvorgang in der Weise verwendet werden, dass die Waschkanülen die Innenoberflächen der Böden der Wells dieser Mikroplatte berühren sollen. Diese erste Phase ist wegen der eingeschränkten optischen Kontrolle recht heikel und insbesondere vom Geschick der Person abhängig, die diese Einstellung vornimmt.
  • Für allseits bekannte und immer wieder verwendete Mikroplatten hat es sich bewährt, eine sogenannte Plattenbibliothek anzulegen, in welcher alle wichtigen Parameter und geometrischen Besonderheiten bereits bekannter Mikroplatten abgelegt sind. So beträgt z.B. bei den 24-Well Mikroplatten der Achsabstand zwischen zwei benachbarten Wells 18 mm, bei 96-Well Mikroplatten 9 mm und bei 384-Well Mikroplatten 4.5 mm. Die Innenoberflächen der flachen Wellböden von bevorzugten Mikroplatten befinden sich jeweils um ein Mass, das "well bottom elevation" genannt wird, über der Standfläche dieser Mikroplatten wie folgt: Tabelle 1
    Greiner 96 well flat bottom Wells und flachem Boden (Art. Nr. 655 101) = transparente Mikroplatte mit 96 3.7 mm
    96 Greiner Micro-Assay-Plate durchsichtigem Boden (Art. Nr. 655 096) = schwarze Mikroplatte mit 3.5 mm
    Greiner 384 Well flat bottom 384 Wells und flachem Boden (Art. Nr. 781 = 101) transparente Mikroplatte mit 2.9 mm
    384 Greiner Micro-Assay-Plate durchsichtigem Boden (Art. Nr. 781 096) = schwarze Mikroplatte mit 2.9 mm.
  • Diese Daten wurden dem Greiner Microplate Dimensions Guide (Revision Juli 2007, 073 027) entnommen (vgl. auch www.gbo.com/bioscience).
  • Besonders bewährt hat sich das Abspeichern derartiger Plattenbibliothek-Daten in der Software oder Firmware von Mikroplatten-Waschgeräten. Werden aber weniger übliche Plattenformate verwendet, deren Masse nicht aus der Plattenbibliothek abrufbar sind, so muss auf die eben erwähnte Art und Weise eine optisch kontrollierte Einstellung vorgenommen werden, die insbesondere bei opaken Mikroplatten recht schwierig und deshalb auch besonders zeitaufwändig ist.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives Einstellverfahren für das Verwenden von beliebigen Mikroplattenformaten und Mikroplattentypen in Mikroplatten-Waschgeräten vorzuschlagen, das die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest weitgehend eliminiert.
  • Diese Aufgabe wird durch das im unabhängigen Anspruch 1 definierte Verfahren gelöst, indem ein eingangs beschriebenes Mikroplatten-Waschgerät verwendet wird, das zudem eine Sensorvorrichtung, welche eine mit dem Waschkopf starr verbundene Lichtschranke umfasst, eine mit dieser Sensorvorrichtung wirkverbundene Steuerung, einen Waschkopfträger, an dem der Waschkopf befestigt ist und einen Hebeflansch, der mit einem den Waschkopfträger stützenden Balken starr verbunden ist, umfasst. Dabei wird mit der Steuerung ein Signal dieser Sensorvorrichtung erfasst und damit ein relativer Höhenwert bestimmt. Dieses Signal zeigt das Berühren der Oberfläche mit den untersten Enden der Waschkanülen oder eines mit der Steuerung verbundenen Fühlers an oder ist zur Bestimmung der Position dieser Oberfläche verwendbar. Auf der Basis dieses relativen Höhenwerts wird eine aktive Höhenlage der untersten Enden der Waschkanülen in Bezug auf eine Innenoberflächen der Wellböden einer Mikroplatte beim Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts bestimmt. Zudem werden in einer zweiten Phase des Verfahrens die Lichtschranke und der Balken voneinander wegbewegt, bis ein während der ersten Phase durch den Balken unterbrochener Lichtstrahl der Lichtschranke nicht mehr unterbrochen wird. Der relative Höhenwert der untersten Enden der Waschkanülen beim Berühren der Bezugsebene wird dann dadurch bestimmt, dass ein konstanter Weg, den der Hebeflansch mit dem Balken während der zweiten Phase zurücklegt, als vorbestimmter Korrekturbetrag mit einer am Ende der zweiten Phase ermittelten Höhenposition des Hebeflanschs verrechnet wird. Die Steuerung bestimmt die aktive Höhenlage der untersten Enden der Waschkanülen für den Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts dadurch, dass mit dem relativen Höhenwert der untersten Enden der Waschkanülen beim Berühren der Bezugsebene mit den untersten Enden der Waschkanülen oder mit dem Fühler ein Arbeitsabstand verrechnet wird.
  • Vorzugsweise wird die die Bezugsebene definierende Oberfläche ausgewählt aus der Gruppe, welche Innenoberflächen der Böden der Wells einer Mikroplatte, eine Referenzfläche einer Einstellplatte, eine Oberfläche einer Einlegeplatte und eine Standfläche der Aufnahme zum Aufnehmen einer Mikroplatte umfasst. Bevorzugte Ausführungsformen und weitere erfinderische Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Einstellverfahren für das Verwenden von beliebigen Mikroplattenformaten in Mikroplatten-Waschgeräten umfasst das erfindungsgemässe Verfahren folgende Vorteile:
    • Das Einstellen der aktiven Höhenlage der Waschkanülen für das Arbeiten mit opaken Mikroplatten kann spätestens nach dem Einlegen der Mikroplatte in die Aufnahme des Mikroplatten-Waschgeräts automatisch erfolgen.
    • Das Einstellen der aktiven Höhenlage der Waschkanülen für das Arbeiten mit bislang unbekannten, opaken Mikroplatten erfolgt objektiver und zuverlässiger als von Hand mit optischer Kontrolle, weil es unabhängig von der subjektiven Wahrnehmung eines Operateurs erfolgt.
    • Das Einstellen der aktiven Höhenlage der Waschkanülen für das Arbeiten mit bislang unbekannten, opaken Mikroplatten benötigt trotz erhöhter Reproduzierbarkeit weniger Zeit.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren wird an Hand von schematischen Zeichnungen, die beispielhafte Ausführungsformen darstellen und den Umfang der Erfindung nicht einschränken sollen, näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    einen schematischen Vertikalschnitt durch ein Mikroplatten-Waschgerät mit einem Waschkopf und einer in die entsprechende Aufnahme eingesetzten Mikroplatte;
    Fig. 2
    Detailschnitte, welche die wesentlichsten Höhenpositionen darstellen, dabei zeigt:
    Fig. 2A einen Vertikalschnitt durch die Mikroplatten-Aufnahme mit einer Mikroplatte und einer Waschkanüle in Arbeitsposition;
    Fig. 2B einen Vertikalschnitt durch eine in die Mikroplatten-Aufnahme eingelegte Einstellplatte, deren Oberfläche die Innenoberflächen der Böden der Mikroplattenwells simuliert, wobei die Sensorvorrichtung einen Fühler umfasst, der um den Arbeitsabstand über die Waschkanülen hinaus ragt;
    Fig. 2C einen Vertikalschnitt durch eine in die Mikroplatten-Aufnahme eingelegte Einstellplatte, deren Oberfläche die Innenoberflächen der Böden der Mikroplattenwells simuliert, wobei die Sensorvorrichtung einen Fühler umfassen kann, dessen vorderstes Ende in der Arbeitsebene liegt; und
    Fig. 2D einen Vertikalschnitt durch eine in die Mikroplatten-Aufnahme eingelegte Einstellplatte, deren Oberfläche die Arbeitsebene der Waschkanülen in den Mikroplattenwells simuliert, wobei die Sensorvorrichtung einen Fühler umfassen kann, dessen vorderstes Ende in der Arbeitsebene liegt;
    Fig. 3
    Detailschnitte, welche die wesentlichsten Höhenpositionen darstellen, dabei zeigt:
    Fig. 3A einen Vertikalschnitt durch die Mikroplatten-Aufnahme mit einer Mikroplatte und einer Waschkanüle in Arbeitsposition;
    Fig. 3B einen Vertikalschnitt durch eine in die Mikroplatten-Aufnahme eingelegte Einlegeplatte, wobei die Sensorvorrichtung einen Fühler umfassen kann, dessen vorderstes Ende in der Arbeitsebene liegt;
    Fig. 3C einen Vertikalschnitt durch die Mikroplatten-Aufnahme, wobei die Sensorvorrichtung einen Fühler umfassen kann, dessen vorderstes Ende in der Arbeitsebene liegt; und
    Fig. 3D einen Vertikalschnitt durch eine in die Mikroplatten-Aufnahme eingelegte Mikroplatte, wobei die Oberflächen der Wellböden die die Bezugsebene definierende Oberfläche darstellen;
    Fig. 4
    einen schematischen Vertikalschnitt durch ein Mikroplatten-Waschgerät mit einem Waschkopf aber ohne eingesetzte Mikroplatte;
    Fig. 5
    eine 3D-Darstellung entsprechend einem Teil von Fig. 4, mit einer Sensorvorrichtung, die eine Lichtschranke umfasst;
    Fig. 6
    ein Weg/Weg-Diagramm zum Ermitteln des vorbestimmten Korrekturbetrags, der beim Ermitteln der aktiven Höhenlage der untersten Enden der Waschkanülen gemäss der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Einstellverfahrens in Betracht gezogen werden muss (vorzugsweise durch den Hersteller des Mikroplatten-Waschgeräts);
    Fig. 7
    ein Signal/Weg-Diagramm beim Ermitteln des vorbestimmten Korrekturbetrags in Fig. 6;
    Fig. 8
    ein Weg-Diagramm zum Ermitteln der aktiven Höhenlage der untersten Enden der Waschkanülen in Bezug auf eine Innenoberfläche der Wellböden einer Mikroplatte beim Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts (vorzugsweise durch den Anwender des Mikroplatten-Waschgeräts);
    Fig. 9
    ein Signal/Weg-Diagramm beim Ermitteln der aktiven Höhenlage in Fig. 8.
  • Die Figur 1 zeigt einen schematischen Vertikalschnitt durch ein Mikroplatten-Waschgerät 1 mit einem Waschkopf 5 und einer in die entsprechende Aufnahme 2 eingesetzten Mikroplatte 3. Das Wells-Array 4 der Mikroplatte ist hier nur angedeutet. Der Waschkopf 5 ist mit Waschkanülen 6 ausgestattet; diese Waschkanülen 6 sind in einem Array angeordnet, das zumindest einem Teil des Wells-Arrays 4 dieser Mikroplatte 3 entspricht. Hier ist ein lineares Array mit sechs Doppelkanülen gezeigt, die in sechs aneinander grenzende Wells einer Mikroplatte eingetaucht werden können. Die längeren Kanülen 6 sind die Aspirierkanülen zum Absaugen von Flüssigkeit aus den Wells und die kürzeren Kanülen 6' sind die Dispenserkanülen zum Einlassen von Flüssigkeit in die Wells.
  • Mit ihren untersten Enden definieren die Waschkanülen 6 eine Arbeitsebene 7, die an diesem beispielhaften Gerät parallel zu einer Bezugsebene 8 ausgerichtet sind. Diese parallele Anordnung von Arbeitsebene 7 und Bezugsebene 8 ist deshalb wichtig, weil so alle Waschkanülen 6 eines Waschkopfs 5 mit ihren untersten Enden in einer aktiven Höhenlage 14 angeordnet werden können, in welcher sie den gleichen Abstand zu den Innenoberflächen 15 der Böden der Wells der verwendeten Mikroplatte 3 einnehmen. Das Minimieren dieses Abstands zwischen den Aspirierkanülen und den Wellböden, des sogenannten Arbeitsabstands 22, ermöglicht ein weitestgehendes Absaugen von Flüssigkeit aus den Wells, was insbesondere beim Durchführen von ELISA-Experimenten (d.h. bei sogenannten "Enzyme-Linked Immunosorbent Assays") von Vorteil ist. Der Arbeitsabstand 22 beträgt vorzugsweise 0.1 bis 0.5 mm und speziell bevorzugt 0.2 bis 0.3 mm. Soll mit adhärenten Zellen oder mit magnetischen Beads gearbeitet werden, so wird normalerweise ein grösserer Arbeitsabstand 22 gewählt, der normalerweise nicht so kritisch ist wie bei ELISA-Experimenten. Verlangt ein Experiment einen bestimmten Arbeitsabstand 22, so kann der verlangte Wert in die Software oder Firmware des betreffenden Mikroplatten-Waschgeräts 1 aufgenommen werden; dieser Arbeitsabstand 22 ist im Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1 nach Bedarf abrufbar.
  • In einer ersten Phase des Einstellverfahrens für Mikroplatten-Waschgeräte werden die Aufnahme 2 und/oder ein vorzugsweise an einem Waschkopfträger 9 befestigter Waschkopf 5 so lange aufeinander zu bewegt, bis die untersten Enden der Waschkanülen 6 (hier der Aspirierkanülen) zumindest eine die Bezugsebene 8 definierende Oberfläche 10 berühren. Es werden also entweder die Aufnahme 2 allein oder der Waschkopf 5 allein oder die Aufnahme 2 und der Waschkopf 5 gemeinsam bewegt, so dass eine gegenseitige Annäherung erfolgt.
  • Diese die Bezugsebene 8 definierende Oberfläche 10 kann durch irgend eine stabile Ebene bereitgestellt werden, die parallel zu den untersten Enden der Waschkanülen 6 eines Waschkopfs 5 und auch parallel zu den Innenoberflächen 15 der Böden der Wells der verwendeten Mikroplatte 3 verläuft. Bevorzugt wird die die Bezugsebene 8 definierende Oberfläche 10 ausgewählt aus der Gruppe, welche Innenoberflächen 15 der Böden der Wells einer Mikroplatte 3, eine Referenzfläche 16 einer Einstellplatte 17, eine Oberfläche 18 einer Einlegeplatte 19 und eine Standfläche 20 der Aufnahme 2 zum Aufnehmen einer Mikroplatte 3 umfasst. Es ist aber auch möglich eine unten geschlossene Mikroplatte 3, die im Mikroplatten-Waschgerät 1 verwendet werden soll, umgekehrt in die Aufnahme 2 einzulegen, so dass der nach oben gedrehte Boden der Mikroplatte die die Bezugsebene 8 definierende Oberfläche 10 bildet. Ebenso kann die Oberfläche eines Mikroplattendeckels als die Bezugsebene 8 definierende Oberfläche 10 dienen, wobei der Mikroplattendeckel auf eine in die Aufnahme 2 eingelegte Mikroplatte 3 gelegt ist. Die oberste Oberfläche einer Mikroplatte 3 kann ebenfalls als die die Bezugsebene 8 definierende Oberfläche 10 dienen, wobei die Mikroplatte 3 in die Aufnahme 2 eingelegt ist.
  • Zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens umfasst das Mikroplatten-Waschgerät 1 eine Sensorvorrichtung 11 und eine mit dieser Sensorvorrichtung wirkverbundene Steuerung 12. Die Sensorvorrichtung 11 umfasst vorzugsweise einen Berührungssensor, der ausgewählt ist aus der Gruppe, die elektro-mechanische Taster und Elektrokontakte umfasst. Speziell bevorzugt umfasst die Sensorvorrichtung 11 einen berührungslosen Sensor, der ausgewählt ist aus der Gruppe, die kapazitive Näherungsschalter, Hallsensoren und Lichtschranken umfasst.
  • Erfindungsgemäss wird mit der Steuerung 12 ein Signal dieser Sensorvorrichtung 11 erfasst und damit ein relativer Höhenwert 13 bestimmt. Dieses Sensor-Signal zeigt das Berühren der Oberfläche 10 (welche die Bezugsebene 8 definiert) mit den untersten Enden der Waschkanülen 6 an. Alternativ dazu ist dieses Sensor-Signal zur Bestimmung der Position dieser Oberfläche 10 (welche die Bezugsebene 8 definiert) verwendbar.
  • In beiden Fällen wird mit der Steuerung 12 auf der Basis dieses relativen Höhenwerts 13 eine aktive Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 in Bezug auf eine Innenoberfläche 15 der Wellböden einer Mikroplatte beim Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1 bestimmt.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich besonders gut für das Bestimmen der aktiven Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 für den Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts bei Mikroplatten 3 mit Flachböden (vgl. z.B. Tabelle 1). Bei entsprechender Positionierung der Waschkanülen 6 gegenüber der jeweiligen Mikroplatte 3 kann das erfindungsgemässe Verfahren jedoch auch für Mikroplatten mit Rund- oder U-Böden (z.B. Greiner Art. Nr. 650 207), Mikroplatten mit Spitz- oder V-Böden (z.B. Greiner Art. Nr. 651 209) oder irgendeinen anderen Mikroplattentyp verwendet werden.
  • Der relative Höhenwert 13 (vgl. Fig. 6) kann mittels unterschiedlichen Verfahren festgestellt werden. Vorzugsweise wird dafür ein hochauflösendes Messgerät zum Erfassen der Position bei Linearverschiebungen gegenüber einem bekannten Referenzpunkt eingesetzt. Verwendet wurde ein Messtaster vom Typ HEIDENHAIN ST 1288 (DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH, 83301 Traunreut, Deutschland) mit einer Genauigkeit von +/- 1 µm. Der relative Höhenwert 13 wird dann an Hand der zurückgelegten Strecke in Bezug auf das bekannte Niveau des Referenzpunktes errechnet; bevorzugt wird direkt am Waschkopf 5 bzw. an dessen Rückseite gemessen (vgl. Fig. 4).
  • Die Höhenverstellung des Waschkopfs 5 erfolgt vorzugsweise mittels einer motorisch angetriebenen Antriebsspindel 32 (vgl. Fig. 4 und 5). Die verwendete Antriebsspindel 32 ist aus rostfreiem Stahl 303 und weist einen Durchmesser von 5,54 mm und eine Steigung von 4,86 mm auf. Zum Antreiben dieser Antriebsspindel 32 wird ein Schrittmotor der Firma HAYDON (Typ E43H4Q-05) ohne Getriebeübersetzung (HAYDON KERK, Waterbury, CT 06705, USA) verwendet. Bei diesem Linear-Motor dreht sich gemäss Datenblatt die Motorachse und damit auch die Antriebsspindel 32 um ein Winkelinkrement von 1.8° pro Vollschritt. Vorzugsweise ist die Antriebsspindel 32 eine Verlängerung der Motorachse. Mit der verwendeten Antriebsspindel 32 erzeugt der Motor 31 eine Höhenverstellung des Waschkopfs 5 von 0.0243 mm (= 24.3 µm) pro Vollschritt bzw. von 4.86 mm pro 200 Vollschritten, d.h. pro Achs-Umdrehung. Bei einer bevorzugten, besonderen Ansteuerung des Schrittmotors (wie diese an sich jedem Fachmann bekannt ist und in diesem Fall vom Motortreiber unterstützt wird) wird der Motors 31 in Viertelschritten bewegt, so dass eine Umdrehung der Motorachse und der Antriebsspindel 800 Viertelschritte benötigt. Die so erzielte Auflösung in der Bewegung des Waschkopfs 5 in Richtung der vertikalen Z-Achse beträgt dadurch vorzugsweise 6.075 µm pro einzelnem Viertelschritt.
  • Gemäss einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Einstellverfahrens wird ein Waschkopf 5 verwendet, bei dem zumindest eine der Waschkanülen 6 oder ein (zusätzlich ein- oder angebauter) Fühler 21 zumindest teilweise elektrisch leitend ausgebildet sind. Diese zumindest eine Waschkanüle 6 bzw. dieser Fühler 21 werden elektrisch mit der Steuerung verbunden. Die Referenzfläche 16 der Einstellplatte 17, die Oberfläche 18 einer Einlegeplatte 19 oder die Standfläche 20 der Aufnahme 2 zum Aufnehmen einer Mikroplatte 3 sind ebenfalls zumindest teilweise elektrisch leitend ausgebildet und elektrisch mit der Steuerung 12 verbunden. Die Steuerung legt über den beiden Verbindungen zu der zumindest einen Waschkanüle 6 bzw. diesem Fühler 21 und zu der die Bezugsebene 8 definierenden Oberfläche 10 eine elektrische Spannung an. Wenn nun die die Bezugsebene 8 definierenden Oberfläche 10 (also die Referenzfläche 16, die Oberfläche 18 oder die Standfläche 20) mit dem untersten Ende der zumindest einen Waschkanüle 6 oder des Fühlers 21 berührt wird, so wird ein elektrischer Kontakt hergestellt und der Stromkreis geschlossen; dieses Signal wird von der Steuerung 12 detektiert.
  • Die Figur 2 zeigt Detailschnitte, welche die wesentlichsten Höhenpositionen darstellen. In Fig. 2A ist ein Vertikalschnitt durch die Mikroplatten-Aufnahme 2 mit einer eingesetzten Mikroplatte 3 und einer Waschkanüle 6 in Arbeitsposition gezeigt. Gut sichtbar (aber nicht massstäblich) ist hier der Arbeitsabstand 22 dargestellt, der in diesem speziell bevorzugten Fall 0.2 mm beträgt. Hier ist also die aktive Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 beim Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1 mit eingesetzter Mikroplatte dargestellt. Das möglichst gleichmässige Einstellen dieser aktiven Höhenlage 14 für die untersten Enden aller Waschkanülen 6 eines Waschkopfs 5 ist das Ziel des vorliegenden, erfindungsgemässen Verfahrens.
  • In Fig. 2B ist ein Vertikalschnitt durch eine in die Mikroplatten-Aufnahme 2 eingelegte Einstellplatte 17 gezeigt. Die Oberfläche der Einstellplatte 17 ist als Referenzfläche 16 ausgebildet und entspricht hier gerade den Innenoberflächen 15 der Böden der Mikroplattenwells (vgl. Fig. 2A). In diesem Fall umfasst der Waschkopf 5 einen elektrisch leitenden Fühler 21 der Sensorvorrichtung 12, wobei das vorderste Ende des Fühlers 21 um den Arbeitsabstand 22 über die untersten Enden der Waschkanülen 6 hinaus ragt. Der Fühler 21 steht somit um ein Mass über die Waschkanülen 6 vor, das dem Arbeitsabstand 22 der untersten Enden der Waschkanülen 6 im Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1 entspricht.
  • In Fig. 2C ist ein Vertikalschnitt durch eine in die Mikroplatten-Aufnahme 2 eingelegte Einstellplatte 17 dargestellt. Die Oberfläche der Einstellplatte 17 ist als Referenzfläche 16 ausgebildet und entspricht hier gerade den Innenoberflächen 15 der Böden der Mikroplattenwells (vgl. Fig. 2A). In diesem Fall kann der Waschkopf 5 einen elektrisch leitenden Fühler 21 der Sensorvorrichtung 12 umfassen, wobei das vorderste Ende des Fühler 21 in der Arbeitsebene 7 der Waschkanülen 6 liegt. Der Waschkopf 5 ist hier unterbrochen dargestellt, dies deutet auf die optionale Verwendung des elektrisch leitenden Fühlers 21 hin; falls zumindest eine der Waschkanülen 6 zumindest teilweise elektrisch leitend ausgebildet ist, kann auf diesen Fühler 21 verzichtet werden.
  • In Fig. 2D ist ein Vertikalschnitt durch eine in die Mikroplatten-Aufnahme 2 eingelegte, spezielle Einstellplatte 17' dargestellt. Die Oberfläche dieser Einstellplatte 17' simuliert die Arbeitsebene 7 (also die aktive Höhenlage 14) der Waschkanülen 6 in den Mikroplattenwells. Auch in diesem Fall kann der Waschkopf 5 einen elektrisch leitenden Fühler 21 der Sensorvorrichtung 12 umfassen, wobei das vorderste Ende des Fühler 21 in der Arbeitsebene 7 der Waschkanülen 6 liegt. Der Waschkopf 5 ist hier unterbrochen dargestellt, dies deutet auf die optionale Verwendung des elektrisch leitenden Fühlers 21 hin; falls zumindest eine der Waschkanülen 6 zumindest teilweise elektrisch leitend ausgebildet ist, kann auf diesen Fühler 21 verzichtet werden.
  • Gemäss einer ersten Variante der ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist die Referenzfläche 16' der Einstellplatte 17' die die Bezugsebene 8 definierende Oberfläche 10 (vgl. Fig. 2D). In diesem Fall kann der Waschkopf 5 einen elektrisch leitenden Fühler 21 der Sensorvorrichtung 12 umfassen, wobei das vorderste Ende des Fühlers 21 vorzugsweise in der Arbeitsebene 7 der Waschkanülen 6 liegt. Hier stimmt die Bezugsebene 8 mit der aktiven Höhenlage 14 überein. Die Steuerung 12 setzt deshalb die zu bestimmende aktive Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 für den Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1 mit dem relativen Höhenwert 13 der untersten Enden der Waschkanülen 6 oder des Fühlers 21 beim Berühren der die Bezugsebene 8 definierenden Oberfläche 10 gleich.
  • Gemäss einer zweiten Variante der ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist die Referenzfläche 16 der Einstellplatte 17 die die Bezugsebene 8 definierende Oberfläche 10 (vgl. Fig. 2C). Auch in diesem Fall kann der Waschkopf 5 einen elektrisch leitenden Fühler 21 der Sensorvorrichtung 12 umfassen, wobei das vorderste Ende des Fühlers 21 vorzugsweise in der Arbeitsebene 7 der Waschkanülen 6 liegt. Hier stimmt die Bezugsebene 8 nicht mit der aktiven Höhenlage 14 überein. Die Steuerung 12 bestimmt deshalb die aktive Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 für den Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1 dadurch, dass mit dem relativen Höhenwert 13 der untersten Enden der Waschkanülen 6 oder des Fühlers 21 beim Berühren der die Bezugsebene 8 definierenden Oberfläche 10 ein Arbeitsabstand 22 verrechnet wird.
  • Gemäss einer dritten Variante der ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist die Referenzfläche 16 der Einstellplatte 17 die die Bezugsebene 8 definierende Oberfläche 10 (vgl. Fig. 2B). In diesem Fall umfasst der Waschkopf 5 einen elektrisch leitenden Fühler 21 der Sensorvorrichtung 12, wobei das vorderste Ende des Fühlers 21 um den Arbeitsabstand 22 unterhalb der Arbeitsebene 7 der Waschkanülen 6 liegt. Hier stimmt die Bezugsebene 8 mit den Innenoberflächen 15 der Böden der Mikroplattenwells überein. Die Steuerung 12 bestimmt deshalb die aktive Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 für den Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1 dadurch, dass der relative Höhenwert 13 des vordersten Endes des Fühlers 21 beim Berühren der die Bezugsebene 8 definierenden Oberfläche 10 mit der aktiven Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 für den Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1 gleichgesetzt wird.
  • Die Figur 3 zeigt Detailschnitte, welche die wesentlichsten Höhenpositionen darstellen. In Fig. 3A ist ein Vertikalschnitt durch die Mikroplatten-Aufnahme 2 mit einer aufgesetzten Mikroplatte 3 und einer Waschkanüle 6 in Arbeitsposition dargestellt. Gut sichtbar (aber ebenfalls nicht massstäblich) ist hier der Arbeitsabstand 22 dargestellt, der in diesem speziell bevorzugten Fall 0.15 mm beträgt. Hier ist also die aktive Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 beim Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1 mit eingesetzter Mikroplatte dargestellt. Das möglichst gleichmässige Einstellen dieser aktiven Höhenlage 14 für die untersten Enden aller Waschkanülen 6 eines Waschkopfs 5 ist das Ziel des vorliegenden, erfindungsgemässen Verfahrens.
  • In Fig. 3B ist ein Vertikalschnitt durch eine in die Mikroplatten-Aufnahme 2 gelegte Einlegeplatte 19 gezeigt. Die Oberfläche 18 der Einlegeplatte 19 ist als Referenzfläche 16 ausgebildet und entspricht nicht den Innenoberflächen 15 der Böden der Mikroplattenwells (vgl. Fig. 3A). Diese Oberfläche 18 kann ein Niveau definieren, dass mit einer anderen durch die Mikroplatte 3 eindeutig definierten Höhenlage überein stimmt. Es ist jedoch auch denkbar, dass diese Oberfläche 18 der Einlegeplatte 19 ein Niveau definiert, das mit keiner durch die Mikroplatte 3 eindeutig definierten Höhenlage übereinstimmt. In diesem Fall kann der Waschkopf 5 einen elektrisch leitenden Fühler 21 der Sensorvorrichtung 12 umfassen, wobei das vorderste Ende des Fühlers 21 in der Arbeitsebene 7 der Waschkanülen 6 liegt. Der Waschkopf 5 ist hier unterbrochen dargestellt, dies deutet auf die optionale Verwendung des elektrisch leitenden Fühlers 21 hin; falls zumindest eine der Waschkanülen 6 zumindest teilweise elektrisch leitend ausgebildet ist, kann auf diesen Fühler 21 verzichtet werden.
  • Fig. 3C zeigt einen Vertikalschnitt durch die Mikroplatten-Aufnahme 2. Die Standfläche 20 der Aufnahme 2 für eine Mikroplatte 3 ist hier die die Bezugsebene 8 definierende Oberfläche 10. Auch in diesem Fall kann der Waschkopf 5 einen elektrisch leitenden Fühler 21 der Sensorvorrichtung 12 umfassen, wobei das vorderste Ende des Fühler 21 in der Arbeitsebene 7 der Waschkanülen 6 liegt. Der Waschkopf 5 ist hier unterbrochen dargestellt, dies deutet auf die optionale Verwendung des elektrisch leitenden Fühlers 21 hin; falls zumindest eine der Waschkanülen 6 zumindest teilweise elektrisch leitend ausgebildet ist, kann auf diesen Fühler 21 verzichtet werden.
  • In Fig. 3D ist ein Vertikalschnitt durch eine in die Mikroplatten-Aufnahme 2 eingelegte Mikroplatte 3 gezeigt. Die Innenoberflächen 15 der Wellböden stellen hier die die Bezugsebene 8 definierende Oberfläche 10 dar. In diesem Fall umfasst der Waschkopf 5 keinen elektrisch leitenden Fühler 21 der Sensorvorrichtung 12. Die Sensorvorrichtung 12 umfasst vielmehr einen berührungslosen Sensor, der im Mikroplatten-Waschgerät 1 eingebaut ist (vgl. Fig. 4).
  • Gemäss einer vierten Variante der ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist die Oberfläche 18 der Einlegeplatte 19 die die Bezugsebene 8 definierende Oberfläche 10 (vgl. Fig. 3B). In diesem Fall kann der Waschkopf 5 einen elektrisch leitenden Fühler 21 der Sensorvorrichtung 12 umfassen, wobei das vorderste Ende des Fühlers 21 vorzugsweise in der Arbeitsebene 7 der Waschkanülen 6 liegt. Hier stimmt die Bezugsebene 8 nicht mit der aktiven Höhenlage 14 überein. Die Steuerung 12 bestimmt deshalb die aktive Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 für den Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1 dadurch, dass mit dem relativen Höhenwert 13 der untersten Enden der Waschkanülen 6 oder des Fühlers 21 beim Berühren der die Bezugsebene 8 definierenden Oberfläche 10 ein Mikroplatten typisches Höhenmass 23 und ein Arbeitsabstand 22 verrechnet werden.
  • Gemäss einer fünften Variante der ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist die Standfläche 20 der Aufnahme 2 zum Aufnehmen einer Mikroplatte 3 die die Bezugsebene 8 definierende Oberfläche 10 (vgl. Fig. 3C). In diesem Fall kann der Waschkopf 5 einen elektrisch leitenden Fühler 21 der Sensorvorrichtung 12 umfassen, wobei das vorderste Ende des Fühlers 21 vorzugsweise in der Arbeitsebene 7 der Waschkanülen 6 liegt. Hier stimmt die Bezugsebene 8 nicht mit der aktiven Höhenlage 14 überein. Die Steuerung 12 bestimmt deshalb die aktive Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 für den Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1 dadurch, dass mit dem relativen Höhenwert 13 der untersten Enden der Waschkanülen 6 oder des Fühlers 21 beim Berühren der die Bezugsebene 8 definierenden Oberfläche 10 ein Mikroplatten repräsentierendes Höhenmass 24 und ein Arbeitsabstand 22 verrechnet werden.
  • Abweichend von den Figuren 2B, 2C und 2D sowie 3B und 3C, in denen sich das Niveau des unteren Endes des Fühlers 21 um maximal den Arbeitsabstand 22 vom Niveau der unteren Enden der Waschkanülen 5 unterscheidet, kann dieser Niveauunterschied auch deutlich grösser sein. Zudem kann das untere Ende des Fühlers 21 über dem Niveau der unteren Enden der Waschkanülen 6 liegen. So kann eine Einstellplatte 17 in die Aufnahme 2 eingelegt werden, welche eine für den Fühler bestimmte Erhebung aufweist, die sogar eine eingelegte Mikroplatte überragen würde. Ein solche Erhebung (die sich auch auf dem Rand der Mikroplattenaufnahme 2 befinden kann) wird vom Fühler 21 besonders sicher detektiert und verhindert, dass der Fühler 21 und eine eingesetzte Mikroplatte 3 sich gegenseitig berühren oder gar beschädigen können.
  • Die Figur 4 zeigt einen schematischen Vertikalschnitt durch ein Mikroplatten-Waschgerät 1 mit einem Waschkopf 5 (der hier sechs Waschkanülenpaare, also sechs Aspirierkanülen 6 und sechs Dispenserkanülen 6' aufweist) aber ohne in die dafür vorgesehene Aufnahme 2 eingesetzte Mikroplatte 3. Die Waschkanülen 6,6' des Waschkopfs 5 sind hier in einem linearen Array angeordnet, das zumindest einem Teil des Wells-Arrays dieser Mikroplatte 3 entspricht. Bevorzugt werden acht Aspirierkanülen 6 und acht Dispenserkanülen 6' eingesetzt, so dass gerade ein Kolonne einer 96-er Mikroplatte simultan abgearbeitet werden kann; dazu werden je eine längere Aspirierkanüle 6 und eine kürzere Dispenserkanüle 6' in je eines der acht Wells einer Kolonne einer 96-Well Mikroplatte eingesenkt. Es kann auch vorgesehen sein, den Waschkopf mit einem nicht-linearen Array von Waschkanülen auszustatten, z.B. mit einem 4 x 4 - Array, einem 2 x 8 - Array oder einem 8 x 12 - Array, wobei das letztere einem sogenannten 96-er Waschkopf entspricht. Auch grössere Arrays von beispielsweise 12 x 16 (192-er Waschkopf) oder 16 x 24 (384-er Waschkopf) Waschkanülen bzw. Waschkanülenpaaren sind denkbar.
  • Neben den bereits beschriebenen, streifenförmigen Waschköpfen mit einer im Wesentlichen linearen Anordnung von 8 Waschkanülenpaaren können mit dem erfindungsgemässen Verfahren z.B. auch Waschköpfe von Mikroplatten-Waschgeräten mit einer im Wesentlichen linearen Anordnung von 12, 16 oder 24 Waschkanülenpaaren eingestellt werden. Derartige Waschköpfe eignen sich beispielsweise für das Waschen:
    • einer ganzen Reihe von 12 Wells bei um 90° gedrehten 96-er Mikroplatten,
    • einer ganzen Kolonne von 16 Wells bei 384-er Mikroplatten, oder
    • einer ganzen Reihe von 24 Wells bei um 90° gedrehten 384-er Mikroplatten.
  • Der Messtaster 40 setzt hier auf der Oberseite des Waschkopfs 5 an, so dass die effektive Bewegung des Waschkopfs 5 gemessen wird und auf einer separaten Anzeige 41 abgelesen und/oder in der Steuerung 12 des Mikroplatten-Waschgerät 1 abgelegt werden kann.
  • Der Waschkopf 5 ist hier höhenverstellbar dargestellt, er kann aber auch als im Wasch-Betrieb des Geräts festsitzend ausgebildet sein. Im jedem Fall ist der Waschkopf 5 während des Durchführens des Einstellverfahrens gemäss einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Einstellverfahrens soweit höhenbeweglich, dass das nachfolgend beschriebene Einstellverfahren gemäss der zweiten Ausführungsform ausgeführt werden kann. Die Mikroplattenaufnahme 2 kann festsitzend oder höhenverstellbar ausgebildet sein. Jede Höhenverstellung des Waschkopfs 5 und/oder der Mikroplattenaufnahme 2 erfolgt vorzugsweise in der vertikalen Z-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems. Es kann zudem vorgesehen sein, die Mikroplattenaufnahme 2 in der horizontalen X-Richtung dieses kartesischen Koordinatensystems zu bewegen, wie dies beispielsweise vom Mikroplatten-Waschgerät bekannt ist, das der aktuelle Anmelder unter dem Handelsnamen Power Washer 384™ anbietet. In jedem Fall ist das Mikroplatten-Waschgerät 1 so ausgebildet, dass die Aufnahme 2 mit der Mikroplatte 3 und ein Waschkopf 5 einander derart angenähert werden können, dass die Waschkanülen 6,6' in den Wells dieser Mikroplatte 3 platziert werden können.
  • Wichtig ist zudem, dass eine durch die Waschkanülen 6 mit ihren untersten Enden definierte Arbeitsebene 7 und eine Bezugsebene 8 parallel zueinander angeordnet sind. Sollten diese beiden Ebenen 7,8 nicht parallel zueinander sein, so könnten die Waschkanülen 6 eines linearen Arrays (d.h. in Streifenanordnung) noch auf der gleichen Höhe angeordnet werden, wenn die Kippachse einer der beiden Ebenen 7,8 parallel zu den untersten Enden der Waschkanülen 6 verläuft. Wird aber ein nicht-lineares (oder 2-dimensionales) Array von beispielsweise 8 x 12 Waschkanülen 6 bzw. Waschkanülenpaaren verwendet, so werden nicht alle Waschkanülen 6 im gleichen Arbeitsabstand 22 zu den Innenoberflächen 15 der Wellböden einer Mikroplatte 3 angeordnet werden können.
  • Weil es zur reproduzierbaren Durchführung heikler Experimente wesentlich ist, dass die geometrischen Verhältnisse in allen involvierten Wells einer Mikroplatte möglichst gleich sind, wird ein einheitlicher Arbeitsabstand 22 aller Aspirierkanülen 6 von den Innenoberflächen 15 der Wellböden einer Mikroplatte 3 angestrebt.
  • Ausgehend von der parallelen Anordnung der Arbeitsebene 7 und der Bezugsebene 8 werden in einer ersten Phase des erfindungsgemässen Einstellverfahrens die Aufnahme 2 und/oder ein vorzugsweise an einem Waschkopfträger 9 befestigter Waschkopf 5 so lange aufeinander zu bewegt, bis die untersten Enden der Waschkanülen 6 zumindest eine die Bezugsebene 8 definierende Oberfläche 10 berühren.
  • In der Fig. 4 ist eine mit dem Waschkopf 5 starr verbundene Lichtschranke 25 (OPTEK, Typ OPB460N 11; OPTEK Technology Inc., Carrollton, Texas 75006, USA) gezeigt. Diese Lichtschranke 25 gehört zur Sensorvorrichtung 11 und dient zum Erfassen des Berührens einer die Bezugsebene 8 definierenden Oberfläche 10. Zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens umfasst das Mikroplatten-Waschgerät 1 eine Sensorvorrichtung 11 und eine mit dieser Sensorvorrichtung wirkverbundene Steuerung 12. Mit der Steuerung 12 wird ein Signal dieser Sensorvorrichtung 11 erfasst, welches das Berühren der Oberfläche 10 mit den untersten Enden der Waschkanülen 6 anzeigt (vgl. die bereits beschriebene, erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens) oder zu dessen Bestimmung verwendbar ist (vgl. die im Folgenden beschriebene, zweite Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens).
  • In beiden Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens wird mit der Steuerung 12 auf der Basis des relativen Höhenwerts 13 eine aktive Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 in Bezug auf eine Innenoberfläche 15 der Wellböden einer Mikroplatte beim Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1 bestimmt.
  • Die Figur 5 zeigt eine 3D-Darstellung entsprechend einem Teil von Fig. 4, mit einer Sensorvorrichtung 11, die eine Lichtschranke 25 umfasst. An einer Tragvorrichtung 37 des Mikroplatten-Waschgeräts 1 ist eine Linearführung 30 befestigt, welche vorzugsweise genau in der Z-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems verläuft. Verwendet wurde eine Linearführung des Typs MN12 der Firma SCHNEEBERGER (SCHNEEBERGER Holding AG, 4914 Roggwil, Schweiz). Entlang dieser Linearführung 30 beweglich ist zumindest ein Verbindungsstück 36 angeordnet, an welchem der Waschkopfträger 9 starr befestigt ist. Der Waschkopf 5 ist hier nicht dargestellt, nur ein Teil des hier verwendeten Waschkopfträgers 9 ist sichtbar. Die Doppelpfeile weisen auf die höhenbeweglichen Teile hin.
  • An einem Verbindungsstück 36 ist ein Hebebügel 35 befestigt und damit starr mit dem Waschkopfträger 9 verbunden. Diese Verbindung zwischen Verbindungsstück 36 und Hebebügel 35 wird bevorzugt mittels zweier Schrauben 39 hergestellt, wobei in der Fig. 5 nur eine dieser Schrauben 39 sichtbar ist. Der Hebebügel 35 weist zumindest einen Schlitz 33, bevorzugt jedoch zwei Schlitze 33 mit je einem Endanschlag auf. Der Motor 31 treibt eine Antriebsspindel 32 an, die ihrerseits auf einen Hebeflansch 26 einwirkt, der unverdrehbar geführt ist, so dass beim Drehen der Antriebsspindel 32, je nach gewählter Drehrichtung, der Hebeflansch 26 abgesenkt oder angehoben wird. Am Drehflansch 26 befestigt sind zumindest ein, bevorzugt aber zwei Balken 27, die den Waschkopfträger 9 über den Hebebügel 35 stützen. Wie gezeigt sind diese beiden Balken 27 in den Schlitzen 33 des Hebebügels 35 in der Z-Richtung beweglich. Die beiden Balken 27 und die beiden Schlitze 33 sind dabei bevorzugt so aufeinander abgestimmt, dass beim Anheben der Balken 27 mit dem Hebeflansch 26 beide Balken 27 gleichzeitig die jeweiligen Endanschläge der Schlitze 33 beaufschlagen. Somit wird der Waschkopfträger 9 angehoben, sobald die beiden Balken 27 die jeweiligen Endanschläge der Schlitze 33 beaufschlagen und der Hebeflansch 26 in der Z-Richtung nach oben bewegt wird.
  • Anders verhält es sich, wenn beim Abwärtsbewegen des Hebeflanschs 26 der Waschkopfträger 9 an einem Hindernis ansteht, weil z.B. die Waschkanülen 6 mit ihren untersten Enden auf einer die Bezugebene 8 definierenden Oberfläche 10 aufstehen. In diesem Fall bewegt sich nur noch der Hebeflansch 26 nach unten: Die beiden Balken 27 trennen sich von den jeweiligen Endanschlägen der Schlitze 33 und bewegen sich mit dem Hebeflansch 26 nach unten. Weil aber die Lichtschranke 25 fest am Hebebügel 36 fixiert ist (beispielsweise mit zwei Schrauben 39', vgl. Fig. 5), und weil der Hebebügel fest mit dem Waschkopfträger 9 verbunden ist (beispielsweise mit zwei Schrauben 39, vgl. Fig. 5), bleibt die Lichtschranke 25 mit dem Hebebügel 36 und dem Waschkopfträger 9 stehen. Bei diesem alleinigen nach unten Bewegen der Balken 27 wird auch derjenige Balken 27 aus der Lichtschranke 25 heraus bewegt, der den Lichtstrahl 34 bisher unterbrochen hatte. Sobald dieser Balken 27 den Lichtstrahl 34 freigibt (also nicht mehr unterbricht) wird ein entsprechendes Signal der Lichtschranke 25 von der Steuerung 12 erfasst und verarbeitet.
  • Weil die Geometrie der Antriebsspindel 32 und die Übersetzung eines optional eingesetzten Getriebes (nicht gezeigt) bekannt sind und weil die Anzahl Winkelinkremente des Motors 31 laufend von der Steuerung aufgezeichnet werden, lässt sich ein Korrekturbetrag 28 bestimmen, der dem Höhenunterschied entspricht, den der Balken 27 zwischen dem Lösen von dem Endanschlag "seines" Schlitzes 33 und dem Freigeben des Lichtstrahls 34 der Lichtschranke 25 zurücklegen muss. Dieser Korrekturbetrag 28 ist für jedes Gerät typisch und unveränderlich, er kann vom Hersteller eines bestimmten Mikroplatten-Waschgeräts 1 einmal festgestellt (vgl. Fig. 6) und dann als bekannter Parameter in der Firmware dieses bestimmten Mikroplatten-Waschgeräts 1 abgelegt werden.
  • Vorzugsweise umfasst der Hebebügel 35 eine fest mit diesem verbundene Lasche 38. An dieser Lasche 38 können alle elektrischen Leitungen zwischen der Lichtschranke 25 und der Steuerung 12 befestigt werden.
  • Die Figur 6 zeigt ein Weg/Weg-Diagramm zum Ermitteln des vorbestimmten Korrekturbetrags 28, der beim Ermitteln der aktiven Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 gemäss der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Einstellverfahrens in Betracht gezogen werden muss. In der Fig. 6 ist auf der ersten Achse die effektive Bewegung (ZH) des Hebeflanschs 26 in Richtung der Z-Achse und auf der zweiten Achse die extern (z.B. mit dem HEIDENHAIN Messtaster) gemessene Bewegung (ZM) des Waschkopfs 5 des Mikroplatten-Waschgeräts 1 aufgetragen. Der Korrekturbetrag 28 wird im Wesentlichen durch die Geometrie der Lichtschranke 25 und des in diese Lichtschranke 25 eingreifenden Balkens 27 bestimmt. Dieser Korrekturbetrag 28 wird vom Hersteller des Mikroplatten-Waschgeräts 1 standardmässig wie folgt ermittelt:
    1. I. Der Hebeflansch 26 des Mikroplatten-Waschgeräts 1 und der Waschkopf 5 werden zusammen gesenkt bis der Waschkopf 5 beim Punkt II ansteht und sich nicht mehr weiter senkt. Dieses Absenken erfolgt mittels des Motors 31 und der Antriebsspindel 32. Während des Absenkens folgt der HEIDENHAIN Messtaster dieser Bewegung des Waschkopfs 5.
    2. II. Der Punkt II wird mit dem HEIDENHAIN Messtaster ermittelt. Der Punkt II entspricht dem im erfindungsgemäss Verfahren verwendeten relativen Höhenwert 13, der selbst dem Höhenwert ZH1 des Hebeflanschs 26 entspricht.
    3. III. Der Hebeflansch 26 des Mikroplatten-Waschgeräts 1 wird alleine weiter gesenkt bis die Lichtschranke 25 in Punkt IV meldet, dass der Lichtstrahl durch den Balken 27 nicht mehr unterbrochen ist. Dieses Absenken erfolgt vorzugsweise z.B. in Viertelschritten des Schrittmotors 31, wobei jeder Viertelschritt des Schrittmotors dem Absenken des Hebeflanschs 26 z.B. um 6.075 µm entspricht.
    4. IV. Die Anzahl der Viertelschritte des Schrittmotors 31, die es braucht, um den Hebeflanschs 26 vom Punkt II auf den Punkt IV abzusenken wird erfasst und mit 6.075 µm multipliziert, wodurch der Höhenwert ZH2 des Hebeflanschs 26 erhalten wird.
    5. V. Die Differenz der beiden Höhenwerten ZH1 und ZH2 des Hebeflanschs 26 entspricht dem gesuchten Korrekturbetrag 28, der damit für dieses Mikroplatten-Waschgerät 1 vorbestimmt ist.
    6. VI. Der für jedes Mikroplatten-Waschgerät 1 individuell vorbestimmte Korrekturbetrag 28 wird in die Firmware des betreffenden Mikroplatten-Waschgeräts 1 aufgenommen und ist im Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1 nach Bedarf abrufbar.
  • Die Figur 7 zeigt ein Signal/Weg-Diagramm beim Ermitteln des vorbestimmten Korrekturbetrags 28 in Fig. 6. In der Fig. 7 ist auf der ersten Achse die effektive Bewegung (ZH) des Hebeflanschs 26 des Mikroplatten-Waschgeräts 1 in Richtung der Z-Achse und auf der zweiten Achse das Signal der Lichtschranke 25 aufgetragen. Das Diagram zeigt, dass das Signal der Lichtschranke 25 beim Höhenwert ZH2 des Hebeflanschs 26 von 0 auf 1 wechselt. Dies geschieht in der Phase III des standardmässig durch den Hersteller des Mikroplatten-Waschgeräts 1 ausgeführten Verfahrens zum Ermitteln des Korrekturbetrags 28.
  • Die Figur 8 zeigt ein Weg-Diagramm zum Ermitteln der aktiven Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 in Bezug auf eine Innenoberfläche 15 der Wellböden einer Mikroplatte 3 beim Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1. Dieses Verfahren wird vom Anwender ausgeführt, der mit dem Mikroplatten-Waschgerät 1 arbeitet. Der Anwender geht dabei vor wie folgt:
    1. A. Der Hebeflansch 26 des Mikroplatten-Waschgeräts 1 und der Waschkopf 5 werden (zumindest teilweise) gemeinsam abgesenkt bis die Lichtschranke 25 in Punkt B meldet, dass der Lichtstrahl durch den Balken 27 nicht mehr unterbrochen ist. Dieses Absenken erfolgt vorzugsweise z.B. in Viertelschritten des Schrittmotors 31, wobei jeder Viertelschritt des Schrittmotors dem Absenken des Hebeflanschs 26 z.B. um 6.075 µm entspricht.
    2. B. In Punkt B, der dem Höhenwert ZH2 des Hebeflanschs 26 entspricht, wird die Abwärtsbewegung des Hebeflanschs 26 gestoppt.
    3. C. Der Hebeflansch 26 des Mikroplatten-Waschgeräts 1 und der Waschkopf 5 werden (zumindest teilweise) gemeinsam angehoben um einen Wert, der sich zusammensetzt aus dem vorbestimmten Korrekturbetrag 28 und dem verlangten Arbeitsabstand 22. Dieses Anheben erfolgt vorzugsweise z.B. in Viertelschritten des Schrittmotors 31, wobei jeder Viertelschritt des Schrittmotors dem Anheben des Hebeflanschs 26 um 6.075 µm entspricht.
  • Vorzugsweise erfolgt dieses Ermitteln der aktiven Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 in Bezug auf eine Innenoberfläche 15 der Wellböden einer Mikroplatte 3 beim Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1 automatisch, so dass der Anwender lediglich den Vorgang auslösen muss. Dieses Auslösen erfolgt vorzugsweise durch Aktivieren eines dafür bestimmten Schalters. Dieser Schalter ist beispielsweise als virtueller Schalter (z.B. auf einem PC-Monitor oder einem graphischen Anwenderinterface [GUI]), als Taste auf einer PC-Tastatur oder als elektrischer Taster oder Schalter ausgebildet.
  • Die Figur 9 zeigt ein Signal/Weg-Diagramm beim Ermitteln der aktiven Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 in Fig. 8. In der Fig. 9 ist auf der ersten Achse die effektive Bewegung (ZH) des Hebeflanschs 26 des Mikroplatten-Waschgeräts 1 in Richtung der Z-Achse und auf der zweiten Achse das Signal der Lichtschranke 25 aufgetragen. Das Diagram zeigt, dass das Signal der Lichtschranke 25 beim Höhenwert ZH2 (entspricht dem Punkt B in Fig. 8) des Hebeflanschs 26 von 0 auf 1 wechselt. Dies geschieht am Ende der Phase A des standardmässig durch den Anwender des Mikroplatten-Waschgeräts 1 ausgeführten Verfahrens zum Ermitteln der aktiven Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 in Bezug auf die Innenoberfläche 15 der Wellböden einer verwendeten Mikroplatte.
  • Es ist von Vorteil, den Anwender des Mikroplatten-Waschgeräts den Zeitpunkt dieses Einstellens selbst bestimmen zu lassen, weil der Anwender zuerst eine für den Gebrauch vorgesehene Mikroplatte 3 in die Aufnahme 2 des Mikroplatten-Waschgeräts 1 einlegen muss. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn das Mikroplatten-Waschgerät 1 auf eine bisher noch nie verwendete Mikroplatte 3 eingestellt werden muss. Vorzugsweise wird nach erfolgtem Einstellverfahren am Mikroplatten-Waschgerät 1 die aktuell eingestellte Distanz zwischen den untersten Enden der Waschkanülen 6 (also der Arbeitsebene 7) und der Standfläche 20 der Mikroplatte 3 (also der Oberfläche der Mikroplattenaufnahme 2) in mm angezeigt.
  • Vorzugsweise kann der Anwender den ermittelten Wert, der sich aus dem vorbestimmten Korrekturbetrag 28 und dem verlangten Arbeitsabstand 22 zusammensetzt, zusammen mit dem zur Ermittlung dieses Werts verwendeten Mikroplattentyp in der Plattenbibliothek des Mikroplatten-Waschgerät 1 ablegen.
  • Ist diese Mikroplatte 3 eine bereits früher mit dem vorliegenden Mikroplatten-Waschgerät 1 bearbeitete Mikroplatte, so kann der Anwender auf das Einstellungsverfahren verzichten und den erforderlichen Wert, der sich aus dem vorbestimmten Korrekturbetrag 28 und dem verlangten Arbeitsabstand 22 zusammensetzt, zusammen mit dem entsprechenden Mikroplattentyp von der Plattenbibliothek abrufen.
  • Der Motor 31 kann aber auch als Gleichstrom-Motor zum Antreiben der Antriebsspindel 32 verwendet werden. In diesem Fall ist der Gleichstrom-Motor mit einem Decoder (beispielsweise mit einer Schlitzscheibe 42 und einer Lichtschranke 43) ausgestattet, der Winkelinkremente detektiert, so dass - ähnlich wie beim Schrittmotor - die Antriebsspindel 32 in Winkelinkrementen bewegt oder deren Bewegung zumindest in Winkelinkrementen erfasst werden kann. Wichtig für die exakte Bewegung des Waschkopfs 5 ist einerseits die Übersetzung des verwendeten Motors und andererseits die Ganghöhe oder Steigung der Antriebsspindel 32. Auch hier wird bevorzugt, dass die Antriebsspindel 32 eine Verlängerung der Motorachse ist. Insbesondere ist auch die Reproduzierbarkeit der Bewegungen des Waschkopfs 5 zu beachten.
  • Gemäss der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird (vom Hersteller oder vom Anwender) ein Mikroplatten-Waschgerät 1 verwendet, das eine Lichtschranke 25 umfasst, die mit dem Waschkopf 5 starr verbunden ist (vgl. Fig. 4 und 5). Zudem umfasst das Mikroplatten-Waschgerät 1 einen Hebeflansch 26, der mit einem den Waschkopfträger 9 stützenden Balken 27 starr verbunden ist.
  • Während einer an die erste Phase (vgl. I in Fig. 6) anschliessenden, zweiten Phase (vgl. III in Fig. 6) des erfindungsgemässen Einstellverfahrens werden (vorzugsweise vom Hersteller) die Lichtschranke 25 und der Balken 27 von einander wegbewegt, bis ein während der ersten Phase durch den Balken 27 unterbrochener Lichtstrahl 34 der Lichtschranke 25 nicht mehr unterbrochen wird.
  • Während einer ersten Phase (vgl. A in Fig. 8) des erfindungsgemässen Einstellverfahrens werden (vorzugsweise vom Anwender) die Lichtschranke 25 und der Balken 27 von einander wegbewegt, bis ein durch den Balken 27 unterbrochener Lichtstrahl 34 der Lichtschranke 25 nicht mehr unterbrochen wird.
  • Des Weiteren kann im Laufe des erfindungsgemässen Einstellverfahrens mit der Steuerung 12 der relative Höhenwert 13 der untersten Enden der Waschkanülen 6 beim Berühren der Bezugsebene 8 (vorzugsweise vom Hersteller des Mikroplatten-Waschgeräts) dadurch bestimmt werden, dass der konstante Weg, den der Hebeflansch 26 mit dem Balken 27 während der zweiten Phase (vgl. III in Fig. 6) zurücklegt, als vorbestimmter Korrekturbetrag 28 ermittelt und mit einer am Ende der zweiten Phase ermittelten Höhenposition 29 des Hebeflanschs 26 verrechnet wird.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemässen Einstellverfahrens dienen bevorzugt die Innenoberflächen 15 der Böden der Wells einer Mikroplatte 3 als die die Bezugsebene 8 definierenden Oberflächen 10 (vgl. Fig. 3D). In diesem Fall umfasst der Waschkopf 5 keinen elektrisch leitenden Fühler 21 der Sensorvorrichtung 12. Hier stimmt zudem die Bezugsebene 8 nicht mit der aktiven Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 überein. Die Steuerung 12 bestimmt deshalb die aktive Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 für den Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1 dadurch, dass mit dem relativen Höhenwert 13 der untersten Enden der Waschkanülen 6 beim Berühren der die Bezugsebene 8 definierenden Oberfläche 10 ein Arbeitsabstand 22 verrechnet wird. In diesem Fall ist es aber nicht das blosse Berühren, das zur Ermittlung des relativen Höhenwerts 13 dient; es muss zudem das bereits im Zusammenhang mit der Fig. 6 beschriebene Vorgehen zum Ermitteln des Korrekturbetrags 28 in Betracht gezogen werden. Demzufolge werden zum Ermitteln der aktiven Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 gemäss der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Einstellverfahrens der vorbestimmte Korrekturbetrag 28 und der Arbeitsabstand 22 in Betracht gezogen.
  • Die Steuerung 12 bestimmt schlussendlich die aktive Höhenlage 14 der untersten Enden der Waschkanülen 6 für den Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1 dadurch, dass mit der am Ende der zweiten Phase ermittelten Höhenposition 29 des Hebeflanschs 26 ein vorbestimmter Korrekturbetrag 28 und ein Arbeitsabstand 22 verrechnet werden.
  • Eine Verwendung eines Mikroplatten-Waschgeräts 1 betrifft das Einstellen desselben. Verwendung findet dabei ein Mikroplatten-Waschgerät 1, das zumindest umfasst:
    • eine Aufnahme 2 zum Aufnehmen einer Mikroplatte 3, wobei die Mikroplatte 3 ein Wells-Array 4 umfasst;
    • einen Waschkopf 5 mit Waschkanülen 6, wobei die Waschkanülen 6 in einem Array entsprechend zumindest einem Teil des Wells-Arrays 4 dieser Mikroplatte 3 angeordnet sind und mit ihren untersten Enden eine Arbeitsebene 7 definieren; und
    • eine Sensorvorrichtung 11 sowie eine mit dieser Sensorvorrichtung wirkverbundene Steuerung 12, welche die Signale dieser Sensorvorrichtung 11 verarbeitet und die Bewegungen der Aufnahme 2 und/oder des Waschkopfs 5 steuert.
  • Dabei wird vorausgesetzt, dass die durch die Waschkanülen 6 mit ihren untersten Enden definierte Arbeitsebene 7 und eine Bezugsebene 8 parallel zueinander angeordnet sind.
  • Die Verwendung dieses Mikroplatten-Waschgeräts 1 ist dadurch gekennzeichnet ist, dass:
    1. (a) die Aufnahme 2 und der Waschkopf 5, durch Bewegen der Aufnahme 2, des Waschkopfs 5 oder beider, einander angenähert werden, bis die untersten Enden der Waschkanülen 6 Innenoberflächen 15 der Wellböden einer in der Aufnahme 2 befindlichen Mikroplatte 3 berühren;
    2. (b) dieses Berühren der Innenoberflächen 15 der Wellböden mit den untersten Enden der Waschkanülen 6 mit der Sensorvorrichtung 11 und der Steuerung 12 erfasst wird; und
    3. (c) die Steuerung das Mikroplatten-Waschgerät veranlasst, die Aufnahme 2 und/oder den Waschkopf 5 so zu bewegen, dass die untersten Enden der Waschkanülen 6 in eine aktive Höhenlage 14 in Bezug auf die Innenoberfläche 15 der Wellböden der Mikroplatte 3 gebracht werden.
  • Besonders bevorzugt wird eine Verwendung des Mikroplatten-Waschgeräts bei der die untersten Enden der Waschkanülen 6 beim Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts 1 in ihrer in Schritt (c) ermittelten aktiven Höhenlage 14 um einen Arbeitsabstand 22 von den Innenoberflächen 15 der Wellböden der in Schritt (a) verwendeten Mikroplatte 3 entfernt sind, wobei der Arbeitsabstand 22 von einem Anwender festgelegt und eingegeben wird, oder wobei von der Steuerung 12 ein gespeicherter Wert für den Arbeitsabstand 22 abgerufen und beim Ermitteln der aktiven Höhenlage 14 automatisch eingerechnet wird.
  • Wengleich nicht in jedem Fall alle Bezugszeichen in den Figuren besprochen worden sind, so beziehen diese sich doch immer auf die gleichen technischen Merkmale.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Mikroplatten-Waschgerät
    2
    Aufnahme
    3
    Mikroplatte
    4
    Wells-Array
    5
    Waschkopf
    6,6'
    Waschkanüle(n)
    6
    Aspirierkanüle
    6'
    Dispenserkanüle
    7
    Arbeitsebene
    8
    Bezugsebene
    9
    Waschkopfträger
    10
    Bezugsebene definierende Oberfläche
    11
    Sensorvorrichtung
    12
    Steuerung
    13
    relativer Höhenwert
    14
    aktive Höhenlage
    15
    Innenoberfläche(n) der Böden der Wells einer Mikroplatte
    16,16'
    Referenzfläche von 17,17'
    17,17'
    Einstellplatte
    18
    Oberfläche von 19
    19
    Einlegeplatte
    20
    Standfläche von 2
    21
    Fühler
    22
    Arbeitsabstand
    23
    Mikroplattentypisches Höhenmass
    24
    Mikroplatten repräsentierendes Höhenmass
    25
    Lichtschranke
    26
    Hebeflansch
    27
    den Waschkopfträger stützender Balken
    28
    vorbestimmter Korrekturbetrag
    29
    ermittelte Höhenposition von 26
    30
    Linearführung
    31
    Motor
    32
    Antriebsspindel
    33
    Schlitz
    34
    Lichtstrahl von 25
    35
    Hebebügel
    36
    Verbindungsstück
    37
    Tragvorrichtung
    38
    Lasche
    39
    Schrauben
    40
    Messtaster
    41
    Anzeige von 40
    42
    Schlitzscheibe
    43
    Lichtschranke

Claims (11)

  1. Einstellverfahren für Mikroplatten-Waschgeräte,
    wobei ein Mikroplatten-Waschgerät (1) verwendet wird, das zumindest umfasst:
    • eine Aufnahme (2) zum Aufnehmen einer Mikroplatte (3), wobei die Mikroplatte (3) ein Wells-Array (4) umfasst;
    • einen Waschkopf (5) mit Waschkanülen (6), wobei die Waschkanülen (6) in einem Array entsprechend zumindest einem Teil des Wells-Arrays (4) dieser Mikroplatte (3) angeordnet sind und mit ihren untersten Enden eine Arbeitsebene (7) definieren;
    • eine Sensorvorrichtung (11), welche eine Lichtschranke (25) umfasst, die mit dem Waschkopf (5) starr verbunden ist;
    • eine mit dieser Sensorvorrichtung (11) wirkverbundene Steuerung (12);
    • eine Oberfläche (10), welche eine Bezugsebene (8) definiert, die parallel zur Arbeitsebene (7) angeordnet ist;
    • einen Waschkopfträger (9) an dem der Waschkopf (5) befestigt ist; und
    • einen Hebeflansch (26), der mit einem den Waschkopfträger (9) stützenden Balken (27) starr verbunden ist,
    und wobei das Einstellverfahren die folgenden Schritte umfasst:
    1) eine erste Phase des Verfahrens mit:
    a) Gegenseitigem Annähern von Aufnahme (2) und Waschkopf (5), durch Bewegen der Aufnahme (2), des Waschkopfs (5) oder beider, bis die untersten Enden der Waschkanülen (6) oder ein mit der Steuerung (12) verbundener Fühler (21) zumindest die die Bezugsebene (8) definierende Oberfläche (10) berühren;
    b) Erfassen eines Signals der Sensorvorrichtung (11) mit der Steuerung (12) und Bestimmen eines relativen Höhenwerts (13), wobei dieses Signal das Berühren der Oberfläche (10) mit den untersten Enden der Waschkanülen (6) oder mit dem Fühler (21) anzeigt oder zur Bestimmung der Position dieser Oberfläche (10) verwendbar ist; und
    c) Bestimmen einer aktiven Höhenlage (14) der untersten Enden der Waschkanülen (6) auf der Basis dieses relativen Höhenwerts (13) in Bezug auf eine Innenoberfläche (15) der Wellböden einer Mikroplatte beim Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts (1); sowie
    2) eine zweite Phase des Verfahrens mit:
    d) Bewegen der Lichtschranke (25) und des Balkens (27) von einander weg, bis ein während der ersten Phase durch den Balken (27) unterbrochener Lichtstrahl (34) der Lichtschranke (25) nicht mehr unterbrochen wird, und
    e) Bestimmen des relativen Höhenwerts (13) der untersten Enden der Waschkanülen (6) beim Berühren der die Bezugsebene (8) definierenden Oberfläche (10) dadurch, dass ein konstanter Weg, den der Hebeflansch (26) mit dem Balken (27) während der zweiten Phase zurücklegt, als vorbestimmter Korrekturbetrag (28) mit einer am Ende der zweiten Phase ermittelten Höhenposition (29) des Hebeflanschs (26) verrechnet wird, wobei die Steuerung (12) die aktive Höhenlage (14) der untersten Enden der Waschkanülen (6) für den Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts (1) dadurch bestimmt, dass mit dem relativen Höhenwert (13) der untersten Enden der Waschkanülen (6) beim Berühren der die Bezugsebene (8) definierenden Oberfläche (10) mit den untersten Enden der Waschkanülen (6) oder mit dem Fühler (21) ein Arbeitsabstand (22) verrechnet wird.
  2. Einstellverfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Bezugsebene (8) definierende Oberfläche (10) ausgewählt wird aus der Gruppe, welche Innenoberflächen (15) der Böden der Wells einer Mikroplatte (3), eine Referenzfläche (16) einer Einstellplatte (17), eine Oberfläche (18) einer Einlegeplatte (19) und eine Standfläche (20) der Aufnahme (2) zum Aufnehmen einer Mikroplatte (3) umfasst.
  3. Einstellverfahren gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Waschkanülen (6) oder der Fühler (21) und die Referenzfläche (16) der Einstellplatte (17), die Oberfläche (18) einer Einlegeplatte (19) oder die Standfläche (20) der Aufnahme (2) zum Aufnehmen einer Mikroplatte (3) jeweils zumindest teilweise elektrisch leitend ausgebildet sind, so dass beim Berühren der die Bezugsebene (8) definierenden Oberfläche (10) mit dem untersten Ende der zumindest einen Waschkanüle (6) oder des Fühlers (21) ein elektrischer Kontakt hergestellt wird.
  4. Einstellverfahren gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fühler (21) in derselben Arbeitsebene (7) endet wie die Waschkanülen (6).
  5. Einstellverfahren gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fühler (21) um ein Mass über die Waschkanülen (6) vorsteht, das einem Arbeitsabstand (22) der untersten Enden der Waschkanülen (6) im Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts (1) entspricht.
  6. Einstellverfahren gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzfläche (16) der Einstellplatte (17') die die Bezugsebene (8) definierende Oberfläche (10) ist, und dass die Steuerung (12) die aktive Höhenlage (14) der untersten Enden der Waschkanülen (6) für den Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts (1) mit dem relativen Höhenwert (13) der untersten Enden der Waschkanülen (6) oder des Fühlers (21) beim Berühren der die Bezugsebene (8) definierenden Oberfläche (10) gleichsetzt.
  7. Einstellverfahren gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzfläche (16) der Einstellplatte (17) die Bezugsebene (8) definierende Oberfläche (10) ist, und dass die Steuerung (12) die aktive Höhenlage (14) der untersten Enden der Waschkanülen (6) für den Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts (1) dadurch bestimmt, dass mit dem relativen Höhenwert (13) der untersten Enden der Waschkanülen (6) oder des Fühlers (21) beim Berühren der die Bezugsebene (8) definierenden Oberfläche (10) ein Arbeitsabstand (22) verrechnet wird.
  8. Einstellverfahren gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzfläche (16) der Einstellplatte (17) die Bezugsebene (8) definierende Oberfläche (10) ist, und dass die Steuerung (12) die aktive Höhenlage (14) der untersten Enden der Waschkanülen (6) für den Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts (1) mit dem relativen Höhenwert (13) des untersten Endes des Fühlers (21) beim Berühren der die Bezugsebene (8) definierenden Oberfläche (10) gleichsetzt.
  9. Einstellverfahren gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (18) der Einlegeplatte (19) die Bezugsebene (8) definierende Oberfläche (10) ist, und dass die Steuerung (12) die aktive Höhenlage (14) der untersten Enden der Waschkanülen (6) für den Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts (1) dadurch bestimmt, dass mit dem relativen Höhenwert (13) der untersten Enden der Waschkanülen (6) oder des Fühlers (21) beim Berühren der die Bezugsebene (8) definierenden Oberfläche (10) ein Mikroplatten typisches Höhenmass (23) und ein Arbeitsabstand (22) verrechnet werden.
  10. Einstellverfahren gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Standfläche (20) der Aufnahme (2) zum Aufnehmen einer Mikroplatte (3) die die Bezugsebene (8) definierende Oberfläche (10) ist, und dass die Steuerung (12) die aktive Höhenlage (14) der untersten Enden der Waschkanülen (6) für den Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts (1) dadurch bestimmt, dass mit dem relativen Höhenwert (13) der untersten Enden der Waschkanülen (6) oder des Fühlers (21) beim Berühren der die Bezugsebene (8) definierenden Oberfläche (10) ein Mikroplatten repräsentierendes Höhenmass (24) und ein Arbeitsabstand (22) verrechnet werden.
  11. Einstellverfahren gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberflächen (15) der Böden der Wells einer Mikroplatte (3) die Bezugsebene (8) definierende Oberflächen (10) sind, und dass die Steuerung (12) die aktive Höhenlage (14) der untersten Enden der Waschkanülen (6) für den Betrieb des Mikroplatten-Waschgeräts (1) dadurch bestimmt, dass ein konstanter Weg, den der Hebeflansch (26) mit dem Balken (27) zum Freigeben der Lichtschranke (25) zurücklegt, als vorbestimmter Korrekturbetrag (28) sowie ein Arbeitsabstand (22) mit einer ermittelten Höhenposition (29) des Hebeflanschs (26) verrechnet werden.
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