EP3852929A1 - Verfahren zur steuerung eines thermocyclers und thermocycler - Google Patents

Verfahren zur steuerung eines thermocyclers und thermocycler

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EP3852929A1
EP3852929A1 EP19774080.6A EP19774080A EP3852929A1 EP 3852929 A1 EP3852929 A1 EP 3852929A1 EP 19774080 A EP19774080 A EP 19774080A EP 3852929 A1 EP3852929 A1 EP 3852929A1
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EP
European Patent Office
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temperature
thermal cycler
temperature control
plan
temperature change
Prior art date
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Application number
EP19774080.6A
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English (en)
French (fr)
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EP3852929B1 (de
Inventor
Michael Wild
Kirsten Schicke
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Eppendorf SE
Original Assignee
Eppendorf SE
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Filing date
Publication date
Application filed by Eppendorf SE filed Critical Eppendorf SE
Publication of EP3852929A1 publication Critical patent/EP3852929A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3852929B1 publication Critical patent/EP3852929B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples
    • 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
    • B01L2200/143—Quality control, feedback systems
    • B01L2200/147—Employing temperature sensors
    • 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
    • B01L2300/02—Identification, exchange or storage of information
    • B01L2300/024—Storing results with means integrated into the container
    • 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
    • B01L2300/02—Identification, exchange or storage of information
    • B01L2300/025—Displaying results or values with integrated means
    • B01L2300/027—Digital display, e.g. LCD, LED
    • 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
    • B01L2300/04—Closures and closing means
    • B01L2300/041—Connecting closures to device or container
    • B01L2300/043—Hinged closures

Definitions

  • the invention relates to a method for determining a temperature change rate for controlling the temperature control device of a thermal cycler.
  • the invention also relates to a thermal cycler, the control of which is set up to carry out such a method.
  • a thermal cycler is a laboratory device that is able to set the temperature of at least one laboratory sample in succession to a predetermined temperature and to keep it at this temperature level for a predetermined duration.
  • the sequence of this temperature control is cyclical. This means that a predetermined temperature cycle, that is to say a sequence of at least two temperature levels, typically three temperature levels, is carried out repeatedly. This procedure is usually used to carry out a polymerase chain reaction (PCR).
  • PCR polymerase chain reaction
  • the user When performing DNA duplication using a PCR, the user is dependent on the optimal result for the temperature being precisely and reproducibly tempered over the course of a temperature control schedule specified by the user.
  • the temperature cycle of a thermal cycler is specified by the user by setting a temperature control plan, usually directly on an operating device of the device.
  • a cycle with setting option is shown by way of example in FIG. 2a with reference to a screen display of an exemplary thermal cycler according to the invention.
  • the user sets the level of each temperature level of a cycle and its holding time, as well as the total number of cycles to be completed.
  • the control of the thermal cycler ensures that the temperature control plan is implemented as precisely as possible according to these specifications. In most cases, the user cannot determine exactly, the device control uses certain control parameters that are adapted to the hardware components used in the thermal cycler.
  • Peltier elements which are used in the temperature control devices of the thermocyclers mostly as temperature control elements for temperature control of the sample block (thermoblocks) different performance values. The result of the tempering is also everyone
  • Hardware and material parameters of the thermal cycler are determined, which have an influence on the heat transfer, i.e. the heat supply and heat dissipation, from the liquid laboratory samples to the Peltier element.
  • Essential performance parameters of a thermal cycler are the maximum heating rate and the maximum cooling rate with which a thermal block of the thermal cycler can be tempered. Such a power value is given as an example in FIGS. 2b and 2c.
  • Another performance characteristic is the transient response when setting the temperature levels of the thermoblock using temperature control. These performance values are characteristic of a thermal cycler or a class of thermal cyclers. The transient response is usually optimized to quickly reach a temperature level. The corresponding design of the temperature control is device-specific and is not known to the user. The manufacturers usually specify values for the maximum heating rate and the maximum cooling rate in the device specification.
  • the maximum temperature change rates or ramp rates are usually not reached or only for a short time.
  • the knowledge of the maximum temperature change rate which is shown in the figure as the steepest straight line 2
  • the time interval of the temperature change here referred to as At s cooi .
  • the maximum differential 2 of the temperature curve in the area of the time interval is not equal to the difference quotient 1 in the time interval.
  • the difference quotient in the time interval is subsequently also called effective temperature change rate or effective heating rate / effective cooling rate.
  • the difference quotient, starting from a first point in time t1 (end of the point in time of the first temperature level) and a second point in time t2 (start of the point in time of the second temperature level) and a first temperature T1 (t1) and a second temperature T2 (t2), is defined as (T2 (t2) - T 1 (t1)) / (t2 - t1).
  • the hardware-specific parameters are usually ignored by the user when carrying out a PCR. Instead, the temperatures are optimized (eg using a gradient) in order to obtain an optimal yield. When a PCR is migrated to another class of thermal cyclers, this yield usually decreases. This is not only due to the temperature deviating from the original device, but in particular also due to deviations in the dynamic behavior, ie on the ramp and during the transient response. Many users steer clear of that Repetition of attempts to switch to another device, as this does not produce the same result despite the same programming and application of the same temperature control plan.
  • the object on which the invention is based relates to the reproduction of a temperature profile in a thermal cycler when a user-defined temperature control plan is used again, in particular in a situation in which the hardware-specific performance values have changed, as is the case, for example, when the thermal cycler is changed.
  • the task is to be solved to make it easier for the user to switch from one thermal cycler to another thermal cycler with different performance values.
  • the thermal cycler is designed in particular in accordance with the definitions of the present invention.
  • the invention is based, among other things, on the observation that the entire runtime of the temperature control plan executed on the respective thermal cycler is easily ascertainable for the user and is generally also logged.
  • the user pays attention to this runtime, since this is the essential parameter when developing the temperature control plan to determine the overall reaction time or to optimize the throughput is.
  • the user specifies a known temperature control plan and a known runtime of this temperature control plan.
  • Applying the invention increases the probability of successfully reproducing a temperature profile.
  • the dynamic behavior, including in particular the ramp rates and settling behavior, of an original thermal cycler is simulated or simulated without the user having to make great effort in the form of experiments and entering numerous parameters.
  • the temperature change rates in particular the heating and cooling rates, which the temperature control device of the thermal cycler uses to reach the respective temperature level can be determined from the running time of a temperature control plan run through on a thermal cycler.
  • the running time then includes the at least one holding time of the at least one temperature level of the temperature control plan and at least one time interval during which the setting of this at least one temperature level is carried out as a function of at least one temperature change rate.
  • the running time T of the temperature control plan consisting of repetitions of the same temperature cycle results from the time intervals At s _heat heating and holding times Tsjieat at this higher temperature level and from the time intervals At s-CO oi cooling and holding times T sC ooi at this low temperature level:
  • r H is the rate of temperature change (heating rate) to heat the temperature block by a temperature difference A s-he at
  • r c is the rate of temperature change (cooling rate) to cool the temperature block by a temperature difference A sC ooi.
  • heating rate, cooling rate and rate of temperature change respectively denote the effective heating rate, the effective cooling rate and the effective rate of temperature change, and not, for example, extreme values which are present for a short time when the temperature changes.
  • the effective heating rate and the effective cooling rate are roughly constant. This can be easily determined for known thermal cyclers and saved as a table. This table can be stored in a data storage device in the thermal cycler or method according to the invention.
  • the rates of temperature change are determined in particular on the assumption of a medium transient response (standard). This is exemplarily shown in Fig. 2d. This affects the input variables As jeat , As cool T s_ heat and Ts cooi (for all s). It can be roughly assumed that there is a constant period of time in each of the heating and cooling time intervals
  • the settling time period is included, which takes into account the settling of the control loop to the respective level of the temperature level.
  • the settling time period is to be set by the period between the presence of the constant temperature change rate and the presence of a Temperature level determined.
  • the settling time period for certain commercial thermal cyclers can also be determined and saved in a table.
  • a table can contain a pre-selection from a limited selection of typical control modes. The table can be stored in a data storage device in the thermal cycler or method according to the invention.
  • the thermal cycler or method according to the invention can be set up so that the user changes the constant value of the settling time period as a variable, in particular by input via a user interface device of the thermal cycler and a data input in this way.
  • the user can thus easily correct the result by changing the transient response if the yield is not correct in the method.
  • a temperature control of the temperature control block of a thermal cycler that is optimized for the controlled settling is known in principle.
  • the oscillation to the desired target temperature of a temperature level of the temperature cycle uses an overshoot of the temperature set in the temperature control block to a maximum temperature value which is above the setpoint to be set, followed by an undershoot to a temperature value below the setpoint, to then switch back to a lower temperature value above the setpoint, etc., until the setpoint is reached.
  • the settling can then be characterized by the temperature difference between the maximum overshoot temperature (for cooling: the minimum undershoot temperature) and the duration of the overshoot until the target temperature is reached. With a rapid settling, this temperature difference and the duration are small.
  • the user can be given a preselection from a limited number of transient modes for selection.
  • Any such attack mode can by certain values of said temperature difference and duration each for heating and cooling, be characterized, ie in particular by two pairs of values: Modus_x (Temperaturdifferenz_x, Treasure_x) Hei z s, (Temperaturdifferenz_x, Treasure_x) Kühien ⁇
  • Modus_x Temporaturdifferenz_x, Dauer_x
  • Hei z s Temporaturdifferenz_x, Dauer_x
  • kuien ⁇
  • Such modes can one offers the user via list selection on the display, for example under the marking “Fast”, “Intermediate”, “Standard”, “Safe”, as is the case in the exemplary embodiment in FIG is provided.
  • thermocontrol can also be carried out by additionally observing the effect of the temperature control on the temperature of the liquid sample which is contained in the vessel which is inserted in the thermal block of the thermal cycler, as is known, for example, from EP 1 452 608 B1.
  • the method according to the invention and / or the thermal cycler according to the invention can be set up in such a way that a particular commercial thermal cycler TC X can be selected by the user, in particular via a user interface device of the thermal cycler, for example via a list selection that is displayed on a display or touchscreen of the user interface device and can be operated.
  • the thermal cycler or the method then has the additional information that the runtime T specified by the user relates to the implementation of the temperature control plan on the thermal cycler of the TC X type.
  • the method according to the invention and / or the thermal cycler according to the invention can access the tables in which the ratio r H / r c or the settling time is stored as a function of TC X , the calculation of the rates of temperature change can be made according to the selection made by the user TC X done automatically.
  • the method is used to determine at least one temperature change rate for the control of the temperature control device of a thermal cycler, the control tempering a sample-receiving thermoblock of the thermal cycler for carrying out polymerase chain reactions in these samples according to a temperature control schedule, during which the temperature is changed by changing the temperature with a Temperature change rate is changed, comprising the steps:
  • the temperature plan data preferably determine at least a first hold time and a first temperature of a first temperature level and at least a second hold time and a second temperature of a second temperature level of the temperature plan.
  • a cycle of the temperature control plan also has three temperature levels, if it is a PCR, so that the temperature control plan data also determine a third holding time and a third temperature of the third temperature level.
  • the first temperature is assumed to be higher than the second temperature, and according to the temperature control plan, switching between temperature levels is carried out by cooling from the first temperature with a first temperature change rate (cooling rate) and heating starting from the second temperature with a second temperature change rate (heating rate) becomes.
  • the evaluation program preferably uses the temperature plan data and the runtime data to determine the at least one first temperature change rate, which is used as the cooling rate for setting the second temperature level, and at least one second temperature change rate is determined, which is used as the heating rate for setting the first temperature level.
  • These at least one cooling rate and at least one heating rate are preferably provided for the control of the temperature control device of the thermal cycler.
  • a cycle of the temperature control schedule in particular there is at least one time interval during which at least one constant rate of temperature change is used, and that also one Settling time period, which can be determined by the period between the presence of the constant rate of temperature change and the presence of a temperature level to be set, during which period a settling process is carried out by the control of the temperature control device of the thermal cycler, which is part of the temperature control of a thermal cycler, which The method comprises the step:
  • settling data that contains information about at least one settling time period, the settling data in particular also being used in the determination of this at least one rate of temperature change by the evaluation program.
  • the method preferably includes the step:
  • the runtime can also include a latency interval, during which, at the beginning of a temperature control plan, a heatable cover, which covers the temperature control block of the thermal cycler containing the samples during the implementation of the polymerase chain reaction, is set to a target temperature, the runtime data also providing information about this latency interval include.
  • the method according to the invention is preferably used to control the temperature control device of a thermal cycler, the method of controlling the temperature control device preferably containing a method for determining at least one temperature change rate from runtime data and temperature control plan data.
  • the thermal cycler has the temperature control device for temperature control of a thermoblock holding the samples for carrying out Polymerase chain fractions in these samples in accordance with the temperature control plan mentioned in the method according to the invention, and has an electronic control device which is set up to control the temperature control device by means of control parameters.
  • the method of controlling the temperature control device of a thermal cycler has the steps of the method for determining at least one temperature change rate from runtime data and temperature control plan data and the following steps:
  • the method for controlling the temperature control device is, in particular, a method for controlling a first thermal cycler by simulating the temperature control behavior of a second thermal cycler, the method for controlling the temperature control device including the method for determining at least one temperature change rate from temperature control plan data and runtime data, which control the temperature control behavior of the second thermal cycler characterize.
  • the first thermal cycler can be operated at a first maximum temperature change rate, which is a cooling rate or a heating rate
  • the second thermal cycler can in particular be operated at a second maximum temperature change rate, which is a cooling rate or a heating rate, the first maximum temperature rate of change being greater or is equal to the second maximum rate of temperature change.
  • the first thermal cycler preferably tempers faster than the second thermal cycler.
  • thermocycler® X50 from Eppendorf AG, Hamburg, Germany.
  • the Mastercycler® X50 heats at a maximum of 10 ° C / s and cools at a maximum of 5 ° C / s.
  • the first thermal cycler has the temperature control device for temperature control of a thermoblock holding the samples for carrying out polymerase chain reactions in these samples in accordance with the temperature control plan defined in the method for determining at least one temperature change rate, and an electronic control device which is set up to control the temperature control device.
  • the method for controlling the temperature control device has, in particular, the steps of the method for determining at least one temperature change rate from temperature control plan data and runtime data and the following steps:
  • the at least one rate of temperature change is in particular smaller than the first maximum rate of temperature change.
  • the invention relates to a thermal cycler, in particular for carrying out polymerase chain fractions in laboratory samples, comprising:
  • thermoblock for tempering a sample-receiving thermoblock according to a tempering plan, during which switching between tempera ture levels by changing the temperature at the thermoblock with a temperature change rate; an electronic control device which has a data processing device and which is set up to control the temperature control device in order to carry out the following steps:
  • tempering plan data that determine the tempering plan and runtime data that determines the running time of the tempering plan, and using the at least one, previously determined, in particular according to the method for determining at least one temperature change speed from temperature plan data and runtime data, at least one temperature change speed Determining control parameters which contain at least one rate of temperature change and which determine a temperature control plan corresponding to the temperature control plan;
  • the electronic control device of the thermal cycler is set up, in particular, to carry out the method for determining at least one temperature change rate from temperature control plan data and runtime data, the electronic control device being set up to execute an evaluation program by means of the data processing device of the electronic control device, and which is set up to carry out the following steps:
  • the data processing device of the electronic control device preferably has an interface device via which a data connection to an external data processing device can be established, the method for determining at least one temperature change rate from temperature control plan data and runtime data being carried out in particular on this external data processing device in order to provide the at least one temperature change rate, wherein the data processing device of the electronic control device is set up to receive this at least one temperature change rate, in particular also the temperature control plan data and / or the runtime data, via the data connection.
  • the thermal cycler preferably has a user interface device, the electronic control device being set up to record the temperature control plan data entered by a user via the user interface device and to record the runtime data entered by a user via the user interface device.
  • the invention also relates to a program code which carries out the following steps when it is executed by means of a data processing device, in particular the data processing device of an electronic control device of a thermal cycler:
  • the invention also surpasses the use of the method for determining at least one temperature change rate from temperature control plan data and runtime data for controlling the temperature control device of a first thermal cycler by simulating the temperature control behavior of a second thermal cycler. This simulation helps the user migrate from the older, less powerful second thermal cycler to the more powerful first thermal cycler.
  • a thermal cycler is a device that is able to set the temperature of at least one sample in succession to a predetermined temperature and to keep it at this temperature level for a predetermined holding time.
  • the sequence of this temperature control is cyclical. That is, a predetermined temperature cycle, that is a sequence of at least two temperature levels is carried out repeatedly. This method is used in particular to carry out a polymerase chain reaction (PCR).
  • PCR polymerase chain reaction
  • a thermal cycler in particular the treatment device of the thermal cycler, preferably has a thermal block.
  • a thermoblock is a sample holder made of a heat-conducting material, usually a metal-containing material or a metal, especially aluminum or silver.
  • the sample holder has a contacting side which is contacted by at least one heating / cooling device of the thermal cycler, in particular at least one Peltier element, preferably several, in particular six, Peltier elements.
  • the thermal cycler in particular the treatment device of the thermal cycler, has a control device with at least one control circuit, to which the at least one heating / cooling device is assigned as an actuator and at least one temperature measuring device as a measuring element.
  • the temperature of a temperature level is regulated by means of the control device.
  • a heat sink of the thermal cycler is used to cool sections of the thermal cycler, in particular the cooling of the Peltier elements.
  • the thermal cycler in particular the treatment device of the thermal cycler, can have further heating and / or cooling elements.
  • the thermal cycler, in particular the treatment device of the thermal cycler preferably has one
  • Timer device with which time parameters of the setting of the temperature cycle can be controlled.
  • the device-controlled treatment of the at least one laboratory sample corresponds to a temperature cycle treatment to which the at least one sample is subjected.
  • Possible parameters, in particular program parameters, in particular user parameters, which are used to influence a temperature cycle treatment in a temperature control plan define in particular the temperature of a temperature level, the holding time of a temperature level, the control of further heating and / or cooling elements, and / or the number of temperature levels or Cycles, and / or at least one Process parameter that influences or defines the process, in particular the sequence, of a temperature control program consisting of several steps.
  • the thermal cycler has, in particular, an electronic control device.
  • a control device generally has, in particular, a data processing device, in particular a computing unit (CPU) for processing data and / or a microprocessor, or is a data processing device.
  • the control device or a computing unit of the control device of a thermal cycler is preferably also set up for program-based control of the temperature control of the thermoblock.
  • the data processing device preferably has a computing unit, in particular a CPU, further preferably at least one data storage device, in particular for the volatile and / or permanent storage of data.
  • the data processing device is preferably designed to establish a data connection to an external computer or laboratory device, in particular a thermal cycler, via an interface device.
  • a thermal cycler for the cyclical temperature control of laboratory samples, in particular for carrying out a PCR in these laboratory samples, is a device-controlled treatment, that is to say in particular an at least partially automated treatment.
  • a partially automated treatment it is in particular possible for the treatment to be carried out in such a way that at least one user input is made after the start of the treatment and before the end of the treatment, with which the user can influence the ongoing treatment, in particular, for example, by using one User interface device of the thermal cycler answers automatic query, in particular confirms or denies an entry or makes other entries.
  • the treatment it is possible in particular for the treatment to have a plurality of treatment steps, which are in particular carried out automatically one after the other in time, and to have at least one treatment step which requires user input, in particular via a user interface device.
  • user inputs on a thermal cycler are here the input of temperature control data, the input of the runtime, and / or optionally the input or selection of a thermal cycler TC X assigned to the input runtime.
  • the device-controlled treatment is preferably a program-controlled treatment, that is to say a treatment controlled by a program.
  • a program-controlled treatment of a sample is understood to mean that the treatment process essentially takes place by processing a plurality or a plurality of program steps.
  • the program-controlled treatment is preferably carried out using at least one program parameter, in particular at least one program parameter selected by the user.
  • a parameter selected by a user is also referred to as a user parameter.
  • Typical user parameters for a thermal cycler determine the temperature control plan, in particular the height and holding time of the temperature levels of a temperature control cycle, the total number of cycles, and in the context of the present invention also the runtime of the temperature control plan, which is known to the user from previous thermal cycler applications of the same temperature control plan.
  • the program-controlled treatment is preferably carried out with the aid of a digital data processing device, which can in particular be part of the control device of the laboratory device.
  • the data processing device can have at least one processor, i.e. have a CPU and / or have at least one microprocessor.
  • the program-controlled treatment is preferably controlled and / or carried out in accordance with the specifications of a program, in particular a control program. In particular, in the case of a program-controlled treatment, at least after the program parameters required by the user have been recorded, essentially no user activity is required.
  • a program parameter is understood to be a variable which can be set in a predetermined manner within a program or subroutine, valid for at least one execution (call) of the program or subroutine.
  • the program parameter is determined, for example by the user, and controls the program or subroutine and effects data output as a function of this program parameter.
  • the program parameter influences and / or controls and / or the data output by the program control the control of the device, in particular the control of the treatment by means of the at least one treatment device.
  • a program parameter can be a program parameter required by the user.
  • a program parameter required by the user is characterized in that it is required for the execution of a treatment.
  • Other program parameters that are not required by the user can be derived from the program parameters required by the user or made otherwise available, in particular optionally set by the user.
  • a program parameter is set by a user in particular by displaying a selection of possible predefined values from a list of predefined values stored in the laboratory device, the user selecting and thus setting the desired parameter from this list. This applies, for example, to the selection of a TCx thermal cycler, which the user assigns to a known runtime of a temperature control plan. It is also possible that this program parameter is set by the user entering the value, e.g.
  • numeric keypad Use a numeric keypad to enter a number that corresponds to the desired value or by the user increasing or decreasing a value continuously or in increments until it corresponds to the desired value and thus setting the value.
  • Other forms of input e.g. voice control and / or gesture control are conceivable.
  • a program is understood in particular to be a computer program.
  • a program is a sequence of instructions, in particular consisting of declarations and instructions, in order to be able to process and / or solve a specific functionality, task or problem on a digital data processing system.
  • a program is usually available as software that is used with a digital data processing system.
  • the program can be present in particular as firmware, in the case of the present invention in particular as firmware of the control device of the laboratory device.
  • the program is usually on a data carrier as an executable program file, often in the so-called machine code, which is loaded for execution in the memory of the computer of the digital data processing system.
  • the program is processed and executed by the processor (s) of the computer as a sequence of machine, ie processor instructions.
  • “Computer program” is also understood to mean, in particular, the source text of the program, from which the executable code can arise in the course of the control of the laboratory device.
  • a control program is understood to be an executable computer program which preferably controls and / or carries out the desired treatment of the at least one sample, in particular as a function of at least one program parameter.
  • This program parameter can be a program parameter influenced by the user and / or a set one.
  • the treatment can in particular be controlled by the control device generating one or more control parameters as a function of the program parameters, by means of which the at least one treatment device is controlled.
  • the laboratory device preferably has an operating system, which can be or can have a control program.
  • the control program can in particular designate an operating system of the laboratory device or a component of the operating system.
  • the operating system controls the treatment and other operating functions of the laboratory device.
  • the control program can be determined by control parameters that can be derived from the control device from program parameters or user parameters.
  • the control program can in particular be signal-connected to the user interface device, and / or can control the user interface device.
  • the control device of the user interface device can be integrated in the control device of the laboratory device, or can be formed separately from this control device.
  • the control device of the user interface device can be integrated in the control of the laboratory device, can be controllable by the control program and / or can in particular be integrated in the control program.
  • the control program can control further functions of the laboratory device that are preferably provided, for example an energy-saving function of the laboratory device or a communication function for communication with external data processing devices, which are in particular provided separately from the laboratory device and in particular are not part of the laboratory device.
  • the thermal block of the thermal cycler has in particular a large number of receptacles for sample containers.
  • the control device of the thermal cycler can be set up to acquire information in the form of sample container data which are associated with the running time and the temperature control schedule. It is possible, for example, for the user to carry out a thermocyclically controlled reaction, in particular PCR, on an older thermocycler TCx, while a certain number of sample containers of a certain type with laboratory samples of a certain number and a certain volume were arranged in the thermoblock of the thermocycler TCx.
  • the evaluation program can be set up to take such sample container data, in particular the number of sample containers, the type of sample container (s), number / volume of laboratory samples, into account when determining the at least one rate of temperature change from the runtime data and the temperature control plan data.
  • a sample container can be a single container in which only a single sample is contained, or it can be a multiple container in which several individual containers are arranged connected to one another.
  • a single container can be an open container or a closable container.
  • a cover element in particular a closure cap, can be provided.
  • the lid element can be firmly connected to the container, e.g. as a hinged lid or hinged closure cap, or can be used as a separate component.
  • the plurality of individual containers are preferably arranged in fixed positions relative to one another, in particular arranged according to the crossing points of a grid pattern. This simplifies the automated control of the positions and in particular the individual addressing of samples.
  • a multiple relationship can be designed as a plate element in which the individual containers are connected in such a way that they form a plate-shaped arrangement.
  • the individual containers can or can be designed as depressions in a plate be connected to one another via web elements.
  • the plate element can have a frame element in which the individual containers are held.
  • These connections of components can be integral connections, ie integral connections and / or connections produced by a common injection molding process, or can be force-fit (English "force-fit") and / or form-fit (English “form-fit”).
  • the plate element can in particular be a microtiter plate.
  • Multiple containers can have a plurality (from 2 to 10) of individual containers. They can also have a large number (greater than 10), typically 12, 16, 24, 32, 48, 64, 96, 384, 1536 individual containers.
  • the multiple container can in particular be a microtiter plate.
  • a microtiter plate can be designed according to one or more industry standards ⁇ ), in particular the industry standards ANSI / SBS 1-2004, ANSI / SBS 2-2004, ANSI / SBS 3-2004, ANSI / SBS 4-2004.
  • the maximum sample volume that can be taken up by a sample ratio is typically between 0.01 ml and 100 ml, in particular 10-100 ml, 100-500 ml, 0.5-5 ml, 5-25 ml, 25 -50 ml, 50-100 ml, depending on the type of transport container or sample container selected.
  • the sample container is preferably partially or completely made of plastic. It is preferably a consumable that is typically used only for one treatment or a small number of treatment steps of the sample. However, the sample container can also consist partially or completely of another material.
  • Preferred embodiments of the thermal cycler according to the invention can be found in particular in the description of one of the methods according to the invention.
  • Preferred configurations of the processes according to the invention can be found in particular in the description of the thermal cyclers according to the invention.
  • Further preferred configurations of the method according to the invention and of the thermal cycler can be found in the description of the exemplary embodiments according to the figures.
  • FIG. 1 a shows the perspective front view of a thermal cycler according to the invention in one exemplary embodiment.
  • Fig. 1 b shows the rear perspective view of the thermal cycler of Fig. 1 a.
  • FIGS. 2a to 2e each show screen contents that can be displayed on the screen of the thermal cycler of FIGS. 1a and 1b.
  • 2e shows a screen input mask in which the user, after entering the temperature control plan, can enter the runtime of the temperature control plan known to him, from which the thermal cycler independently calculates the rates of temperature change.
  • 3a shows an example of a temperature control plan defined by the user, which is defined in the thermal cycler and method according to the invention in particular by temperature control data.
  • FIG. 3b schematically shows a temperature control plan which is calculated by the thermal cycler and method according to the invention from the runtime and the temperature plan data of FIG. 3a.
  • Fig. 3c schematically shows the temperature profile when changing between two temperature levels with the identification of the effective cooling rate as the difference quotient and the maximum cooling rate as the maximum differential.
  • 4 schematically shows the sequence of an exemplary method according to the invention for determining at least one temperature change speed from temperature control plan data and runtime data
  • FIG. 5 schematically shows the sequence of an exemplary method according to the invention for controlling a thermal cycler using the steps of the method for determining at least one temperature change rate from temperature plan data and runtime data from FIG. 3.
  • the thermal cycler 100 is characterized by a lid handle 1 for closing and opening the heated lid, the heated lid 2, the heated lid 3 located in the heated lid to prevent condensation on the inside of the sample container with a heating plate 3 that can be heated to about 105 ° C., the aluminum thermoblock 4 with here 384 recordings for holding PCR tubes, in particular a 384 microtiter plate, which is contacted on its underside (not visible) here with six Peltier elements, which form the temperature control elements of the temperature control device of the thermal cycler for heating and cooling the thermoblock, and those on the underside ( are not visible) are contacted by a heat sink in order to dissipate the waste heat from the heat pumps to the environment, a mains connection socket with mains switch 5, a connection socket for Ethernet 6, a connection socket for data exchange with another thermal cycler 7, a flap 8 for covering a USB Connection, one as a user interface telle liked serving touchscreen 9,
  • the thermal cycler 100 has a control device with a program-controlled microprocessor (not shown), which is set up to carry out the steps of the method 200 and 300 according to the invention in that the control program of the thermal cycler 100 is programmed to be able to carry out these steps.
  • FIG. 3a shows a typical temperature control plan that may have been defined by a user on the touchscreen 9 (see, for example, FIG. 2a). It includes the desired (here: three) temperature levels 95 ° C, 65 ° C, 72 ° C and their folding times At1, At2, At3 of a cycle that is to be repeated successively 30 times ("x30").
  • the temperature control plan has the time intervals At sC ooi, At s _heati and At sh eat2.
  • the average temperature measured by temperature sensors of the temperature control device on the temperature block is cooled from 95 ° C to 65 ° C, for example with the cooling rate 1, 0 ° C / sec, which is the maximum cooling rate of a previously used, older thermal cycler TCx corresponds to that which had required the runtime now entered by the user for execution.
  • the temperature is increased from 65 ° C to 72 ° C in the time interval Ats heati , for example with a heating rate of 2.0 ° C / sec, which corresponds to the maximum heating rate of the older thermocycler TCx used earlier, which is carried out by the user had now entered entered runtime.
  • the temperature is increased from 72 ° C to 95 ° C, for example with a heating rate of 2.0 ° C / sec, so that the cycle can start again.
  • the thermal cycler according to the invention has a larger maximum heating and cooling rate, namely 10 ° C./sec and 5 ° C./sec, so that it can easily carry out the calculated heating and cooling rates of the older devices.
  • a settling time according to a standard settling control is also included in the time interval.
  • the thermal cycler according to the invention simulates the temperature control behavior of the older device, so that the user can easily reproduce his previously performed reaction protocols. In this way, the migration from an older device to the thermal cycler according to the invention is facilitated.
  • FIG. 4 shows the exemplary method 200 according to the invention for determining at least one temperature change rate for controlling the temperature control device of a thermal cycler by calculating at least one Velocity of temperature change from the known running time of a known temperature control plan.
  • the method 200 here comprises the following steps:
  • FIG. 5 shows the exemplary method 300 according to the invention for controlling the temperature control device of a thermal cycler, wherein the thermal cycler has the temperature control device for temperature control of a thermoblock receiving the samples for carrying out polymerase chain reactions in these samples according to the temperature control plan defined in the method according to one of claims 1 to 5, and has an electronic control device which is set up to control the temperature control device by means of control parameters.
  • the method 300 here comprises the following steps:

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Thermocyclers und einen Thermocycler, bei dem eine Ermittlung mindestens einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit durch ein Temperierplandaten und Laufzeitdaten verwendendes Auswertungsprogramm erfolgt, wodurch insbesondere das Temperierverhalten eines langsameren Thermocyclers auf einem schnelleren Thermocycler simuliert werden kann.

Description

Verfahren zur Steuerung eines Thermocyclers und Thermocycler
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit für die Steuerung der Temperiervorrichtung eines Thermocyclers. Die Erfindung betrifft zudem einen Thermocycler, dessen Steuerung zur Durchführung eines solchen Verfahrens eingerichtet ist.
Ein Thermocycler ist ein Laborgerät, das in der Lage ist, die Temperatur mindestens einer Laborprobe zeitlich nacheinander auf eine vorbestimmte Temperatur einzustellen und für eine vorgegebene Dauer auf dieser Temperaturstufe zu halten. Der Ablauf dieser Temperatursteuerung ist zyklisch. Das heißt ein vorbestimmter Temperaturzyklus, also eine Abfolge von mindestens zwei Temperaturstufen, typischer Weise drei Temperaturstufen, wird wiederholt durchgeführt. Dieses Verfahren dient in der Regel der Durchführung einer Polymerase-Kettenreaktion (PCR).
Bei der Durchführung von DNS-Vervielfältigung mit einer PCR ist der Benutzer für ein optimales Ergebnis darauf angewiesen, dass die Probe im zeitlichen Verlauf eines vom Benutzer vorgegebenen Temperierplans präzise und reproduzierbar temperiert wird.
Der Temperaturzyklus eines Thermocyclers wird vom Benutzer durch Einstellen eines Temperierplans, meist direkt an einer Bedieneinrichtung des Geräts, vorgegeben. Exemplarisch ist ein solcher Zyklus mit Einstellmöglichkeit in Fig. 2a mit Bezug auf eine Bildschirmanzeige eines beispielhaften erfindungsgemäßen Thermocyclers gezeigt. Dabei wird vom Benutzer die Höhe jeder Temperaturstufe eines Zyklus und deren Haltezeit eingestellt sowie die Gesamtzahl der zu absolvierenden Zyklen. Die Steuerung der Thermocycler sorgt dafür, dass der Temperierplan möglichst genau entsprechend diesen Vorgaben umgesetzt wird. Für den Benutzer meist nicht genau ermittelbar, verwendet die Gerätesteuerung dabei bestimmte Steuerungsparameter, die an die im Thermocycler verwendeten Hardwarekomponenten angepasst sind. Insbesondere weisen Peltierelemente, die in den Temperiervorrichtungen der Thermcycler meist als Temperierelemente zur Temperierung des Probenblocks (Thermoblocks) eingesetzt werden, unterschiedliche Leistungswerte auf. Das Ergebnis der Temperierung wird zudem durch alle
Hardware- und Materialparameter des Thermocyclers bestimmt, die einen Einfluss auf die Wärmeübertragung, also die Wärmezufuhr und Wärmeabfuhr, von den flüssigen Laborproben bis zum Peltierelement haben.
Wesentliche Leistungsparameter eines Thermocycler sind die maximale Heizrate und die maximale Kühlrate, mit der ein Thermoblock des Thermocyclers temperierbar ist. Exemplarisch ist ein solcher Leistungswert in Fig. 2b und Fig. 2c angegeben. Eine weitere Leistungscharakteristik ist das Einschwingverhalten beim Einstellen der Temperaturstufen des Thermoblocks mittels Temperaturregelung. Diese Leistungswerte sind für einen Thermocycler bzw. eine Klasse von Thermocyclern charakteristisch. Das Einschwingverhalten ist in der Regel darauf optimiert, eine Temperaturstufe schnell zu erreichen. Die entsprechende Gestaltung der Temperaturregelung ist gerätespezifisch und dem Anwender nicht bekannt. Werte für die maximale Heizrate und die maximale Kühlrate werden von den Herstellern meist in der Gerätespezifikation angegeben. Der eigentliche Temperaturverlauf am Thermoblock des Thermocyclers bzw. der Temperaturverlauf in den flüssigen Proben, der letztlich das Resultat der temperaturabhängigen Reaktionsfolgen (z.B. PCR) prägt, hängt nicht nur vom benutzerdefinierten Temperierplan ab sondern auch von den genannten hardwarespezifischen Leistungswerten.
In den der Erfindung zugrunde liegenden Untersuchungen an kommerziell erhältlichen Thermocyclern hat sich nun gezeigt, dass die maximalen Temperaturänderungsgeschwindigkeiten bzw. Rampenraten meist nicht oder nur kurzzeitig erreicht werden. Wie in Figur 3c gezeigt ist, lässt die Kenntnis der maximalen Temperaturänderungsgeschwindigkeit, die in der Figur als die steilste Gerade 2 dargestellt ist, nicht unmittelbar auf das Zeitintervall des Temperaturwechsels, hier als Ats cooi bezeichnet, schließen. In anderen Worten, das maximale Differential 2 der Temperaturkurve im Bereich des Zeitintervalls ist ungleich dem Differenzenquotienten 1 im Zeitintervall. Der Differenzenquotient im Zeitintervall wird nachfolgend auch als effektive Temperaturänderungsgeschwindigkeit bzw. effektive Heizrate/effektive Kühlrate bezeichnet. Der Differenzenquotient, ausgehend von einem ersten Zeitpunkt t1 (Ende des Zeitpunkts der ersten Temperaturstufe) und einem zweiten Zeitpunkt t2 (Anfang des Zeitpunkts der zweiten Temperaturstufe) und einer ersten Temperatur T1 (t1 ) und einer zweiten Temperatur T2(t2), ist definiert als (T2(t2) - T 1 (t1 )) / (t2 - t1 ). In den Untersuchungen stellte sich heraus, dass die isolierte Betrachtung von herstellerseitig angegebenen Rampenraten oft nur bedingt aussagekräftig ist und sogar zu falschen Schlussfolgerungen hinsichtlich der rechnerischen Abschätzung der tatsächlichen PCR- Laufzeit eines bestimmten Thermocyclers führen kann. Teilweise waren die Laufzeiten bestimmter Thermocycler deutlich länger als gemäß der in den technischen Spezifikationen der Hersteller angegebenen Rampenraten zu erwarten war. Geringfügige Abweichungen in der Zeit bis zum Abschluss einer PCR können grundsätzlich aufgrund von Umgebungsfaktoren (z.B. Raumtemperatur, Geräteplatzierung, etc.) auftreten. Mehrere Wiederholungsläufe bestätigten jedoch, dass derartige Unterschiede nur innerhalb weniger Sekunden liegen. Es wurde geschlussfolgert, dass vielmehr die folgenden Aspekte stark zu den beobachteten Diskrepanzen beitragen: Für die verschiedenen Thermocycler werden die in den technischen Handbüchern angegebenen maximalen Rampenraten für unterschiedliche Zeiträume während des Rampenvorgangs von einer Temperatur zur nächsten erreicht - bei bestimmten Thermocyclern aber möglicherweise nur für kurze Zeit während jeder Rampenphase. Auch Temperaturregelungsarten oder die Einstellung des Reaktionsvolumens können das Rampenverhalten erheblich beeinflussen. Dies kann sogar dazu führen, dass eine Reaktion nach dem Transfer eines PCR-Systems von einem Thermocycler zum anderen erneut optimiert werden muss.
Für die Durchführung einer PCR werden vom Anwender die hardwarespezifischen Parameter meist nicht beachtet. Stattdessen werden die Temperaturen (z.B. mit Hilfe eines Gradienten) optimiert, um eine optimale Ausbeute zu erhalten. Bei der Migration einer PCR auf eine andere Klasse von Thermocyclern verringert sich diese Ausbeute meist. Dies liegt nicht allein an der gegenüber dem Original-Gerät abweichenden Temperatur, sondern insbesondere auch an Abweichungen im dynamischen Verhalten, d.h. auf der Rampe und während des Einschwingens. Viele Benutzer meiden für die Wiederholung von Versuchen den Wechsel zu einem anderen Gerät, da dieses trotz gleicher Programmierung und Anwendung desselben Temperierplans nicht das gleiche Ergebnis erzeugt. Bei einem Austausch des Gerätes z.B. aufgrund eines Defektes oder der Erneuerung des Gerätebestandes ist - insbesondere beim Wechsel des Gerätetyps - eine aufwändige Requalifizierung erforderlich, um mit der geänderten Hardware frühere PCR-Ergebnisse zu reproduzieren. Da die Bedienprogramme der Thermocycler nur eine begrenzte Möglichkeit der Einflussnahme auf das Steuerungsprogramm und die Ansteuerung der Hardwarekomponenten bieten, kann für die Requalifizierung unter Umständen auch ein aufwändige Anpassung der Programmierung der Steuerung erforderlich sein.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe betrifft das Reproduzieren eines Temperaturverlauf in einem Thermocycler, wenn ein benutzerdefinierter Temperierplan erneut angewandt wird, insbesondere in einer Situation, in der sich die hardwarespezifischen Leistungswerte geändert haben, wie dies zum Beispiel bei einem Wechsel des Thermocyclers der Fall ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, dem Benutzer den Wechsel von einem Thermocycler auf einen anderen Thermocycler mit anderen Leistungswerten zu erleichtern. Dazu ist derThermocycler insbesondere gemäß den Definitionen der vorliegenden Erfindung gestaltet.
Die Erfindung löst diese Aufgabe jeweils durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 und den Thermocycler gemäß Anspruch 9 sowie durch den Programmcode gemäß Anspruch 12. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände der Unteransprüche und lassen sich zudem der Beschreibung und den Figuren der Erfindung entnehmen.
Die Erfindung beruht unter anderem auf der Beobachtung, dass für den Anwender die gesamte Laufzeit des auf dem jeweiligen Thermocycler ausgeführten Temperierplans leicht ermittelbar ist und in der Regel auch protokolliert wird. Der Anwender achtet auf diese Laufzeit, da diese beim Entwickeln des Temperierplans zur Bestimmung der Gesamtreaktionszeit bzw. zur Optimierung des Durchsatzes der wesentliche Parameter ist. Gemäß der Erfindung werden vom Benutzer ein vorbekannter Temperierplan und eine vorbekannte Laufzeit dieses Temperierplans angegeben.
Durch die Anwendung der Erfindung erhöht sich die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Reproduzierung eines Temperaturverlaufs. Es wird insbesondere das dynamische Verhalten, beinhaltend insbesondere die Rampenraten und Einschwingverhalten, eines Ursprungs-Thermocyclers nachgebildet bzw. simuliert, ohne dass dem Benutzer dadurch großer Aufwand in Form von Experimenten und der Eingabe zahlreicher Parameter entsteht.
Aus der Laufzeit eines auf einem Thermocycler durchlaufenen Temperierplans lassen sich die Temperaturänderungsgeschwindigkeiten, also insbesondere die Heiz- und Kühlraten, bestimmen, die die Temperiervorrichtung des Thermocyclers zum Erreichen der jeweiligen Temperaturstufe verwendet. Die Laufzeit beinhaltet dann die mindestens eine Haltezeit der mindestens einen Temperaturstufe des Temperierplans sowie mindestens ein Zeitintervall, während dem die Einstellung dieser mindestens einen Temperaturstufe in Abhängigkeit von mindestens einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit durchgeführt wird. Geht man beispielsweise davon aus, dass ein Thermocycler zum Kühlen zwischen den entsprechenden Temperaturstufen immer dieselbe Kühlrate verwendet und zum Heizen zwischen den entsprechenden Temperaturstufen immer dieselbe Heizrate verwendet, dann ergibt sich die Laufzeit T des aus Wiederholungen desselben Temperaturzyklus bestehenden Temperierplans aus den Zeitintervallen Ats_heat des Aufheizens und den Haltezeiten Tsjieat auf dieser höheren Temperaturstufe sowie aus den Zeitintervallen Ats-COoi des Abkühlens und den Haltezeiten Ts-Cooi auf dieser niedrigen Temperaturstufe:
Dabei ist rH die Temperaturänderungsgeschwindigkeit (Heizrate), um den Temperierblock um eine Temperaturdifferenz As-heat aufzuheizen, und rc ist die Temperaturänderungsgeschwindigkeit (Kühlrate), um den Temperierblock um eine Temperaturdifferenz As-Cooi abzukühlen.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung bezeichnen, falls nicht anders beschrieben, die Begriffe Heizrate, Kühlrate und Temperaturänderungsgeschwindigkeit jeweils die effektive Heizrate, die effektive Kühlrate und die effektive Temperaturänderungsgeschwindigkeit, und nicht etwa beim Temperaturwechsel kurzfristig vorliegende Extremwerte. Bei den meisten kommerziell erhältlichen Thermocyclern stehen die effektive Heizrate und die effektive Kühlrate in einem etwa konstanten Verhältnis. Dieses lässt sich für bekannte Thermocycler einfach ermitteln und als Tabelle speichern. Diese Tabelle kann im erfindungsgemäßen Thermocycler bzw. Verfahren in einer Datenspeichereinrichtung abgespeichert sein. Die Heizrate ist meist höher als die Kühlrate. Dieses Verhältnis lässt mit der Angabe rH = 2*rc in vielen Fällen für Thermocycler ausreichend genau annähern. Dann lässt sich die effektive Kühlrate bzw. effektive Heizrate aus der Laufzeit wie folgt berechnen:
Diese oder eine im Ergebnis vergleichbare Berechnung, insbesondere die Berechnung der eingerahmten Kühlrate und der Heizrate, wird vorzugsweise von einem Auswertungsprogramm durchgeführt, das auf einem Computer ausführbar ist bzw. auf der Datenverarbeitungseinrichtung eines erfindungsgemäßen Thermocyclers. Die Temperaturänderungsgeschwindigkeiten werden insbesondere unter der Annahme eines mittleren Einschwingverhaltens (Standard) ermittelt. Dies ist exemplarisch in Fig. 2d dargestellt. Dies wirkt sich auf die Eingangsgrößen Asjeat , As cool T s_heat und Ts cooi (für alle s) aus. Es kann annähernd angenommen werden, dass in den Zeitintervallen des Aufheizens und des Abkühlens jeweils eine konstante Zeitspanne
(Einschwingzeitperiode) enthalten ist, die das Einschwingen des Regelkreises auf die jeweilige Höhe der Temperaturstufe berücksichtigt. Die Einschwingzeitperiode ist durch den Zeitraum zwischen dem Vorliegen der konstanten Temperaturänderungsgeschwindigkeit und dem Vorliegen einer einzustellenden Temperaturstufe bestimmt. Alternativ kann die Einschwingzeitperiode für bestimmte kommerzielle Thermocycler auch ermittelt werden und in einer Tabelle abgespeichert werden. Zudem kann eine Tabelle eine Vorauswahl aus einer begrenzten Auswahl an typischen Regelungsmodi enthalten. Die Tabelle kann im erfindungsgemäßen Thermocycler bzw. Verfahren in einer Datenspeichereinrichtung abgespeichert sein. Alternativ oder zusätzlich kann der erfindungsgemäße Thermocycler bzw. Verfahren dazu eingerichtet sein, dass der Benutzer -insbesondere durch Eingabe über eine Benutzerschnittstelleneinrichtung des Thermocyclers und eine so erfolgende Dateneingabe - den konstanten Wert der Einschwingzeitperiode als Variable ändert. Der Benutzer kann somit über eine Veränderung des Einschwingverhaltens das Ergebnis einfach korrigieren, sollte bei dem Verfahren die Ausbeute nicht stimmen.
Eine für das kontrollierte Einschwingen optimierte Temperaturregelung des Temperierblocks eines Thermocyclers ist grundsätzlich bekannt. Das Einschwingen auf die gewünschte Solltemperatur einer Temperaturstufe des Temperaturzyklus verwendet im Falle des Heizens ein Überschwingen (englisch: overshoot) der im Temperierblock angelegten Temperatur auf einen maximalen Temperaturwert, der über dem einzustellenden Sollwert liegt, gefolgt von einem Unterschwingen auf einen Temperturwert unterhalb des Sollwerts, um dann wieder auf einen geringeren Temperaturwert oberhalb des Sollwerts zu wechseln u.s.w., bis der Sollwert erreicht ist. Das Einschwingen lässt sich dann charakterisieren durch die Temperaturdifferenz der maximalen Temperatur des Überschwingens (beim Kühlen: der minimalen Temperatur des Unterschwingens) und der Dauer des Überschwingens bis zum Erreichen der Solltemperatur. Bei einem schnellen Einschwingen sind diese Temperaturdifferenz und die Dauer jeweils gering. Man kann dem Benutzer insbesondere eine Vorauswahl an einer begrenzten Anzahl von Einschwingmodi zur Auswahl vorgeben. Jeder solche Einschwingmodus kann durch bestimmte Werte für die genannte Temperaturdifferenz und Dauer, jeweils fürs Heizen und Kühlen, charakterisiert sein, also insbesondere durch jeweils zwei Wertepaare: Modus_x (Temperaturdifferenz_x , Dauer_x)Heizen, (Temperaturdifferenz_x , Dauer_x)Kühien· Solche Modi kann man dem Anwender per Listenauswahl per Display anbieten, beispielsweise unter der Kennzeichnung „Fast“, „Intermediate“, „Standard“, „Safe“, wie dies im Ausführungsbeispiel der Figur 2d vorgesehen ist. Details zur Umsetzung solcher Temperaturregelungen unter Verwendung von„overshoot“ sind beispielsweise bekannt aus EP 0 488 769 A2, dort beschrieben als„controlled overshoot algorithm“. Die Temperaturregelung kann ferner erfolgen, indem zusätzlich die Wirkung der Temperaturregelung auf die Temperatur der flüssigen Probe beobachtet wird, die im Gefäß enthalten ist, das in den Thermoblock des Thermocyclers eingesetzt ist, wie beispielsweise bekannt aus EP 1 452 608 B1 .
Das erfindungsgemäße Verfahren und/oder der erfindungsgemäße Thermocycler kann so eingerichtet sein, dass vom Benutzer -insbesondere über eine Benutzerschnittstelleneinrichtung des Thermocyclers- ein bestimmter kommerzieller Thermocycler TCX auswählbar ist, z.B. über eine Listenauswahl, die an einem Display bzw. Touchscreen der Benutzerschnittstelleneinrichtung angezeigt und bedient werden kann. Der Thermocycler bzw. das Verfahren verfügt dann über die Zusatzinformation, dass die vom Benutzer angegebene Laufzeit T die Durchführung des Temperierplans auf dem Thermocycler des Typs TCX betrifft. Da das erfindungsgemäße Verfahren und/oder der erfindungsgemäße Thermocycler auf die Tabellen zugreifen kann, in denen in Abhängigkeit von TCX das Verhältnis rH / rc bzw. die Einschwingzeit abgespeichert ist, kann die Berechnung der Temperaturänderungsgeschwindigkeiten nach der durch den Benutzer vorgenommenen Auswahl von TCX automatisch erfolgen.
Erfindungsgemäß dient das Verfahren zur Bestimmung mindestens einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit für die Steuerung der Temperiervorrichtung eines Thermocyclers, wobei die Steuerung einen Proben aufnehmenden Thermoblock des Thermocyclers zur Durchführung von Polymerasekettenraktionen in diesen Proben gemäß eines Temperierplans temperiert, während dem zwischen Temperaturstufen gewechselt wird, indem die Temperatur mit einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit geändert wird, aufweisend die Schritte:
- Bereitstellen von Temperierplandaten, die die Haltezeit und die Temperatur mindestens einer Temperaturstufe des Temperierplans bestimmen;
- Bereitstellen von Laufzeitdaten, welche die Laufzeit bestimmen, die zur Ausfüh rung des Temperierplans auf einem Thermocycler benötigt wird, - Ermittlung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindigkeit durch ein die Temperieplandaten und die Laufzeitdaten verwendendes Auswer tungsprogramm;
- Bereitstellen der mindestens einen, zuvor ermittelten, Temperaturänderungsge schwindigkeit für die Steuerung der Temperiervorrichtung des Thermocyclers in Abhängigkeit von dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindigkeit.
Vorzugsweise bestimmen die Temperierplandaten mindestens eine erste Haltezeit und eine erste Temperatur einer ersten Temperaturstufe und mindestens eine zweite Haltezeit und eine zweite Temperatur einer zweiten Temperaturstufe des Temperierplans. Typischerweise weist ein Zyklus des Temperierplans auch drei Temperaturstufen auf, wenn es sich um eine PCR handelt, so dass die Temperierplandaten auch eine dritte Haltezeit und eine dritte Temperatur der dritten Temperaturstufe bestimmen. Die erste Temperatur wird als höher angenommen als die zweite Temperatur, wobei gemäß dem Temperierplan zwischen Temperaturstufen gewechselt wird, indem ausgehend von der ersten Temperatur mit einer ersten Temperaturänderungsgeschwindigkeit (Kühlgeschwindigkeit) gekühlt wird und ausgehend von der zweiten Temperatur mit einer zweiten Temperaturänderungsgeschwindigkeit (Heizgeschwindigkeit) geheizt wird.
Durch das Auswertungsprogramm wird vorzugsweise aus den Temperierplandaten und den Laufzeitdaten die mindestens eine erste Temperaturänderungsgeschwindigkeit er mittelt, die als Kühlgeschwindigkeit zur Einstellung der zweiten Temperaturstufe verwendet wird, und mindestens eine zweite Temperaturänderungsgeschwindigkeit ermittelt wird, die als Heizgeschwindigkeit zur Einstellung der ersten Temperaturstufe verwendet wird. Diese mindestens eine Kühlgeschwindigkeit und mindestens eine Heizgeschwindigkeit werden vorzugsweise für die Steuerung der Temperiervorrichtung des Thermocyclers bereitgestellt.
Während eines Zyklus des Temperierplans existiert insbesondere mindestens ein Zeitintervall, während dem mindestens eine konstante Temperaturänderungsgeschwindigkeit angewandt wird und das auch eine Einschwingzeitperiode enthalten kann, die durch den Zeitraum zwischen dem Vorliegen der konstanten Temperaturänderungsgeschwindigkeit und dem Vorliegen einer einzustellenden Temperaturstufe bestimmt sein kann, wobei während diesem Zeitraum durch die Steuerung der Temperiervorrichtung des Thermocyclers ein Einschwingvorgang durchgeführt wird, der Bestandteil der Temperaturregelung eines Thermocyclers ist, wobei das Verfahren den Schritt aufweist:
- Bereitstellen von Einschwingdaten, die Informationen über mindestens eine Einschwingzeitperiode enthalten, wobei bei der Ermittlung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindigkeit durch das Auswertungsprogramms insbesondere auch die Einschwingdaten verwendet werden.
Vorzugsweise beinhaltet das Verfahren den Schritt:
- Bereitstellen dieser Einschwingdaten durch Eingabe eines Benutzers an einer Benutzerschnittstelleneinrichtung einer Datenverarbeitungseinrichung, mittels der das Auswertungsprogramm ausgeführt wird.
Die Laufzeit kann zudem auch ein Latenzintervall beinhaltet, während dem zu Beginn eines Temperierplans zunächst ein beheizbarer Deckel, der den die Proben enthaltenden Temperierblock des Thermocycler während der Durchführung der Polymerasekettenreaktion abdeckt, auf eine Solltemperatur eingestellt wird, wobei die Laufzeitdaten auch die Information über dieses Latenzintervall beinhalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient vorzugsweise der Steuerung der Temperiervorrichtung eines Thermocyclers, wobei das Verfahren der Steuerung der Temperiervorrichtung vorzugsweise ein Verfahren zur Ermittlung mindestens einer Temperaturänderungsgeschwindigleit aus Laufzeitdaten und Temperierplandaten enthält. Der Thermocycler weist dabei die Temperiervorrichtung zum Temperieren eines die Proben aufnehmenden Thermoblocks zur Durchführung von Polymerasekettenraktionen in diesen Proben gemäß des im erfindungsgemäßen Verfahren genannte Temperierplans auf, und weist eine elektronische Steuerungseinrichtung auf, die zur Steuerung der Temperiervorrichtung mittels Steuerungsparameter eingerichtet ist. Dabei weist das Verfahren der Steuerung der Temperiervorrichtung eines Thermocyclers die Schritte des Verfahrens zur Ermittlung mindestens einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit aus Laufzeitdaten und Temperierplandaten und die folgenden Schritte auf:
- Verwenden der mindestens einen, zuvor ermittelten, mindestens einen Tempe raturänderungsgeschwindigkeit zur Bestimmung von Steuerungsparametern, welche diese mindestens eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit beinhalten und welche einen dem Temperierplan entsprechenden Temperiersteuerungsplan bestimmen;
- Steuern der Temperiervorrichtung mittels der Steuerungsparameter und der elektronischen Steuerungseinrichtung, um diesen Temperiersteuerungsplan unter Verwendung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindigkeit auszuführen.
Das Verfahren zur Steuerung der Temperiervorrichtung ist insbesondere ein Verfahren zur Steuerung eines ersten Thermocyclers durch die Simulation des Temperierverhaltens eines zweiten Thermocyclers, wobei das Verfahren zur Steuerung der Temperiervorrichtung das Verfahren zur Ermittlung mindestens einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit aus Temperierplandaten und Laufzeitdaten beinhaltet, die das Temperierverhaltens des zweiten Thermocyclers charakterisieren. Dabei ist insbesondere der erste Thermocycler mit einer ersten maximalen Temperaturänderungsgeschwindigkeit betreibbar, die eine Kühlgeschwindigkeit oder eine Heizgeschwindigkeit ist, und der zweite Thermocycler ist insbesondere mit einer zweiten maximalen Temperaturänderungsgeschwindigkeit betreibbar, die eine Kühlgeschwindigkeit oder eine Heizgeschwindigkeit ist, wobei die erste maximale Temperaturänderungsgeschwindigkeit größer ist oder gleich ist der zweiten maximalen Temperaturänderungsgeschwindigkeit. Kurz gesagt, temperiert der erste Thermocycler vorzugsweise schneller als der zweite Thermocycler. Beispiel für einen solchen Thermocycler, dessen maximale effektive Heiz- und Kühlrate größer sind als die meisten maximalen effektiven Heiz- und Kühlraten anderer kommerziell erhältlicher Thermocycler, ist der Mastercycler® X50 der Eppendorf AG, Hamburg, Deutschland. Der Mastercycler® X50 heizt mit maximal 10 °C/s und kühlt mit maximal 5 °C/s.
Dabei weist der erste Thermocycler die Temperiervorrichtung zum Temperieren eines die Proben aufnehmenden Thermoblocks zur Durchführung von Polymerasekettenraktionen in diesen Proben gemäß des im Verfahren zur Ermittlung mindestens einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit definierten Temperierplans auf, und eine elektronische Steuerungseinrichtung, die zur Steuerung der Temperiervorrichtung eingerichtet ist. Das Verfahren zur Steuerung der Temperiervorrichtung weist insbesondere die Schritte des Verfahrens zur Ermittlung mindestens einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit aus Temperierplandaten und Laufzeitdaten und die folgenden Schritte auf:
- Verwenden der mindestens einen, zuvor ermittelten, mindestens einen Tempe raturänderungsgeschwindigkeit zur Bestimmung von Steuerungsparametern, welche diese mindestens eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit beinhalten und welche einen dem Temperierplan entsprechenden Temperiersteuerungsplan bestimmen;
- Steuern der Temperiervorrichtung mittels der Steuerungsparameter und der elektronischen Steuerungseinrichtung, um diesen Temperiersteuerungsplan un-ter Verwendung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindigkeit auszuführen.
Dabei ist die mindestens eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit insbesondere kleiner als die erste maximale Temperaturänderungsgeschwindigkeit.
Die Erfindung betrifft einen Thermocycler, insbesondere zur Durchführung von Polymerasekettenraktionen in Laborproben, aufweisend:
- eine Temperiervorrichtung zum Temperieren eines die Proben aufnehmenden Thermoblocks gemäß eines Temperierplans, während dem zwischen Tempera turstufen gewechselt wird, indem die Temperatur am Thermoblock mit einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit geändert wird; - eine elektronische Steuerungseinrichtung, die eine Datenverarbeitungseinrichtung aufweist und die zur Steuerung der Temperiervorrichtung eingerichtet ist, um die folgenden Schritte durchzuführen:
• Verwenden von Temperierplandaten, die den Temperierplan bestimmen, und von Laufzeitdaten, die die Laufzeit des Temperierplans bestimmen, und Verwenden der mindestens einen, zuvor, insbesondere gemäß des Verfahrens zur Ermittlung mindestens einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit aus Temperierplandaten und Laufzeitdaten, ermittelten, mindestens einen Temperaturänderungsge schwindigkeit zur Bestimmung von Steuerungsparametern, welche diese mindes tens eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit beinhalten und welche einen dem Temperierplan entsprechenden Temperiersteuerungsplan bestimmen;
• Steuern der Temperiervorrichtung mittels der Steuerungsparameter und der elekt ronischen Steuerungseinrichtung, um diesen Temperiersteuerungsplan unter Verwendung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindigkeit auszuführen.
Die elektronische Steuerungseinrichtung des Thermocyclers ist insbesondere zur Durchführung des Verfahrens zur Ermittlung mindestens einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit aus Temperierplandaten und Laufzeitdaten eingerichtet, wobei die elektronische Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, mittels der Datenverarbeitungseinrichtung der elektronischen Steuerungseinrichtung ein Auswertungsprogramm auszuführen, und die zur Ausführung folgender Schritte eingerichtet ist:
- Erfassen von Temperierplandaten, welche die die Haltezeit und die Temperatur mindestens einer Temperaturstufe des Temperierplans bestimmen;
- Erfassen von Laufzeitdaten, welche die Laufzeit bestimmen, die zur Ausführung des Temperierplans auf einem Thermocycler benötigt wird,
- Ermittlung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindigkeit mittels des die Temperieplandaten und die Laufzeitdaten verwendenden Auswertungsprogramms; - Verwenden der mindestens einen, durch das Auswertungsprogramm ermittelten Temperaturänderungsgeschwindigkeit für die Steuerung der Temperiervorrichtung des Thermocyclers in Abhängigkeit von dieser mindestens einen Tem peraturänderungsgeschwindigkeit.
Die Datenverarbeitungseinrichtung der elektronischen Steuerungseinrichtung weist vorzugsweise eine Schnittstelleneinrichtung auf, über die eine Datenverbindung mit einer externen Datenverarbeitungseinrichtung herstellbar ist, wobei insbesondere auf dieser externen Datenverarbeitungseinrichtung das Verfahren zur Ermittlung mindestens einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit aus Temperierplandaten und Laufzeitdaten durchgeführt wurde, um die mindestens eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit bereitzustellen, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung der elektronischen Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, diese mindestens eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit, insbesondere auch die Temperierplandaten und/oder die Laufzeitdaten, über die Datenverbindung zu empfangen.
Vorzugsweise weist der Thermocycler eine Benutzerschnittstelleneinrichtung auf, wobei die elektronische Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die von einem Benutzer über die Benutzerschnittstelleneinrichtung eingegebenen Temperierplandaten zu erfassen, und die von einem Benutzer über die Benutzerschnittstelleneinrichtung eingegebenen Laufzeitdaten zu erfassen.
Die Erfindung betriff zudem einen Programmcode, der die nachfolgenden Schritte ausführt, wenn er mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere der Datenverarbeitungseinrichtung einer elektronischen Steuerungseinrichtung eines Thermocyclers, ausgeführt wird:
- Erfassen von Temperierplandaten, die insbesondere von einem Benutzer über eine mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbundenen Benutzerschnittstelleneinrichtung, die insbesondere ein Teil des Thermocyclers ist, eingegeben werden und welche die die Haltezeit und die Temperatur mindestens einer Temperaturstufe des Temperierplans bestimmen; - Erfassen von Laufzeitdaten, die insbesondere von einem Benutzer über eine mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbundenen Benutzerschnittstelleneinrichtung, die insbesondere ein Teil des Thermocyclers ist, eingegeben werden und welche die Laufzeit bestimmen, die zur Ausführung des Temperierplans auf einem Thermocycler verwendet wird,
- Ermittlung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindigkeit mittels des die Temperierplandaten und die Laufzeitdaten verwendenden Auswertungsprogramms, das insbesondere von der Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird;
- Bereitstellen der mindestens einen, durch das Auswertungsprogramm ermittelten Temperaturänderungsgeschwindigkeit für die Steuerung der Temperiervorrichtung des Thermocyclers in Abhängigkeit von dieser mindestens einen Tem peraturänderungsgeschwindigkeit;
- Verwenden der mindestens einen, zuvor ermittelten, mindestens einen Tempe raturänderungsgeschwindigkeit zur Bestimmung von Steuerungsparametern, welche diese mindestens eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit beinhalten und welche einen Temperiersteuerungsplan bestimmen;
- Steuern der Temperiervorrichtung mittels der Steuerungsparameter und der elektronischen Steuerungseinrichtung, um diesen Temperiersteuerungsplan unter Verwendung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindigkeit auszuführen.
Die Erfindung bertrifft auch die Verwendung des Verfahrens zur Ermittlung mindestens einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit aus Temperierplandaten und Laufzeitdaten zur Steuerung der Temperiervorrichtung eines ersten Thermocyclers durch die Simulation des Temperierverhaltens eines zweiten Thermocyclers. Diese Simulation hilft dem Anwender bei der Migration vom älteren, leistungsschwächeren zweiten Thermocycler auf den leistungsstärkeren ersten Thermocycler.
Ein Thermocycler ist ein Gerät, das in der Lage ist, die Temperatur mindestens einer Probe zeitlich nacheinander auf eine vorbestimmte Temperatur einzustellen und für eine vorgegebene Haltezeit auf dieser Temperaturstufe zu halten. Der Ablauf dieser Temperatursteuerung ist zyklisch. Das heißt ein vorbestimmter Temperaturzyklus, also eine Abfolge von mindestens zwei Temperaturstufen, wird wiederholt durchgeführt. Dieses Verfahren dient insbesondere der Durchführung einer Polymerase-Kettenreaktion (PCR).
Ein Thermocycler, insbesondere die Behandlungseinrichtung des Thermocyclers, weist vorzugsweise einen Thermoblock auf. Ein Thermoblock ist ein Probenhalter aus einem wärmeleitenden Material, meistens ein metallhaltiges Material oder ein Metall, insbesondere Aluminium oder Silber. Der Probenhalter weist eine Kontaktierseite auf, die durch mindestens eine Heiz-/Kühleinrichtung des Thermocyclers, insbesondere mindestens ein Peltierelement, vorzugsweise mehrere, insbesondere sechs Peltierelemente, kontaktiert wird.
Der Thermocycler, insbesondere die Behandlungseinrichtung des Thermocyclers, weist eine Regeleinrichtung mit mindestens einem Regelkreis auf, dem als Stellglied die mindestens eine Heiz-/Kühleinrichtung und als Messglied mindestens eine Temperaturmesseinrichtung zugeordnet sind. Mittels der Regeleinrichtung wird die Temperatur einer Temperaturstufe geregelt. Ein Kühlkörper des Thermocyclers dient zur Kühlung von Abschnitten des Thermocyclers, insbesondere der Kühlung der Peltierelemente.
Der Thermocycler, insbesondere die Behandlungseinrichtung des Thermocyclers, kann weitere Heiz- und/oder Kühlelemente aufweisen. Vorzugsweise weist der Thermocycler, insbesondere die Behandlungseinrichtung des Thermocyclers, eine
Zeitgebereinrichtung auf, mit der zeitliche Parameter der Einstellung des Temperaturzyklus steuerbar sind. Die gerätegesteuerte Behandlung der mindestens einen Laborprobe entspricht bei einem Thermocycler einer Temperaturzyklusbehandlung, der die mindestens eine Probe unterzogen wird. Mögliche Parameter, insbesondere Programmparameter, insbesondere Nutzerparameter, die zur Beeinflussung einer Temperaturzyklusbehandlung in einem Temperierplan verwendet werden, definieren insbesondere die Temperatur einer Temperaturstufe, die Haltezeit einer Temperaturstufe, die Steuerung weiterer Heiz- und/oder Kühlelemente, und/oder die Anzahl von Temperaturstufen oder Zyklen, und/oder mindestens einen Ablaufparameter, der den Ablauf, insbesondere die Reihenfolge, eines aus mehreren Schritten bestehenden Temperaturkontrollprogramms beeinflusst oder definiert.
Der Thermocycler weist insbesondere eine elektronische Steuereinrichtung auf. Eine Steuereinrichtung weist im Rahmen der vorliegenden Erfindung generell insbesondere eine Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere eine Recheneinheit (CPU) zum Verarbeiten von Daten und/oder einen Mikroprozessor auf oder ist eine Datenverarbeitungseinrichtung. Die Steuereinrichtung bzw. eine Recheneinheit der Steuereinrichtung eines Thermocyclers ist vorzugsweise auch zum programmbasierten Steuern des Temperierens des Thermoblocks eingerichtet.
Die Datenverarbeitungseinrichtung weist vorzugsweise eine Recheneinheit auf, insbesondere eine CPU, ferner vorzugsweise mindestens eine Datenspeichereinrichtung, insbesondere zur flüchtigen und/oder dauerhaften Speicherung von Daten. Die Datenverarbeitungseinrichtung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, über eine Schnittstelleneinrichtung eine Datenverbindung zu einem externen Computer oder Laborgerät, insbesondere einem Thermocycler, herzustellen.
Die Verwendung eines Thermocyclers zur zyklischen Temperierung von Laborproben, insbesondere zur Durchführung einer PCR in diesen Laborproben, ist eine gerätegesteuerte Behandlung, also insbesondere eine zumindest teilautomatisierte Behandlung. Bei einer teilautomatisierten Behandlung ist es insbesondere möglich, dass die Behandlung so durchgeführt wird, dass nach dem Starten der Behandlung und vor dem Beenden der Behandlung mindestens eine Benutzereingabe erfolgt, mit der der Benutzer die laufende Behandlung beeinflussen kann, insbesondere indem er z.B. eine über eine Benutzerschnittstelleneinrichtung des Thermocyclers erfolgende automatische Abfrage beantwortet, insbesondere eine Eingabe bestätigt oder verneint oder andere Eingaben vornimmt. Bei der teilautomatisierten Behandlung ist es insbesondere möglich, dass die Behandlung mehrere Behandlungsschritte aufweist, die insbesondere zeitlich nacheinander automatisch durchgeführt werden, und mindestens einen Behandlungsschritt aufweist, der eine, insbesondere über eine Benutzerschnittstelleneinrichtung erfolgende, Benutzereingabe erfordert. Beispiele für derartige Nutzereingaben an einem Thermocycler sind hier die Eingabe von Temperierplandaten, die Eingabe der Laufzeit, und/oder optional die Eingabe bzw. Auswahl eines der eingegebenen Laufzeit zugeordneten Thermocyclers TCX.
Die gerätegesteuerte Behandlung ist vorzugsweise eine programmgesteuerte Behandlung, also eine durch ein Programm gesteuerte Behandlung. Unter einer programmgesteuerten Behandlung einer Probe ist zu verstehen, dass der Vorgang der Behandlung im Wesentlichen durch Abarbeiten einer Mehrzahl oder Vielzahl von Programmschritten erfolgt. Vorzugsweise erfolgt die programmgesteuerte Behandlung unter Verwendung mindestens eines Programmparameters, insbesondere mindestens eines vom Benutzer gewählten Programmparameters. Ein von einem Benutzer gewählter Parameter wird auch als Nutzerparameter bezeichnet. Typische Nutzerparameter bei einem Thermocycler bestimmen den Temperierplan, insbesondere die Höhe und Haltezeit der Temperaturstufen eines Temperierzyklus, die Gesamtzahl der Zyklen, sowie im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch die Laufzeit des Temperierplans, die dem Nutzer aus früheren Thermocycler-Anwendungen desselben Temperierplans bekannt ist. Die programmgesteuerte Behandlung erfolgt vorzugsweise mithilfe einer digitalen Datenverarbeitungseinrichtung, die insbesondere Bestandteil der Steuereinrichtung des Laborgeräts sein kann. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann mindestens einen Prozessor, d.h. eine CPU aufweisen, und/oder mindestens einen Mikroprozessor aufweisen. Die programmgesteuerte Behandlung wird vorzugsweise entsprechend den Vorgaben eines Programms gesteuert und/oder durchgeführt, insbesondere eines Steuerprogramms. Insbesondere ist bei einer programmgesteuerten Behandlung zumindest nach Erfassung der benutzerseitig erforderlichen Programmparameter im Wesentlichen keine Benutzertätigkeit erforderlich.
Unter einem Programmparameter wird eine Variable verstanden, die innerhalb eines Programms oder Unterprogramms, für mindestens eine Durchführung (Aufruf) des Pro gramms oder Unterprogramms gültig, in vorbestimmter Weise eingestellt werden kann. Der Programmparameter wird, z.B. vom Benutzer, festgelegt und steuert das Programm oder Unterprogramm und bewirkt eine Datenausgabe in Abhängigkeit von diesem Pro grammparameter. Insbesondere beeinflusst und/oder steuert der Programmparameter und/oder steuern die vom Programm ausgegebenen Daten die Steuerung des Geräts, insbesondere die Steuerung der Behandlung mittels der mindestens einen Behand lungseinrichtung.
Ein Programmparameter kann ein benutzerseitig erforderlicher Programmparameter sein. Ein benutzerseitig erforderlicher Programmparameter zeichnet sich dadurch aus, dass er für die Ausführung einer Behandlung erforderlich ist. Andere Programmparame ter, die nicht benutzerseitig erforderlich sind, können aus den benutzerseitig erforderli chen Programmparametern abgeleitet werden oder anderweitig verfügbar gemacht wer den, insbesondere wahlweise vom Benutzer eingestellt werden. Die Einstellung eines Programmparameters durch einen Benutzer erfolgt insbesondere durch Anzeige einer Auswahl von möglichen vorgegebenen Werten aus einer im Laborgerät gespeicherten Liste von vorgegebenen Werten, wobei der Benutzer aus dieser Liste den gewünschten Parameter auswählt und somit einstellt. Dies gilt beispielsweise für die Auswahl eines Thermocyclers TCx, der vom Benutzer einer bekannten Laufzeit eines Temperierplans zugeordnet wird. Es ist auch möglich, dass dieser Programmparameter eingestellt wird, indem der Benutzer den Wert eingibt, indem er z.B. über einen Ziffernblock eine Zahl eingibt, die dem gewünschten Wert entspricht oder indem der Benutzer einen Wert kon tinuierlich oder in Inkrementen erhöht bzw. erniedrigt, bis dieser dem gewünschten Wert entspricht, und den Wert so einstellt. Andere Formen der Eingabe, z.B. durch Sprachsteuerung und/oder Gestensteuerung sind denkbar.
Unter einem Programm wird insbesondere ein Computerprogramm verstanden. Ein Pro gramm ist eine Folge von Anweisungen, insbesondere bestehend aus Deklarationen und Instruktionen, um auf einer digitalen Datenverarbeitungsanlage eine bestimmte Funktio nalität, Aufgaben- oder Problemstellung bearbeiten und/oder lösen zu können. Ein Pro gramm liegt in der Regel als Software vor, die mit einer digitalen Datenverarbeitungsan lage verwendet wird. Das Programm kann insbesondere als Firmware vorliegen, im Fall der vorliegenden Erfindung insbesondere als Firmware der Steuereinrichtung des Labor geräts. Das Programm liegt meist auf einem Datenträger als ausführbare Programmda tei, häufig im sogenannten Maschinencode vor, die zur Ausführung in den Arbeitsspei cher des Rechners der digitalen Datenverarbeitungsanlage geladen wird. Das Programm wird als Abfolge von Maschinen-, d. h. Prozessorbefehlen von dem/den Prozessoren des Computers verarbeitet und damit ausgeführt. Unter ,Computerprogramm‘ wird insbeson dere auch der Quelltext des Programms verstanden, aus dem im Verlauf der Steuerung des Laborgerätes der ausführbare Code entstehen kann.
Unter einem Steuerprogramm wird ein ausführbares Computerprogramm verstanden, das vorzugsweise die gewünschte Behandlung der mindestens einen Probe steuert und/oder durchführt, insbesondere in Abhängigkeit von mindestens einem Programmpa rameter. Dieser Programmparameter kann ein vom Benutzer beeinflusster und/oder ein gestellter Programmparameter sein. Die Behandlung kann insbesondere gesteuert wer den, indem die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von den Programmparametern einen oder mehrere Steuerparameter erzeugt, mittels derer die mindestens eine Behandlungs einrichtung gesteuert wird. Vorzugsweise weist das Laborgerät ein Betriebssystem auf, das ein Steuerprogramm sein kann oder aufweisen kann. Das Steuerprogramm kann insbesondere ein Betriebssystem des Laborgeräts bezeichnen oder einen Bestandteil des Betriebssystems. Das Betriebssystem steuert die Behandlung und weitere Betriebs funktionen des Laborgeräts. Das Steuerprogramm kann durch Steuerparameter be stimmbar sein, die von der Steuereinrichtung aus Programmparametern bzw. Nutzerpa rametern abgeleitet sein können.
Das Steuerprogramm kann insbesondere mit der Benutzerschnittstelleneinrichtung sig nalverbunden sein, und/oder kann die Benutzerschnittstelleneinrichtung steuern. Die Steuereinrichtung der Benutzerschnittstelleneinrichtung kann in die Steuereinrichtung des Laborgeräts integriert sein, oder kann getrennt von dieser Steuereinrichtung ausge bildet sein. Die Steuereinrichtung der Benutzerschnittstelleneinrichtung kann in die Steu erung des Laborgeräts integriert sein, kann vom Steuerprogramm steuerbar sein und/oder kann insbesondere in das Steuerungsprogramm integriert sein. Das Steuerpro gramm kann weitere vorzugsweise vorgesehene Funktionen des Laborgeräts steuern, zum Beispiel eine Energiesparfunktion des Laborgeräts oder eine Kommunikationsfunk tion zur Kommunikation mit externen Datenverarbeitungseinrichtungen, die insbesondere separat zum Laborgerät vorgesehen sind und insbesondere nicht ein Bestandteil des Laborgeräts sind. Der Thermoblock des Thermocyclers weist insbesondere eine Vielzahl von Aufnahmen für Probenbehältnisse auf. Die Steuereinrichtung des Thermocyclers kann dazu eingerichtet sein, eine Information in Form von Probenbehältnisdaten zu erfassen, die mit der Laufzeit und dem Temperierplan assoziiert sind. Es ist beispielsweise möglich, dass der Benutzer auf einem älteren Thermocycler TCx eine thermozyklisch gesteuerte Reaktion, insbesondere PCR, durchgeführt hat, während eine bestimmte Anzahl von Probenbehältnissen eines bestimmten Typs mit Laborproben bestimmter Anzahl und eines bestimmten Volumens im Thermoblock des Thermocyclers TCx angeordnet waren. Das Auswertungsprogramm kann dazu eingerichtet sein, solche Probenbehältnisdaten, insbesondere die Anzahl von Probenbehältnissen, der Typ der (des) Probenbehältnisse(s), Anzahl/Volumen der Laborproben, bei der Bestimmung der mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindigkeit aus den Laufzeitdaten und den Temperierplandaten zu berücksichtigen.
Ein Probenbehältnis kann ein Einzelbehältnis sein, in dem nur eine einzige Probe enthal ten ist, oder kann ein Mehrfachbehältnis sein, in dem mehrere Einzelbehältnisse mitei nander verbunden angeordnet sind.
Ein Einzelbehältnis kann ein offenes Behältnis oder ein verschliessbares Behältnis sein. Bei einem verschliessbaren Behältnis kann ein Deckelelement, insbesondere eine Ver schlusskappe, vorgesehen sein. Das Deckelelement kann fest mit dem Behältnis ver bunden sein, z.B. als Klappdeckel oder Klappverschlusskappe, oder kann als separate Komponent verwendet werden.
Vorzugsweise sind bei einem Mehrfachbehältnis die mehreren Einzelbehältnisse in festen Positionen zueinander angeordnet, insbesondere entsprechend den Kreuzungspunkten eines Gittermusters angeordnet. Die vereinfacht die automatisierte Ansteuerung der Positionen und insbesondere die individuellen Adressierung von Proben. Ein Mehrfach-behältnis kann als Plattenelement ausgebildet sein, bei dem die Einzelbehältnisse so verbunden sind, dass sie eine plattenförmige Anordnung bilden. Die Einzelbehältnisse können als Vertiefungen in einer Platte ausgebildet sein oder können über Stegelemente miteinander verbunden sein. Das Plattenelement kann ein Rahmenelement aufweisen, in dem die Einzelbehältnisse gehalten werden. Diese Verbindungen von Komponenten können integrale Verbindungen sein, d.h. stoffschlüssige Verbindungen und/oder durch einen gemeinsamen Spritzgussprozess erzeugte Verbindungen sein, oder können kraftschlüssig (englisch„force-fit“) und/oder formschlüssig (englisch„form-fit“) erzeugt sein. Das Plattenelement kann insbesondere eine Mikrotiterplatte sein.
Mehrfachbehältnisse können eine Mehrzahl (von 2 bis 10) Einzelbehältnissen aufweisen. Sie können ferner eine Vielzahl (größer 10) aufweisen, typischer Weise 12, 16, 24, 32, 48, 64, 96, 384, 1536 Einzelbehältnisse. Das Mehrfachbehältnis kann insbesondere eine Mikrotiterplatte sein. Eine Mikrotiterplatte kann gemäß einem oder mehreren Industrie- Standard^) ausgebildet sein, insbesondere der Industrienormen ANSI/SBS 1 -2004, AN- SI/SBS 2-2004, ANSI/SBS 3-2004, ANSI/SBS 4-2004.
Das maximale Probenvolumen, das von einem Proben-behältnis aufnehmbar ist, liegt typischer Weise zwischen 0,01 ml und 100 ml, insbesondere bei 10 - 100 mI, 100 - 500 mI, 0,5 - 5 ml, 5-25 ml, 25-50 ml, 50-100 ml, abhängig vom Typ des gewählten Transportbehältnis oder Probengefäßes.
Das Probenbehältnis besteht vorzugsweise teilweise oder vollständig aus Kunststoff. Es ist vorzugsweise ein Verbrauchsartikel, der typischer Weise nur für eine Behandlung oder eine geringe Zahl von Behandlungsschritten der Probe verwendet wird. Das Probenbehältnis kann aber auch teilweise oder vollständig aus einem anderen Material bestehen.
Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Thermocyclers können insbesondere der Beschreibung eines der erfindungsgemäßen Verfahren entnommen werden. Bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verfahren können insbesondere der Beschreibung der erfindungsgemäßen Thermocycler entnommen werden. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des Thermocyclers lassen sich der Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß den Figuren entnehmen.
Es zeigen:
Fig. 1 a zeigt die perspektivische Vorderansicht eines Thermocyclers gemäß der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 b zeigt die perspektivische Rückansicht des Thermocyclers der Fig. 1 a.
Fig. 2a bis 2e zeigen jeweils Bildschirminhalte, die auf dem Bildschirm des Thermocyclers der Fig. 1 a und 1 b angezeigt werden können.
Fig. 2e zeigt eine Bildschirmeingabemaske, bei der der Benutzer nach Eingabe des Temperierplans die ihm bekannte Laufzeit (runtime) des Temperierplans eingeben kann, aus der der Thermocycler selbständig die Temperaturänderungsgeschwindigkeiten berechnet.
Fig. 3a zeigt exemplarisch einen vom Benutzer definierten Temperierplan, der beim erfindungsgemäßen Thermocycler und Verfahren insbesondere durch Temperierplandaten definiert ist.
Fig. 3b zeigt schematisch einen Temperiersteuerungsplan, der vom erfindungsgemäßen Thermocycler und Verfahren aus der Laufzeit und den Temperierplandaten der Fig. 3a berechnet wird.
Fig . 3c zeigt schematisch den Temperaturverlauf beim Wechsel zwischen zwei Temperaturstufen mit der Kennzeichnung der effektiven Kühlrate als Differenzenquotienten und der maximalen Kühlrate als maximales Differential. Fig. 4 zeigt schematisch den Ablauf eines beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung mindestens einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit aus Temperierplandaten und Laufzeitdaten
Fig. 5 zeigt schematisch den Ablauf eines beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung eines Thermocyclers unter Verwendung der Schritte des Verfahrens zur Ermittlung mindestens einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit aus Temperierplandaten und Laufzeitdaten aus Fig. 3.
Fig. 1 a zeigt die perspektivische Vorderansicht eines Thermocyclers 100 gemäß der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel. Äußerlich ist der Thermocycler 100 gekennzeichnet durch einen Deckelgriff 1 zum Schließen und Öffnen des Heizdeckels, den Heizdeckel 2, die im Heizdeckel befindliche, zur Vermeidung von Kondensation an den Probenbehältnisinnenseiten mit ca. 105°C beheizbare Heizplatte 3, den Aluminium- Thermoblock 4 mit hier 384 Aufnahmen zur Aufnahme von PCR-Gefäßen, insbesondere einer 384er-Mikrotiterplatte, der an seiner Unterseite (nicht sichtbar) hier mit sechs Peltierelementen kontaktiert ist, die die Temperierelemente der Temperiervorrichtung des Thermocyclers zum Heizen und Kühlen des Thermoblocks bilden und die an ihrer Unterseite (nicht sichtbar) von einem Kühlkörper kontaktiert sind, um die Abwärme der Wärmepumpen an die Umgebung abzuführen, eine Netzanschlussbuchse mit Netzschalter 5, eine Anschlussbuchse für Ethernet 6, eine Anschlussbuchse für den Datenaustausch mit einem weiteren Thermocycler 7, einer Klappe 8 zum Abdecken eines USB-Anschlusses, einem als Benutzerschnittstelleneinrichtung dienenden Touchscreen 9, einem Typenschild 10. Alternativ ist ein 96-er Alu- oder Silberblock als Wechselthermoblock verwendbar.
Der Thermocycler 100 weist eine Steuereinrichtung mit programmgesteuertem Mikroprozessor auf (nicht gezeigt) auf, die zur Ausführung der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahren 200 und 300 eingerichtet ist, indem das Steuerungsprogramm des Thermocyclers 100 so prgrammiert ist, diese Schritte ausführen zu können. Die Fig. 3a zeigt einen typischen Temperierplan, der von einem Benutzer am Touchscreen 9 (siehe z.B. Fig. 2a) definiert worden sein kann. Er umfasst die gewünschten (hier: drei) Temperaturstufen 95°C, 65°C, 72°C und deren Flaltezeiten At1 , At2, At3 eines Zyklus, der hier sukzessiv 30-mal („x30“) wiederholt werden soll.
Die Fig. 3b zeigt einen typischen Temperiersteuerungsplan, der hier von der Steuereinrichtung des Thermocyclers aus den Temperierplandaten gemäß Fig. 3a und den vom Benutzer eingegebenen Laufzeitdaten berechnet wurde. Der Temperiersteuerungsplan weist die Zeitintervalle Ats-Cooi, Ats_heati und Ats-heat2 auf. Im Zeitintervall Ats-Cooi wird die von Temperatursensoren der Temperiervorrichtung am Temperaturblock gemessene mittlere Temperatur von 95°C auf 65°C gekühlt, zum Beispiel mit der Kühlrate 1 ,0°C / sec, die der maximalen Kühlrate eines früher verwendeten, älteren Thermocyclers TCx entspricht, der zur Durchführung die vom Benutzer nun eingegebene Laufzeit benötigt hatte. Entsprechend wird im Zeitintervall Ats heati die Temperatur von 65°C auf 72°C erhöht, z.B. mit einer Heizrate von 2,0°C/sec, die der maximalen Heizrate des früher verwendeten, älteren Thermocyclers TCx entspricht, der zur Durchführung die vom Benutzer nun eingegebene Laufzeit benötigt hatte. Im Zeitintervall Ats_heat2 wird die Temperatur von 72°C auf 95°C erhöht, z.B. mit einer Heizrate von 2,0°C/sec, so dass der Zyklus von vorne beginnen kann. Der erfindungsgemäße Thermocycler weist eine größere maximale Heiz- und Kühlrate auf, nämlich 10°C/sec und 5°C/sec, so dass er die berechneten Heiz- und Kühlraten der älteren Geräte problemlos ausführen kann. Auch eine Einschwingzeit gemäß einer Standard-Einschwingregelung ist jeweils im Zeitintervall enthalten. Im Resultat simuliert der erfindungsgemäße Thermocycler das Temperierverhalten des älteren Geräts, so das der Benutzer seine früher durchgeführten Reaktionsprotokolle problemlos reproduzieren kann. Auf diese Weise wird die Migration von einem älteren Gerät auf den erfindungsgemäßen Thermocycler erleichtert.
Figur 4 zeigt das beispielhafte erfindungsgemäße Verfahren 200 zur Bestimmung mindestens einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit für die Steuerung der Temperiervorrichtung eines Thermocyclers durch Berechnung mindestens einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit aus der bekannten Laufzeit eines bekannten Temperierplans. Das Verfahren 200 umfasst hier die folgenden Schritte:
- Bereitstellen von Temperierplandaten, die die Haltezeit und die Temperatur mindestens einer Temperaturstufe des Temperierplans bestimmen; (201 )
- Bereitstellen von Laufzeitdaten, welche die Laufzeit bestimmen, die zur Ausfüh rung des Temperierplans auf einem Thermocycler benötigt wird, (202)
Ermittlung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindigkeit durch ein die Temperieplandaten und die Laufzeitdaten verwendendes Auswer tungsprogramm; (203)
- Bereitstellen der mindestens einen, zuvor ermittelten, Temperaturänderungsge schwindigkeit für die Steuerung der Temperiervorrichtung des Thermocyclers in Abhängigkeit von dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindig keit. (204)
Figur 5 zeigt das beispielhafte erfindungsgemäße Verfahren 300 zur Steuerung der Temperiervorrichtung eines Thermocyclers, wobei der Thermocycler die Temperiervorrichtung zum Temperieren eines die Proben aufnehmenden Thermoblocks zur Durchführung von Polymerasekettenraktionen in diesen Proben gemäß des im Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 definierten Temperierplans aufweist, und eine elektronische Steuerungseinrichtung aufweist, die zur Steuerung der Temperiervorrichtung mittels Steuerungsparameter eingerichtet ist. Das Verfahren 300 umfasst hier die folgenden Schritte:
- Bereitstellen von Temperierplandaten, die die Haltezeit und die Temperatur mindestens einer Temperaturstufe des Temperierplans bestimmen; (201 ) Bereitstellen von Laufzeitdaten, welche die Laufzeit bestimmen, die zur Ausfüh rung des Temperierplans auf einem Thermocycler benötigt wird, (202)
Ermittlung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindigkeit durch ein die Temperieplandaten und die Laufzeitdaten verwendendes Auswer tungsprogramm; (203)
- Bereitstellen der mindestens einen, zuvor ermittelten, Temperaturänderungsge- schwindigkeit für die Steuerung der Temperiervorrichtung des Thermocyclers in Abhängigkeit von dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindig keit. (204) - Verwenden der mindestens einen, zuvor ermittelten, mindestens einen Tempe raturänderungsgeschwindigkeit zur Bestimmung von Steuerungsparametern, welche diese mindestens eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit beinhal ten und welche einen dem Temperierplan entsprechenden Temperiersteue rungsplan bestimmen; (301 )
- Steuern der Temperiervorrichtung mittels der Steuerungsparameter und der elektronischen Steuerungseinrichtung, um diesen Temperiersteuerungsplan un ter Verwendung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindig keit auszuführen. (302)

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren (200) zur Bestimmung mindestens einer Temperaturänderungsge schwindigkeit für die Steuerung der Temperiervorrichtung eines Thermocyclers, wobei die Steuerung einen Proben aufnehmenden Thermoblock des Thermocyc lers zur Durchführung von Polymerasekettenraktionen in diesen Proben gemäß ei nes Temperierplans temperiert, während dem zwischen Temperaturstufen ge wechselt wird, indem die Temperatur mit einer Temperaturänderungsgeschwindig keit geändert wird, aufweisend die Schritte:
- Bereitstellen von Temperierplandaten, die die Haltezeit und die Temperatur mindestens einer Temperaturstufe des Temperierplans bestimmen; (201 ) Bereitstellen von Laufzeitdaten, welche die Laufzeit bestimmen, die zur Ausfüh rung des Temperierplans auf einem Thermocycler benötigt wird, (202)
Ermittlung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindigkeit durch ein die Temperierplandaten und die Laufzeitdaten verwendendes Aus wertungsprogramm; (203)
- Bereitstellen der mindestens einen, zuvor ermittelten, Temperaturänderungsge schwindigkeit für die Steuerung der Temperiervorrichtung des Thermocyclers in Abhängigkeit von dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindig keit. (204)
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei die Temperierplandaten mindestens eine erste Haltezeit und eine erste Temperatur einer ersten Temperaturstufe und mindestens eine zweite Haltezeit und eine zweite Temperatur einer zweiten Temperaturstufe des Temperierplans bestimmen, wobei die erste Temperatur höher ist als die zweite Temperatur, wobei gemäß dem Temperierplan zwischen Temperaturstufen gewech selt wird, indem ausgehend von der ersten Temperatur mit einer ersten Tempera turänderungsgeschwindigkeit (Kühlgeschwindigkeit) gekühlt wird und ausgehend von der zweiten Temperatur mit einer zweiten Temperaturänderungsgeschwindigkeit (Heizgeschwindigkeit) geheizt wird. und wobei durch das Auswertungsprogramm aus den Temperierplandaten und den Laufzeitdaten die mindestens eine erste Temperaturänderungsgeschwindigkeit er mittelt wird, die als Kühlgeschwindigkeit zur Einstellung der zweiten Temperaturstufe verwendet wird, und mindestens eine zweite Temperaturänderungsgeschwindigkeit ermittelt wird, die als Heizgeschwindigkeit zur Einstellung der ersten Temperaturstu fe verwendet wird, wobei diese mindestens eine Kühlgeschwindigkeit und mindestens eine Heizge schwindigkeit für die Steuerung der Temperiervorrichtung des Thermocyclers bereit gestellt werden.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei während eines Zyklus des Temperier plans mindestens ein Zeitintervall existiert, während dem mindestens eine konstante Temperaturänderungsgeschwindigkeit angewandt wird und das eine Einschwing zeitperiode enthält, die durch den Zeitraum zwischen dem Vorliegen der konstanten Temperaturänderungsgeschwindigkeit und dem Vorliegen einer einzustellenden Temperaturstufe bestimmt ist, wobei während diesem Zeitraum durch die Steuerung der Temperiervorrichtung des Thermocyclers ein Einschwingvorgang durchgeführt wird, der Bestandteil der Temperaturregelung eines Thermocyclers ist, aufweisend den Schritt:
- Bereitstellen von Einschwingdaten, die Informationen über mindestens eine Einschwingzeitperiode enthalten, wobei bei der Ermittlung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwin digkeit durch das Auswertungsprogramms auch die Einschwingdaten verwendet werden.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, das den Schritt beinhaltet:
- Bereitstellen dieser Einschwingdaten durch Eingabe eines Benutzers an einer Benutzerschnittstelleneinrichtung einer Datenverarbeitungseinrichung, mittels der das Auswertungsprogramm ausgeführt wird.
5. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Laufzeit ein La tenzintervall beinhaltet, während dem zu Beginn eines Temperierplans zunächst ein beheizbarer Deckel, der den die Proben enthaltenden Temperierblock des Ther- mocycler während der Durchführung der Polymerasekettenreaktion abdeckt, auf ei ne Solltemperatur eingestellt wird, wobei die Laufzeitdaten auch die Information üb- der dieses Latenzintervall beinhalten.
6. Verfahren (300) zur Steuerung der Temperiervorrichtung eines Thermocyclers, wo bei das Verfahren jenes Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 beinhaltet, welches die mindestens eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit ermittelt, wobei der Thermocycler die Temperiervorrichtung zum Temperieren eines die Pro ben aufnehmenden Thermoblocks zur Durchführung von Polymerasekettenraktionen in diesen Proben gemäß des im Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 de finierten Temperierplans aufweist, und eine elektronische Steuerungseinrichtung aufweist, die zur Steuerung der Temperiervorrichtung mittels Steuerungsparameter eingerichtet ist, und das Verfahren die Schritte des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 und die folgenden Schritte aufweist:
- Verwenden der mindestens einen, zuvor ermittelten, mindestens einen Tempe raturänderungsgeschwindigkeit zur Bestimmung von Steuerungsparametern, welche diese mindestens eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit beinhal ten und welche einen dem Temperierplan entsprechenden Temperiersteue rungsplan bestimmen; (301 )
- Steuern der Temperiervorrichtung mittels der Steuerungsparameter und der elektronischen Steuerungseinrichtung, um diesen Temperiersteuerungsplan un ter Verwendung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindig keit auszuführen. (302)
7. Verfahren zur Steuerung der Temperiervorrichtung eines ersten Thermocyclers durch die Simulation des Temperierverhaltens eines zweiten Thermocyclers, wobei das Verfahren jenes Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 beinhaltet, wel ches die mindestens eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit ermittelt, die das Temperierverhaltens des zweiten Thermocyclers charakterisiert, wobei der erste Thermocycler mit einer ersten maximalen Temperaturänderungsge schwindigkeit betreibbar ist, die eine Kühlgeschwindigkeit oder eine Heizgeschwin digkeit ist, und wobei der zweite Thermocycler mit einer zweiten maximalen Tempe raturänderungsgeschwindigkeit betreibbar ist, die eine Kühlgeschwindigkeit oder ei ne Heizgeschwindigkeit ist, wobei die erste maximale Temperaturänderungsge schwindigkeit größer ist oder gleich ist der zweiten maximalen Temperaturände rungsgeschwindigkeit, wobei der erste Thermocycler die Temperiervorrichtung zum Temperieren eines die Proben aufnehmenden Thermoblocks zur Durchführung von Polymerasekettenrakti- onen in diesen Proben gemäß des im Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 definierten Temperierplans aufweist, und eine elektronische Steuerungseinrichtung aufweist, die zur Steuerung der Temperiervorrichtung eingerichtet ist, und das Verfahren die Schritte des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 und die folgenden Schritte aufweist:
- Verwenden der mindestens einen, zuvor ermittelten, mindestens einen Tempe raturänderungsgeschwindigkeit zur Bestimmung von Steuerungsparametern, welche diese mindestens eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit beinhal ten und welche einen dem Temperierplan entsprechenden Temperiersteue rungsplan bestimmen;
- Steuern der Temperiervorrichtung mittels der Steuerungsparameter und der elektronischen Steuerungseinrichtung, um diesen Temperiersteuerungsplan un ter Verwendung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindig- keit auszuführen.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die mindestens eine Temperaturänderungsge schwindigkeit kleiner ist als die erste maximale Temperaturänderungsgeschwindig keit.
9. Thermocycler (100), insbesondere zur Durchführung von Polymerasekettenraktionen in Laborproben, aufweisend:
- eine Temperiervorrichtung zum Temperieren eines die Proben aufnehmenden Thermoblocks gemäß eines Temperierplans, während dem zwischen Tempera turstufen gewechselt wird, indem die Temperatur am Thermoblock mit einer Temperaturänderungsgeschwindigkeit geändert wird;
- eine elektronische Steuerungseinrichtung, die eine Datenverarbeitungseinrich tung aufweist und die zur Steuerung der Temperiervorrichtung eingerichtet ist, um die folgenden Schritte durchzuführen:
• Verwenden von Temperierplandaten, die den Temperierplan bestimmen, und von
Laufzeitdaten, die die Laufzeit des Temperierplans bestimmen, und Verwenden der mindestens einen, zuvor, insbesondere gemäß des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ermittelten, mindestens einen Temperaturänderungsge schwindigkeit zur Bestimmung von Steuerungsparametern, welche diese mindes tens eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit beinhalten und welche einen dem Temperierplan entsprechenden Temperiersteuerungsplan bestimmen;
• Steuern der Temperiervorrichtung mittels der Steuerungsparameter und der elekt ronischen Steuerungseinrichtung, um diesen Temperiersteuerungsplan unter Verwendung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindigkeit auszuführen.
10. Thermocycler gemäß Anspruch 9, wobei die elektronische Steuerungseinrichtung insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 eingerichtet ist, wobei die elektronische Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, mittels der Datenverarbeitungseinrichtung der elektronischen Steuerungseinrichtung ein Auswertungsprogramm auszuführen, und die zur Ausführung folgender Schritte eingerichtet ist:
- Erfassen von Temperierplandaten, welche die die Haltezeit und die Temperatur mindestens einer Temperaturstufe des Temperierplans bestimmen;
Erfassen von Laufzeitdaten, welche die Laufzeit bestimmen, die zur Ausführung des Temperierplans auf einem Thermocycler benötigt wird,
Ermittlung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindigkeit mit tels des die Temperieplandaten und die Laufzeitdaten verwendenden Auswer tungsprogramms;
- Verwenden der mindestens einen, durch das Auswertungsprogramm ermittel ten Temperaturänderungsgeschwindigkeit für die Steuerung der Temperiervor richtung des Thermocyclers in Abhängigkeit von dieser mindestens einen Tem peraturänderungsgeschwindigkeit.
1 1 . Thermocycler gemäß Anspruch 9, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung der elektronischen Steuerungseinrichtung eine Schnittstelleneinrichtung aufweist, über die eine Datenverbindung mit einer externen Datenverarbeitungseinrichtung her stellbar ist, wobei insbesondere auf dieser externen Datenverarbeitungseinrichtung das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 durchgeführt wurde, um die mindestens eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit bereitzustellen, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung der elektronischen Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, diese mindestens eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit, ins besondere auch die Temperierplandaten und/oder die Laufzeitdaten, über die Da tenverbindung zu empfangen.
12. Thermocycler gemäß Anspruch 9, der eine Benutzerschnittstelleneinrichtung auf weist, wobei die elektronische Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die von einem Benutzer über die Benutzerschnittstelleneinrichtung eingegebenen Tempe rierplandaten zu erfassen, und die von einem Benutzer über die Benutzerschnitt stelleneinrichtung eingegebenen Laufzeitdaten zu erfassen.
13. Programmcode, der die nachfolgenden Schritte gemäß des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausführt, wenn er mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere der Datenverarbeitungseinrichtung einer elektronischen Steuerungs einrichtung eines Thermocyclers ausgeführt wird:
Erfassen von Temperierplandaten, die insbesondere von einem Benutzer über eine mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbundenen Benutzerschnittstel leneinrichtung, die insbesondere ein Teil des Thermocyclers ist, eingegeben werden und welche die die Haltezeit und die Temperatur mindestens einer Temperaturstufe des Temperierplans bestimmen;
Erfassen von Laufzeitdaten, die insbesondere von einem Benutzer über eine mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbundenen Benutzerschnittstellenein richtung, die insbesondere ein Teil des Thermocyclers ist, eingegeben werden und welche die Laufzeit bestimmen, die zur Ausführung des Temperierplans auf einem Thermocycler verwendet wird,
Ermittlung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindigkeit mit tels des die Temperierplandaten und die Laufzeitdaten verwendenden Auswer tungsprogramms, das insbesondere von der Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird;
- Bereitstellen der mindestens einen, durch das Auswertungsprogramm ermittel ten Temperaturänderungsgeschwindigkeit für die Steuerung der Temperiervor richtung des Thermocyclers in Abhängigkeit von dieser mindestens einen Tem peraturänderungsgeschwindigkeit;
- Verwenden der mindestens einen, zuvor ermittelten, mindestens einen Tempe raturänderungsgeschwindigkeit zur Bestimmung von Steuerungsparametern, welche diese mindestens eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit beinhal ten und welche einen Temperiersteuerungsplan bestimmen;
- Steuern der Temperiervorrichtung mittels der Steuerungsparameter und der elektronischen Steuerungseinrichtung, um diesen Temperiersteuerungsplan un ter Verwendung dieser mindestens einen Temperaturänderungsgeschwindig keit auszuführen.
14. Verwendung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Steuerung der Temperiervorrichtung eines ersten Thermocyclers durch die Simulation des Tempe rierverhaltens eines zweiten Thermocyclers.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024078737A (ja) * 2022-11-30 2024-06-11 株式会社島津製作所 分析装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5333675C1 (en) * 1986-02-25 2001-05-01 Perkin Elmer Corp Apparatus and method for performing automated amplification of nucleic acid sequences and assays using heating and cooling steps
US5656493A (en) * 1985-03-28 1997-08-12 The Perkin-Elmer Corporation System for automated performance of the polymerase chain reaction
US6703236B2 (en) * 1990-11-29 2004-03-09 Applera Corporation Thermal cycler for automatic performance of the polymerase chain reaction with close temperature control
KR100236506B1 (ko) 1990-11-29 2000-01-15 퍼킨-엘머시터스인스트루먼츠 폴리머라제 연쇄 반응 수행 장치
US7188001B2 (en) * 1998-03-23 2007-03-06 Cepheid System and method for temperature control
US8676383B2 (en) * 2002-12-23 2014-03-18 Applied Biosystems, Llc Device for carrying out chemical or biological reactions
US7939312B2 (en) * 2006-08-30 2011-05-10 Dxna Llc Rapid thermocycler with movable cooling assembly
WO2008116184A1 (en) * 2007-03-21 2008-09-25 Applera Corporation Adaptive thermal block temperature control method and system
EP2153901A1 (de) * 2008-08-01 2010-02-17 Eppendorf Ag Temperierungsvorrichtung mit Testmöglichkeit und Verfahren zum Testen einer Temperierungsvorrichtung
US9156010B2 (en) * 2008-09-23 2015-10-13 Bio-Rad Laboratories, Inc. Droplet-based assay system
EP2338599B1 (de) * 2009-12-23 2013-11-20 Eppendorf Ag Laborgerät mit einer Anordnung zum Temperieren von Proben und Verfahren zum Temperieren von Proben
EP2752668A3 (de) * 2010-07-23 2014-10-15 Beckman Coulter, Inc. System oder Verfahren zur Aufnahme analytischer Einheiten
JP6078346B2 (ja) * 2013-01-07 2017-02-08 株式会社日立ハイテクノロジーズ 核酸増幅装置、温度制御方法、及び温度制御装置
JP2014147296A (ja) * 2013-01-31 2014-08-21 Hitachi High-Technologies Corp 核酸検査装置
US9168533B2 (en) * 2013-07-17 2015-10-27 CrackerBio, Inc. Thermal cycler device
US9630182B2 (en) * 2013-12-04 2017-04-25 Leidos Innovations Technology, Inc. Non-contact infrared thermocycling
EP2907575A1 (de) * 2014-02-14 2015-08-19 Eppendorf Ag Laborgerät mit Benutzereingabefunktion und Verfahren zur Benutzereingabe bei einem Laborgerät
WO2015176253A1 (en) * 2014-05-21 2015-11-26 Coyote Bioscience Co., Ltd. Systems and methods for low power thermal cycling
JP2016144431A (ja) * 2015-02-09 2016-08-12 ソニー株式会社 核酸増幅用サーマルサイクラー、核酸分析装置、核酸増幅反応における温度変化率の制御システム、核酸増幅反応における温度変化率の制御方法、核酸分析方法及び核酸増幅反応における温度制御プログラム
WO2019118652A1 (en) * 2017-12-12 2019-06-20 Essenlix Corporation Sample manipulation and assay with rapid temperature change
WO2020014540A1 (en) * 2018-07-13 2020-01-16 Deepdivebio, Inc. Thermocycler reaction control

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