WO1993017785A1 - Vorrichtung zur durchführung zeitgleich oder sequentiell ablaufender chemischer reaktionen - Google Patents

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WO1993017785A1
WO1993017785A1 PCT/EP1993/000457 EP9300457W WO9317785A1 WO 1993017785 A1 WO1993017785 A1 WO 1993017785A1 EP 9300457 W EP9300457 W EP 9300457W WO 9317785 A1 WO9317785 A1 WO 9317785A1
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Hajo Delius
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Deutsches Krebsforschungszentrum Stiftung des öffentlichen Rechts
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Definitions

  • the invention relates to a device for carrying out chemical reactions taking place simultaneously or sequentially in accordance with the preamble of the first claim.
  • primer walking in which the primer sequence for the next sequencing step is determined from the newly determined sequence. read and used for the synthesis of a new primer, only very small amounts of oligonucleotides, for example in the pMol range, are used for the actual sequence determination.
  • the invention is therefore based on the object of proposing a device with the aid of which a virtually unlimited number of chemical reactions can in principle be carried out simultaneously or sequentially in the manner of the test series mentioned above.
  • the device should be able to be operated with smaller amounts of substance.
  • the device should be designed so that it can be controlled automatically.
  • the invention is based on the following considerations: If the consumption of reagents is to be kept low, both the volume of the reaction spaces and the dead volume between valves via which the reagents are switched to the reaction spaces and the reaction spaces must be kept as low as possible.
  • the switching valves are connected to the reaction spaces via PTFE tubes.
  • the reaction spaces only have a volume of approximately 100 ⁇ l, the total free volume is approximately 200 ⁇ l.
  • a device which does not require valves. In this way, the dead volume can be significantly reduced.
  • FIG 1 shows an embodiment of the device according to the invention.
  • substances presented can be brought into contact with one reaction partner in each case.
  • the invention is explained below with reference to this figure.
  • Figure 2 illustrates another embodiment used in oligonucleotide synthesis.
  • the device according to the invention essentially consists of four rods 1, 2, 3, 4, which are arranged horizontally and lie one above the other.
  • the rods therefore touch on six surfaces 5, which are referred to below as contact surfaces.
  • the upper and the lower rod 4, 1 are each in contact with the adjacent rod via a contact surface 5; the two middle rods each have two contact surfaces 5.
  • the contact surfaces 5 should be as flat and smooth as possible; they are e.g. B. processed by grinding and polishing in such a way that they can be moved against each other without a gap.
  • the contact surfaces are pressed against one another.
  • the required pressure can be applied by using the weight of the rods and / or by spring elements.
  • the amount of pressure is u. a. it depends on the operating pressure of the device, the viscosity of the reagents used and the material of the rods, in particular on the surface tension of the reagents on the material, and is specified as a function of these parameters.
  • the shape of the bars is freely selectable. Cuboid or plate-shaped rods are preferably used. The rods can still be used on the sides not used as contact surfaces with guide grooves or rails, spring elements. ducks and provided with such holding elements that allow an exchange.
  • the lowermost, first rod 1 is connected to the device in a stationary manner.
  • the first rod can be fastened on a base plate 16. It also has several through holes 6. Although in principle the bores do not have to run vertically, for technical reasons the bores will be arranged perpendicular to the longitudinal axis of the rods.
  • Reagent lines 12 can be connected from below to the bores in a liquid-tight manner, for example by means of inserted fittings, which lead, for example, to reagent storage bottles.
  • the number of holes 6 depends on the number of reagents required for the test series.
  • the number of wells will be chosen so that a well and thus a reagent line is available for each reagent required, so that the supply bottles do not have to be changed during the experiment.
  • the second rod 2 lying above the first rod 1 and in contact with it via the two respective contact surfaces 5 is firmly connected to a carrier plate 7 and can be displaced with respect to the first rod by a horizontal movement of the carrier plate.
  • This rod has a continuous, preferably vertical bore 8.
  • the third rod 3 lying above the second rod 2 and in contact with it via the two adjacent contact surfaces is also connected to the carrier plate 7, but in such a way that it can be displaced relative to the carrier plate. It has a number n of reaction spaces 9 which are open at the top and at the bottom.
  • the shape of the reaction spaces depends on the type of reaction to be carried out and on the amount of reagents. In principle, the reaction spaces can be produced by drilling. In oligonucleotide syntheses, reaction spaces are common Plastic frits are used, between which a carrier made of porous glass is held. In this case, it may be necessary for the reaction spaces to be widened in construction as indicated in the figure.
  • the third rod 3 can then consist, for example, of two layers, one of which contains the reaction spaces and the lower openings and the other is designed as a cover with the corresponding upper openings.
  • the upper and lower openings of the reaction spaces do not in principle have to be arranged vertically one above the other, such an arrangement is preferable for manufacturing reasons.
  • the number n of reaction spaces depends on the number of reactions to be carried out and, in principle, with a corresponding length of the rods, can be freely selected.
  • all of the rods, but at least the third rod 3, can be temperature-controlled and thermostatted. In this case, reactions can also be carried out at a predetermined temperature above or below room temperature.
  • the fourth rod 4 lying above the third rod 3 and in contact with it via the two adjacent contact surfaces is, like the second rod 2, firmly connected to the carrier plate 7 and contains a continuous bore 10.
  • a vertical arrangement is again preferred for this bore .
  • n corresponds to the number of reaction spaces provided.
  • This condition is easiest met if the bores 8 and 10 were made vertically, lie on a common straight line and if the upper and the lower opening of each reaction space coincide vertically. are arranged differently. In principle, however, the bores 8 and 10 can also be made at different angles and the upper and lower openings of each reaction space can be displaced relative to one another as long as the condition mentioned is fulfilled.
  • the bore 10 of the fourth rod 4 can, for. B. be connected via suitable fittings to a line 13 into which a pump 14 is inserted.
  • a pump is particularly necessary when the reagent lines 12, which open into the lower part of the bores 6, and the reagent supply bottles connected to them are not arranged in such a way that the reagents fall into the Flow device.
  • a pump can be dispensed with if the device is operated "upside down" compared to the embodiment shown in the figure, so that the first rod 1 represents the upper rod and the fourth rod 4 represents the lower rod. In these cases, a pump can be dispensed with for some uses of the device according to the invention.
  • a suction pump is generally used for the embodiment shown in the figure.
  • Such a suction pump is particularly preferred, in which the delivery direction can be reversed, e.g. B. a peristaltic pump. By temporarily reversing the direction of conveyance, a good mixing of the reagents in the reaction spaces 9 can be achieved.
  • a flow monitor 21 can also be integrated into the line.
  • both the bores 6 in the first rod 1 and the upper and lower openings of the reaction spaces 9 in the third rod 3 are made at a constant distance.
  • the carrier plate 7 by an automatic, for. B. by a corresponding pro- programmed computer, controlled stepper motor are moved horizontally, the steps of the stepper motor corresponding to the constant distance and the respective duration of a position being predetermined by the computer.
  • the pump can also be controlled via a stepper motor and the computer.
  • the third rod 3, which contains the reaction spaces 9, is moved relative to the carrier plate 7 during operation of the device.
  • This movement can be achieved by various construction elements.
  • a further stepper motor can be provided for the horizontal movement of the third rod 3.
  • This stepper motor can also be controlled by a computer.
  • the stop can in principle z. B. mechanically adjustable via a screw thread or automatically via a motor and a computer. The manner in which the stop 11 is attached depends on whether the first or the second type of test series mentioned at the outset is to be carried out.
  • the stop is on the right side of the figure and has the effect that the reaction spaces 9 of the third rod 3 are kept stationary relative to the first rod 1 and the base plate when the carrier plate 7 moves to the right.
  • the reaction spaces 9 can be positioned one after the other between the bores 8 and 10 in the bars 2 and 4, respectively, in order to move the carrier plate 7 to the left via the reagent lines 12 to allow a reagent flow through the selected reaction chamber.
  • the third rod 3 preferably contains a bore 15 which is arranged laterally next to the group of reaction spaces, the bore 15 being arranged in such a way that its distance from the upper and lower openings of the closest one Reaction space corresponds to the constant distance mentioned above.
  • the device can be rinsed with this bore 15. Lines 12 and 13 can also be vented via this bore.
  • the diameter of all bores should be matched to the type of reagents, the amounts of synthesis to be used and to the desired flow, and thus to the tolerable flow resistance, because the dead volume increases with the diameter. In principle, however, there are no restrictions with regard to the diameter of the bores.
  • all materials can be used for the rods of the device according to the invention and in particular for the contact surfaces 5, which can be pressed or machined to exact dimensions, and thus can be drilled, milled and ground.
  • the rods can also be made of plastic, e.g. B. by injection molding. Restrictions can arise with regard to the reagents to be used, against which at least the bores 6, 8, 10, the reaction spaces 9 and the contact surfaces 5 must be resistant.
  • a stainless steel can be used, the contact surfaces being optionally treated or coated if necessary.
  • a very suitable material for the rods is so-called "machinable glass", a mixture of glass and mica, which can be sawn, milled, drilled and ground with high precision.
  • This material which is resistant to most aggressive agents, z. B. sold under the trademark MACOR by the company Corning, USA.
  • the rods do not have to be made of the same material.
  • a third steel or aluminum rod can be combined with MACOR R rods.
  • the device according to the invention has a number of essential advantages over the known devices.
  • the tightness of ground contact surfaces between the rods is generally completely sufficient for sucking in the reagents even from lower-lying reagent storage bottles and good enough to keep cross-contamination of the reagents sufficiently small. If the contact surfaces are kept free of scratches, it can be expected that the durability of the device according to the invention is better than the durability of conventional PTFE / steel valves in the known devices.
  • Another advantage is that the dead volume is very small, e.g. B. can be kept at about 10 ul.
  • the reagent compartments can be rinsed with very small volumes of reagents and the reagents are only brought to the reagent compartments with slight mixing.
  • the consumption of reagents can therefore be optimally adapted to small amounts of synthesis.
  • a prototype of the device according to the invention could be used to carry out oligonucleotide synthesis with carrier material for about 10 nmol with a total throughput of reagents of only 1.7 ml per coupling; this is about 4 to 5 times less than with known devices.
  • the device according to the invention can also be adapted in various forms to the tasks to be solved.
  • the number of reagent spaces and reagent lines can be selected almost freely with long rods.
  • the reagent rooms and the holes for the reagent lines can also be arranged in parallel rows, the carrier plate being moved horizontally not only in one direction (x-axis) but in two directions (x- and y-axis.
  • the second 2 and the fourth 4 rod contain not only one but several bores which lie over the parallel rows of the reagent spaces and the bores for the reagent spaces.
  • FIG. 2 The embodiment used for oligonucleotide synthesis is shown in FIG. 2; it contained 7 reagent compartments 9 and 14 holes 6 in the first rod, which were each arranged in a single row. All holes were vertical.
  • the carrier plate was moved via a spindle 19 by a stepper motor 18, which was controlled by a computer.
  • a hose pump 14 was inserted into line 13 at bore 10 and was also controlled by the computer. The efficiency of the synthesis was monitored by an absorption flow monitor which was inserted between the bore 10 and the peristaltic pump 14 in the line 13.
  • the device also contained two stops 11, 11 '.
  • the rod 1 was fixed on the base plate with the blocks 20. These blocks are mounted in front of the displaceable carrier plate 7.
  • the individual nucleotide building blocks were coupled in repetitive synthesis cycles to the first activated nucleotide, which was held on the porous glass in a reaction space between the plastic frits. These cycles exist
  • a prerequisite for a synthesis of the oligonucleotides with good efficiency is the complete exclusion of moisture. This could be ensured by the device used.
  • the springs 17 are released so that rod 4 can be lifted off and rod 3 can be removed from the device.
  • the column filling is introduced into the reaction spaces 9.
  • a frit (3.0 mm x 1.5 mm, polyethylene) is pressed into a reaction chamber 9, followed by approx. 2-3 mg of a nucleoside-loaded CPG carrier (Millipore, approx. 5 ⁇ mol / g, 500 Angstrom pores) and a second frit as a cover.
  • the nucleoside carrier is selected according to the sequence to be synthesized for the corresponding reaction chamber (G, A, T or C). After switching on the device, the carrier plate 7 is moved to the left into a reference position.
  • the rod 3 which is loaded with the column fillings, is reinserted into the device.
  • the rod 4 is put back on and the springs are tensioned in order to press both rods, 3 and 4, against the rod 2.
  • the pressure in the prototype is approx. 500 p, but depends on the quality of the contact surfaces.
  • the carrier plate is moved to the right under PC control so that the right stop ll 1 moves the rod 3 so far that hole 15 in rod 3 is aligned with bore 8 in rod 2 and bore .10 in rod 4.
  • the order is:
  • Dichloroethane trichloroacetic acid (TCA, 1% in dichloroethane), dichloroethane, acetonitrile, capping reagent A, capping reagent B, oxidation reagent, acetronitrile, tetrazole, A-amidite, T-amidite, C-amidite and G-amidite, acetronitrile , Dichloroethane.
  • the device is then ready for oligonucleotide synthesis.
  • sequences to be synthesized are entered via the keyboard on the PC. Up to seven sequences with a length of up to 50 nucleotides can be entered on the prototype.
  • the synthesis is started from the PC.
  • the carrier plate is used for the synthesis of the first oligonucleotide moved far to the left that the rod 3 is shifted between the rods 2 and 4 to the right by the left stop until the first reaction chamber 9 in rod 3 is aligned with the holes 8 and 10 in the rods 2 and 4.
  • the carrier plate is first shifted to the right again until the hole 8 is above the reaction line for dichloroethane.
  • the reaction chamber 9, which contains the column filling, is washed with 140 ⁇ l dichloroethane.
  • a short pump phase in the opposite direction ensures good mixing.
  • the carrier plate is then moved to the TCA position.
  • the reaction chamber is flushed with TCA, which removes the protective group on the nucleotide of the CPG material. Then it is washed again with dichloroethane.
  • oxidation reagent is pumped through the chamber.
  • the trityl protecting group is cleaved off from newly added amidite using TCA.
  • the amount of this trityl residue can be determined in the flow monitor by absorption measurements at a wavelength of 550 nm.
  • ⁇ x Z This step involves the attachment of a nucleotide.3 ⁇ ilossen. If a further Nafeleotide is to be added, it is experienced as in steps 1 to 5.
  • the carrier plate is shifted to the left until the rod 3 is displaced to the right by the left stop so that the next reaction chamber is aligned with the bores 8 and 10 in the rods 2 and 4.
  • the synthesis of the next oligonucleotide is then carried out as described above.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung zeitgleich oder sequentiell ablaufender chemischer Reaktionen, z.B. Nukleotid-Synthesen. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus vier übereinanderliegenden Stäben (1, 2, 3, 4), deren Kontaktflächen (5) eine flüssigkeitsdichte Abdichtung bewirken. Der dritte Stab (3) enthält Reaktionsräume (9), die über Zu- und Abgangsleitungen in den übrigen Stäben befüllt und entleert werden können.

Description

Vorrichtuncr zur Durchführi-mcr zeitcrleich oder sequentiell ab¬ laufender chemischer Reaktionen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung zeit¬ gleich oder sequentiell ablaufender chemischer Reaktionen ge¬ mäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.
Bei vielen chemischen Versuchsreihen ist es erforderlich, eine Vielzahl von Reaktionspartnern jeweils mit einer vorgegebenen Substanz zur Reaktion zu bringen und die jeweiligen Reaktions¬ produkte zu verwerten, weiterzuverarbeiten oder zu analysie¬ ren. Bei anderen chemischen Versuchsreihen ist es erforder¬ lich, eine vorgegebene Substanz sukzessiv mit einer Reihe von Reagentien in Kontakt zu bringen und die jeweiligen Reaktions¬ produkte zu verwerten, weiterzuverarbeiten oder zu analysie¬ ren. Solche Versuchsreihen sind immer zeitaufwendig und stel¬ len eintönige Routinearbeiten dar. Man versucht daher, solche Versuchsreihen mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen oder Geräte zu automatisieren.
Insbesondere in der Biochemie müssen derartige Versuchsreihen, insbesondere der zweiten Art, häufig durchgeführt werden. Ein Beispiel hierfür ist die Oligonukleotid-Synthese, die eine große Bedeutung für eine Reihe von molekularbiologischen Tech¬ niken erlangt hat. Dabei sind insbesondere die Methoden der PCR (poly chain reaction) und die DNA-Sequenzanalyse zu erwäh¬ nen, bei denen sogenannte "Primer", kurze DNA-Einzelstränge mit einer Länge von ca. 16 bis 20 Nukleotiden zum Einsatz kom¬ men.
Ein weiteres Problem besteht häufig darin, daß die Substanzen und ihre Reaktionspartner sehr teuer sind. Man wird daher ver¬ suchen, mit möglichst kleinen Mengen auszukommen.
Besonders in der Sequenz-Analyse mit der sogenannten "primer walking"-Methode, bei der jeweils die Primer-Sequenz für den nächsten Sequenzier-Schritt aus der neubestimmten Sequenz ab- gelesen und für die Synthese eines neuen Primers benützt wird, werden für die eigentliche Sequenzbestimmung nur sehr kleine Oligonukleotid-Mengen, etwa im pMol-Bereich, eingesetzt.
Es gibt eine Reihe von kommerziell erhältlichen Geräten, mit denen prinzipiell Synthesen in Versuchsreihen der ersten oder der zweiten Art und insbesondere Oligonukleotid-Synthesen durchgeführt werden können. Alle diese Geräte sind aber für Substanzmengen von mehr als 40 nMol ausgelegt, also für Men¬ gen, die mehr als 1000 mal größer sind als benötigt. In vielen Fällen verhindert der hohe Preis von Primer-Synthesen mit den bekannten, kommerziell erhältlichen Geräten eine breite Anwen¬ dung dieser Methoden. Außerdem sind die kommerziell er¬ hältlichen Geräte für maximal vier parallele Synthesen ausge¬ legt, so daß eine größere Zahl paralleler Synthesen, wie sie z. B. für Primer-Walking-Sequenzierung benötigt werden, nur in kleinen Arbeitsabschnitten, bei Neubeschickung des Geräts wäh¬ rend der Arbeitszeit, jedoch z. B. nicht über Nacht durchge¬ führt werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich¬ tung vorzuschlagen, mit deren Hilfe eine im Prinzip nahezu un¬ begrenzte Zahl von chemischen Reaktionen zeitgleich oder se¬ quentiell in der Art der oben erwähnten Versuchsreihen durch¬ geführt werden kann. Die Vorrichtung soll im Vergleich zu den bekannten Geräten mit geringeren Substanzmengen betrieben wer¬ den können. Ferner soll die Vorrichtung so konzipiert sein, daß sie automatisch gesteuert werden kann.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im ersten Pa¬ tentanspruch genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausfüh¬ rungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den ab¬ hängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung basiert auf den folgenden Überlegungen: Wenn der Verbrauch von Reagentien niedrig gehalten werden soll, müssen sowohl das Volumen der Reaktionsräume als auch das Totvolumen zwischen Ventilen, über die die Reagentien zu den Reaktionsräumen geschaltet werden, und den Reaktionsräumen möglichst gering gehalten werden.
In den bekannten Geräten sind die Schaltventile über PTFE- Schläuche mit den Reaktionsräumen verbunden. Obwohl die Reak¬ tionsräume nur ein Volumen von ca. 100 μl aufweisen, beträgt das gesamte freie Volumen ca. 200 μl.
Wenn weiterhin die Zeiten für eine Synthese auch für kleine Mengen kurz gehalten werden sollen, muß es möglich sein, die Konzentration der Reagentien trotz der kleinen benötigten Men¬ gen hoch zu halten.
Beiden Forderungen steht die herkömmliche Anordnung von die üblichen Schaltventile und Reaktionsräumen entgegen.
Daher wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die ohne Ventile auskommt. Auf diese Weise kann das Totvolumen entscheidend vermindert werden.
In der Fig. 1 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Mit dieser Ausführungsform können ge¬ mäß der ersten Art der eingangs genannten Versuchsreihen vor¬ gelegte Substanzen mit jeweils einem Reaktionspartner in Kon¬ takt gebracht werden. Die Erfindung wird im folgenden anhand dieser Figur erläutert.
Fig. 2 stellt eine weitere Ausführungsform dar, die bei der oligonucleotid-Synthese eingesetzt wird.
Die im folgenden verwendeten Begriffe "unten" und "oben" wer¬ den lediglich im Interesse einer klareren Darstellung der Er¬ findung verwendet und beziehen sich auf die in den Figuren k dargestellten Ausführungsformen. Die z. B. in Fig. 1 darge¬ stellte Vorrichtung kann jedoch auch umgedreht ("auf dem Kopf stehend") oder auf der Seite liegend betrieben werden. Die Er¬ findung umfaßt auch solche Ausführungformen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus vier Stäben 1, 2, 3, 4, die horizontal angeordnet sind und übereinander liegen. Die Stäbe berühren sich daher an sechs Flächen 5, die im folgenden als Kontaktflächen bezeichnet wer¬ den. Der obere und der untere Stab 4, 1 stehen über jeweils eine Kontaktfläche 5 mit dem benachbarten Stab in Berührung; die beiden mittleren Stäbe weisen jeweils zwei Kontaktflächen 5 auf. Die Kontaktflächen 5 sollen möglichst eben und glatt sein; sie sind z. B. durch Schleifen und Polieren in der Weise bearbeitet, daß sie spaltfrei gegeneinander bewegt werden kön¬ nen.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Kontaktflächen gegeneinander gepreßt. Der erforderliche Preßdruck kann durch Ausnutzung des Eigengewichts der Stäbe und/oder durch Federe¬ lemente aufgebracht werden. Die Höhe des Preßdrucks ist u. a. vom Betriebsdruck der Vorrichtung, der Viskosität der einge¬ setzten Reagentien und dem Material der Stäbe, insbesondere von der Oberflächenspannung der Reagentien auf dem Material, abhängig und wird in Abhängigkeit von diesen Parametern vorge¬ geben.
Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß sich die Stäbe an ih¬ ren Kontaktflächen gegeneinander bewegen lassen und daß die Kontaktflächen dennoch eine Flüssigkeitssperre bilden und so¬ mit eine flüssigkeitsdichte Abdichtung bewirken.
Im übrigen ist die Form der Stäbe frei wählbar. Vorzugsweise wird man quaderförmige oder plattenförmige Stäbe verwenden. Die Stäbe können weiterhin an den nicht als Kontaktflächen verwendeten Seiten mit Führungsnuten oder -schienen, Federele- enten und mit solchen Halteelementen versehen werden, die einen Austausch ermöglichen.
Der unterste, erste Stab 1 ist ortsfest mit der Vorrichtung verbunden. Beispielsweise kann der erste Stab auf einer Grund¬ platte 16 befestigt sein. Er weist ferner mehrere durchgehende Bohrungen 6 auf. Obwohl die Bohrungen prinzipiell nicht verti¬ kal verlaufen müssen, wird man aus fertigungstechnischen Grün¬ den die Bohrungen senkrecht zur Längsachse der Stäbe anordnen. Mit den Bohrungen können flüssigkeitsdicht, etwa über einge¬ setzte Fittings, von unten Reagentienleitungen 12 verbunden werden, die beispielsweise in Reagentien-Vorratsflaschen mün¬ den. Die Anzahl der Bohrungen 6 hängt von der Anzahl der für die Versuchsreihe notwendigen Reagentien ab. Man wird die An¬ zahl der Bohrungen so wählen, daß möglichst für jedes erfor¬ derliche Reagenz eine Bohrung und damit eine Reagentienleitung zur Verfügung steht, so daß die Vorratsflaschen während des Versuchs nicht gewechselt werden müssen.
Der über dem ersten Stab 1 liegende und mit diesem über die beiden jeweiligen Kontaktflächen 5 in Berührung stehende zweite Stab 2 ist fest mit einer Trägerplatte 7 verbunden und läßt sich gegenüber dem ersten Stab durch eine horizontale Be¬ wegung der Trägerplatte verschieben. Dieser Stab weist eine durchgehende, vorzugsweise vertikal angebrachte Bohrung 8 auf.
Der über dem zweiten Stab 2 liegende und mit diesem über die beiden benachbarten Kontaktflächen in Berührung stehende dritte Stab 3 ist ebenfalls mit der Trägerplatte 7 verbunden, jedoch in der Weise, daß er relativ zu der Trägerplatte ver¬ schiebbar ist. Er weist eine Anzahl n von Reaktionsräumen 9 auf, die nach oben und nach unten offen sind. Die Form der Re¬ aktionsräume richtet sich nach der Art der durchzuführenden Reaktion und nach der Menge der Reagentien. Prinzipiell können die Reaktionsräume durch Bohrungen hergestellt werden. Bei Oligonukleotid-Synthesen werden als Reaktionsräume häufig Kunststoff-Fritten eingesetzt, zwischen denen ein Träger aus porösem Glas gehalten wird. In diesem Fall kann es notwendig sein, daß die Reaktionsräume wie in der Figur angedeutet bau¬ chig erweitert sind. Der dritte Stab 3 kann dann beispielweise aus zwei Schichten bestehen, von denen eine die Reaktionsräume und die unteren Öffnungen enthält und die andere als Deckel mit den entsprechenden oberen Öffnungen ausgebildet ist. Ob¬ wohl die oberen und die unteren Öffnungen der Reaktionsräume prinzipiell nicht vertikal übereinander angeordnet werden müs¬ sen, ist eine solche Anordnung aus fertigungstechnischen Grün¬ den vorzuziehen. Die Anzahl n der Reaktionsräume hängt von der Anzahl der durchzuführenden Reaktionen ab und ist - bei ent¬ sprechender Länge der Stäbe - im Prinzip frei wählbar.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn alle Stäbe, zumindest jedoch der dritte Stab 3 temperierbar und thermostatisierbar sind. In diesem Fall können Reaktionen auch bei vorgegebener Temperatur oberhalb oder unterhalb der Raumtemperatur durchge¬ führt werden.
Der über dem dritten Stab 3 liegende und mit diesem über die beiden benachbarten Kontaktflächen in Berührung stehende vierte Stab 4 ist ebenso wie der zweite Stab 2 fest mit der Trägerplatte 7 verbunden und enthält eine durchgehende Bohrung 10. Für diese Bohrung wird wiederum eine vertikale Anordnung bevorzugt.
Für die Funktion der Vorrichtung ist es wesentlich, daß es n verschiedene Stellungen der Stäbe 2, 3 und 4 gibt, bei denen die Bohrungen 8 und 10 sowie die obere und die untere Öffnung eines der Reaktionsräume eine durchgehende Verbindung darstel¬ len. Die Anzahl n entspricht dabei der Anzahl der vorgesehenen Reaktionsräume. Diese Bedingung ist am einfachsten erfüllt, wenn die Bohrungen 8 und 10 senkrecht ausgeführt wurden, auf einer gemeinsamen Geraden liegen und wenn die obere und die untere Öffnung eines jeden Reaktionsraumes senkrecht überein- ander angeordnet sind. Prinzipiell können jedoch die Bohrungen 8 und 10 auch in anderen Winkeln sowie die obere und die un¬ tere Öffnung eines jeden Reaktionsraums gegeneinander verscho¬ ben angebracht werden, solange die genannte Bedingung erfüllt ist.
Die Bohrung 10 des vierten Stabs 4 kann z. B. über geeignete Fittings mit einer Leitung 13 verbunden sein, in die eine Pumpe 14 eingesetzt ist. Eine Pumpe ist insbesondere dann er¬ forderlich, wenn die Reagentienleitungen 12, die in den unte¬ ren Teil der Bohrungen 6 münden, und die hieran angeschlosse¬ nen Reagentien-Vorratsflaschen nicht in der Weise angeordnet sind, daß die Reagentien aufgrund eines Gefälles in die Vor¬ richtung strömen. Weiterhin kann auf eine Pumpe verzichtet werden, wenn die Vorrichtung gegenüber der in der Figur darge¬ stellten Ausführungsform "aufdem Kopf stehend" betrieben wird, so daß der erste Stab 1 den oberen und der vierte Stab 4 den unteren Stab darstellt. In diesen Fällen kann für manche Ver¬ wendungszwecke der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf eine Pumpe verzichtet werden.
Für die in der Figur dargestellte Ausführungsform wird jedoch im allgemeinen eine Saugpumpe eingesetzt werden. Besonders be¬ vorzugt wird eine solche Saugpumpe, bei der die Förderrichtung umgekehrt werden kann, z. B. eine Schlauchpumpe. Durch eine zeitweise Umkehrung der Förderrichtung kann eine gute Durchmi¬ schung der Reagentien in den Reaktionsräumen 9 erreicht wer¬ den. Zusätzlich zu der Pumpe 14 kann auch ein Durchflußmonitor 21 in die Leitung integriert werden.
Für einen automatisierten Betrieb der erfindungsgemäßen Vor¬ richtung ist es äußerst vorteilhaft, wenn sowohl die Bohrungen 6 im ersten Stab 1 als auch die oberen und unteren Öffnungen der Reaktionsräume 9 im dritten Stab 3 in einem konstanten Ab¬ stand angebracht sind. In diesem Fall kann die Trägerplatte 7 durch einen automatisch, z. B. durch einen entsprechend pro- grammierten Computer, gesteuerten Schrittmotor horizontal be¬ wegt werden, wobei die Schritte des Schrittmotors dem konstan¬ ten Abstand entsprechen und die jeweilige Zeitdauer einer Po¬ sition durch den Computer vorgegeben wird. Über einen Schrittmotor und den Computer kann auch die Pumpe angesteuert werden.
Der dritte Stab 3, der die Reaktionsräume 9 enthält, wird beim Betrieb der Vorrichtung relativ zu der Trägerplatte 7 bewegt. Diese Bewegung kann durch verschiedene Konstruktionselemente erzielt werden. Beispielsweise ein weiterer Schrittmotor für die horizontale Bewegung des dritten Stabs 3 vorgesehen werden. Auch dieser Schrittmotor kann läßt sich durch einen Computer steuern. Häufig erscheint es jedoch einfacher, einen Anschlag 11 oder zwei Anschläge 11, 11' vorzusehen, der bei sich bewegender Trägerplatte 7 dafür sorgt, daß der dritte Stab 3 relativ zur sich bewegenden Trägerplatte 7 zumindest zeitweise in einer ortsfesten Stellung gehalten wird. Stößt der dritte Stab 3 nicht an den Anschlag an, wird er wegen der Reibung der Kontaktflächen zusammen mit der Trägerplatte be¬ wegt.
Auch der Anschlag kann prinzipiell z. B. mechanisch über ein Schraubgewinde oder automatisch über einen Motor und einen Computer verstellbar konstruiert sein. In welcher Weise der Anschlag 11 angebracht ist, hängt davon ab, ob die erste oder die zweite Art der eingangs erwähnten Versuchsreihen durchge¬ führt werden soll.
In Fig. 1 ist der Anschlag auf der rechten Seite der Figur an¬ gebracht und bewirkt, daß die Reaktionsräume 9 des dritten Stabs 3 bei sich nach rechts bewegender Trägerplatte 7 orts¬ fest relativ zum ersten Stab l und zu der Grundplatte gehalten wird. Auf diese Weise lassen sich die Reaktionsräume 9 nach¬ einander zwischen den Bohrungen 8 und 10 in den Stäben 2 bzw. 4 positionieren, um nach dem Verschieben der Trägerplatte 7 nach links über die Reagentienleitungen 12 einen Reagentien- fluß durch die ausgewählte Reaktionskammer zu ermöglichen.
Der dritte Stab 3 enthält außer den Reaktionsräumen 9 vorzugs¬ weise eine Bohrung 15, die seitlich neben der Gruppe der Reak¬ tionsräume angebracht ist, wobei man die Bohrung 15 in der Weise anordnen wird, daß ihr Abstand zu den oberen und unteren Öffnungen des nächstliegenden Reaktionsraumes dem oben erwähn¬ ten konstanten Abstand entspricht. Mit dieser Bohrung 15 kann die Vorrichtung gespült werden. Ferner lassen sich über diese Bohrung die Leitungen 12 und 13 entlüften.
Der Durchmesser sämtlicher Bohrungen sollte auf Art der Re¬ agentien, die zu verwendenden Synthesemengen und auf den er¬ wünschten Durchfluß, somit auf den tolerierbaren Stömungswi- derstand abgestimmt werden, weil das Totvolumen mit dem Durch¬ messer ansteigt. Prinzipiell existieren jedoch keine Ein¬ schränkungen bezüglich des Durchmessers der Bohrungen.
Für die Stäbe der erfindungsgemäßen Vorrichtung und insbeson¬ dere für die Kontaktflächen 5 können prinzipiell alle Materia¬ lien verwendet werden, die sich maßgenau pressen oder spanend bearbeiten, somit bohren, fräsen und schleifen lassen. Die Stäbe lassen sich gegebenenfalls auch aus Kunststoff, z. B. durch Spritzguß herstellen. Einschränkungen können sich hin¬ sichtlich der einzusetzenden Reagentien ergeben, gegen die zu¬ mindest die Bohrungen 6, 8, 10, die Reaktionsräume 9 und die Kontaktflächen 5 beständig sein müssen. Für die Stäbe kann z. B. ein Edelstahl verwendet werden, wobei man die Kontaktflä¬ chen gegebenenfalls besonders behandeln oder beschichten wird. Ein sehr geeigneter Werkstoff für die Stäbe ist sogenanntes "machinable glass", eine Mischung aus Glas und Glimmer, das sich mit hoher Präzision sägen, fräsen, bohren und schleifen läßt. Dieser Werkstoff, der gegen die meisten aggressiven Re¬ agentien beständig ist, wird z. B. unter dem Warenzeichen MACOR von der Firma Corning, USA vertrieben. Die Stäbe brauchen nicht aus demselben Material zu bestehen. Beispielsweise kann ein dritter Stab aus Stahl oder Aluminium mit MACORR-stäben kombiniert werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist gegenüber den bekannten Vorrichtungen eine Reihe von wesentlichen Vorzügen auf.
Die Dichtigkeit geschliffener Kontaktflächen zwischen den Stä¬ ben ist im allgemeinen völlig ausreichend für das Ansaugen der Reagentien auch aus tiefer gelegenen Reagentien-Vorratsfla- schen und gut genug, um Kreuzkontaminationen der Reagentien hinreichend klein zu halten. Werden die Kontaktflächen frei von Kratzern gehalten, ist zu erwarten, daß die Dauerhaftig¬ keit der erfindungsgemäßen Vorrichtung besser ist als die Dau¬ erhaftigkeit herkömmlicher PTFE/Stahlventile in den bekannten Vorrichtungen.
Ein weiterer Vorteil ist, daß das Totvolumen sehr klein, z. B. bei ca 10 μl, gehalten werden kann.
Die Reagentienräume können mit sehr geringen Volumina von Re¬ agentien gespült werden und die Reagentien werden nur mit ge¬ ringer Vermischung an die Reagentienräume herangeführt. Der Verbrauch an Reagentien kann deshalb optimal an kleine Synthe¬ semengen angepaßt werden. Beispielsweise konnten mit einem Prototyp der erfindungsgemäßen Vorrichtung Oligonukleotid-Syn- thesen mit Trägermaterial für ca 10 nMol mit einem Gesamt¬ durchsatz an Reagentien von nur 1,7 ml pro Kopplung durchge¬ führt werden; dies ist ca 4 bis 5 mal weniger als bei bekann¬ ten Geräten.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zudem in vielfältiger Form an die zu lösenden Aufgaben angepaßt werden. So ist die Zahl der Reagentienräume und Reagentienleitungen bei entspre¬ chend langen Stäben nahezu frei wählbar. Die Reagentienräume und die Bohrungen für die Reagentienleitungen können zudem in parallelen Reihen angeordnet werden, wobei die Trägerplatte horizontal nicht nur in einer Richtung (x-Achse) , sondern in zwei Richtungen (x- und y-Achse bewegt wird. In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, wenn der zweite 2 und der vierte 4 Stab nicht nur eine, sondern mehrere Bohrungen enthält, die über den parallelen Reihen der Reagentienräume und der Bohrun¬ gen für die Reagentienräume liegen.
Die Erfindung und ihre Wirkungweise wird im folgenden anhand eines Durchführungsbeispiels näher erläutert.
Beispiel
Ausführungsform für die Oligonukleotid-Synthese
Die für die Oligonukleotid-Synthese eingesetzte Ausführungs¬ form ist in Fig. 2 dargestellt; sie enthielt 7 Reagentienräume 9 und 14 Bohrungen 6 im ersten Stab, die jeweils in einer ein¬ zigen Reihe angeordet waren. Sämtliche Bohrungen verliefen senkrecht. Die Trägerplatte wurde über eine Spindel 19 durch einen Schrittmotor 18 bewegt, der über einen Computer gesteu¬ ert wurde. In die Leitung 13 an Bohrung 10 war eine Schlauch¬ pumpe 14 eingesetzt, die ebenfalls durch den Computer gesteu¬ ert wurde. Die Effizienz der Synthese wurde durch einen Ab¬ sorptions-Durchfluß-Monitor überwacht, der zwischen Bohrung 10 und die Schlauchpumpe 14 in die Leitung 13 eingesetzt wurde.
Die Vorrichtung enthielt ferner zwei Anschläge 11, 11' . Mit den Blöcken 20 wurde der Stab 1 auf der Grundplatte fixiert. Diese Blöcke sind vor der verschiebbaren Trägerplatte 7 mon¬ tiert.
Durchführung einer Oligonukleotid-Synthese Mit der in Beispiel 1 beschriebenen Ausführungsform der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung wurden Oligonukleotid-Synthesen durchgeführt.
Die einzelnen Nukleotid-Bausteine wurden in sich wiederholen¬ den Synthesezyklen an das erste aktivierte Nukleotid angekop¬ pelt, welches an dem porösen Glas in einem Reaktionsraum zwi¬ schen den Kunststoff-Fritten gehalten wurde. Diese Zyklen be¬ stehen aus
a) Entfernen der Trityl-Schutzgruppe durch Trichloressigsäure in Dichlorethan gelöst, b) Ankopplung des Nukleotid-Bausteins, der als Phosphoramidit in stabilisierter Form in Acetonitril gelöst vorlag, c) Blockierung der Nukleotid-Enden, die nicht reagiert haben, durch das sogenannte Capping, d) Oxidation des Phosphors durch Jod.
Vorraussetzung für eine Synthese der Oligonukleotide mit guter Effizienz ist ein möglichst vollständiger Ausschluß von Feuch¬ tigkeit. Dieser konnte durch die eingesetzte Vorrichtung ge¬ währleistet werden.
Vorbereitung einer Synthese:
Die Federn 17 werden gelöst, so daß Stab 4 abgehoben werden und Stab 3 dem Gerät entnommen werden kann. In die Reaktions- räume 9 wird die Säulenfüllung eingebracht. Dazu wird jeweils eine Fritte (3,0 mm x 1,5 mm, Polyethylen) in eine Reaktionskammer 9 gedrückt, gefolgt von ca. 2 - 3 mg eines Nukleosid-beladenen CPG-Trägers (Millipore, ca. 5 μmol/g, 500 Angström Poren) und einer zweiten Fritte als Abdeckung. Der Nukleosidträger wird entsprechend der zu synthetisierenden Sequenz für die entsprechende Reaktionskammer ausgewählt (G, A, T oder C) . Nach Einschalten des Gerätes wird die Trägerplatte 7 nach links in eine Referenzposition gefahren. Der Stab 3, der mit den Säulenfüllungen beladen ist, wird wieder in das Gerät ein¬ gesetzt. Der Stab 4 wird wieder aufgelegt und die Federn ge¬ spannt, um beide Stäbe, 3 und 4, an den Stab 2 zu pressen. Der Druck beträgt im Prototyp ca. 500 p, richtet sich aber nach der Qualität der Kontaktflächen.
Die Trägerplatte wird unter PC-Kontrolle nach rechts gefahren, so daß der rechte Anschlag ll1 den Stab 3 so weit verschiebt, daß Bohrung 15 in Stab 3 mit Bohrung 8 in Stab 2 und Bohrung .10 in Stab 4 fluchtet.
Danach kann die Trägerplatte wieder nach links verschoben wer¬ den, so daß Bohrung 8 in Stab 2 über die jeweils benötigte Re¬ agentienleitung 6 zu stehen kommt.
Zur Entlüftung und Spülung der Reagentienleitungen werden nun vorbestimmte Mengen aller Reagentien durch die Bohrungen 8, 15 und 10 über die Leitung 13 und die Pumpe 14 abgepumpt.
Die Reihenfolge ist:
Dichlorethan, Trichloressigsaure (TCA, 1 % in Dichlorethan) , Dichlorethan, Acetonitril, Capping-Reagenz A, Capping Reagenz B, Oxidations-Reagenz, Acetronitril, Tetrazol, A-Amidit, T- Amidit, C-Amidit und G-Amidit, Acetronitril, Dichlorethan.
Danach ist das Gerät bereit zur Oligonukleotidsynthese.
Die zu synthetisierenden Sequenzen werden über die Tastatur am PC eingegeben. Dabei können am Prototyp bis zu sieben Sequen¬ zen von einer Länge bis zu 50 Nukleotiden eingegeben werden.
Nach der Eingabe wird die Synthese vom PC aus startet. Zur Synthese des ersten Oligonuklotids wird die Trägerplatte so weit nach links gefahren, daß der Stab 3 zwischen den Stäben 2 und 4 durch den linken Anschlag nach rechts verschoben wird, bis die erste Reaktionskammer 9 in Stab 3 mit den Bohrungen 8 und 10 in den Stäben 2 und 4 fluchtet.
Beginn einer Synthese
Zum Beginn der Synthese wird zunächst die Trägerplatte wieder nach rechts verschoben, bis die Bohrung 8 über der Reaktions¬ leitung für Dichlorethan steht. Die Reaktionskammer 9, welche die Säulenfüllung enthält, wird mit 140 μl Dichlorethan ge¬ waschen. Dabei wird im Waschprogramm durch eine kurze Pump- Phase in umgekehrter Richtung für eine gute Durchmischung ge¬ sorgt.
Danach wird die Trägerplatte in die TCA-Position gefahren. Die Reaktionskammer wird mit TCA durchspült, wodurch die Schutz- gruppe am Nukleotid des CPG-Materials entfernt wird. Danach wird wieder mit Dichlorethan gewaschen.
Addition eines Nukleotids
1. Waschen mit Acetonitril. Wie beim Waschen mit Dichlorethan: 140 μl mit kurzer Pumpumkehr.
2. Zugabe von Amidit-Lösung und Tetrazol, dem Aktivator. Es werden zur besseren Durchmischung dreimal im Wechsel 10 μl Tetrazol und 10 μl Amiditlösung in die Reaktionskammer ge¬ pumpt, gefolgt von 10 μl Tetrazol. Zur Reaktion wird die Trägerplatte in die Acetonitril-Position gefahren. In die¬ ser Stellung wird zur weiteren Durchmischung während der Reaktion mit langsamer Pumpgeschwindigkeit das Reagenzge¬ misch in der Reaktionskammer dreimal um 10 μl zurück- und vorgepumpt. Nach Abschluß der Reaktion wird mit Acetonitril gewaschen. 3. Zum Inaktivieren der freien Gruppen, die kein Amidit ange¬ koppelt haben, werden die Reagenzien Capping A und Capping B in die Reaktionskammer gepumpt und kurz vermischt.
4. Nach kurzem Waschen mit Acetonitril wird Oxidations-Reagenz durch die Kammer gepumpt.
5. Nach nochmaligem Waschen mit Acetonitril, gefolgt von Di¬ chlorethan wird mit TCA die Trityl^Schutzgruppe von es neu angefügten Amidit abgespalten. i« Menge dieses Trityl- restes kann im Durchfluß-Monitor urch Absorptionsmeεs ng aei einer Wellenlänge von 550 n bestimmt werden.
ϊx Z diesem Schritt ist die Anks pelung eines Nukleotids abge- s.3Λilossen. Wenn ein weitesss Nafeleotid angefügt werden soll, itfird wie in den Schritten 1 bis 5 erfahren.
Nach Ankoppelung des letzten Nukleotids der eingegebenen Cli- gonukleotid-Sequenz wird mit Dichlorethan gewaschen.
Falls ein weiteres Oligonukleotid synthetisiert werden soll, wird die Trägerplatte nach links verschoben, bis der Stab 3 durch den linken Anschlag so weit nach rechts verschoben ist, daß die nächste Reaktionskammer mit den Bohrungen 8 und 10 in den Stäben 2 und 4 fluchtet. Dann wird die Synthese des näch¬ sten Oligonukleotids wie oben beschrieben durchgeführt.

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Durchführung zeitgleich oder sequentiell ablaufender chemischer Reaktionen mit den Merkmalen: a) vier horizontal angeordnete Stäbe (1, 2, 3, 4) sind übereinander liegend angeordnet; b) die äußeren Stäbe (1, 4) weisen je eine, die mittleren Stäbe (2, 3) weisen je zwei einander gegenüberliegende Kontaktflächen (5) auf, über die sie untereinander in Kontakt stehen; c) die Kontaktflächen (5) sind in einer Weise bearbeitet und gegeneinander gepreßt, daß
- die Stäbe horizontal gegeneinander verschiebbar sind,
- die Kontaktflächen eine flüssigkeitsdichte Abdichtung bewirken; d) der erste Stab (1)
- weist mehrere durchgehende Bohrungen (6) auf und
- ist mit der Vorrichtung fest verbunden; e) der mit dem ersten Stab (1) in Kontakt stehende zweite Stab (2) ist
- fest mit einer relativ zum ersten Stab (1) horizontal bewegbaren Trägerplatte (7) verbunden und
- weist eine durchgehende Bohrung (8) auf; f) der mit dem zweiten Stab (2) in Kontakt stehende dritte Stab (3) ist
- horizontal verschiebbar auf der Trägerplatte (7) an¬ gebracht und
- weist eine Anzahl n von oben und unten mit Öffnungen versehenen, Reaktionsräumen (9) auf; g) der mit dem dritten Stab (3) in Kontakt stehende vierte Stab (4) ist
- fest mit der Trägerplatte (7) verbunden und
- weist eine durchgehende Bohrung (10) auf; h) es sind n verschiedene Stellungen des dritten Stabs (3) relativ zum zweiten (2) und vierten (4) Stab einstell¬ bar, bei denen die Bohrungen (8, 10) und die Öffnungen eines der Reaktionsräume (9) eine durchgehende Verbin¬ dung herstellen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (8,10) des zweiten (2) und des vierten (4) Stabes vertikal verlaufen und auf einer gemeinsamen Geraden liegen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (6) des ersten Stabs (1) flüssigkeits¬ dicht mit Reagentienleitungen (12) verbunden sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (10) des vierten Stabs (4) flüssigkeits¬ dicht mit einer Leitung (13) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitung (13) eine Pumpe (14) eingesetzt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Bohrungen (6) im ersten Stab (1) und die oberen und unteren Öffnungen der Reaktionsräume (9) im dritten Stab (3) jeweils in einem konstanten Abstand ange¬ bracht sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Stab (3) durch ein Konstruktionselement in der Weise gegenüber der Trägerplatte (7) horizontal ver¬ schoben wird, daß die Bohrungen (8) und (10) des zweiten (2) und vierten (4) Stabs mit der oberen und der unteren Öffnung eines der Reaktionsräume (9) fluchten.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionselement ein Anschlag ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionselement ein erster Schrittmotor ist.
10.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Trägerplatte (7) durch einen zweiten Schrittmotor horizontal bewegt wird.
11.Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schrittmotor von einem Computer gesteuert ist.
12.Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schrittmotor von einem Computer gesteuert ist.
13.Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (14) von einem Computer gesteuert ist.
14.Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Stab (3) eine durchgehende Bohrung (15) enthält, die in dem konstanten Abstand zu der oberen und unteren Öffnung eines der Reaktionsräume (9) angebracht ist.
15. orrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (l, 2, 3, 4) aus einem spanend bearbeitbaren Gla bestehen.
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