WO1998016312A1

WO1998016312A1 - Pipette

Info

Publication number: WO1998016312A1
Application number: PCT/EP1997/005696
Authority: WO
Inventors: Dirk Vetter
Original assignee: Dirk Vetter
Priority date: 1996-10-16
Filing date: 1997-10-15
Publication date: 1998-04-23
Also published as: DE19642777A1; DE29718238U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pipette, die im Rahmen der Laborautomatisierung bei zahlreichen Verfahren zur Miniaturisierung, Parallelisierung und Vereinfachung von Filtrationsverfahren Verwendung findet. Die Aufgabe der Erfindung, eine Pipette zu schaffen, die zugleich eine Filtration der aufgenommenen Flüssigkeit bewirkt, welche als Reaktor für mikrochemische bzw. mikrobiologische oder physikochemische Umsetzungen Verwendung finden kann und die für die Laborautomatisierung und die Prozessierung großer Probenzahlen im ml- bis sub-ml-Bereich besonders geeignet ist, wird dadurch gelöst, daß die Pipette (1) im Pipettenspitzenbereich mit einem integrierten Verschlußmittel (3, 4) und mit wenigstens einem Filterelement (5) versehen ist.

Description

Pipette

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Pipette, die im Rahmen der Laborautomatisierung bei zahlreichen Verfahren zur Miniaturisierung, Parallelisierung und Vereinfachung von Filtrationsverfahren Verwendung findet. Sie ist auch zur Anwendung auf dem Gebiet der hochparallelen chemischen Synthese bestimmt.

Eine Pipette ist üblicherweise ein längliches, unten offenes Gefäß mit einem oben befindlichen Ansatz zur Befestigung eines dosierfähigen Volumenverdrängungsmechamsmus (Peläusball, Kolbenhub etc.). Die Pipette ist meistens nicht fest mit der Dosierhilfe verbunden, sondern zeichnet sich durch die Möglichkeit zum einfachen Wechsel aus. Sie dient dem Transferieren und Aliquotieren von Flüssigkeiten. Charakteristisch für die Arbeitsweise einer Pipette ist, daß die Flüssigkeitsbewegung in der Pipette einen Richtungswechsel erfahrt. Ein Pipettiervorgang läßt sich somit in drei Schritte zerlegen: bei der Aufnahme steigt die Flüssigkeit von unten nach oben in die Pipette, es erfolgt der Strömungsrichtungswechsel und beim Ausstoßen wandert die Flüssigkeit wieder abwärts und verläßt die Pipette. Diese Arbeitsweise unterscheidet die Pipette von Behältern für bewegliche Flüssigkeiten, wie Schläuchen und Säulen, welche von Flüssigkeiten üblicherweise nur in einer Richtung durchströmt werden.

Ein Flüssigkeitsfilter hingegen dient der Trennung des Lösungsmittels von in ihm suspendierten oder gelösten Bestandteilen. Zu praktischen Zwecken ist er oft mit einem Behälter mit mindestens einer Öffnung zum Eintrag der Lösung und mindestens einer Öffiiung zum Ablauf des Lösungsmittels fest verbunden. Üblicherweise befindet sich der Filter zwischen beiden Öffnungen und die Flüssigkeit durchströmt den Behälter ohne Richtungswechsel.

In den letzten Jahren haben sich die Einsatzgebiete der Flüssigkeitsfiltration im Laborbetriebs stark ausgeweitet. Die Filtration dient längst nicht mehr nur der Abtrennung von Partikeln sondern im zunehmenden Maße auch der Abtrennung gelöster Bestandteile. Im Zuge der Laborautomatisierung sind außerdem zahlreiche Verfahren zur Miniaturisierung, Parallelisierung und Vereinfachung der Filtrationsverfahren entwickelt worden.

Üblicherweise befindet sich dabei die zu filtrierende Flüssigkeit in einem Gefäß mit Filterboden, dann werden Zentrifugalkräfte, Vakuum oder Druck angelegt, um die Flüssigkeit in einer vorgegebenen Richtung an der Filterfestphase vorbeizuleiten. Hierbei werden neben den Filtern auch Vorrichtungen zum Auffangen der Flüssigkeiten benötigt. Bei parallelen Anordnungen, wie z.B. im gebräuchlichen 96-Kammer Mikrotite lattenformat, ist außerdem durch entsprechende Auslaßkonstruktion Sorge zu tragen, daß beim Absaugen keine Vermischung unterschiedlicher Proben auftritt.

Zur Durchfuhrung mikrochemischer Reaktionen sind weiterhin relativ großlumige Reaktionsgefaße bekannt, die aus einem Behälter mit inindestens einer Öflhung bestehen, wobei für Festphasenreaktionen die Öffnungen mit Filtern oder Fritten abgedeckt sein können. Diese dienen der Vereinigung mehrerer Stoffe in fester, gelöster oder flüssiger Form. Zum Durchfuhren von Reaktionen mit liquiden Komponenten werden die flüssigen Substanzen mit Hilfe einer Pipette in das Reaktionsgefäß gefüllt. In den letzten Jahren hat sich eine Entwicklung zur Vereinfachung des Laborbetriebs durchgesetzt; sie besteht in der Immobilisierung eines Reaktionspartners. Aufwendige Präzipitations- oder Extraktionsarbeiten sind damit überflüssig. Das Durchführen der Festphasenreaktionen erfordert nur noch die Zufuhr von Lösungen und anschließende Filtrations- oder Absaugschritte, um die in Lösung verbhebenen Reaktionspartner wieder zu entfernen. Das Verfahren ist relativ leicht zu automatisieren und eignet sich zur Bewältigung großer Probenzahlen im ml-Volumenbereich. Es wird heutzutage regelmäßig eingesetzt bei biochemischen oder chemischen Umsetzungen wie der Peptidsynthese, der Ohgonukleotidsynthese, der kombinatorischen Chemie, Bioassays wie ELISA oder RIA oder physikochemischen Umsetzungen, wie der Chromatographie im "batch^M-Verfahren bei dem Ionenaustausch bei der DNA-Aufreinigung oder der Festphasenextraktion. Dabei werden üblicherweise die Flüssigkeiten mittels Pipetten dosiert. Die Festphasen befinden sich in einem Gefäß mit oder ohne Filterboden. Aus der Produkt-Information AMS 422 der Firma Abimed (Postfach 11 11, 40736 Langenfeld) ist ein Einweg-Durchflußreaktor mit eingelegter Fritte bekannt. Dieses System ist aber relativ großvolumig und nicht für eine Parallelisierung und Automatisierung geeignet. Befindet sich die Festphase im Gefäß mit Filterboden, werden Zentrifugalkräfte oder ein Vakuum angelegt, um die Lösungen von der Festphase zu trennen. Hierbei werden neben den Filtern auch Vorrichtungen zum Auffangen der Flüssigkeiten benötigt. Befindet sich die Festphase im Gefäß ohne Filterboden, werden die Lösungen durch Pipettierschritte entfernt, wobei dafür Sorge zu tragen ist, daß die Festphasen nicht in die Pipetten gelangen. Diese Problematik führte beispielsweise zu der Entwicklung von Perlen mit magnetisierbarem Kern, welche sich durch das Anlegen eines Magnetfeldes zur Gefäßwandung ziehen lassen und somit weniger gefährdet sind, durch den Pipettierschritt erfaßt zu werden.

Bekanntlich erlauben hochparallele chemische Synthesen die Darstellung von Substanzbibliotheken in vergleichsweise sehr kurzer Zeit. Solche Synthesen werden üblicherweise an einem festen Trägermaterial durchgeführt. Dies erleichtert die Aufarbeitung der Proben und das Verschieben des Reaktionsgleichgewichtes. Das Trägermaterial für die Synthese besteht gemeinhin aus chemisch modifizierten Polymerharzkugeln, Polymerharzblöcken oder -schichten, oder Glasperlen bzw. -platten.

Zwei Typen von hochparallelen Syntheseverfahren sind zu unterscheiden: die Synthese in der Mischung und die Synthese von vereinzelten Proben. Mischungsverfahren haben den Nachteil, daß die Information über die Identität der Substanzen bzw. deren Syntheseprotokolle verloren geht und durch Resynthese und/oder aufwendige biologische Tesfrerfahren wieder beschafft werden muß (Dekonvolutionsverfahren). Einen Ausweg bietet die "mix-and-split" Synthese an. Hierbei werden Substanzbibhotheken mit dem Ziel erzeugt, pro Polymerharzkugel nur eine Substanz darzustellen. Die Identität der Substanz kann abgeleitet werden, wenn genügend Material für eine Analyse erhalten wird. Da die aus einer Perle zu gewinnenden Substanzmengen aber oft sehr gering sind, bzw. für den Bioassay benötigt werden, wurden Kodierungsverfahren entwickelt; in einer Parallelsynthese wird dabei die Reaktionsgeschichte der Perle chemisch auf dem Polymerharz festgehalten.

Demgegenüber stehen Methoden, bei welchen alle Bestandteile des Substanzpools in von vornherein räumlich getrennten Bereichen synthetisiert werden. Das Festphasenträgermaterial wird in einer vorgegebenen zweidimensionalen Anordnung ("array") vorgelegt; das jeweilige Reaktionsprotokoll bzw. die entsprechende Zielstruktur ist üblicherweise durch eine xy-Koordinate definiert. Ein sehr illustratives Beispiel wurde von Fodor et al durch den Aufsatz "Light-Directed, Spatially Adressable Parallel Chemical Synthesis" Science 251 (1991) pp. 767-773 veröffentlicht. Darin werden mit lichtempfindlichen Schutzgruppen beschichtete Glasträger durch photolithographische Prozesse in tausend mikroskopisch kleine Substanzfelder aufgegliedert. Andere Verfahren benutzen ebenfalls Glasplatten, oder mit Perlen gefüllte mikrokompartimentierte Siliziumscheiben, "Chips". Die Synthese auf mit Polymerharz beschichteten Stäben (Pin- Technologie, siehe "Use of peptide synthesis to probe viral antigens for epitopes to a resolution of a single amino acid" H. M. Geysen et al, Proc. Natl. Acad. Sei. USA 81 (1984) pp. 3998-4002) hat den Vorteil, mit dem weit verbreiteten 96-Kammem-Mikrotiteφlattenfoπnat kompatibel zu sein. Die in der Festphasensynthese bereits erprobten und bekannten Trägermaterialien können mit der kommerziellen Variante der Pin- Technik nicht prozessiert werden. Jedoch sind auch schon Pins beschrieben worden, welche mit Glas- oder Polymerperlen gefüllt werden können ("Diversomers: An approach to nonpeptide, nonoligomeric chemical diversity" S. Hobbs De Witt et al, Proc. Natl. Acad. Sei. USA 90 (1993) pp. 6909-6913). In all diesen Fällen wirkt sich für die angestrebte Parallelisierung und Automatisierung der Arbeitsschritte ungünstig aus, daß die Pins, Chips oder Röhrchen nur Träger für die feste Phase darstellen; die Flüssigkeitszufuhr ist nicht im System integriert und muß separat durch Eintauchen oder Spülen erfolgen, siehe den Übersichtsartikel "Multiple Peptide Synthesis Methods and Their Applications" G. Jung et al, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 31 (1992) pp 367-383, auch in Angew. Chem. 104 (1992) S. 375 ff.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, eine Pipette zu schaffen, die zugleich eine Filtration der aufgenommenen Flüssigkeit bewirkt, welche als Reaktor für mikrochemische bzw. mikrobiologische oder physikochemische Umsetzungen Verwendung finden kann und die für die Laborautomatisierung und die Prozessierung großer Probenzahlen im ml- bis sub-ml-Bereich besonders geeignet ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst. Die erfindungsgemäße Pipette ist im Aufnahme- und Auslaßbereich mit einem Verschlußmittel und mit wenigstens einem Filterelement versehen. Die vorgeschlagene Pipette trägt wesentlich zur Vereinfachung und Beschleunigung oben beschriebener Arbeitsabläufe bei. Zentrifugen, Auffanggefäße, separate Filter und gesonderte Pipetten sowie Absaug- oder Niederschlagsvorrichtungen und deren Bedienung werden entbehriich. Zudem zeigte sich, daß die zur Verbesserung der Effizienz der Filtration führende mehrfache Durchführung derselben an einer entsprechend modifizierten Pipette sehr viel einfacher durchzuführen ist. Die Pipette ist besonders geeignet für die Laborautomatisierung und die Prozessierung großer Probenzahlen im sub-Milihter- Volumenbereich. Außerdem kann die vorgeschlagene Pipette als Reaktionsgsfäß eingesetzt werden.

Die Pipette besitzt im unteren Bereich, in der Nähe der Pipettenspitze, einen oder mehrere Auslässe, denen eine filternde Funktion zugeordnet ist. Insbesondere ist innerhalb der Pipette ein in einer Richtung offenbares Verschlußmittel vorgesehen, das mit der Umfangsinnenwandung der Pipette ein Ventil bildet.

Es wurde weiterhin gefunden, daß die Vereinigung von Pipette und Reaktionsgefäß in einem Element überraschenderweise wesentlich zur Vereinfachung und Beschleunigung von Syntheseprozeßschritten beiträgt. Zentrifugen, Auffanggefäße, Filter und Absaug- oder Niederschlagsvorrichtungen und deren Bedienung werden durch die Erfindung entbehrlich. Ein weiterer unerwarteter Vorteil besteht in der verkürzten Reaktionszeit durch die bessere Durchmischung der Reaktanden. Bei Einheit von Pipette und Reaktionsgefäß kann die flüssige Phase beliebig oft aufgenommen und wieder abgegeben werden, die gelösten Reagenzien werden dabei auf besonders effiziente Weise an der Festphase vorbeigefuhrt. Die Reaktionen sind dadurch wesentlich schneller zum Reaktionsgleichgewicht zu bringen. Herkömmhche Filtrations- oder Absaugverfahren lassen dies nicht zu und müssen entweder wesentlich längere Inkubationszeiten in Kauf nehmen oder Maßnahmen ergreifen, um die Festphase im Reaktionsgefäß durch Gasströme, mechanisches Schütteln oder Ultraschall zu bewegen, bzw. in einem Ofen oder Temperierbad oder -block zu erwärmen.

Die Erfindung umfaßt jede Kombination aus einem Verschlußmittel, insbesondere Ventil, und einem Filter in Verbindung mit einer ansonsten übhchen Pipette. Zusätzlich kann diese Baugruppe lösliche oder suspendierbare Bestandteile enthalten oder der Filter kann mit bio- oder chemoreaktiven Oberflächen versehen sein. Die modifizierte Oberfläche kann Bestandteil der Pipettenspitzeninnenoberfläche sein, oder die Pipettenspitze kann als Behältnis für Polymerharzperlen oder Glaspartikel dienen. Weiterhin kann die Pipettenspitze als Halterung für Glaskapillaren oder Glasgefäße fungieren, wobei die Reaktion auf Festphasenoberflächen in den Glasbehältnissen stattfindet. Die Erfindung umfaßt auch Pipettenspitzen für die homogene chemische und enyzmatische Synthese, sowie für Immunoassays. Hierbei befinden sich vorgelegte Reagenzien in kovalent gebundener, adsorbierter oder adhärierter Form in oder auf der Pipettenspitze.

Bevorzugt sind handelsübliche Einwegpipettenspitzen für Volumina von 0.01 bis 5 ml, welche mit reaktiven Festphasen in loser oder strukturierter Form oder als Block befällt sind und einen Filter besitzen, um den Austausch von Flüssigkeiten zu gewähren und dabei die Festphasen zurückzuhalten.

Besonders bevorzugt ist eine Pipettenspitze aus Polypropylen mit einem Volumen von 0.001 bis 10 ml, welche im Falle des Einsatzes als Reaktor mit Syntheseharz gefüllt ist, und deren untere Öffnung mit einer Kugel verschließbar ist. Bevorzugt ist die Pipettenseitenwand oberhalb des Verschlußmittels mit Perforationsbohrungen von 0.1 mm Durchmesser versehen. Die Perforationen erlauben den filternden Austritt der Flüssigkeit. Auch kann die Kugel magnetisierbar ausgebildet sein, um sie bei Bedarf von außen magnetisch anzuheben, um im Falle des Einsatzes als Reaktor das Entfernen des Syntheseharzes aus der Spitze oder den Eintrag von Syntheseperlen in die Spitze zu ermöglichen. Die erfindungsgemäße Pipette kann beispielsweise so verwendet werden, daß die Pipettenspitze mit auf einem suspendierbaren Träger immobilisierten, chemisch oder biologisch aktiven Molekülen oder Gruppen beladen wird. Diese modifizierte Pipettenspitze wird anschließend - durch bevorzugt automatische Manipulation - mit Lösungsmitteln oder Waschreagenzien gefüllt. Dabei finden in den Pipettenspitzen chemische Synthesen oder biologische Wechselwirkungen statt. Eine manuelle Synthese eines Dipeptids wird beispielhaft durchgeführt. Hierzu wird eine Kapillare (2 ml Volumen, EM) mit 80 Perlen eines mit einer Aminosäure und einem säurelabilen Linker beladenen Polystyrolharzes (Fmoc-Ala-HMPB, Novabiochem) befüllt und in eine Pipettenspitze eingesteckt. Die Kapillare wird mit Hilfe einer automatischen Pipette fünfmal mit 20% Piperidin/DMF und fünfmal mit einer Lösung von Fmoc-Phe-OH (0.25 M), HBTU (0.25 M), HOBt (0.25 M), DIEA (0.5 M) in DMF und dreimal mit DMF gespült. Die Perlen werden in 0.25 ml 5% TFA/DCM überführt und nach 15 min abfiltriert. Das Filtrat wird eingedampft und in 0.1 ml Acetonitril/0.1% TFA aufgenommen. 20 ml werden mittels HPLC (RP 18 Säule, linearer Gradient von 5 auf 95% Acetonitril/Wasser in 35 min, UV-Detektion bei 220 nm) analysiert. Eine Peakidentifikation geschieht durch Vergleich mit Referenzsubstanzen. Das HPL-Chromatogramm zeigt das Produkt Fmoc- Phe-Ala-OH (Retentionszeit tR 23.088 min) in hoher Reinheit und guter Ausbeute.

Eine automatisierte Synthese wird beispielsweise an Hand des Dodecapeptids H-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr- Leu-Gln- OH durchgeführt. Zehn perforierte und mit Kugelventilen versehene Pipettenspitzen wurden mit je 2 mg Syntheseharz Fmoc-Gln(Trt)- SASRIN (Bachem, Heidelberg) befüllt. Die Spitzen werden auf einen Pipettierroboter (Tomtec Quadra, Zinsser Analytic, Frankfurt) gesteckt und durch Aufsaugen, Inkubieren und Abgeben von in

Mikrotiterplattengefäße vorgelegten Reagenzien elf Synthesezyklen unterzogen. Dabei besteht ein Synthesezyklus aus folgenden Schritten:

1 x je 2.3 min Inkubation mit 0.05 ml Dichlormethan, 2 x je 2.3 min Inkubation mit 0.05 ml Dimethylformamid (DMF) ,

4 x je 2 min Inkubation mit 0.05 ml 20%igem Piperidin/(DMF) aus einem

Gefäß mit insgesamt 0.15 ml Reagenzlösung,

1 x je 2 min Inkubation mit 0.05 ml Dichlormethan,

3 x je 2 min Inkubation mit 0.05 ml DMF, 6 x je 2.25 min Inkubation mit 0.05 ml 0.5 M Fmoc-Aminosäure-OPfp

Ester, 1 M Hydroxybenzotriazol (HOBt), IM Diisopropylethylamin

(DIEA) aus einem Gefäß mit insgesamt 0.17 ml Reagenzlösung,

1 x je 2.3 min Inkubation mit 0.05 ml DMF,

2 x je 2.3 min Inkubation mit 0.05 ml Acetanhydrid/DIEA/HOBt, 1 x je 2.3 min Inkubation mit 0.05 ml Dichlormethan.

Die aus den Pipettenspitzen erhaltenen Produkte werden mit Trifluoressigsäure/Wasser vom Syntheseharz abgespalten, entschützt und durch Etherpräzipitation isoliert. Die Analytik dieser Produkte mit Hochdruckflüssigkeitschromatographie (HPLC) zeigt Reinheiten von über 95%; ihre Analytik mittels Massenspektrometrie bestätigt die Richtigkeit der Strukturen. Unterschiede zwischen den Produkten aus den verschiedenen Pipettenspitzen wurden nicht festgestellt. Die Quahtät der Substanzen ist von gleicher Güte wie die einer kommerziell erhältlichen, HPLC-gereinigten Referenzsubstanz (Eürudin 54-65 desulfated, Bachem, Heidelberg).

Die Verwendung der vorgeschlagenen Pipette als Synthesereaktor wurde vorstehend besonders ausführlich beschrieben, beschränkt die Erfindung jedoch nicht darauf. Wesentlich für alle Einsatzfälle ist, daß die Pipette im Aufnahme- und Auslaßbereich mit einem Verschlußmittel und mit wenigstens einem Filterelement versehen ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der schematischen Zeichnungen von zwölf Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 bis 8 acht unterschiedliche Ausführungsformen der vorgeschlagenen Pipette und die Fig. 9 bis 12 vier verschiedene Ausführungen der Pipette im Falle der Verwendung als Synthesereaktor.

In Figur 1 ist eine Pipette 1 dargestellt, die einen Ansatz 2 für eine nicht dargestellte Dosierhüfe aufweist. Zur Flüssigkeitsaufhahme wird die Pipettenspitze 11 in ein entsprechendes Behältnis getaucht und durch Betätigung der Dosierhilfe wird die Flüssigkeit in die Pipette gesaugt. In Figur 1 ist die Pipette 1 mit einer Kugel 3, die mit einem ringförmigen Sitz 4 ein Kugelventil bildet, versehen. Beim Ansaugen der Flüssigkeit öffnet sich das Kugelventil, wohingegen bei Druckbeaufschlagung der Dosierhüfe sich das Ventil schließt. Im Fall von Figur 1 ist die Kugel 3 porös ausgebildet, so daß sie beim Auspressen der in der Pipette 1 befindHchen Flüssigkeit gleichzeitig als Filter wirkt.

Die Ausführung nach Figur 2 entspricht im wesentlichen der nach Fig. 1, wobei hier die Kugel 3 nicht porös ausgebildet ist und z.B. auf Glas oder Metall ausgeführt sein kann, wohingegen jedoch der Sitz 4 porös ausgebildet ist und somit die Filterfunktion beim Auspressen der Flüssigkeit übernimmt.

Figur 3 entspricht einer Kombination der Ausführungen nach den Figuren 1 und 2, wobei sowohl die Kugel 3 als auch der Sitz 4 porös ausgebildet sind.

In Figur 4 ist statt einer Kugel ein stabförmiges Ventilelement 31 vorgesehen, das als Filter ausgebildet ist und von einem Anschlag 32 erfaßt auf dem Sitz 4 ruht.

In den Figuren 4 bis 8 sind, ohne die Erfindung darauf zu beschränken, jeweils die Kugel 3 und der Sitz 4 nicht porös ausgebildet, wodurch sie die reine Ventilfunktion übernehmen. Im Gegensatz zu den Figuren 1 bis 4 wird in Figur 5 ein Teilbereich 5 der Pipettenwandung oberhalb des Kugelventils mit einer Perforation in Form kleiner Bohrungen oder Schlitze 51 versehen. Dadurch wird die Flüssigkeit gezwungen bei Druckbeaufschlagung der Dosierhilfe über die Perforationen 51 des Teilbereichs 5 auszutreten, so daß ausschließhch dieser Teilbereich als Filter für die Probenflüssigkeit wirkt.

Figur 6 entspricht im wesentlichen einer Ausfimrung nach Figur 5, wobei hier jedoch auch die Pipettenspitze 11 in einem Bereich 6 mit einer Perforation in Form kleiner Bohrungen oder Schlitze versehen und das Pipettenende 12 verschlossen ist. Dadurch findet bereits bei der Aufnahme der Flüssigkeitsprobe eine Vorfiltration statt. Bevorzugt sind die Perforationen im Bereich 6 grober ausgeführt als im Bereich 5.

Figur 7 entspricht einer Ausführung nach Fig. 5, wobei hier der untere Umfangsbereich 5 der Pipette 1 von außen mit einem weiteren Filterelement 71 versehen ist. Zugleich kann dieses Filterelement 71 Träger für Reaktionspartner der Probenflüssigkeit sein. Auf diese Weise kann durch mehrfaches Aufnehmen und Ausstoßen der Probenflüssigkeit sowohl die Effizienz der Reaktion als auch der Filtration erreicht werden.

Figur 8 entspricht einer Ausführung nach Fig. 7, wobei hier lediglich die Anbringung weiterer Filterelemente 72 angedeutet ist. Durch eine Verringerung der Porosität der Filterelemente 5, 71, 72 in Richtung nach außen wird einem vorzeitigen Verstopfen der gesamten Filterstrecke entgegengewirkt.

In Figur 9 ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Pipette 1 als Reaktor dargestellt. In diesem Beispiel ist die Kugel 3 bevorzugt aus einem magnetisierbaren Material gefertigt, wodurch ein Anheben der Kugel von außen, und damit eine zeitweise Außerkraftsetzung der Ventilwirkung ermöglicht wird. Oberhalb der Kugel 3 ist ein reaktiver Träger 8 in Perlenform eingebracht, wobei die Füllstandshöhe dieser Perlen bevorzugt so bemessen ist, daß alle Öffnungen 51 erfaßt werden. Die Öffnungen 51 dienen dem Austausch und der Filtration der Flüssigkeit. Zum Aufnehmen oder Entfernen der Perlen (Partikel) 8 aus der Spitze der Pipette kann das Kugelventil in der beschriebenen Weise in eine geöffnete Stellung gebracht werden. Figur 10 stellte eine weitere Ausführungsform der Pipette 1 dar, bei der aber der Pipettenaustritt, das untere, verengte Ende 13, verschlossen ausgeführt ist. Bei dieser Ausführungsform sind wieder loch- oder schlitzartige Öffnungen 51 und ein reaktiver Träger 8 in Perlenform, jedoch ist kein Kugelventil vorgesehen. Die Probenflüssigkeit wird hier entweder über das offene Pipettenende eingefüllt oder durch die Öffnungen 51 der Perforationsfläche 5 langsam eingesaugt, wodurch diese bereits bei der Aufnahme filternd wirkt.

In Figur 11 ist eine Pipette 1 am ein- bzw. auslaßseitigen Ende mit einer Fritte oder einem Filter 73 versehen, der/dem eine entsprechend reaktive Oberfläche gegeben ist, so daß der gesonderte reaktive Träger in Perlenform entfallen kann. Die Fritte oder der Filter 73 enthält die Öffnungen für den Flüssigkeitsaustausch.

Figur 12 stellt eine weitere Ausführungsform dar, bei der das ein- bzw. auslaßseitige Pipettenende zwar ebenfalls mit einer Fritte oder einem Filter 73 verschlossen, der reaktive Träger 8 jedoch wiederum in Perlenform in die Pipette 1 eingebracht ist. Das hat den Vorteil, das der reaktive Träger 8 im Bedarfsfall leichter auswechselbar ist.

Unter den Rahmen der Erfindung fallen alle weiteren denkbaren Bauformen, bei denen der Filter Bestandteil der Pipettenwandung und/oder des Ventils sein kann. Es können mehrere Filter gleicher oder unterschiedlicher Beschaffenheit in eine Pipette integriert sein. Im Inneren der Pipette zwischen Ventil und Filter können lösliche oder suspendierbare Bestandteile vorliegen. Die VentilausfMirungen können vielfältig beschaffen sein unter der Bedingung, daß der Flüssigkeitsstrom von unten nach oben die Befüllung der Pipette ermöghcht und der Austritt der Flüssigkeit auf dem gleichen Wege verhindert oder erschwert wird.

Claims

Patentanspräche

1. Pipette, die einen Dosieransatz (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pipette (1) im Pipettenspitzenbereich mit einem integrierten Verschlußmittel (3, 4; 32; 13; 73) und mit wenigstens einem

Filterelement (3; 4; 31; 5; 6; 71; 72; 73) versehen ist.

2. Pipette nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußmittel durch ein Ventil, insbesondere ein Kugelventil bestehend aus einer Kugel (3) und einem Sitz (4) gebildet ist.

3. Pipette nach Ansprach 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (3) und/oder der Sitz (4) porös ausgebildet sind und ihnen die Funktion des Filterelements zugewiesen ist.

4. Pipette nach Ansprach 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pipette (1) in ihrem unteren Umfangsbereich (5) mit loch- bzw. schHtzförmigen Öffnungen (51) versehen ist, denen die Funktion eines Filterelements zugewiesen ist, wobei die Kugel (3) und der Sitz (4) unporös ausgebildet sind.

5. Pipette nach Ansprach 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pipette (1) in ihrem unteren, mit loch- bzw. schlitzförmigen Öffnungen (51) versehenen Umfangsbereich (5) äußerhch von wenigstens einem weiteren Filterelement (71 , 72) umfaßt ist.

6. Pipette nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pipette (1) an der Pipettenspitze (12) verschlossen ist.

7. Pipette nach Ansprach 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pipettenspitze in einem Bereich (6) zwischen dem Sitz (4) und dem Verschluß (12) mit einer Perforation versehen ist.

8. Pipette nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pipette (1) im verengten Spitzenbereich (13) verschlossen ist.

9. Pipette nach Ansprach 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pipette (1) im verengten Spitzenbereich mit einer Fritte oder einem Filter (73) versehen ist.

10. Pipette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußmittel durch ein stabförmiges, poröses Ventilelement (31), welches von einem Anschlag (32) aufgenommen ist, gebildet ist, wobei dem Ventilelement (31) zugleich die Filterfunktion zugewiesen ist.

11. Pipette nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Pipette (1) in der Nähe ihres unteren, verengten Endes ein reaktiver Träger vorgesehen ist.

12. Pipette nach Ansprach 11, dadurch gekennzeichnet, daß der reaktive Träger mit mindestens einem immobilisierten Reaktionspartner versehen ist.

13. Pipette nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der reaktive Träger in Form von Partikeln (8) ausgebildet ist.

14. Pipette nach Ansprach 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (8) den Bereich (5) mit den loch- oder schlitzförmigen Öffnungen (51) einnehmen.

15. Pipette nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der reaktive Träger in die Fritte oder einen Filter (73) oder in ein weiteres Filterelement (71, 72) eingebracht ist.

16. Pipette nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (3) magnetisierbar ausgebildet ist.

17. Reaktor nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pipette (1) aus Polypropylen oder Polyethylen besteht.

18. Reaktor nach Ansprach 1 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Pipette 0,001 bis 10 ml umfaßt.