WO1999026070A2 - Vorrichtung zum automatischen durchführen von chemischen bzw. biologischen verfahren - Google Patents

Vorrichtung zum automatischen durchführen von chemischen bzw. biologischen verfahren Download PDF

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WO1999026070A2
WO1999026070A2 PCT/EP1998/007423 EP9807423W WO9926070A2 WO 1999026070 A2 WO1999026070 A2 WO 1999026070A2 EP 9807423 W EP9807423 W EP 9807423W WO 9926070 A2 WO9926070 A2 WO 9926070A2
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WO
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pipetting
arm
pipette tip
sample
thermal cycler
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Wolfgang Heimberg
Michael Weichselgartner
Martin Greber
Peter Kutsch
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Mwg-Biotech Ag
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/0099—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor comprising robots or similar manipulators
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/809—Incubators or racks or holders for culture plates or containers

Definitions

  • the invention relates to a device for automatically carrying out chemical or biological methods, in particular for sequencing and amplifying nucleic acid sequences, with a pipetting device and a thermocycler, the pipetting device being a pipetting device for pipetting sample substances and / or chemicals having.
  • US Pat. No. 5,443,791 discloses a device for carrying out chemical or biological processes, which has a plurality of work stations. These workstations include a thermal cycler, an actively cooled enzyme storage station, a washing station, a reagent storage station and a DNA sample station.
  • a pipette tip is moved in a plane parallel to the base plate in order to carry out a liquid transfer.
  • the reaction vessels of this device are designed as troughs in a metal block fixedly arranged in the thermal cycler.
  • the individual reagents are first pipetted into one of the reaction vessels in the thermal cycler and then subjected to a temperature profile. Before a further reaction can be carried out, the reaction vessels must be cleaned.
  • reaction vessels cannot be completely cleaned, the subsequent reactions become contaminated, which is extremely disadvantageous in the case of very sensitive methods, such as the PCR method. It is also disadvantageous that the reaction vessels are designed as troughs in a metal block which come into direct contact with the reagents. Metallic surfaces cannot always be absolute residue-free with reasonable effort and form a further source of contamination.
  • Predetermined temperature profiles or temperature profiles can be traversed with thermal cyclers.
  • Thermocyclers are used in particular in genetic engineering for sequencing and amplifying nucleic acid sequences. Such methods are e.g. in EP 200 362 Bl, EP 258 017 Bl and EP 201 184 Bl.
  • Sample vessels known by means of a lid.
  • This system comprises a device for opening and closing the reaction vessels, which by means of a locking mechanism can grip a lid and release it again.
  • the invention is based on the object of developing a device of the type mentioned at the outset such that a wide variety of chemical or biological methods, in particular for sequencing and for amplifying nucleic acid sequences, can be carried out automatically and without contamination.
  • the invention is characterized in that the pipetting device and the thermal cycler are designed as spatially separate work stations, and in that a handling arm is provided for moving at least one sample vessel containing sample substances or chemicals and formed separately from the work stations.
  • the device according to the invention thus allows complex chemical and biological processes, in particular the sequencing and amplification of nucleic acid sequences, to be carried out fully automatically and without contamination. This represents a significant simplification and a significant improvement in the accuracy and safety of the work processes.
  • the embodiment according to claim 3 with a multi-tasking control allows different sample substances, applications, etc. to be processed simultaneously with the robot, without an operator being required to monitor and control the individual process steps. As a result, the most complex procedures can be carried out in the smallest of spaces without the risk of errors due to interchanging or the like.
  • Another preferred embodiment of the device according to the invention has a device for automatically opening and closing sample vessels by means of a lid.
  • the sample vessel has been closed by means of a wax or oil layer. This type of sealing has proven itself in the manual execution of chemical and biological reactions.
  • covers releasably attached to the vessels has significant advantages over the automated operation conventionally used wax and oil layers.
  • a vessel once filled with reagents and / or sample substances and closed with a lid can be opened again and additional reagents and sample substances can be added.
  • the reagents and sample substances are introduced into the reaction vessel by means of a pipette tip, the pipette tip being held in the reaction vessel at a short distance above the liquid level, so that the reaction tip does not come into contact with the reagents and sample substances contained in the reaction vessel. In this way, contamination by transfer of reagents and sample substances from one reaction vessel to another reaction vessel is reliably avoided.
  • the pipette tip In conventional sealing of the reaction vessels, the pipette tip has to pierce through the wax or oil layer during the pipetting and immerse into the liquid in the reaction vessel. Before you use another pipette with the same pipette tip e.g. If the same substance can be supplied, the pipette tip must be cleaned or replaced. This is common with manual execution of chemical and biological reactions, increases the processing time and costs with a fully automated execution of the reactions.
  • sealing with wax has the disadvantage that it solidifies when cooled to low temperatures (e.g. 14 ° C) and hinders further treatment.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a device according to the invention in a perspective view
  • Fig. 2 shows a typical application in a flow chart
  • Fig. 3 shows another application in a flow chart.
  • the device 1 has a rectangular base plate 2 with two end edges 3 and a front and rear longitudinal edge 4.
  • a back wall 6 is arranged on the base plate 2 on the rear longitudinal edge 4.
  • a horizontal rail 7 is provided in the rear wall 6, parallel to the rear longitudinal edge 4 of the base plate 2, on which a robot arm 8 is arranged to be movable in the longitudinal direction of the rail 7 (double arrow 9, X direction).
  • the robot arm 8 is a straight, rigid arm, which is arranged parallel to the front edges 3 of the base plate 2. It is thus perpendicular to the plane of the back wall 6.
  • the robot arm 8 has two longitudinal walls 10 for the outer boundary and an end wall 11 at its free end, which are arranged in a U-shape in plan view. Between the two
  • a rail 12 Longitudinal walls 10 and at a distance from them a rail 12 is arranged.
  • Three Z-arms 13-15 are provided on the rail 12 so as to be movable in the longitudinal direction of the rail 12 (Y direction).
  • the Z-arms 13-15 each extend vertically through a gap 16 between the rail 12 and the longitudinal side walls 10, two of the Z-arms 13, 14 being arranged in the left-hand gap 16 and the third Z-arm 15 in the right-hand gap 16 .
  • the robot arm 8 can be moved along the rail 7 (X direction) and the Z arms 13 can be motor-driven along (Y direction) and perpendicular (Z direction) to the rail 12, so that the Z arms 13 - 15 can travel essentially the entire area (X, Y direction) above the base plate 2 and are adjustable in height (Z direction).
  • the Z-arm 13 which is referred to below as the pipetting arm 13, has at its lower end a receiving element for a pipette tip 20 (only shown schematically).
  • the pipette tip is connected to two pumps 22, 23 via a thin hose 21.
  • the pump 22 is a so-called syringe pump, with which the smallest volumes (1 ⁇ l) can be precisely measured and metered.
  • the second pump 23 is a wash pump, which has a higher throughput (e.g.> 100 ml / min) than the spray pump 22 and is used to wash the pipette tip 20.
  • the Z-arm 14, hereinafter referred to as the cover actuating arm 14, is provided at its lower end with a device 25 for automatically opening and closing vessels, as are known from DE 44 12 286 AI and EP 734 769 AI.
  • the device 25 can grasp a cover and release it again by means of a locking mechanism.
  • the containers containing the samples and chemicals can each be provided with a cover, which can be automatically removed and replaced by the cover actuating arm 14.
  • These closable vessels are used in particular in the PCR process. The risk of contamination during sequencing is lower, which is why the use of such closable vessels is not absolutely necessary
  • the third Z arm 15 is referred to below as the handling arm 15. At its lower end, it has a fork-shaped holding device 26, with which pipetting plates (not shown) can be picked up, moved and put down again, similar to forklift trucks. In the pipetting plates, several are arranged in a rectangular grid, with one Sample containers that can be closed are formed. These pipetting plates can be moved as desired with the handling arm 15 on the base plate 2.
  • a sample holder 27 and two pipette holders 28 are arranged on the base plate 2.
  • the sample holder 27 and the pipette holder 28 are identically designed holders on which the pipetting plates are simply placed.
  • the pipetting plates placed on the holders 27, 28 can be exactly the base plate 2 aligned so that the
  • the location of the individual vessels formed on the pipetting plates is precisely determined and these can be precisely controlled by the robot arm, in particular the pipetting arm 13 and the lid actuating arm 14.
  • the pipetting holders 28 define pipetting stations at which the pipetting is carried out.
  • the holders 27, 28 are arranged on the front longitudinal edge 4 of the base plate 2, so that an operator can simply place pipetting plates thereon.
  • a stacking device 29 is provided on the side next to the holders 27, 28 and serves as a small shelf for temporarily storing several, e.g. 5 - 10 pipetting plates is formed.
  • a chemical reservoir 30 At the rear area of the base plate 2 are a chemical reservoir 30, a washing station 31, and a pipette tip magazine
  • the disposable pipette tips are arranged vertically in the pipette tip magazine 32, so that the pipetting arm 13 can only accommodate one by lowering its lower end into a disposable pipette tip. After use, the disposable pipette tip is stripped in the pipette tip scraper 33.
  • a horizontally protruding pointer 34 made of an electrically conductive and elastic material is arranged on the pipette tip scraper.
  • Disposable pipette tips made of a conductive material are used as disposable pipette tips are formed, such as a plastic in which graphite is embedded.
  • a major advantage of this control device is that during the control the tip of the disposable pipette tip does not have to be brought into contact with any object, as is known from conventional control devices, but the control of the intake of the disposable pipette tips is absolutely contamination-free can be done.
  • a reusable pipette is used, this can be inserted into the washing station 31 between the individual pipetting processes, if necessary, and can be flushed with a larger amount of water for cleaning by means of the washing pump 23.
  • the chemical reservoir 30 In the chemical reservoir 30, several upwardly open vessels with various chemicals are arranged.
  • the vessels of the chemical reservoir 30 can also be closed by means of a lid, which can be removed from the lid actuating arm 14 and replaced.
  • a cycler container 35 is arranged on the base plate 2.
  • the thermal cycler container 35 consists of a base body 36 which is open at the top and which can be closed by means of a cover 37.
  • the cover 37 is fastened to the base body 36 with a hinge joint 38, and around this joint by a motor (not shown) for automatic opening NEN and closing the thermal cycler container 35 pivotable.
  • Heating and cooling elements are provided in the thermocycler container 35, which can set the interior to a certain temperature. With the heating and cooling elements, it is also possible to follow certain temperature profiles.
  • a Peltier element is preferably used as the heating and cooling element, which can both dissipate and supply heat.
  • a typical temperature range of such a thermal cycler is from -5 ° C to 120 ° C, and the temperature can be changed at a heating / cooling rate of 2 ° C / s to 5 ° C / s.
  • the device according to the invention has a central control device which controls both the movement of the robot arm 8 with its Z-arms 13 to 16 and the individual functional elements, such as e.g. controls the pumps 22, 23, and the integrated thermal cycler.
  • This control device is arranged in the back wall 6. However, it can also be accommodated in a separate housing or can be represented by a separate computer.
  • the control device is preferably a processor-controlled device and designed as a multi-tasking control, i.e. that it can execute and monitor several control processes simultaneously.
  • the control device is provided with an interface to a computer.
  • Several databases are stored in the computer, in which the data for the individual applications, sample management, chemicals and cycler programs are contained.
  • a user only has to enter a sample to be examined or processed, select the type of application (sequencing, amplification, etc.), the chemicals and the cycler program, unless the latter data (chemicals, cycler program) has already been selected the application is specified and the sample is placed on the sample holder 27.
  • the device according to the invention then opens, with the lid actuating arm 14, the containers containing the sample substances and chemicals, transfers parts of the sample substances into the Reaction vessels of the pipette plates arranged on the pipette holders 28 and add the corresponding chemicals from the chemical reservoir 30 to the sample substances.
  • the pipette tips are preferably held in the reaction vessels at a slight distance above the liquid level. This prevents reagents and sample substances from one reaction vessel from being transferred to another reaction vessel. This is particularly advantageous if the same substance is to be fed to several reaction vessels of a pipetting plate, since this can be carried out quickly between the individual pipetting processes without cleaning the pipette tip.
  • the pipetting plates are either inserted directly into the thermocycler container 35 by the handling arm 15 or temporarily stored on the stacking device 29 and fed to the thermocycler container 35 at a suitable later point in time.
  • thermocycler container 35 While a sample is subjected to a specific temperature profile in the thermocycler container 35, a further sample with other sample substances and another application can already be pipetted.
  • FIG. 2 shows a flow diagram of a typical, simple application of the device according to the invention for amplifying a DNA sample.
  • a DNA sample is to be amplified, then split in a sequence-specific manner and prepared for an electrophoresis analysis.
  • the operator selects the sample substance from a menu displayed on a screen of the computer - a predetermined mixture of enzymes suitable for the amplification, a further predetermined mixture for the sequence-specific cleavage of the amplified DNA sample and a gel and a buffer solution in preparation for the electrophoresis examination .
  • the computer then automatically creates so-called pipetting (ipette. Scr) and thermal cycler scripts (Cycler.scr) in accordance with the specified sample substances and reagents.
  • These scripts contain all control commands necessary for filling the reaction vessels and for incubation, including the transport commands for moving the pipetting plates and the commands for opening and closing the lids.
  • the thermal cycler scripts also contain the temperature profile to be executed in the thermal cycler, which can be changed manually if required.
  • a pipetting script is executed during a first work step SI.
  • the tubes of a pipetting plate are filled with the selected sample substances and reagents and then the pipetting plate is fed to the thermal cycler.
  • a temperature profile is run in the thermal cycler in order to amplify the DNA sample according to a PCR method known per se.
  • the pipetting plate is moved to a pipetting holder.
  • step S3 a further pipetting script is carried out, with a predetermined mixture of restriction endonucleases being added to the reaction vessels.
  • the pipetting plate is then transported back to the thermal cycler and inserted into it.
  • the DNA samples are cleaved in a sequence-specific manner, for example, by subjecting them to a temperature of 37 ° C. for 2 hours at which the x restriction endonucleases are particularly active. The temperature is then briefly raised to, for example, 95 ° C., as a result of which the restriction endonucleases are deactivated.
  • the pipetting plate is moved again to one of the pipetting holders 28.
  • gel and a buffer solution are added to the reaction vessels in preparation for an electrophoresis examination.
  • the pipetting plate with the ready-prepared DNA sequences can now be removed by an operator or automatically placed in the stacking device 29.
  • the sample substance here has complete cells which are lysed by means of a proteinase K in steps S11 and S12.
  • step S13 a mixture of random primers (PEP; primer extension protocol) is added and amplified in step S14 according to a PCR method.
  • PEP primer extension protocol
  • step S15 a mixture of several primers and enzymes for the detection of repetitive simple or cryptically simple DNA sequences (STR; short tandem repeats) is added in step S15 and the corresponding PCR method is then carried out (step S16).
  • STR repetitive simple or cryptically simple DNA sequences
  • FIGS. 2 and 3 are only two examples of a large number of possible uses of the device according to the invention. Several of these applications are pre-programmed in the control device. However, the operator can also create his own applications with any sequence of pipetting and thermal cycler
  • Compile scripts can be of any complexity and include, for example, rewriting RNAs to DNAs xnd can still be carried out fully automatically with the device according to the invention.
  • different applications can be executed automatically simultaneously or in succession without an operator having to monitor the individual process steps. It is also possible that one application in the thermal cycler and another application on the pipetting station are processed simultaneously.
  • the control device is equipped with an additional function which starts the pipetting process, which is generally shorter in time, in such a way that it ends at the same time as the incubation taking place in parallel in the thermal cycler. The mixture prepared during the pipetting process is thus fed to the thermal cycler without any idle time, thereby avoiding undesirable reactions.
  • the invention thus creates a device which allows the complete automatic processing of complex chemical or biological processes, in particular PCR processes, with maximum flexibility with regard to. the type of procedure used.
  • the most complex process sequences can thus be carried out in the smallest of spaces without the risk of errors due to interchanging or the like.
  • the most complex chemical or biological processes, in particular the sequencing and amplification of nucleic acid sequences can be carried out fully automatically with high efficiency and high throughput.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Durchführen von chemischen bzw. biologischen Verfahren in Probengefässen, insbesondere zum Sequenzieren und zum Amplifizieren von Nucleinsäuresequenzen, mit einer Pipettiereinrichtung und einem Thermocycler, wobei die Pipettiereinrichtung einen Pipettierarm zum Pipettieren von Probensubstanzen und/oder Chemikalien aufweist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Pipettiereinrichtung und der Thermocycler als räumlich getrennte Arbeitsstationen ausgebildet sind, und dass eine Handhabungseinrichtung zum Bewegen von zumindest einem Probensubstanzen bzw. Chemikalien enthaltenden und separat von den Arbeitsstationen ausgebildeten Probengefäss vorgesehen ist.

Description

Vorrichtung zum automatischen Durchführen von chemischen bzw. biologischen Verfahren
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Durchführen von chemischen bzw. biologischen Verfahren, insbesondere zum Sequenzieren und zum Amplifizieren von Nucleinsäu- resequenzen, mit einer Pipettiereinrichtung und einem Thermocy- cler, wobei die Pipettiereinrichtung einen Pipettierar zum Pi- pettieren von Probensubstanzen und/oder Chemikalien aufweist.
Aus der US 5,443,791 geht eine Vorrichtung zum Durchführen von chemischen bzw. biologischen Verfahren hervor, die mehrere Ar- beitsstationen aufweist. Diese Arbeitsstationen sind u.a. ein Thermocycler, eine aktiv gekühlte Enzymspeicherstation, eine Waschstation, eine Reagenzienspeicherstation und eine DNA- Probenstation. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird eine Pi- pettierspitze in einer Ebene parallel zur Grundplatte bewegt, um einen Flüssigkeitstransfer auszuführen. Die Reaktionsgefäße dieser Vorrichtung sind als Mulden in einem im Thermocycler fest angeordneten Metallblock ausgebildet. Die einzelnen Reagenzien werden zunächst in einem der sich im Thermocycler befindlichen Reaktionsgefäße pipettiert und anschließend einem Temperaturprofil unterzogen. Bevor eine weitere Reaktion ausgeführt werden kann, muß das bzw. müssen die Reaktionsgefäße gereinigt werden. Falls diese Reaktionsgefäße nicht vollständig gereinigt werden können, ergibt sich eine Kontamination der nachfolgenden Reaktionen, was bei sehr sensitiven Verfahren, wie dem PCR-Verfahren äußerst nachteilig ist. Zudem ist nachteilig, daß die Reaktionsgefäße als Mulden in einem Metallblock ausgebildet sind, die unmittelbar mit den Reagenzien in Kontakt kommen. Metallische Oberflächen können nicht immer absolut rückstandsfrei mit vertretbarem Aufwand gereinigt werden und bilden eine weitere Quelle für Verunreinigungen.
Mit Thermocyclern können vorbestimmte Temperaturverläufe bzw. Temperaturprofile abgefahren werden. Thermocycler werden insbesondere in der Gentechnik zum Sequenzieren und Amplifizieren von Nucleinsäuresequenzen verwendet. Solche Verfahren sind z.B. in EP 200 362 Bl, EP 258 017 Bl und EP 201 184 Bl beschrieben.
Aus der DE 44 12 286 AI ist ein System zum Verschließen von
Probengefäßen mittels Deckel bekannt. Dieses System umfaßt eine Einrichtung zum Öffnen und Schließen der Reaktionsgefäße, die mittels eines Rastmechanismusses einen Deckel erfassen kann und wieder abgeben kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß mit ihr automatisch und kontaminationsfrei unterschiedlichste chemische bzw. biologische Verfahren, insbesondere zum Sequenzieren und zum Amplifizieren von Nucleinsäuresequenzen, ausgeführt werden können.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Pipettiereinrichtung und der Thermocycler als räumlich getrennte Arbeitsstationen ausgebildet sind, und daß ein Handhabungsarm zum Be- wegen von zumindest einem Probensubstanzen bzw. Chemikalien enthaltenden und separat von den Arbeitsstationen ausgebildeten Probengefäß vorgesehen ist.
Diese räumliche Trennung der Pipettiereinrichtung und des Ther- mocyclers und das Vorsehen von den Arbeitsstationen unabhängig ausgebildeter Reaktionsgefäße, die mittels eines Handhabungsarmes zwischen den einzelnen Arbeitsstationen bewegt werden, er- laubt eine vollautomatische Ausführung komplexer chemischer und biologischer Verfahren mit einem hohen Durchsatz, da sich gleichzeitig in der Pipettiereinrichtung und im Thermocycler Reaktionsgefäße befinden und entsprechend bearbeitet werden können und keine aufwendigen Reinigungsvorgänge an der Vorrichtung ausgeführt werden müssen. Dies führt dazu, daß quasi gleichzeitig und/oder aufeinanderfolgend mehrere komplexe Verfahren, die insbesondere mit völlig unterschiedlichen Reagenzien und Probensubstanzen arbeiten, vollautomatisch ausgeführt werden können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt somit, daß komplexe chemische und biologische Verfahren, insbesondere das Sequenzieren und Amplifizieren von Nucleinsäuresequenzen, vollautoma- tisch und kontaminationsfrei ausgeführt werden können. Dies stellt eine wesentliche Vereinfachung und eine deutliche Verbesserung der Genauigkeit und Sicherheit der Arbeitsvorgänge dar.
Die Ausführungsform nach Anspruch 3 mit einer multi-tasking- Steuerung erlaubt es, daß unterschiedliche Probensubstanzen, Applikationen usw. gleichzeitig mit dem Roboter abgearbeitet werden können, ohne daß hierzu eine Bedienperson zur Überwachung und Kontrolle der einzelnen Prozeßschritte notwendig ist. Hierdurch können komplexeste Verfahrensabläufe auf engstem Raum ohne die Gefahr von Fehlern durch Vertauschen oder dergleichen ausgeführt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist eine Einrichtung zum automatischen Öffnen und Schließen von Probengefäßen mittels Deckel auf . Herkömmlicherweise wurde bei automatisch arbeitenden Vorrichtungen das Probengefäß mittels einer Wachs- oder Ölschicht verschlossen. Diese Art des Verschließens hat sich bei der manuellen Durchfüh- rung von chemischen und biologischen Reaktionen bewährt. Die
Verwendung von lösbar an den Gefäßen befestigten Deckeln weist beim automatisierten Betrieb wesentliche Vorteile gegenüber den herkömmlich verwendeten Wachs- und Olschichten auf. So kann ein einmal mit Reagenzien und/oder Probensubstanzen gefülltes und mit einem Deckel verschlossenes Gefäß wieder geöffnet und zusätzliche Reagenzien und Probensubstanzen hinzugefügt werden. Die Reagenzien und Probensubstanzen werden mittels einer Pipet- tierspitze in das Reaktionsgefäß eingebracht, wobei die Pipet- tierspitze mit kurzem Abstand über dem Flüssigkeitsspiegel im Reaktionsgefäß gehalten wird, so daß keine Berührung der Reaktionsspitze mit den im Reaktionsgefäß enthaltenen Reagenzien und Probensubstanzen erfolgt. Hierdurch wird sicher eine Kontaminierung durch Übertragung von Reagenzien und Probensubstanzen von einem Reaktionsgefäß zu einem anderen Reaktionsgefäß vermieden.
Beim herkömmlichen Versiegeln der Reaktionsgefäße muß die Pi- pettierspitze beim Pipettieren durch die Wachs- bzw. Ölschicht hindurch stechen und in die im Reaktionsgefäß befindliche Flüssigkeit eintauchen. Bevor man mit der gleichen Pipettenspitze einem weiteren Reaktionsgefäß z.B. die gleiche Substanz zufüh- ren kann, muß die Pipettenspitze gereinigt oder ausgetauscht werden. Dies ist bei einer manuellen Ausführung von chemischen und biologischen Reaktionen üblich, erhöht bei einer vollautomatischen Ausführung der Reaktionen die Bearbeitungszeit und die Kosten.
Treten Bewegungen in der im Reaktionsgefäß enthaltenen Flüssigkeit, bspw. beim Bewegen des Reaktionsgefäßes oder bei einem Siedeverzug während einer Heizphase im Thermocycler auf, so kann eine solche Öl- bzw. Wachsschicht nicht sicher verhindern, daß die Flüssigkeit aus dem Reaktionsgefäß austritt und z.B. in ein benachbart angeordnetes Reaktionsgefäß schwappt .
Zudem ist beim Versiegeln mit Wachs nachteilig, daß dieses beim Abkühlen auf tiefe Temperaturen (z.B. 14°C) erstarrt und die weitere Behandlung behindert.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der beige- fügten Zeichnungen näher erläutert. Sie zeigen schematisch in:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in perspektivischer Ansicht,
Fig. 2 eine typische Anwendung in einem Flußdiagramm, und
Fig. 3 eine weitere Anwendung in einem Flußdiagramm.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 weist eine rechteckförmige Grundplatte 2 mit zwei Stirnkanten 3 und einer vorderen und hinteren Längskante 4 auf. Auf der Grundplatte 2 ist an der hinteren Längskante 4 eine Rückenwandung 6 angeordnet . Am oberen Randbereich ist in der Rückenwandung 6 eine horizontale, zur hinteren Längskante 4 der Grundplatte 2 parallele Schiene 7 vorgesehen auf welcher ein Roboterarm 8 in Längsrichtung der Schiene 7 (Doppelpfeil 9, X-Richtung) verfahrbar angeordnet ist.
Der Roboterarm 8 ist ein geradliniger, steifer Arm, der parallel zu den Stirnkanten 3 der Grundplatte 2 angeordnet ist. Er steht somit senkrecht auf der Ebene der Rückenwandung 6. Der Roboterarm 8 weist zur äußeren Begrenzung zwei Längswandungen 10 und an seinem freien Ende eine Stirnwandung 11 auf, die in der Draufsicht U-förmig angeordnet sind. Zwischen den beiden
Längswandungen 10 und mit Abstand zu diesen ist eine Schiene 12 angeordnet. An der Schiene 12 sind drei Z-Arme 13 - 15 in Längsrichtung der Schiene 12 (Y-Richtung) verfahrbar vorgesehen. Die Z-Arme 13 - 15 erstrecken sich jeweils vertikal durch einen Spalt 16 zwischen der Schiene 12 und den Längsseitenwandungen 10, wobei zwei der Z-Arme 13, 14 im linksseitigen Spalt 16 und der dritte Z-Arm 15 im rechtsseitigen Spalt 16 angeordnet sind.
Der Roboterarm 8 ist entlang der Schiene 7 (X-Richtung) und die Z-Arme 13 sind entlang (Y-Richtung) und senkrecht (Z-Richtung) zur Schiene 12 motorgetrieben verfahrbar, so daß die Z-Arme 13 - 15 im wesentlichen den gesamten Bereich (X-, Y-Richtung) oberhalb der Grundplatte 2 abfahren können und in der Höhe (Z- Richtung) verstellbar sind.
Der Z-Arm 13, der nachfolgend als Pipettierar 13 bezeichnet wird, weist an seinem unteren Ende ein A fnahmeelement für eine Pipettenspitze 20 (nur schematisch dargestellt) auf. Die Pipet- tenspitze ist über einen dünnen Schlauch 21 mit zwei Pumpen 22, 23 verbunden. Die Pumpe 22 ist eine sogenannte Spritzenpumpe (syringe pump) , mit welcher kleinste Volumina (1 μl) exakt abgemessen und dosiert gepumpt werden können. Die zweite Pumpe 23 ist eine Waschpumpe, die einen größeren Durchsatz (z.B. > 100 ml/min) als die Spritzpumpe 22 aufweist und zum Waschen der Pipettenspitze 20 verwendet wird.
Der Z-Arm 14, der nachfolgend als Deckelbetätigungsarm 14 bezeichnet wird, ist an seinem unteren Ende mit einer Einrichtung 25 zum automatischen Öffnen und Schließen von Gefäßen versehen, wie sie aus DE 44 12 286 AI und EP 734 769 AI bekannt sind. Die Einrichtung 25 kann mittels eines Rastmechanismusses einen Dek- kel erfassen und wieder lösen.
Die die Proben und Chemikalien enthaltenden Gefäße können bei Gefahr von Kontamination mit jeweils einem Deckel versehen sein, der vom Deckelbetätigungsarm 14 automatisch abgenommen und wieder aufgesetzt werden kann. Diese verschließbaren Gefäße werden insbesondere beim PCR-Verfahren eingesetzt. Beim Sequenzieren ist die Gefahr einer Kontamination geringer, weshalb der Einsatz derart verschließbarer Gefäße nicht zwingend notwendig ist
Der dritte Z-Arm 15 wird nachfolgend als Handhabungsarm 15 bezeichnet. Er weist an seinem unteren Ende eine gabelförmige Halteeinrichtung 26 auf, mit welcher ähnlich wie bei Gabelstap- lern Pipettierplatten (nicht dargestellt) aufgenommen, bewegt und wieder abgesetzt werden können. In den Pipettierplatten sind mehrere in einem Rechteckraster angeordnete, mit einem Deckel verschließbare Probengefäße ausgebildet. Diese Pipettierplatten können mit dem Handhabungsarm 15 auf der Grundplatte 2 beliebig versetzt werden.
Auf der Grundplatte 2 sind ein Probenhalter 27 und zwei Pipet- tierhalter 28 angeordnet. Der Probenhalter 27 und die Pipet- tierhalter 28 sind identisch ausgebildete Halterungen, auf welchen die Pipettierplatten einfach aufgesetzt werden. Die auf die Halterungen 27, 28 aufgesetzten Pipettierplatten sind durch diese exakt bzgl . der Grundplatte 2 ausgerichtet, so daß der
Ort der einzelnen an den Pipettierplatten ausgebildeten Gefäße exakt festgelegt ist und diese vom Roboterarm, insbesondere dem Pipettierarm 13 und dem Deckelbetätigungsarm 14 genau angesteuert werden können. Die Pipettierhalter 28 legen Pipettiersta- tionen fest, an welchen das Pipettieren ausgeführt wird.
Die Halter 27, 28 sind an der vorderen Längskante 4 der Grundplatte 2 angeordnet, so daß eine Bedienperson einfach Pipettierplatten darauf abstellen kann. Seitlich neben den Haltern 27, 28 ist eine Stapeleinrichtung 29 vorgesehen, die als kleines Regal zum Zwischenspeichern von mehreren, z.B. 5 - 10 Pipettierplatten ausgebildet ist.
Am rückwärtigen Bereich der Grundplatte 2 sind ein Chemikalien- reservoir 30, eine Waschstation 31, ein Pipettenspitzenmagazin
32 für Einweg-Pipettenspitzen und ein Pipettenspitzenabstreifer
33 zum Abstreifen der Einweg-Pipettenspitzen vorgesehen. Die Einweg-Pipettenspitzen sind im Pipettenspitzenmagazin 32 vertikal angeordnet, so daß der Pipettierarm 13 lediglich durch Absenken seines unteren Endes in eine Einweg-Pipettenspitze eine solche aufnehmen kann. Nach Benutzung wird die Einweg-Pipettenspitze im Pipettenspitzenabstreifer 33 abgestriffen.
Am Pipettenspitzenabstreifer ist eine horizontal abstehender Zeiger 34 aus einem elektrisch leitendem und elastischem Material angeordnet. Als Einweg-Pipettenspitzen werden Einweg- Pipttenspitzen verwendet, die aus einem leitfähigem Material ausgebildet sind, wie z.B. einem Kunststoff, in dem Graphit eingelagert ist.
Nach dem Aufnehmen einer neuen Einweg-Pipettenspitze wird diese mit ihrem oberen, an den Pipettierarm 13 angrenzenden Randbereich mit dem Zeiger 34 in Kontakt oder in seine Nähe gebracht. Der Zeiger 34 ist mit einer Meßeinrichtung verbunden, die eine kapazitiven Messung ausführt. Aufgrund des Ergebnisses dieser kapazitiven Messung kann beurteilt werden, ob eine Einweg- Pipettenspitze am Pipettierarm vorhanden ist, oder ob die Aufnahme der Einweg-Pipettenspitze nicht funktioniert hat. Mit dem Zeiger und der Meßeinrichtung kann somit die Aufnahme einer neuen Einweg-Pipettenspitze kontrolliert werden. Ein wesentlicher Vorteil dieser Kontrolleinrichtung ist, daß bei der Kon- trolle die Einweg-Pipettenspitze mit ihrem spitzen Ende nicht mit irgendeinem Gegenstand in Kontakt gebracht werden muß, wie es von herkömmlichen Kontrolleinrichtungen bekannt ist, sondern die Kontrolle der Aufnahme der Einweg-Pipettenspitzen absolut kontaminationsfrei erfolgen kann.
Bei Verwendung einer Mehrweg-Pipette kann diese bei Bedarf zwischen den einzelnen Pipettiervorgängen in die Waschstation 31 eingefügt und zum Reinigen mittels der Waschpuinpe 23 mit einer größeren Menge an Wasser durchspült werden.
Im Chemikalienreservoir 30 sind mehrere nach oben offene Gefäße mit diversen Chemikalien angeordnet. Die Gefäße des Chemikalienreservoirs 30 können auch mittels Deckel verschlossen sein, die von dem Deckelbetätigungsarm 14 abgenommen und wieder auf- gesetzt werden können.
Erfindungsgemäß ist ein Ther cyclerbehälter 35 auf der Grundplatte 2 angeordnet. Der Thermocyclerbehälter 35 besteht aus einem oben offenen Grundkörper 36, der mittels eines Deckels 37 verschlossen werden kann. Der Deckel 37 ist mit einem Scharniergelenk 38 am Grundkörper 36 befestigt, und um dieses Gelenk mittels eines Motors (nicht dargestellt) zum automatischen Öff- nen und Schließen des Thermocyclerbehälters 35 verschwenkbar. Im Thermocyclerbehälter 35 sind Heiz- und Kühlelemente vorgesehen, die den Innenraum auf eine bestimmte Temperatur einstellen können. Mit den Heiz- und Kühlelementen ist es auch möglich, bestimmte Temperaturverlaufe abzufahren. Als Heiz- und Kühlelement wird vorzugsweise ein Peltierelement verwendet, das sowohl Wärme ab- als auch zuführen kann. Ein typischer Temperaturbereich eines solchen Thermocyclers erstreckt sich von -5°C bis 120°C, und die Temperatur kann mit einer Heiz-/Kühlrate von 2°C/s bis 5°C/s verändert werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine zentrale Steuereinrichtung auf, die sowohl die Bewegung des Roboterarms 8 mit seinen Z-Armen 13 bis 16, als auch die einzelnen Funktionsele- mente, wie z.B. die Pumpen 22, 23, und den integrierten Thermocycler ansteuert. Diese Steuereinrichtung ist in der Rückenwandung 6 angeordnet . Sie kann aber auch in einem separaten Gehäuse untergebracht sein oder durch einen separaten Computer dargestellt werden. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise eine prozessorgesteuerte Vorrichtung und als multi-tasking-Steuerung ausgebildet, d.h., daß sie gleichzeitig mehrere Steuerungsvorgänge ausführen und überwachen kann.
Die Steuereinrichtung ist mit einer Schnittstelle zu einem Co - puter versehen. Im Computer sind mehrere Datenbanken abgespeichert, in welchen die Daten für die einzelnen Applikationen, Probenverwaltung, Chemikalien und Cycler-Programme enthalten sind. Ein Benutzer muß lediglich eine zu untersuchende bzw. zu bearbeitende Probe eingeben, die Art der Applikation (Sequen- zieren, Amplifizieren, usw.), die Chemikalien und das Cycler- programm auswählen, sofern die letzteren Daten (Chemikalien, Cyclerprogramm) nicht bereits durch die Applikation vorgegeben sind, und die Probe auf dem Probenhalter 27 plazieren.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung öffnet dann mit dem Deckelbetätigungsarm 14 die die Probensubstanzen und Chemikalien enthaltenden Gefäße, überträgt Teile der Probensubstanzen in die Reaktionsgefäße der auf den Pipettierhaltern 28 angeordneten Pipettierplatten und versetzt die Probensubstanzen mit den entsprechenden Chemikalien aus dem Chemikalienreservoir 30. Beim Pipettieren werden die Pipettenspitzen vorzugsweise mit gerin- gern Abstand über dem Flüssigkeitsspiegel in den Reaktionsgefäßen gehalten. Hierdurch wird verhindert, daß Reagenzien und ProbeSubstanzen eines Reaktionsgefäßes in ein anderes Reaktionsgefäß übertragen werden. Dies ist besonders von Vorteil, wenn mehreren Reaktionsgefäßen einer Pipettierplatte die glei- ehe Substanz zugeführt werden soll, da dies ohne Reinigung der Pipettenspitze zwischen den einzelnen Pipettiervorgängen schnell ausgeführt werden kann.
Die Pipettierplatten werden nach dem Pipettieren vom Handha- bungsarm 15 entweder direkt in den Thermocyclerbehälter 35 eingesetzt oder an der Stapeleinrichtung 29 zwischengespeichert und zu einem geeigneten späteren Zeitpunkt dem Thermocyclerbehälter 35 zugeführt.
Während im Thermocyclerbehälter 35 eine Probe einem bestimmten Temperaturverlauf unterzogen wird, kann eine weitere Probe mit anderen Probensubstanzen und einer anderen Applikation bereits pipettiert werden.
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm einer typischen, einfachen Applikation der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Amplifizieren einer DNA-Probe. Bei dieser Applikation soll eine DNA-Probe amplifiziert, dann sequenzspezifisch gespalten und für eine elektrophoresische Untersuchung vorbereitet werden.
Hierzu wählt der Bediener an einem auf einem Bildschirm des Computers dargestellten Menü die Probensubstanz- eine vorbestimmte Mischung von für das Amplifizieren geeigneten Enzymen, eine weitere vorbestimmte Mischung für das sequenzspezifische Spalten der amplifizierten DNA-Probe und ein Gel und eine Pufferlösung zur Vorbereitung der elektrophoresischen Untersuchung. Der Computer erstellt dann selbsttätig sogenannte Pipettier- ( ipette. scr) und Thermocycler-Scripte (Cycler.scr) nach Maßgabe der festgelegten Probensubstanzen und Reagenzien. Diese Scripte enthalten alle zum Füllen der Reaktionsgefäße und zum Inkubieren notwendigen Steuerbefehle, einschließlich der Transportbefehle zum Bewegen der Pipettierplatten und der Befehle zum Öffnen und Schließen der Deckel. Die Thermocycler-Scripte enthalten auch das im Thermocycler auszuführende Temperaturpro- fil, das bei Bedarf manuell abgeändert werden kann.
Während eines ersten Arbeitsschrittes SI wird ein Pipettier- script ausgeführt. Hierdurch werden die Gefäße einer Pipettierplatte mit den ausgewählten Probensubstanzen und Reagenzien ge- füllt und danach die Pipettierplatte dem Thermocycler zugeführt.
Bei einem zweiten Schritt S2 wird im Thermocycler ein Temperaturprofil abgefahren, um die DNA-Probe gemäß einem an sich be- kannten PCR-Verfahren zu amplifizieren. Ist der Amplifikations- vorgang abgeschlossen, wird die Pipettierplatte zu einem Pipet- tierhalter bewegt.
Im Schritt S3 wird ein weiteres Pipettierscript ausgeführt, wo- bei den Reaktionsgefäßen eine vorbestimmte Mischung von Re- striktionsendonucleasen hinzugefügt werden. Die Pipettierplatte wird dann wieder zum Thermocycler transportiert und in diesen eingesetzt .
Im nachfolgenden Schritt S4 werden die DNA-Proben sequenzspezifisch gespalten, indem sie z.B. für 2 Stunden einer Temperatur von 37°C unterzogen werden, bei welcher diex Restriktionsendo- nucleasen besonders aktiv sind. Danach wird die Temperatur kurzzeitig auf z.B. 95°C erhöht, wodurch die Restriktionsendo- nucleasen deaktiviert werden. Ist das Spalten der DNA-Proben abgeschlossen, wird die Pipettierplatte wieder zu einer der Pi- pettierhalterungen 28 bewegt. Bei einem Schritt S5 werden den Reaktionsgefäßen Gel und eine Pufferlösung zur Vorbereitung einer elektrophoresischen Untersuchung hinzugefügt .
Die Pipettierplatte mit den fertig aufbereiteten DNA-Sequenzen kann nun von einer Bedienperson abgenommen oder automatisch in der Stapeleinrichtung 29 abgestellt werden.
Fig. 3 zeigt den Ablauf eines weiteren Verfahrens, das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vollautomatisch ausgeführt werden kann. Dieses Verfahren dient zur Bestimmung von Längenpoly or- phismen in DNA-Bereichen, wie es bspw. im Patent EP 438 512 Bl (=US 5,766,847) beschrieben ist.
Die Probensubstanz weist hierbei vollständige Zellen auf, die mittels einer Proteinase K in den Schritten Sll und S12 lysiert werden.
Im Schritt S13 wird ein Gemisch aus Zufalls-Primern (PEP; Pri- mer-Extension-Protocol) hinzugefügt und im Schritt S14 gemäß einem PCR-Verfahren amplifiziert.
Danach wird im Schritt S15 eine Mischung aus mehreren Primern und Enzymen zur Detektion von sich wiederholenden simplen bzw. kryptisch simplen DNA-Sequenzen (STR; Short-Tandem-Repeats) zugegeben und anschließend das entsprechende PCR-Verfahren ausgeführt (Schritt S16) .
Die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Verfahren bzw. Applikationen sind lediglich zwei Beispiele einer Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Mehrere dieser Applikationen sind in der Steuereinrichtung vorab programmiert. Der Bediener kann jedoch auch eigene Applikationen mit einer beliebigen Folge von Pipettier- und Thermocycler-
Scripten zusammenstellen. Die Verfahren können beliebig kompliziert sein und z.B. ein Umschreiben von RNAs auf DNAs umfassen xnd sind mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung dennoch vollautomatisch durchführbar.
Insbesondere können unterschiedliche Applikationen gleichzeitig bzw. aufeinanderfolgend automatisch ausgeführt werden, ohne daß ein Bediener die einzelnen Verfahrensschritte überwachen muß. Es ist auch möglich, daß eine Anwendung im Thermocycler und eine andere Anwendung an der Pipettierstation gleichzeitig abgearbeitet wird. Hierzu ist die Steuereinrichtung mit einer zu- sätzlichen Funktion ausgestattet, die den in der Regel zeitlich kürzeren Pipettiervorgang so startet, daß er gleichzeitig mit der parallel im Thermocycler ablaufenden Inkubation endet. Das beim Pipettiervorgang aufbereitete Gemisch wird somit ohne Standzeit dem Thermocycler zugeführt, wodurch unerwünschte Re- aktionen vermieden werden.
Mit der Erfindung wird somit eine Vorrichtung geschaffen, die die vollständige automatische Abarbeitung komplexer chemischer bzw. biologischer Verfahren, insbesondere PCR-Verfahren er- laubt, wobei eine maximale Flexibilität bzgl . der Art des angewandten Verfahrens erzielt wird. Es können somit komplexeste Verfahrensabläufe auf engstem Raum ohne der Gefahr von Fehlern durch Vertauschen oder dergleichen ausgeführt werden. Komplexeste chemische bzw. biologische Verfahren, insbesondere das Se- quenzieren und Amplifizieren von Nucleinsäuresequenzen, können vollautomatisch mit hoher Effizienz und hohem Durchsatz durchgeführt werden.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zum automatischen Durchführen von chemischen bzw. biologischen Verfahren in Probengefäßen, insbesondere zum Sequenzieren und zum Amplifizieren von Nucleinsäurese- quenzen, mit einer Pipettiereinrichtung und einem Thermocycler, wobei die Pipettiereinrichtung (27, 28) einen Pipettierarm (13) zum Pipettieren von Probensubstanzen und/oder Chemikalien aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pipettiereinrichtung und der Thermocycler als räumlich getrennte Arbeitsstationen ausgebildet sind, und daß ein Handhabungeinrichtung (15) zum Bewegen von zumindest einem Probensubstanzen bzw. Chemikalien enthaltenden und separat von den Arbeitsstationen ausgebildeten Proben- gefäß vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Probengefäße in einer Pipettierplatte ausge- bildet sind, wobei die Pipettierplatte vom Handhabungsarm (15) bewegbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) eine Steuereinrichtung zum Ansteuern eines Pipettierarms (13), eines Handhabungsar s (15) und des Thermocyclers (35-38) aufweist, wobei die Steuereinrichtung als multi-tasking-Steuereinrichtung ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) einen Roboterarm (8) aufweist, der an einer Schiene (7) oberhalb einer Grundplatte (2) verfahrbar ist, und daß der Pipettierarm (13) und der Handhabungsarm (15) je- weils am Roboterarm (8) angeordnet und vertikal und in Längsrichtung des Roboterarms (8) verfahrbar sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pipettierarm (13) an seinem unteren Ende eine Pipettenspitze aufnehmen kann und diese über einen dünnen Schlauch (21) mit zumindest einer Pumpe (22, 23) verbunden ist, daß sowohl eine fein dosierbare Pumpe (22), z.B. eine Spritzenpumpe, als auch eine Pumpe (23) mit einem höheren Durchsatz als die feindosierbare Pumpe (22) zum Spülen einer Mehrweg-Pipettenspitze mit der Pipettenspitze verbunden sind, und daß die Vorrichtung (1) ein Pipettenspitzenmagazin (32) für Einweg-Pipettenspitzen und einen Pipettenspitzenabstreifer (33) zum Abstreifen der Einweg-Pipettenspitzen aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) einen Deckelbetätigungsarm (14) zum automatischen Öffnen und Schließen von Gefäßen aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pipettierarm (13), der Deckelbetätigungsarm (14) und der Handhabungsarm (15) jeweils als vertikal angeordnete und vertikal und in Längsrichtung des Roboterarms (8) verfahrbare Z-Arme ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) eine Stapeleinrichtung (29) zum Zwischenspeichern von Probensubstanzen bzw. Chemikalien enthaltenden Gefäßen, insbesondere von Pipettierplatten, an welchen derartige Gefäße ausgebildet sind, aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermocycler einen Behälter bestehend aus einem Grundkörper (36) und einem Deckel (37) zum Verschließen des Behälters (35) aufweist, wobei ein Stellglied zum selbsttätigen Öffnen und Schließen des Behälters (35) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Kontrollieren, ob eine Einweg-Pipettenspitze an einem Pipettierarm (13) angeordnet ist, ein elektrisch leitender, frei abstehender Zeiger (34) vorgesehen ist, der mit einer Meßeinrichtung verbunden ist.
11. Verfahren zum Ansteuern einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß beim Pipettieren eine Pipettierspitze mit Abstand über dem Flüßigkeistspiegel im jeweiligen Reaktionsgefäß gehalten wird.
12. Verfahren zum Ansteueren einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, insbesondere nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unterschiedliche Applikation gleichzeitig ausgeführt werden, wobei die Steuereinrichtung den Beginn eines Pipettiervorganges und einer Inkubation im Thermocycler selbsttätig derart festlegt, daß sie im wesentlichen gleichzeitig enden.
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