WO2000053316A1 - Probenaufnahmevorrichtung - Google Patents

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WO2000053316A1
WO2000053316A1 PCT/EP2000/001995 EP0001995W WO0053316A1 WO 2000053316 A1 WO2000053316 A1 WO 2000053316A1 EP 0001995 W EP0001995 W EP 0001995W WO 0053316 A1 WO0053316 A1 WO 0053316A1
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PCT/EP2000/001995
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Stefan Hummel
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Evotec Biosystems Ag
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Definitions

  • the invention relates to a sample receiving device that can be used in particular in medical diagnostics, as is known from DE-A-44 19 971, US-A-5 167 929 and DE-U-88 08 738.
  • PCR polymerase chain reaction
  • the established procedures are relatively expensive and require relatively long periods of time (up to 2.5 hours) in order to provide reliable results.
  • PCR is the largest time factor in the detection of viruses.
  • the primary goal is to reduce the total duration of the PCR reaction.
  • An important aspect in this context is to minimize the time to reach the target temperature of the samples in the cycles. The reason for the long cycle times is the heating and cooling process of the sample, while the biological processes can take place in just a few seconds.
  • the rate of temperature exchange is determined by the amount of sample volume, the shape of the tube and the thickness of its outer walls.
  • the known sample receiving devices are unfortunately not suitable for the optical examination of the samples processed in them. If, for example, one wants to examine the samples spectroscopically when using these known sample receiving devices, the samples have to be transferred from the sample vessels into vessels suitable for spectroscopy. This is very tedious and time consuming.
  • the invention is therefore based on the object of providing a sample receiving device in which the sample can be heated to a desired temperature in the shortest possible time and which moreover enables automated optical examination of the sample by means of appropriate apparatus.
  • the invention proposes a sample receiving device which is provided with a sample vessel which has a wall with an opening, the sample vessel having a volume area adjacent to the opening and a sample receiving volume area facing away from the opening - an insert which is insertable through the opening of the sample container in this and set state in an inserted into the sample vessel first a ⁇ from the opening close volume area extends to the sample-receiving volume region, wherein the insert part benfact- in its first insertion state within the product Volume area to form an intermediate space is at least partially spaced from the wall of the sample vessel, wherein the insert part is arranged in a sealed manner on the wall of the sample vessel within the volume region of the sample vessel near the opening, and a closure cap for closing the opening of the sample vessel when the insert part is inserted therein.
  • this sample receiving device it is provided according to the invention that between the closure cap in the state in which the opening of the sample vessel closes and the volume region of the sample vessel close to the opening, a sample examination volume region is formed, that the closure cap has a region which is suitable for electromagnetic detection and / or excitation radiation for the the sample located in the sample examination volume area is permeable, and that the insert part can be advanced within the sample vessel from its first insertion state into the sample receiving volume region into a second insertion state, with the insert part in its second insertion state and the wall of the sample vessel forms a fluid connection between the sample receptacle volume area and the sample examination volume area within its volume region close to the opening.
  • the invention makes use of the knowledge of improving the heat transfer to a sample accommodated in a sample vessel by increasing the ratio between the heated surface and the sample volume.
  • the sample receiving device has, in addition to the sample vessel, also an insert which can be inserted into the sample vessel.
  • the insert part extends from a volume area close to the opening adjacent to the opening of the sample vessel to a sample receiving volume area of the sample vessel facing away from the opening. If the insert is in its (first) insert state within the sample vessel, it protrudes into the sample receiving volume area of the sample vessel and forms in this area with the wall of the sample vessel an intermediate space and preferably an annular space.
  • the insert Within the volume region of the sample vessel close to the opening, the insert lies in the inserted state sealingly against the wall of the sample vessel from the inside. This seals the volume of the sample receptacle of the sample vessel (at least for the pressures generated during the heat treatment of the samples).
  • the insert part inserted into the sample vessel displaces the sample liquid into the intermediate space, so that heat acting on the sample container from the outside or on the insert part from the inside leads to faster heating of the sample liquid, since the surface area exposed to the heat is increased.
  • a closure cap which serves to close the opening of the sample vessel and which defines a sample examination volume area of the sample vessel between the insert and the insert when it is closed.
  • the sample can be transferred specifically from the sample reception volume range. This is done according to the invention in that the insert part, which seals the sample receiving volume area towards the opening in its first inserted state, can be transferred further into the sample vessel into a second inserted state and in that second inserted state between the sample receiving volume area and the sample examination -Volume range a fluid connection is given.
  • the closure cap is provided with an area (so-called optical window) which is transparent to electromagnetic detection and / or excitation radiation.
  • the wall of the closure cap is expediently thinner in the region of the optical window than in the rest of the region of the closure cap. This is not critical from the point of view that the gas pressure in the sample vessel is increased during the thermal preparation of the sample, since the temperature increase primarily in the process Benauf-volume range of the sample vessel takes place and this volume range is sealed against the cap, since the insert is in its first inserted state at this time.
  • a sample receiving device which, on the one hand, has the advantage of rapidly increasing the temperature of a sample and, on the other hand, the advantage of optical inspection and examination of the temperature-controlled sample by microscopic, spectroscopic and the like. Connect devices.
  • the space between the insert and the sample vessel can be continuous or interrupted, i. H. be divided into individual subspaces. It can extend in a ring around the insert and into the volume area of the sample vessel close to the opening.
  • the intermediate space can also extend in the manner of a partial annular space over part of the circumference of the insert.
  • the insert part is secured against unintentional movements within the sample vessel when the insert part is in the first inserted state.
  • This securing can be realized by a frictional connection and / or by a positive connection between the insert part and the wall of the sample vessel.
  • the opening of the sample vessel can advantageously be closed with a closure cap.
  • the closure cap expediently has a stopper shape and, in the closed state, lies sealingly on the inner surface of the sample vessel wall.
  • the insert part is advantageously transferred from its first inserted state to its second inserted state with the aid of the closure cap by inserting it into the opening. Because of the tight fit of the insert in the sample vessel in the first insertion state in the direction of the opening of the sample vessel, it is not necessary to close the opening of the sample vessel by the closure cap during the thermal treatment of the sample that is in the sample receiving volume area at this time. Rather, the cap only needs to be inserted after the sample has been tempered. At this point in time, however, it can also assume the function of moving the insert part from the first to the second insert state.
  • the length of the part of the closure cap protruding into the opening can thus be dimensioned such that the insert part located in the first insertion position, when the closure cap is pressed into the opening from the first insertion position, further in the direction of the sample holding volume region and further into this moved into it. If the insert part has an outer contour which corresponds to or is equal to the inside contour of the sample vessel, then in this process of further advancing the insert part into the sample vessel, the sample liquid is displaced back from the previously existing space in the direction of the closure cap. In the second insertion position, the insert part is at least at a distance from the inner surface of the sample vessel wall in its section facing the opening, so that the displaced sample liquid can pass the insert part in the direction of the closure cap.
  • This closure cap is expediently provided with a sample examination volume area which is open to the interior of the sample vessel. If the entire sample container is turned over after the sample container has been closed by means of the closure cap, so that it stands on the closure cap, the sample liquid reaches the sample examination volume area of the closure cap.
  • the optical window is formed on the closure cap, in the area of which the closure cap has plane inner and outer surfaces that are parallel to one another. Through this optical window, the in the Visually examine the sample examination volume area of the closure cap. For example, with this alignment of the sample vessel, the sample could be subjected to an FCS examination.
  • the insert part seals against the wall of the sample vessel in its first insertion state. Furthermore, it is expedient if the insert part is secured in its first inserted state against unintentional movements, in particular in the direction of the second inserted state.
  • the tight closure of the insert and the protection against unintentional movements can be achieved, for example, by a tight friction and / or tight form fit of the insert on the sample vessel.
  • a tight material fit or a tight material connection of the insert part to the sample vessel in the first insertion state is also possible and advantageous.
  • a preferred embodiment of the invention is directed to the insert part being surrounded by a retaining ring which is connected to the insert part via an annular predetermined breaking connection bridge or a predetermined breaking connecting web.
  • the retaining ring can only be inserted into the sample vessel until the insert part held by it is in its first insertion state. If force is now exerted on the insert part in the direction of the sample receiving volume area, the connection between the insert part and the retaining ring breaks and the insert part can be moved into its second insert state.
  • the broken connection now enables the sample to be transferred from the sample receiving volume area to the sample examining volume area. So that the part of the connecting web, which is still arranged on the insert after it has been broken open, does not come into contact with the retaining ring with increased certainty, it is advantageous if the retaining ring has a cross-section which is particularly conically tapering towards the sample receiving volume region of the sample vessel .
  • the invention described above is intended in particular for the case in which the sample vessel is a so-called Eppendorf tube or a PCR tube.
  • the invention is equally applicable to multi-well microtiter plates.
  • a film with deep-drawn cups is placed on the microtiter plates, which are immersed in the wells.
  • the invention it is now also possible with this use of the invention to immerse into the wells with the aid of tempered rods in order to heat the enlarged surface of the sample.
  • FIG. 1 is an exploded view and in longitudinal section of a first embodiment of a sample tube in the form of a so-called Eppendorf tube,
  • FIG. 2 shows the Eppendorf vessel according to FIG. 1 with the insert part inserted and the closure cap not yet inserted
  • Fig. 3 and 4 schematically show two alternatives for heating the sample located between the insert and the wall of the Eppendorf vessel
  • 5 shows a longitudinal section of the sample receiving device according to the invention with a closed sample receiving vessel and in the alignment for optical inspection of the sample
  • 6 is an exploded view and in longitudinal section of a second embodiment of a sample tube, also in the form of a so-called Eppendorf tube,
  • FIG. 7 shows the vessel according to FIG. 6 with the insert part inserted and the closure cap not yet inserted
  • FIG. 8 shows a section through the closure cap along the line VIII-VIII of FIG. 7 to illustrate stop ribs which act on the insert part when the closure cap is inserted into the vessel
  • Fig. 9 shows the situation after inserting the cap with the vessel upside down for optical inspection of the sample
  • Fig. 1 to 5 each show the individual parts in isolation and in their interaction of a sample-taking device 10 according to a first exemplary embodiment.
  • This sample receiving device 10 has a sample vessel 12, which is essentially a tube, one end face of which is open and forms an opening 14 and the opposite end 16 of which tapers conically and is closed.
  • the wall 18 of the vessel 12 thus has an essentially cylindrical section 20 and a conical section 22. While the cylindrical section 20 delimits a volume 24 near the opening, the conical section 22 of the sample vessel wall 18 encloses a sample receiving space 26 remote from the opening.
  • the shape of the vessel 12 is similar to that of an Eppendorf tube, as is used in particular in PCR.
  • the sample vessel 10 is provided in its volume region 24 near the opening with two successively arranged inner beads 28, between which a depression 30 is formed.
  • An insert 32 can be inserted into the opening 14 of the sample vessel 12 introduce that has essentially the same outer contour as the vessel 12, but has a smaller axial length than the vessel 12.
  • This insert part 32 is accordingly provided with a cylindrical section 34 and a conically tapering section 36. At the end of the cylindrical section 34 facing away from the conical section 36, the insert part 32 has an outer bead 38.
  • the task of the internally hollow insert 32 is to displace sample liquid located in the sample receiving space 26 of the vessel 12 into the region of the sample receiving vessel 12 close to the wall.
  • the insert part 32 is pushed into the opening 14 of the vessel 12 so that an outer bead 38 is located in the depression 30 between the inner beads 28 of the vessel 12 (see FIG. 2).
  • a circumferential annular space 42 is formed in the (first) inserted state according to FIG. 2 between the outside of the insert part 32 and the inside of the wall 18 of the vessel 12 which the sample liquid 44 is displaced.
  • FIG. 2 An air or gas cushion is located in the upper region of this annular space 42 adjoining the inner beads 28.
  • the sample liquid 44 has been brought into a volume compared to the situation according to FIG. 1, the surface of which has been greatly enlarged compared to that of FIG. 1.
  • This enlarged surface is used to heat the sample liquid 44 more quickly.
  • Figs. 3 and 4 are shown, for example by means of a heatable heating pin 45 which is inserted into the insert part 32 via the opening 40 and bears against the inner wall thereof.
  • the temperature of the sample can also be controlled by tempered air which is blown into the insert part 32 (see FIG. 4).
  • a closure cap 46 is inserted into the vessel 12, which consists of a cover part 48 and an edge part 50 protruding therefrom.
  • the closure cap 46 has the shape of a O 00 / _ ⁇ ⁇ _
  • edge part 50 facing away from the cover part 48 has edge recesses or passages 52.
  • the edge part 50 of the closure cap 46 touches the insert part 32 at the end on the outer bead side.
  • the closure cap 46 moves the insert part 32 out of the (first) insertion position according to FIG. 2, in which the insert part 32 is arranged in the sample vessel 12 against inadvertent axial movements and in a sealing manner, into a second insertion state according to FIG the cap 46 the insert 32 towards the pointed end 16 of the sample vessel 12.
  • the liquid 44 which is displaced upwards in the direction of the cap 46, passes through the passages 52 into a sample examination space 54 of the cap 46.
  • This sample examination space 54 is delimited by the central, central region of the cover part 48 and the edge part 50 of the cap 46.
  • the cover part 48 of the cap 46 is designed as an optical window 58.
  • this optical window 58 can be used to optically examine the sample liquid 44 located in the sample examination space 54 in the state in which the sample receiving device 10 is upside down, namely on the cap 46 to be inspected (e.g. by a spectrometer, microscope or the like, indicated at 60).
  • the cap 46 closes tightly with its outer region of the edge part 50 on the inner wall of the sample vessel 12.
  • FIGS. 1 to 5 alternative exemplary embodiment of a sample receiving device 10 'is described below with reference to FIGS. 6 to 10 explained.
  • the figures in 6 to 10 those parts of the sample receiving device 10 'which are identical in construction or function to the parts of the sample receiving device 10 of FIGS. 1 to 5 are provided with the same reference numerals.
  • the essential difference between the two sample receiving devices 10 and 10 ' consists in the manner in which the insert part 34 is secured in the sample vessel 12 in the first inserted state, the partitioning of the sample receiving space 26 towards the opening 14 of the sample container 12 when the insert part 34 is in its first inserted state located and in the creation of a fluid connection between the sample receiving space 26 and the sample examination space 54 after the closure cap 46 has been inserted into the opening 14 of the sample vessel 12.
  • FIG. 6 there is a retaining ring 38 which is formed integrally with the insert part 34 and which is connected to the insert part 34 via a connecting web 62.
  • the retaining ring 38 lies against an inner shoulder 28 of the wall 18 of the sample vessel 12 when the insert part 34 is inserted into the sample vessel 12.
  • the connecting web 62 which is designed as a predetermined breaking point and is therefore relatively thin-walled, seals the sample receiving space 26 from the opening 14.
  • the cap 46 has on the inside of its wall part 50 radially inwardly projecting ribs 64 (see also FIG. 8), which project so far inwards that they come to rest on the upper end 40 of the insert part 34 when the closure cap 46 is in the Opening 14 is used.
  • the holding ring 38 seals against the wall 18 of the vessel 12.
  • the closure cap 46 is inserted into the opening 14.
  • the edge part 50 seals on the inside of the wall 18 of the vessel 12.
  • the inwardly projecting stop ribs 64 come into contact with the upper end 40 of the insert part 34.
  • End cap 46 in the opening 14 of the sample vessel 12 is exerted on the insert 34 such a large axial force that the connecting web 62 shears off the retaining ring 38.
  • the insert part 34 can be transferred into the second inserted state according to FIG. 9 when the closure cap 46 is pressed down.
  • annular space 70 which establishes the fluid connection between the sample receiving space 26 and the sample examination space 54.
  • the inside 66 of the retaining ring 38 widens, for example, conically towards the end 36 of the insert part 34 facing the sample receiving space 26; the retaining ring 38 is connected at its end facing away from the end 36 and towards the end 40 of the insert part 34 via the connecting web 62 to the insert part 34.
  • the sample liquid 44 passes from the sample receiving space 26 through the annular space 70. From there, the sample liquid passes further between the inwardly projecting stop ribs 64; In this respect, the circumferential gaps between the adjacent stop ribs 64 form the through holes 52, which in this exemplary embodiment run axially to the edge part 50 and enable the sample liquid to get into the sample examination space 54 of the closure cap 46 (see also FIG. 10).
  • the sample within the sample examination space 54 can then be optically examined by means of an optical device indicated at 60 (for example an objective lens of a fluorescence spectrometer). This is made possible by the optical window 54 in the cover part 48 of the closure cap.

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Abstract

Die Probenaufnahmevorrichtung ist mit einem Probengefäss (12) für eine Probe versehen, das eine Wandung (18) mit einer Öffnung (14) aufweist. Ferner weist die Probenaufnahmevorrichtung ein Einsatzteil (32) auf, das durch die Öffnung (14) des Probengefässes (12) in dieses einsetzbar ist. Das Einsatzteil (32) weist in einem ersten Einsetzzustand innerhalb des Probenaufnahme-Volumenbereichs (26) zur Bildung eines Zwischenraums (42) zumindest bereichsweise einen Abstand zur Wandung (18) des Probengefässes (12) auf. Zwischen der Verschlusskappe (46) im die Öffnung (14) des Probengefässes (12) verschliessenden Zustand und dem öffnungsnahen Volumenbereich (24) des Probengefässes (12) bildet sich ein Probenuntersuchungs-Volumenbereich (54). Die Verschlusskappe (46) weist einen Bereich (56) auf, der für elektromagnetische Detektion durchlässig ist. Das Einsatzteil (32) ist innerhalb des Probengefässes (12) aus seinem ersten Einssetzzustand weiter in den Probenaufnahme-Voumenbereich (26) hinein in einen zweiten Einsetzzustand vorbewegbar, wobei sich eine Fluidverbindung zwischen dem Probenaufnahme-Volumenbereich (26) und dem Probenuntersuchungs-Volumenbereich (54) bildet.

Description

Probenauf nahmevorrichtunq
Die Erfindung betrifft eine insbesondere in der medizinischen Diagnostik einsetzbare Probenaufnahmevorrichtung wie aus DE-A-44 19 971, US-A-5 167 929 und DE-U-88 08 738 bekannt.
Es gibt eine Vielzahl von Nachweisverfahren in der medizinischen Diagnostik, bei denen die Proben temperiert werden müssen. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise die PCR (polymerase Kettenreaktion), mittels derer Viren im Blutserum bestimmt werden können. Die etablierten Verfahren sind verhältnismäßig teuer und benötigen, um zuverlässige Ergebnisse liefern zu können, verhältnismäßig lange Zeitspannen (bis zu 2,5 Stunden). Unabhängig von der verwendeten Analysemethode, ist die PCR der größte Zeitfaktor beim Nachweis der Viren. Die Reduzierung der Gesamtdauer der PCR-Reaktion ist somit oberstes Ziel. Ein wichtiger Aspekt in diesem Zusammenhang besteht darin, die Zeit bis zum Erreichen der Zieltemperatur der Proben in den Zyklen zu minimieren. Grund für die langen Zykluszeiten ist der Erwärmungs- und Abkühlungsvorgang der Probe, während die biologischen Vorgänge in nur wenigen Sekunden ablaufen können. Bei für die PCR eingesetzten Gefäßen wird die Rate des Temperaturaustausches durch die Probenvolumenmenge, die Form des Gefäßes und die Dicke seiner Außenwände bestimmt.
Aus US-A-5, 167,929 ist es bereits bekannt, in Probengefäße ein Einsatzteil einzuführen. Allerdings endet das Einsatzteil des bekannten Probengefäßes oberhalb des Probenvolumens. Sinn und Zweck bei dieser bekannten Konstruktion ist es nämlich, die Luftsäule innerhalb des Probengefäßes im Bereich oberhalb der Probe zu verringern. Deshalb wird gemäß US-A-5, 167,929 der Probenaufnahmeraum eines Probengefäßes durch das Einsatzteil verkleinert, wenn nur kleine Probenflüssigkeitsmengen in das Probengefäß eingeführt werden. Auch aus DE-A-44 19 971 und DE-U-88 08 738 ist es bekannt, in ein Probengefäß einen Körper einzubringen, der das Verhältnis aus Oberfläche zu Probenaufnahmevolumen vergrößert. Im Falle der DE-U-88 08 738 ist der einzubringende Körper als tiefgezogenes Deckelteil ausgebildet.
Die bekannten Probenaufnahmevorrichtungen sind leider nicht zur optischen Untersuchung der in ihnen aufbearbeiteten Proben geeignet. Will man bei Verwendung dieser bekannten Probenaufnahmevorrichtungen die Proben beispielsweise spektroskopisch untersuchen, so bedarf es der Umfüllung der Pro- ben aus den Probengefäßen in für die Spektroskopie geeignete Gefäße. Dies ist sehr mühselig und zeitaufwendig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Probenaufnahmevorrichtung zu schaffen, in der sich die Probe in kürzester Zeit auf eine ge- wünschte Temperatur erwärmen lässt und die darüber hinaus die automatisierte optische Untersuchung der Probe mittels entsprechender Apparaturen ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Probenaufnahmevor- richtung vorgeschlagen, die versehen ist mit einem Probengefäß, das eine Wandung mit einer Öffnung aufweist, wobei das Probengefäß einen sich an die Öffnung anschließenden öffnungsnahen Volumenbereich und einen der Öffnung abgewandten öffnungsfernen Probenaufnahme-Volumenbereich aufweist, - einem Einsatzteil, das durch die Öffnung des Probengefäßes in dieses einsetzbar ist und sich in einem in das Probengefäß eingesetzten ersten Ein¬ setzzustand vom öffnungsnahen Volumenbereich bis zum Probenaufnahme-Volumenbereich erstreckt, wobei das Einsatzteil in seinem ersten Einsetzzustand innerhalb des Pro- benaufnahme-Volumenbereichs zur Bildung eines Zwischenraums zumindest bereichsweise einen Abstand zur Wandung des Probengefäßes aufweist, wobei das Einsatzteil im ersten Einsetzzustand innerhalb des öffnungsnahen Volumenbereichs des Probengefäßes an dessen Wandung abgedichtet angeordnet ist, und einer Verschlusskappe zum Verschließen der Öffnung des Probengefäßes bei in diesem eingesetzten Einsatzteil.
Bei dieser Probenaufnahmevorrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich zwischen der Verschlusskappe im die Öffnung des Probengefäßes verschließenden Zustand und dem öffnungsnahen Volumenbereich des Probengefäßes ein Probenuntersuchungs-Volumenbereich bildet, dass die Verschlusskappe einen Bereich aufweist, der für elektromagnetische Detektions- und/oder Anregungsstrahlung für die in dem Proben- untersuchungs-Volumenbereich befindliche Probe durchlässig ist, und dass das Einsatzteil innerhalb des Probengefäßes aus seinem ersten Ein- setzzustand weiter in den Probenaufnahme-Volumenbereich hinein in einen zweiten Einsetzzustand vorbewegbar ist, wobei sich zwischen dem Einsatzteil in dessen zweiten Einsetzzustand und der Wandung des Probengefäßes innerhalb von dessen öffnungsnahen Volumenbereichs eine Fluidverbindung zwischen dem Probenauf- nahme-Volumenbereich und dem Probenuntersuchuπgs-Volumenbereich bildet.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, den Wärmetransfer auf eine in einem Probengefäß untergebrachte Probe durch Erhöhung des Verhältnisses zwischen der beheizten Oberfläche und dem Probenvolumen zu verbessern. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Probenaufnahmevorrichtung neben dem Probengefäß auch ein Einsatzteil aufweist, das in das Probengefäß einführbar ist. Das Einsatzteil erstreckt sich dabei von einem sich an die Öffnung des Probengefäßes anschließenden öffnungsnahen Volumenbe- reich bis zu einem der Öffnung abgewandten öffnungsfernen Probenaufnahme- Volumenbereich des Probengefäßes. Wenn sich das Einsatzteil in seinem (ersten) Einsetzzustand innerhalb des Probengefäßes befindet, ragt es bis in den Probenaufnahme-Volumenbereich des Probengefäßes hinein und bildet in diesem Bereich mit der Wandung des Probengefäßes einen Zwischenraum und vorzugsweise einen Ringraum. Innerhalb des öffnungsnahen Volumenbereichs des Probengefäßes liegt das Einsatzteil im Einsetzzustand dichtend an der Wandung des Probengefäßes von innen an. Hierdurch wird der Probenauf- nahme-Volumenbereich des Probengefäßes abgedichtet (zumindest für die bei der Wärmebehandlung der Proben entstehenden Drücke). Das in das Probengefäß eingesetzte Einsatzteil verdrängt die Probenflüssigkeit in den Zwischenraum, so dass nun von außen auf das Probengefäß oder von innen auf das Einsatzteil einwirkende Wärme zu einer schnelleren Erwärmung der Proben- flüssigkeit führt, da dessen der Wärme ausgesetzte Oberfläche vergrößert ist.
Bei der erfindungsgemäßen Probenaufnahmevorrichtung ist eine Verschlusskappe vorgesehen, die dem Verschluss der Öffnung des Probengefäßes dient und die im die Öffnung verschließenden Zustand zwischen sich und dem Einsatzteil einen Probenuntersuchungs-Volumenbereich des Probengefäßes definiert. In diesen Probenuntersuchungs-Volumenbereich kann die Probe gezielt aus dem Probenaufnahme-Volumenbereich überführt werden. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, dass das Einsatzteil, das in seinem ersten Einsetzzustand den Probenaufnahme-Volumenbereich zur Öffnung hin abdich- tet, weiter in das Probengefäß hinein in einen zweiten Einsetzzustand überführbar ist und dass in diesem zweiten Einsetzzustand zwischen dem Probenaufnahme-Volumenbereich und dem Probenuntersuchungs-Volumenbereich eine Fluidverbindung gegeben ist. Dadurch, dass man bei in seinem zweiten Einsetzzustand befindlichen Einsatzteil das Probengefäß um 180° dreht, so dass die Verschlusskappe zu unterst angeordnet ist, kann aus dem Probenaufnahme-Volumenbereich die Probe in den Probenuntersuchungs-Volumenbe- reich aufgrund von Schwerkraft gelangen. Die Verschlusskappe ist mit einem Bereich (sogenanntes optisches Fenster) versehen, der für elektromagnetische Detektions- und/oder Anregungsstrahlung durchlässig ist. Zweckmäßigerweise ist die Wandung der Verschlusskappe im Bereich des optischen Fensters dünner als im übrigen Bereich der Verschlusskappe. Dies ist unter dem Aspekt, dass der Gasdruck im Probengefäß bei der thermischen Aufbereitung der Probe erhöht ist, nicht kritisch, da die Temperaturerhöhung in erster Linie im Pro- benaufnahme-Volumenbereich des Probengefäßes stattfindet und dieser Volumenbereich gegenüber der Verschlusskappe abgedichtet ist, da sich das Einsatzteil zu diesem Zeitpunkt in seinem ersten Einsetzzustand befindet.
Mit der Erfindung wird also eine Probenaufnahmevorrichtung geschaffen, die einerseits den Vorteil der schnellen Temperaturerhöhung einer Probe mit andererseits dem Vorteil der optischen Inspektion und Untersuchung der temperierten Probe durch mikroskopische, spektroskopische u.dgl. Geräte verbindet.
Der Zwischenraum zwischen dem Einsatzteil und dem Probengefäß kann durchgehend sein oder unterbrochen, d. h. in einzelne Teilräume unterteilt sein. Er kann sich ringförmig um das Einsatzteil und bis in den öffnungsnahen Volumenbereich des Probengefäßes erstrecken. Der Zwischenraum kann sich ferner nach Art eines Teilringraums über einen Teil des Umfangs des Einsatz- teils erstrecken. Durch Ausbildung nach außen vorstehende Außenvorsprünge des Einsatzteils und/oder nach innen vorstehende Innenvorsprünge des Probengefäßes, die in Umfangsrichtung und/oder schräg, insbesondere quer dazu verlaufen, entstehen einzelne Teilräume, in die die Probenflüssigkeit hineinver- drängt wird, wenn sich das Einsatzteil in seinem ersten Einsetzzustand in dem Probengefäß befindet.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Einsatzteil innerhalb des Probengefäßes gegen unbeabsichtigte Bewegungen gesichert ist, wenn sich das Einsatzteil im ersten Einsetzzustand befindet. Diese Sicherung kann durch einen Reibschluss und/oder durch einen Formschluss zwischen dem Einsatzteil und der Wandung des Probengefäßes realisiert sein.
Vorteilhafterweise lässt sich die Öffnung des Probengefäßes mit einer Ver- schlusskappe verschließen. Die Verschlusskappe weist zweckmäßigerweise eine Stopfenform auf und liegt im Verschlusszustand dichtend an der Innenfläche der Probengefäßwandung an. Die Überführung des Einsatzteils aus dessen ersten Einsetzzustand in dessen zweiten Einsetzzustand erfolgt zweckmäßigerweise mit Hilfe der Verschlusskappe, indem diese in die Öffnung eingesetzt wird. Wegen des in Richtung auf die Öffnung des Probengefäßes hin dichten Sitzes des Einsatzteils im Proben- gefäß im ersten Einsetzzustand ist bei der Temperaturbehandlung der sich zu diesem Zeitpunkt im Probenaufnahme-Volumenbereich befindenden Probe der Verschluss der Öffnung des Probengefäßes durch die Verschlusskappe nicht erforderlich. Vielmehr braucht die Verschlusskappe erst nach der Temperierung der Probe eingesetzt zu werden. Zu diesem Zeitpunkt kann sie aber dann auch die Funktion übernehmen, das Einsatzteil aus dem ersten in den zweiten Einsetzzustand zu bewegen.
Die Länge des in die Öffnung hineinragenden Teils der Verschlusskappe kann also derart bemessen sein, dass das sich in der ersten Einsetzposition befind- liehe Einsatzteil beim Eindrücken der Verschlusskappe in die Öffnung aus der ersten Einsetzposition heraus weiter in Richtung des Probenaufnahme-Volumenbereichs und weiter in diesen hinein bewegt. Wenn das Einsatzteil eine Außenkontur aufweist, die der Innenkontur des Probengefäßes entspricht bzw. gleich dieser ist, so wird bei diesem Vorgang des weiteren Vorbewegens des Einsatzteils in das Probengefäß die Probenflüssigkeit aus dem zuvor noch bestehenden Zwischenraum zurück in Richtung zur Verschlusskappe verdrängt. In der zweiten Einsetzposition weist das Einsatzteil zumindest in seinem der Öffnung zugewandten Abschnitt einen Abstand zur Innenfläche der Probengefäßwandung auf, so dass die verdrängte Probenflüssigkeit an dem Einsatzteil vorbei in Richtung zur Verschlusskappe gelangen kann. Diese Verschlusskappe ist zweckmäßigerweise mit einem zum Innern des Probengefäßes offenen Probenuntersuchungs-Volumenbereich versehen. Wird nach Verschluss des Probengefäßes mittels der Verschlusskappe das gesamte Probengefäß umgedreht, so dass es auf der Verschlusskappe steht, gelangt die Pro- benflüssigkeit in den Probenuntersuchungs-Volumenbereich der Verschlusskappe. An der Verschlusskappe ist das optische Fenster ausgebildet, in dessen Bereich die Verschlusskappe zueinander parallele plane Innen- und Außenflächen aufweist. Durch dieses optische Fenster hindurch lässt sich die in dem Probenuntersuchungs-Volumenbereich der Verschlusskappe befindliche Probe optisch untersuchen. Beispielsweise könnte man bei dieser Ausrichtung des Probengefäßes die Probe einer FCS-Untersuchung unterziehen.
Wie bereits oben dargelegt, dichtet das Einsatzteil in seinem ersten Einsetzzustand gegenüber der Wandung des Probengefäßes ab. Ferner ist es zweckmäßig, wenn das Einsatzteil in seinem ersten Einsetzzustand gegen unbeabsichtigte Bewegungen insbesondere in Richtung des zweiten Einsetzzustandes gesichert ist. Der dichte Abschluss des Einsatzteils und die Sicherung gegen unbeabsichtigte Bewegungen kann beispielsweise durch einen dichten Reib- und/oder dichten Formschlusssitz des Einsatzteils am Probengefäß realisiert sein. Aber auch ein dichter Stoffschlusssitz bzw. eine dichte Stoffschlussverbindung des Einsatzteiles mit dem Probengefäß im ersten Einsetzzustand ist möglich und von Vorteil. So ist beispielsweise eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung darauf gerichtet, dass das Einsatzteil von einem Haltering umgeben ist, der über eine ringförmige Sollbruchverbindungsbrücke bzw. einen Sollbruchverbindungssteg mit dem Einsatzteil verbunden ist. Der Haltering lässt sich nur so weit in das Probengefäß einführen, bis das von ihm gehaltene Einsatzteil sich in seinem ersten Einsetzzustand befindet. Wird nun auf das Einsatzteil Kraft in Richtung auf den Probenaufnahme-Volumenbereich ausgeübt, so bricht die Verbindung zwischen Einsatzteil und Haltering auf und das Einsatzteil lässt sich bis in seinen zweiten Einsetzzustand verschieben. Die aufgebrochene Verbindung (Sollbruchstelle) ermöglicht nunmehr die Überführung der Probe aus dem Probenaufnahme-Volumenbereich in den Probenunter- suchungs-Volumenbereich. Damit derjenige Teil des Verbindungssteges, der nach dessen Aufbrechen an dem Einsatzteil noch angeordnet ist, mit erhöhter Sicherheit nicht in Anlage mit dem Haltering gelangt, ist es von Vorteil, wenn der Haltering zum Probenaufnahme-Volumenbereich des Probengefäßes hin einen insbesondere konisch sich verjüngenden Querschnitt aufweist. Damit vergrößert sich der Abstand der dem Einsatzteil zugewandten Innenseite des Halterings und der Außenseite des Einsatzteils, so dass sich zwischen beiden und insbesondere zwischen dem Haltering und den nach dem Aufbrechen des Verbindungssteges am Einsatzteil noch verbleibenden Reste des Verbindungs- Steges ein Zwischenraum, der die oben bereits angesprochene Fluidverbindung garantiert.
Die vorstehend beschriebene Erfindung ist insbesondere für den Fall gedacht, dass es sich bei dem Probengefäß um ein sogenanntes Eppendorf-Gefäß bzw. eine PCR-Tube handelt. Die Erfindung ist aber gleichermaßen auch auf Multi- well-Mikrotiterplatten anwendbar. In diesem Fall wird auf die Mikrotiterplatten eine Folie mit tiefgezogenen Näpfen gelegt, die in die Wells eintauchen. Wie im Falle der Anwendung der Erfindung auf ein Eppendorf-Röhrchen, so ist es nun auch bei diesem Einsatz der Erfindung möglich, mit Hilfe von temperierten Stäben in die Wells einzutauchen, um die vergrößerte Oberfläche der Probe zu erwärmen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entneh- men, soweit auf diese zuvor im Detail nicht eingegangen worden ist.
Nachfolgend werden anhand der Figuren zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Im einzelnen zeigen :
Fig. 1 in Explosionsdarstellung und im Längsschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Probenaufnahmeröhrchens in der Ausgestaltung als sogenanntes Eppendorf-Gefäß,
Fig. 2 das Eppendorf-Gefäß gemäß Fig. 1 mit eingesetztem Einsatzteil und noch nicht eingesetzter Verschlusskappe,
Fign. 3 und 4 schematisch zwei Alternativen zur Beheizung der sich zwischen Einsatzteil und Wandung des Eppendorf-Gefäßes befindlichen Probe,
Fig. 5 im Längsschnitt die erfindungsgemäße Probenaufnahmevorrichtung mit verschlossenem Probenaufnahmegefäß und in der Ausrichtung zur optischen Inspektion der Probe, Fig. 6 in Explosionsdarstellung und im Längsschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Probenaufnahmeröhrchens, ebenfalls in der Ausgestaltung als sogenanntes Eppendorf-Gefäß,
Fig. 7 das Gefäß gemäß Fig. 6 mit eingesetztem Einsatzteil und noch nicht eingesetzter Verschlusskappe,
Fig. 8 einen Schnitt durch die Verschlusskappe entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 7 zur Verdeutlichung von Anschlagrippen, die beim Einsetzen der Verschlusskappe in das Gefäß auf das Einsatzteil einwirken,
Fig. 9 die Situation nach Einsetzen der Verschlusskappe bei umgedrehtem Gefäß zur optischen Inspektion der Probe und
Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X der Fig. 9.
Fign. 1 bis 5 zeigen die Einzelteile jeweils in Alleinstellung und in ihrem Zusammenwirken einer Probenaufnahmevorrichtung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Diese Probenaufnahmevorrichtung 10 weist ein Proben- gefäß 12 auf, bei dem es sich im wesentlichen um ein Röhrchen handelt, dessen eine Stirnseite offen ist und eine Öffnung 14 bildet und dessen gegenüberliegendes Ende 16 konusförmig spitz zuläuft und verschlossen ist. Die Wandung 18 des Gefäßes 12 weist also einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 20 und einen kegelförmigen Abschnitt 22 auf. Während der zylindri- sehe Abschnitt 20 ein öffnungsnahes Volumen 24 begrenzt, umschließt der konusförmige Abschnitt 22 der Probengefäßwandung 18 einen öffnungsfernen Probenaufnahmeraum 26. Die Form des Gefäßes 12 gleicht dem eines Eppen- dorf-Röhrchens, wie es insbesondere in der PCR eingesetzt wird.
Im Unterschied zum herkömmlichen Eppendorf-Röhrchen ist das Probengefäß 10 in seinem Öffnungsnahen Volumenbereich 24 mit zwei aufeinanderfolgend angeordneten Innenwulsten 28 versehen, zwischen denen sich eine Vertiefung 30 bildet. In die Öffnung 14 des Probengefäßes 12 lässt sich ein Einsatzteil 32 einführen, das im wesentlichen die gleiche Außenkontur aufweist wie das Gefäß 12, jedoch eine geringere axiale Länge als das Gefäß 12 aufweist. Dieses Einsatzteil 32 ist demzufolge mit einem zylindrischen Abschnitt 34 und einem konusförmig sich verjüngenden Abschnitt 36 versehen. An dem dem konusförmigen Abschnitt 36 abgewandten Ende des zylindrischen Abschnitts 34 weist das Einsatzteil 32 einen Außenwulst 38 auf.
Aufgabe des innen hohl ausgebildeten Einsatzteils 32, das im Bereich des Außenwulstes 38 an seinem Ende 40 eine Öffnung aufweist, ist es, im Probenaufnahmeraum 26 des Gefäßes 12 befindliche Probenflüssigkeit in den wandungsnahen Bereich des Probenaufnahmegefäßes 12 zu verdrängen. Zu diesem Zweck wird das Einsatzteil 32 so weit in die Öffnung 14 des Gefäßes 12 eingeschoben, dass ein Außenwulst 38 sich in der Vertiefung 30 zwischen den Innenwulsten 28 des Gefäßes 12 befindet (s. Fig. 2). Aufgrund der unter- schiedlichen axialen und auch radialen Abmessungen des Gefäßes 12 und des Einsatzteils 32 bildet sich in dem (ersten) Einsetzzustand gemäß Fig. 2 zwischen der Außenseite des Einsatzteils 32 und der Innenseite der Wandung 18 des Gefäßes 12 ein umlaufender Ringraum 42, in den die Probenflüssigkeit 44 verdrängt wird. In dem an die Innenwulste 28 angrenzenden oberen Bereich dieses Ringraums 42 befindet sich ein Luft- bzw. Gaspolster. In dem Zustand gemäß Fig. 2 ist die Probenflüssigkeit 44 im Vergleich zur Situation gemäß Fig. 1 in ein Volumen gebracht worden, dessen Oberfläche gegenüber demjenigen der Fig. 1 stark vergrößert ist. Diese vergrößerte Oberfläche wird ausgenutzt, um die Probenflüssigkeit 44 schneller zu erwärmen. Dies erfolgt, wie in den Fign. 3 und 4 gezeigt, beispielsweise durch einen temperierbaren Heizstift 45, der über die Öffnung 40 in das Einsatzteil 32 eingeführt wird und an dessen Innenwand anliegt. Alternativ kann die Temperierung der Probe auch durch temperierte Luft erfolgen, die in das Einsatzteil 32 eingeblasen wird (s. Fig. 4) .
Um die temperaturbehandelte Probe in der Probenaufnahmevorrichtung 10 optisch untersuchen zu können, wird in das Gefäß 12 eine Verschlusskappe 46 eingesetzt, die aus einem Deckelteil 48 und einem davon abstehenden Randteil 50 besteht. Insgesamt weist die Verschlusskappe 46 die Form eines O 00/ _ ± ± _
Näpfchens auf. Das dem Deckelteil 48 abgewandte Ende des Randteils 50 weist Randaussparungen bzw. Durchlässe 52 auf.
Wird nun die Verschlusskappe 46 in das Probenaufnahmegefäß 12 eingesetzt, so berührt der Randteil 50 der Verschlusskappe 46 das Einsatzteil 32 am außenwulstseitigen Ende. Beim weiteren Hineindrücken der Verschlusskappe 46 bewegt diese das Einsatzteil 32 aus der (ersten) Einsetzposition gemäß Fig. 2, in der das Einsatzteil 32 gegen unbeabsichtigte axiale Bewegungen und dichtend im Probengefäß 12 angeordnet ist, in einen zweiten Einsetzzustand gemäß Fig. 5. Dazu bewegt die Kappe 46 das Einsatzteil 32 zum spitz verlaufenden Ende 16 des Probengefäßes 12 hin. Die dabei nach oben in Richtung zur Kappe 46 verdrängte Flüssigkeit 44 gelangt über die Durchlässe 52 in einen Probenuntersuchungsraum 54 der Kappe 46. Dieser Probenuntersuchungsraum 54 ist durch den zentralen mittleren Bereich des Deckelteils 48 und des Randteils 50 der Kappe 46 begrenzt. Im zentralen Bereich 56 ist der Deckelteil 48 der Kappe 46 als optisches Fenster 58 ausgebildet. Wie man anhand der Darstellung von Fig. 5 erkennen kann, kann dieses optische Fenster 58 benutzt werden, um in demjenigen Zustand, in dem die Probenaufnahmevorrichtung 10 auf dem Kopf, nämlich auf der Kappe 46 steht, die in dem Probenuntersuchungsraum 54 befindliche Probenflüssigkeit 44 optisch zu inspizieren (z.B. durch ein bei 60 angedeutetes Spektrometer, Mikroskop o.dgl. optisches Gerät). Die Kappe 46 schließt mit ihrem äußeren Bereich des Randteils 50 an der Innenwand des Probengefäßes 12 dicht ab.
Durch das Einsetzen der Verschlusskappe 46 ist es also möglich, die Abdichtung des Einsatzteils 32 in dessen ersten Einsetzzustand aufzuheben, um bei Drehung des Probengefäßes 12 um 180° Probe aus dem Probenaufnahmeraum 26 in den Probenuntersuchungsraum 54 überführen zu können. Der Probenaufnahmeraum 26 und der Probenuntersuchungsraum 54 stehen also nach Art einer Schleuse miteinander in Verbindung (Schleusenverschluss).
Ein zur Ausgestaltung gemäß den Fign. 1 bis 5 alternatives Ausführungsbeispiel einer Probenaufnahmevorrichtung 10' wird nachfolgend anhand der Fign. 6 bis 10 erläutert. Dabei sind in den Fign. 6 bis 10 diejenigen Teile der Probenaufnahmevorrichtung 10', die konstruktions- bzw. funktionsgleich mit den Teilen der Probenaufnahmevorrichtung 10 der Fign. 1 bis 5 sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Der wesentliche Unterschied der beiden Probenaufnahmevorrichtungen 10 und 10' besteht in der Art und Weise der Sicherung des Einsatzteils 34 im Probengefäß 12 im ersten Einsetzzustand, der Abschottung des Probenaufnahmeraums 26 zur Öffnung 14 des Probengefäßes 12 hin, wenn sich das Einsatzteil 34 in seinem ersten Einsetzzustand befindet und in der Schaffung einer Fluidverbindung zwischen dem Probenaufnahmeraum 26 und dem Probenuntersuchungsraum 54, nachdem die Verschlusskappe 46 in die Öffnung 14 des Probengefäßes 12 eingesetzt worden ist.
Gemäß Fig. 6 befindet sich um das Einsatzteil 34 herum ein integral mit dem Einsatzteil 34 ausgebildeter Haltering 38, der über einen Verbindungssteg 62 mit dem Einsatzteil 34 verbunden ist. Der Haltering 38 liegt an einer Innenschulter 28 der Wandung 18 des Probengefäßes 12 an, wenn das Einsatzteil 34 in das Probengefäß 12 eingesetzt wird. In diesem in Fig. 7 gezeigten Zustand befindet sich das Einsatzteil 34 in seinem ersten Einsetzzustand. Der Verbindungssteg 62, der als Sollbruchstelle und damit relativ dünnwandig ausgeführt ist, dichtet den Probenaufnahmeraum 26 gegenüber der Öffnung 14 ab. Die Kappe 46 weist an der Innenseite ihres Wandteils 50 radial einwärts vorstehende Rippen 64 auf (s. auch Fig. 8), die so weit einwärts ragen, dass sie am oberen Ende 40 des Einsatzteils 34 zur Anlage kommen, wenn die Verschlusskappe 46 in die Öffnung 14 eingesetzt wird.
In der Situation gemäß Fig. 7 dichtet der Haltering 38 gegenüber der Wandung 18 des Gefäßes 12 ab. Nach thermischer Behandlung der Probe 44 im Proben- aufnahmeraum 26 wird die Verschlusskappe 46 in die Öffnung 14 eingesetzt. Dabei dichtet der Randteil 50 an der Innenseite der Wandung 18 des Gefäßes 12 ab. Die nach innen vorstehenden Anschlagrippen 64 geraten in Anlage mit dem oberen Ende 40 des Einsatzteils 34. Beim weiteren Einschieben der Ver- schlusskappe 46 in die Öffnung 14 des Probengefäßes 12 wird auf das Einsatzteil 34 eine derart große axiale Kraft ausgeübt, dass der Verbindungssteg 62 vom Haltering 38 abschert. Sobald es im Bereich des Verbindungssteges 62 zur Ablösung vom Haltering 38 kommt, lässt sich das Einsatzteil 34 beim Niederdrücken der Verschlusskappe 46 in den zweiten Einsetzzustand gemäß Fig. 9 überführen. In dem zweiten Einsetzzustand des Einsatzteils 34 befindet sich zwischen dem (abgerissenen) Verbindungssteg 62 und der Innenseite 66 des Halterings 38 (siehe auch Fig. 6) ein Ringzwischenraum 70, der die Fluidverbindung zwischen dem Probenaufnahmeraum 26 und dem Pro- benuntersuchungsraum 54 herstellt. Die Innenseite 66 des Halterings 38 weitet sich zum dem Probenaufnahmeraum 26 zugewandten Ende 36 des Einsatzteils 34 hin beispielsweise konisch auf; der Haltering 38 ist an seinem dem Ende 36 abgewandten und dem Ende 40 des Einsatzteils 34 zugewandten Ende über den Verbindungssteg 62 mit dem Einsatzteil 34 verbunden.
Wie man anhand von Fig. 9 erkennen kann, gelangt also bei auf dem Kopf stehendem Probengefäß 12 die Probenflüssigkeit 44 aus dem Probenaufnahmeraum 26 durch den Ringraum 70. Von dort aus gelangt die Probenflüssigkeit weiter zwischen den nach innen vorstehenden Anschlagrippen 64; insoweit bilden die in Umfangsrichtung verlaufenden Zwischenräume zwischen den benachbarten Anschlagrippen 64 die Durchgangslöcher 52, die in diesem Ausführungsbeispiel axial zum Randteil 50 verlaufen und es ermöglichen, dass die Probenflüssigkeit in den Probenuntersuchungsraum 54 der Verschlusskappe 46 gelangt (siehe auch Fig. 10). Mittels eines bei 60 angedeuteten optischen Ge- räts (beispielsweise Objektivlinse eines Fluoreszenzspektrometers) lässt sich dann die Probe innerhalb des Probenuntersuchungsraums 54 optisch untersuchen. Das optische Fenster 54 im Deckelteil 48 der Verschlusskappe ermöglicht dies.

Claims

A N S P R U C H E
Probenaufnahmevorrichtung mit einem Probengefäß (12) für eine Probe, das eine Wandung (18) mit einer Öffnung (14) aufweist, wobei das Probenaufnahmegefäß (12) einen sich an die Öffnung (14) anschließenden öffnungsnahen Volumenbereich (24) und einen der Öffnung (14) abgewandten öffnungsfernen Probenaufnahme-Volumenbereich (26) aufweist, einem Einsatzteil (32), das durch die Öffnung (14) des Probengefäßes (12) in dieses einsetzbar ist und sich in einem in das Probengefäß (12) eingesetzten ersten Einsetzzustand vom öffnungsnahen Volumenbereich (24) bis zum Probenaufnahme-Volumenbereich (26) erstreckt, wobei das Einsatzteil (32) in seinem ersten Einsetzzustand innerhalb des Probenaufnahme-Volumenbereichs (26) zur Bildung eines Zwischenraums (42) zumindest bereichsweise einen Abstand zur Wandung (18) des Probengefäßes (12) aufweist und wobei das Einsatzteil (32) im ersten Einsetzzustand innerhalb des öffnungsnahen Volumenbereichs (24) des Probengefäßes (12) an dessen Wandung (18) abgedichtet angeordnet ist, und einer Verschlusskappe (46) zum Verschließen der Öffnung (14) des Probengefäßes (12) bei in diesem eingesetzten Einsatzteil (32), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sich zwischen der Verschlusskappe (46) im die Öffnung (14) des Probengefäßes (12) verschließenden Zustand und dem öffnungsnahen Volumenbereich (24) des Probengefäßes (12) ein Probenunter- suchungs-Volumenbereich (54) bildet, dass die Verschlusskappe (46) einen Bereich (56) aufweist, der für elektromagnetische Detektions- und/oder Anregungsstrahlung für die in dem Probenuntersuchungs-Volumenbereich (54) befindliche Probe durchlässig ist, und dass das Einsatzteil (32) innerhalb des Probengefäßes (12) aus seinem ersten Einssetzzustand weiter in den Probenaufnahme-Volumenbereich (26) hinein in einen zweiten Einsetzzustand vorbewegbar ist, wobei sich zwischen dem Einsatzteil (32) in dessen zweiten Einsetzzustand und der Wandung (18) des Probengefäßes (12) innerhalb von dessen öffnungsnahen Volumenbereichs (24) eine Fluidverbindung zwischen dem Probenaufnahme-Volumenbereich (26) und dem Pro- benuntersuchungs-Volumenbereich (54) bildet.
2. Probenaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (32) und das Probengefäß (12) Mittel (28,30,38) zur Verhinderung einer unbeabsichtigten Bewegung des Einsatzteils (32) aus dessen ersten Einsetzzustand in dessen zweiten Einsetzzustand aufweist.
3. Probenaufnahmevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (28,30,38) als Reibschluss- und/oder Formschlussmittel zur Erzeugung einer reib- und/oder formschlüssigen Anlage von Einsatzteil (32) und Probengefäß (12) ausgebildet sind.
4. Probenaufnahmevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (28,30,38) zur Bildung der Anlage des Einsatzteils (32) an der Wandung (18) des Probenaufnahmegefäßes (12) ausgebildet sind.
5. Probenaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (28,30,38) einen das Einsatzteil (32) umgebenden Haltering zur reib- und/oder formschlüssigen dichten Anlage an der Wandung (18) des Probengefäßes (12) aufweisen und dass der Haltering (38) über einen geschlossenen Verbindungssteg (62) dicht mit dem Einsatzteil (32) verbunden ist, wobei der Verbindungssteg (62) bei Überführung des Einsatzteils (32) aus seinem ersten in seinen zweiten Einsetzzustand zur Schaffung der Fluidverbindung aufbricht.
6. Probenaufnahmevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe (46) in den öffnungsnahen Volumenbereich (24) des Probenaufnahmegefäßes (12) einführbar und sich innerhalb dieses Volumenbereichs (24) dichtend an die Wandung (18) des Probenaufnahmegefäßes (12) anlegt.
7. Probenaufnahmevorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe (46) beim Einsetzen in das Probenaufnahmegefäß (12) das Einsatzteil (32) aus der ersten Einsetzposition in die zweite Einsetzposition bewegt.
8. Probenaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe (46) einen Deckelteil (48) und einen von diesem abstehenden umlaufenden Randteil (50) aufweist, der einen zum öffnungsnahen Volumenbereich (24) des Probengefäßes (12) hin offenen Probenaufnahme-Volumenbereich (54) begrenzt, und dass der Deckelteil (48) den für die Detektions- und/oder Anregungsstrahlung durchsichtigen Bereich (56) aufweist.
9. Probenaufnahmevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe (46) innerhalb ihres Randteils (50) mindestens eine Durchlassöffnung (52) aufweist, durch die eine Probe aus dem Probenaufnahme-Volumenbereich (46) des Probenaufnahmegefäßes (12) durch den öffnungsnahen Volumenbereich (24) bis in den Probenaufnahme-Volumenbereich (54) der Verschlusskappe (46) gelangt.
10. Probenaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe (46) in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, radial nach innen vorstehende Anschlagrippen (64) zur Anlage an dem Einsatzteil (32) aufweist.
11. Probenaufnahmevorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen (52) die Bereiche zwischen benachbarten Anschlagrippen (64) sind.
12. Probenaufnahmevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Randteil (50) der Verschlusskappe (46) mit seinem dem Deckelteil (48) abgewandten Ende zur Anlage an dem Einsatzteil (32) vorgesehen ist und die Durchgangsöffnungen (52) bildende Aussparungen aufweist.
13. Probenaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum (42) ein zumindest teilweise sich um das Einsatzteil erstreckender Zwischenraum, insbesondere ein Ringraum ist.
14. Probenaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum (42) in Umfangsrichtung um das Einsatzteil (32) und in Richtung auf den öffnungsnahen Volumenbereich (24) des Gefäßes (12) durchgehend und/oder unterbrochen ist.
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