WO2011047853A1 - Biochip, associated examination appliance and corresponding operating method - Google Patents

Biochip, associated examination appliance and corresponding operating method Download PDF

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WO2011047853A1
WO2011047853A1 PCT/EP2010/006424 EP2010006424W WO2011047853A1 WO 2011047853 A1 WO2011047853 A1 WO 2011047853A1 EP 2010006424 W EP2010006424 W EP 2010006424W WO 2011047853 A1 WO2011047853 A1 WO 2011047853A1
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sample
reagent
reagents
reservoirs
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PCT/EP2010/006424
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Andreas Lankenau
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Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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Definitions

  • the invention relates to a biochip for examining a sample and to an associated examination device and a corresponding operating method.
  • POC devices Point of Care
  • POC devices allow, for example, in medical practices quick tests for disease parameters.
  • POC devices are used to determine the blood sugar level.
  • a disposable article eg, a test strip
  • a reagent which is contacted with the sample (eg, blood, urine) and reacts with the sample, for example, a color change indicates the critical value of the disease parameter.
  • test strips allow only a single detection reaction between the sample and the reagent.
  • Many analysis values can not be detected immediately with such simple assays as they can only be determined by a chain of reaction steps. Examples include the lysis of pathogenic bacteria and their subsequent determination by DNA hybridization tests
  • the invention is therefore based on the object, the
  • the invention includes the general technical teaching of providing in a per se known biochip for examining a sample not only a single reagent for a single detection reaction, but several reagents for different detection reactions, wherein the different reagents are arranged in the biochip in separate reservoirs. For linking several reaction steps, the various reagents can then be emptied successively from the reservoirs and brought into contact with the sample so that the individual reagents react in succession with the sample.
  • the biochip according to the invention is particularly advantageous for medical diagnostics.
  • the reservoirs for the various reagents are formed as blisters, as are known, for example, from tablet packages, but with the difference that the blisters contain the different reagents for the different detection reactions instead of the tablets.
  • the reagents can be emitted from the respective blister to carry out a detection reaction. be pressed to get in contact with the sample.
  • the individual blisters for the different reagents preferably protrude from the surface of the biochip, so that the reagents can be pressed out of the individual blisters by unrolling an ejection roller on the surface of the biochip.
  • the individual blisters each have a compliant cover to facilitate squeezing out of the reagents.
  • the resilient cover comprises in particular a film or membrane.
  • the cover of the individual blisters is preferably transparent in order to be able to recognize the filling state of the biochip with a visual sample.
  • the reservoirs for the various reagents are chambers which are embedded in the surface of the biochip, the chambers preferably being provided at the top with a
  • collapsible cover are closed, so that the chambers can be emptied by the cover is pressed, wherein the in-chamber reagent is displaced.
  • the cover of the individual chambers in this case preferably flush with the surface of the biochip.
  • an ejection roller is unrolled on the biochip, wherein the ejection roller in its mantle and rolling cam-like projections which push the covers of the chambers when rolling and penetrate into the chambers, wherein in the respective Chamber is displaced reagent.
  • Another way of emptying the chambers is that separate plunger break the cover of the chambers and penetrate into the chambers, wherein the located in the respective chambers reagent is displaced.
  • the individual plungers can be operated independently of each other to empty the desired chambers.
  • the entire biochip is made of a mechanically soft material and compressed to empty the chambers, for example with a smooth ejection roller.
  • the chambers therein are then also compressed, so that the reagent located in the chambers can escape and be brought into contact with the sample.
  • the biochip has a reaction chamber in which the various detection reactions take place between the sample and the different reagents.
  • the various reservoirs open directly or indirectly into the reaction chamber in order to bring the reagents together with the sample.
  • the biochip according to the invention has a main line which opens into the reaction chamber, the reservoirs being used for various reagents along the main line one behind the other into the main line and from there into the reaction chamber. It is possible that the various reservoirs flow into the main conduit via channels for the reagents. Preferably, each channel connects a reservoir to the main line.
  • the biochip according to the invention preferably comprises an inlet chamber into which the sample can be introduced.
  • the main line starts from the inlet chamber.
  • the inlet chamber is provided for receiving a carrier liquid into which the sample can be introduced, the main line starting from the inlet chamber.
  • the inlet chamber of the biochip according to the invention preferably has a septum through which the sample can be injected into the inlet chamber by means of an injection needle and / or which after withdrawal of the injection needle automatically closes the opening in the septum produced by the injection needle.
  • the biochip according to the invention preferably also comprises a waste chamber for receiving the sample and / or the reagents after the detection reactions have been carried out, the waste chamber being arranged downstream of the reaction chambers.
  • a waste chamber for receiving the sample and / or the reagents after the detection reactions have been carried out, the waste chamber being arranged downstream of the reaction chambers.
  • the inlet chamber of the biochip may comprise a first portion and a second portion located downstream of the first portion, which are interconnected by means of a connection channel, the height of the first portion being greater than the height of the second portion, thereby allowing the sample can easily be injected into the first section and conveyed from there into the second section, preferably until the second section has been filled sufficiently (in particular completely).
  • the height of the second section may e.g. about 0.5mm, 1.0mm or at least 1.5mm. It is possible that the height of the first section is at least 1.5 times larger, at least 3.0 times larger or at least 4.0 times larger than the height of the second section.
  • the inlet chamber, the reservoirs for the reagents and the reaction chamber are preferably arranged one behind the other along the biochip so that an emptying device, in particular at least one ejection roller when moving over the biochip, in particular during unrolling on the biochip one after the other Content of the admission chamber and the various reservoirs for the reagents in the reaction chamber expresses.
  • the individual chambers are preferably arranged one behind the other along the main line. In this way, it is possible that the sample is brought into contact with the different reagents one after the other, so that the corresponding detection reactions take place sequentially.
  • the reservoirs for the different reagents can have different shapes and / or different filling volumes, if this is necessary in the context of the respective detection reactions.
  • the different reservoirs for the different reagents have the same filling volume and / or the same shape.
  • the biochip according to the invention makes it possible to automate examination protocols, which may comprise, for example, the following steps of an immunofluorescence analysis:
  • PBS Phosphate buffered saline
  • BSA Bovine serum albumin
  • the reservoirs for the reagents in the order of their emptying contain the following reagents: formaldehyde,
  • the formaldehyde, the PBS, the BSA and the antibodies thereby form the various reagents that are brought into contact with the sample in succession.
  • the biochip has an identification mark, which can preferably be detected by a mark reader provided on an examination device, in order to be able to identify the biochip or the type of the biochip.
  • the identification mark can be, for example, a bar code, a semiacode or an RFID transponder (RFID: radio frequency identification), but the invention is not limited to these types of identification markings. It is possible that the identification tag is automatically detected by the tag reader.
  • biochip according to the invention is preferably a flat disposable article which can only be used once.
  • the biochip is preferably closed fluidically. is sen and no other inlets or outlets, which are provided in conventional biochips, for example, for pumping.
  • the biochip may include an emptying device for expressing a sample from the inlet chamber and / or a reagent from at least one reservoir. The emptying device is preferably provided to be moved over the biochip.
  • the biochip works in a particularly advantageous manner if it can be ensured that the substance to be carried in the biochip liquid (for example, the sample and / or at least one Re ⁇ agent) are driven exclusively downstream or forward, and in particular in the direction of the reaction chamber. It should be avoided that the liquid forced out of the inlet chamber by means of the emptying device is partly returned to the inlet chamber. Similarly, it should be avoided that the liquid forced out of a reservoir by means of the emptying device is in part again returned to the reservoir.
  • the substance to be carried in the biochip liquid for example, the sample and / or at least one Re ⁇ agent
  • Undesirable reflux may occur e.g. arise in two ways. If the emptying device has acted on a reservoir to push the reagent from this reservoir, the elasticity of the reservoir generates a restoring force and thus a negative pressure. As a result, the reagent which has been forced out of the reservoir is drawn towards this reservoir, ie pulled backwards or upwards, instead of forward or downstream in the direction of the reaction chamber, as desired. Furthermore, within a reservoir, reagent from the part lying in front of the emptying device (in particular under an ejection roller) into the already through
  • a substantially complete emptying of the inlet chamber and / or at least one reservoir is ensured. Furthermore, it can be at least temporarily reduced or prevented that a reagent of a reservoir after emptying or loading of this reservoir by means of the emptying device flows back in the direction of this reservoir. In addition, at least temporarily, it can be reduced or prevented that a sample introduced into the inlet chamber can be opened by emptying or pressurizing the inlet chamber
  • the liquid to be conveyed in the biochip (the sample and / or at least one reagent, preferably all reagents) are conveyed exclusively in the direction of the reaction chamber and do not or only slightly flow back.
  • the inlet chamber and / or at least one reservoir after depletion can remain depressed by means of an emptying device, in order to reduce or avoid an undesired reflux of the sample and / or at least one reagent.
  • a surface of the biochip which is preferably designed as a film or membrane and delimits or forms the inlet chamber and / or at least one reservoir, can remain depressed.
  • a first mooring structure is provided internally in the inlet chamber and / or at least one reservoir, while at an opposite surface of the Biochips a corresponding second mooring structure is provided, wherein the first mooring structure and the second mooring structure are formed and brought into connection with each other, that the inlet chamber and / or the at least one reservoir after being depressed by an emptying device remains depressed, to an undesirable reflux to reduce or avoid the sample and / or at least one reagent.
  • the first mooring structure is preferably arranged on a surface of the biochip which is designed as a foil or membrane and which supports the
  • the surface preferably formed as a membrane or foil is made of an elastic material.
  • the surface may define at least one of the following: the inlet chamber, the reaction chamber, the waste chamber, at least one reservoir, at least one conduit for the sample, and / or at least one reagent. It is possible that the surface comprises the crushable cover or the resilient cover.
  • the surface is preferably made of plastic.
  • the mooring structures may be structured such that, after a single contact with each other, e.g. is generated by applying the surface by the emptying device, stick to each other.
  • the mooring structures can be formed, for example, in the form of a force-fit connection, form-locking connection or material connection, eg similar to a hook-and-loop fastener (hooks and fibers), in the form of interlocking hooks, in the form of pins, which can preferably be pressed into corresponding recesses with an exact fit.
  • a force-fit connection form-locking connection or material connection
  • hooks and fibers hooks and fibers
  • interlocking hooks in the form of pins, which can preferably be pressed into corresponding recesses with an exact fit.
  • an adhesive Connection in the form of a snap or snap connection or other suitable measures.
  • the biochip may, in particular, comprise at least one container filled with a fluid (eg a gas or a liquid), which is preferably designed as a pressure container, wherein the fluid flows into a preferably blind-ending, in particular outlet-free (ie without outlet) return reduction / prevention channel (hereinafter referred to for brevity as a backflow prevention channel) which can act on a conduit for the sample and / or for at least one reagent.
  • a fluid eg a gas or a liquid
  • the return-preventing channel is deformed by means of the fluid such that the line for the sample and / or for the at least one reagent is closed, in particular squeezed, in order to prevent unwanted reflux of the sample and / or at least one reagent to reduce or avoid.
  • the return prevention channel substantially perpendicularly crosses the conduit for the sample and / or for the at least one reagent.
  • the containers can be elongated and / or for at least two containers, which are arranged relative to the main channel on different sides of the biochip, to overlap.
  • the biochip it is possible for the biochip to comprise a thickened film or membrane (for example a nubbed foil), which is preferably made of plastic.
  • the thickened film may be a separate, for example, loosely placed on the biochip film or attached to the biochip or fastened.
  • the thickenings are formed and arranged to be e.g. by means of the emptying device, preferably together with the surface mentioned above, at least in sections, to be pressed accurately into the inlet chamber and / or at least one reservoir.
  • the inlet chamber and / or at least one reservoir is at least temporarily filled substantially completely by the thickenings.
  • the chambers of the biochip are concave, i. formed inwardly curved while the thickenings convex, i. are formed curved outward.
  • the thickenings may be substantially rigid or deformable (elastic or plastic).
  • the thickening may protrude on one or both sides of the film.
  • Advantages of the thickened film are e.g. the much easier manufacturability and better tightness due to higher precision and accurate fit of thickening and reservoirs.
  • the biochip may comprise at least one reflux reducing / preventing agent which, after being pressurized by means of the Emptying device preferably remains depressed together with the inlet chamber and / or at least one reservoir in order to reduce or avoid unwanted backflow of the sample and / or at least one reagent.
  • the reflux reducing / preventing means is preferably plastically deformable and in particular a grid of metal or plastic.
  • the metal mesh may be made of stainless steel screen material, for example.
  • the metal or plastic mesh may have meshes of about ⁇ to about 1 mm and / or (wire) diameter of about lpm to about 100 m have.
  • the biochip comprises at least one viscous (preferably highly viscous) reflux reducing / preventing agent, which is arranged, for example, in the inlet chamber and / or at least one reservoir, by admission to a line for the sample by means of an emptying device and / or is depressible for at least one reagent, and which is provided to remain after the application by means of the emptying device substantially in the conduit for the sample and / or for at least one reagent or to close the conduit, whereby an undesirable reflux the sample and / or at least one reagent is reduced or avoided.
  • viscous preferably highly viscous
  • the viscous reflux reducing / preventing agent preferably comprises a chemically neutral and / or viscous, especially high viscosity material (eg, silicone grease commonly used for vacuum applications).
  • high viscosity material eg, silicone grease commonly used for vacuum applications.
  • the conduit for the sample and / or for at least one reagent comprises the main conduit. It is also possible that the conduit for the sample and / or for at least one reagent comprises at least one channel connecting a reservoir to the main conduit.
  • the biochip may include at least one reflux reducing / preventing means configured as a valve.
  • the valve is a self-medium actuated valve which can be actuated by means of the sample and / or at least one reagent.
  • the valve is designed as a check valve, preferably as a flap-like or flap-like valve, which may comprise one or two flaps.
  • the valve is self-medium actuated in an open position to let pass the sample and / or at least one reagent, and / or in a closed position to reduce or avoid unwanted backflow of the sample and / or at least one reagent.
  • the aforementioned reflux reducing / preventing means may be arranged in or above the inlet chamber, in or above at least one reservoir, in or on a conduit for the sample and / or for at least one reagent.
  • the invention is not limited to the above-described biochip according to the invention as a single product. Rather, the invention also includes a corresponding examination device for such a biochip.
  • the examination device according to the invention therefore has a correspondingly adapted receptacle for the biochip, so that the biochip can be inserted or used for examination purposes in the examination device.
  • the examination device preferably comprises an emptying device in order to empty the individual reservoirs with the different reagents.
  • this emptying device may be the at least one rotatable ejection roller already mentioned above, which pushes the sample out of the inlet chamber and / or the reagents from the reservoirs of the biochip when the at least one ejection roller rolls over the biochip.
  • a plurality of ejection rollers are provided, one of which can be selected.
  • the different squeezing rollers have different arrangements of squeezing cams, so that when unrolling on the biochip only certain reservoirs are emptied into which the squeezing cams encounter, while other reservoirs are not emptied.
  • the arrangement of the Ausdgurnocken on the lateral surface of the individual Ausd Wegwalzen so defined each a specific protocol that determines the selection and the timing of the emptying of the various reservoirs.
  • the ejection rollers are for selectively expressing the blisters in their lateral surface instead of the Ausd Wegnocken recesses into which the blisters can enter when rolling over, so that the blister in question is not expressed.
  • the arrangement of the recesses in the lateral surface of the ejection rollers thus defines in each case a protocol for the associated detection reaction.
  • Expressing cam or recesses has to be able to selectively empty the reservoirs.
  • the squeezing cams or recesses in the mantle surface of the squeezing roller are then adjusted so that successively the desired reservoirs in the biochip are emptied.
  • the examination device according to the invention preferably also comprises a feed device which can roll the ejection roller over the biochip, wherein the rotational speed of the ejection roller is preferably adjustable in order to be able to control the supply of the various reagents to the sample in time.
  • the ejection roller preferably has a smooth rolling surface.
  • the described alternative embodiment of the biochip with recessed chambers for the various reagents the Ausdrückwalze on the other hand in its rolling surface preferably at least one cam, which penetrates when overrunning a chamber in the chamber and pushes the reagent located in the chamber from the chamber.
  • the examination apparatus preferably comprises a marker reader (e.g., bar code reader) for detecting the associated identification mark of the biochip.
  • a marker reader e.g., bar code reader
  • This identification of the respective biochip in the examination device offers the advantage that the examination device can individually control the time sequence of the subsequent examination as a function of the respective sample.
  • a sensor for detecting the detection reactions in the biochip can be integrated into the examination device, which can be, for example, an optical sensor.
  • the examination device can also have a display unit (for example a display) in order to visually display the examination result.
  • a display unit for example a display
  • the examination device preferably comprises a program memory which contains various control programs for the control unit.
  • the control unit can then determine a specific function depending on the identification mark detected by the marker reader
  • an ejection roller comprises a raised ring, which is formed and arranged to partially close the main line when rolling over the biochip so that an undesired backflow of the sample
  • the ring has a width substantially equal to the width of the main conduit and / or a height substantially equal to the height of the main conduit.
  • the emptying device comprises a circulating element.
  • the revolving element can enclose and / or connect at least two rotatable rollers.
  • the peripheral element in particular forms a running surface for acting on the biochip, as a result of which the circumferential element can act on the biochip in a planar manner.
  • the circulating element is preferably provided in order on the one hand to achieve an emptying of the inlet chamber and / or at least one reservoir and, on the other hand, to ensure that an undesired reflux of the sample and / or at least one reagent after emptying is reduced or avoided.
  • the circulating element can be provided in order to access a previously through the emptying device Empty inlet chamber and / or act at least one previously emptied reservoir that an undesirable backflow of the sample and / or at least one reagent is reduced or avoided, preferably by further depressing the previously emptied inlet chamber and / or the previously emptied reservoir.
  • the at least two rollers are preferably arranged parallel to one another.
  • the circulating element is preferably designed in such a way that it simultaneously extends over the inlet chamber and / or a plurality of reservoirs spaced apart from one another in the flow direction.
  • the circulating element may be strip-shaped, chain-shaped, grid-shaped or otherwise suitable.
  • the invention also encompasses an operating method for the biochip according to the invention and the associated examination apparatus, the individual steps of the operating method according to the invention being derived from the above description. Finally, the invention also encompasses the novel use of such a biochip for examining a sample.
  • FIGS. Show it: 1 shows a schematic representation of a biochip according to the invention with a plurality of reservoirs with reagents in the form of blisters,
  • FIGS. 2A-2C show various cross-sectional views of the biochip according to FIG. 1 with an ejection roller for emptying the blisters in different states
  • Figures 3A-3C are various cross-sectional views of an alternative embodiment of a biochip according to the invention with recessed chambers for receiving the various reagents, a schematic representation of the inventive biochip with an associated examination device, an inventive operating method in the form of a flow chart, a flowchart showing an immunofluorescence analysis means of the biochip according to the invention illustrates various cross-sectional views of a portion of an alternative embodiment of a biochip according to the invention with a backflow prevention measure,
  • FIG. 8 shows a representation of another alternative
  • FIGS. 9A-9D are various illustrations of a portion of an alternative embodiment of a biochip according to the invention with a backflow prevention measure
  • FIGS. 10A-10C show various cross-sectional views of a portion of an alternative embodiment of a biochip according to the invention with a thickened film
  • FIG. 12A shows various cross-sectional views of a portion of another alternative embodiment of a biochip according to the invention and an emptying device according to the invention
  • FIG. 13 a representation of a section of an alternative exemplary embodiment of a biochip according to the invention and an emptying device according to the invention
  • FIGS. 14A-14C show various illustrations of a section of an alternative embodiment of a biochip according to the invention with a backflow prevention measure
  • FIGS Figures 15A-15C are various views of a portion of an alternative embodiment of a biochip according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a biochip 1 according to the invention for the preferably diagnostic examination of a particularly medical sample (for example blood sample, urine sample) with a plurality of time-sequential detection reactions.
  • a particularly medical sample for example blood sample, urine sample
  • the biochip For receiving the sample, the biochip has an inlet chamber 2, which can be filled with a carrier liquid and is closed off by a septum 3.
  • the sample may then be injected through an injection syringe 4 through the septum 3 into the inlet chamber 2, the hypodermic syringe 4 not shown to scale here for simplicity.
  • a main line 5 which opens into a reaction chamber 6, wherein the various detection reactions take place in the reaction chamber 6.
  • the biochip 1 has a plurality of reservoirs 7-13, which are filled with the various reagents for the different detection reactions and preferably via channels 16.1-16.7, which connect the reservoirs 7-13 to the main line 5, open into the main line 5.
  • the biochip 1 still has a waste chamber 14, in which the sample and the various reagents are collected after the detection reactions have been carried out, since the biochip 1 is a disposable product which can only be used once.
  • the sample is first transferred from the inlet chamber 2 through the main conduit 5 into the reaction chamber 6.
  • each of the ejection rollers 15.1-15.3 defines a specific protocol which determines in which selection and in what time sequence the reservoirs 7-13 are emptied.
  • the ejection rollers 15.1-15.3 in their lateral surface on different arrangements of recesses, which prevent the overrun of a blister that the respective blister is expressed.
  • the inlet chamber 2, the reaction chamber 6 and the reservoirs 7-13 are arranged sunk in the biochip 1.
  • the various ejector rollers 15.1-15.3 have different arrangements of squeezing cams in their lateral surface in order to empty a specific selection of the reservoirs 7-12 according to the desired protocol.
  • the reservoirs 7-13 for the various reagents and the inlet chamber 2 are designed as blisters, as can be seen in particular from FIGS. 2A-2C.
  • the blisters are rolled over by the selected ejection roller 15.1, 15.2 or 15.3, the blisters are pressed together, so that the fluid (reagent or sample) in the blisters is displaced from the blister into a channel 16.1-16.7 and finally into the main line 5 ,
  • a part of the reservoirs 7-13 is not emptied when rolling over by the selected ejector roller 15.1, 15.2 or 15.3, since the ejector roller 15.1, 15.2 or 15.3 has corresponding recesses in its lateral surface.
  • the arrangement of the recesses in the lateral surface of the Ausdgur- roller 15.1, 15.2 or 15.3 thus determines which of the reservoirs 7-13 are emptied.
  • the blister of the inlet chamber 2 is first expressed, so that the sample from the inlet chamber 2 is transferred through the main line 5 into the reaction chamber 6.
  • the blisters of the reser- GHz 7-13 are then successively expressed, so that the reagents contained therein are successively transferred into the reaction chamber 6 and there perform the desired detection reactions.
  • FIGS. 3A-3C show cross-sectional views of an alternative embodiment of a biochip according to the invention
  • a special feature of this exemplary embodiment is that the inlet chamber 2, the reaction chamber 6 and the servo valves 7-13 for the various reagents are not formed as blisters, but as chambers which are embedded in the biochip 1 and with the surface of the Completing the biochips 1 flush, the individual chambers are closed by a collapsible cover.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a POC examination system according to the invention which consists of the above-described biochip 1 according to the invention and an associated examination device 18.
  • the examination device 18 has a receptacle into which the biochip 1 can be inserted in order to examine the sample injected into the biochip 1.
  • the examination unit 18 has a bar code reader 19, which detects a bar code 20 attached to the biochip 1 and can thereby identify the biochip 1.
  • the bar code reader 19 forwards the read bar code 20 to a control unit 21, which from a program memory 22, a specific control program according to the
  • Barcode 20 of the biochip 1 selects.
  • the control unit 21 selects one of the ejection rollers 15.1-15.3 corresponding to the barcode 20 of the biochip 1, whereby a specific protocol for a particular detection reaction is determined.
  • the control unit 21 controls according to the read control program a propulsion 23 for the selected ejection roller 15.1, 15.2 and 15.3.
  • the individual reagents from the various reservoirs 7-13 in a specific Time sequence and speed transferred to the reaction chamber 6.
  • the examination device 18 has an optical sensor 24 in order to be able to detect a color change of the sample in the reaction chamber 6, for example.
  • the reaction chamber 6 is transparent to this, so that the sensor 24 can detect any color change.
  • the examination device also has an optical display unit 25 in order to be able to visually display the examination result.
  • FIG. 5 shows the operating method of the examination device 18 according to the invention in the form of a flow chart.
  • a first step S1 the sample is first injected by means of the injection syringe 4 through the septum 3 into the inlet chamber 2 of the biochip 1.
  • the biochip 1 is then inserted into the examination device 18.
  • the bar code reader 19 then reads the bar code 20 on the biochip 1 in order to identify the biochip 1.
  • control unit 21 selects a control program from the program memory 22 as a function of the barcode 20 of the biochip 1 in order to tailor the examination method individually to the respective biochip 1. Furthermore, in a step S5, the control unit 21 selects one of the ejection rollers 15.1-15.3, wherein the selection takes place as a function of the barcode 20 of the biochip 1. In addition, the control unit 21 controls the propulsion 23 for the selected ejection roller 15.1, 15.2 or 15.3 according to the selected control program, so that the reagents from the various reservoirs 7-13 are transferred into the reaction chamber 6 according to a predetermined time.
  • the sensor 24 then detects the detection reaction in a step S7 and the control unit 21 outputs the examination result via the display unit 25 in a step S8.
  • the biochip 1 can then be removed from the examination device 18 in a step S9 and disposed of in a step S9.
  • FIG. 6 shows an immunofluorescence analysis in the form of a flow chart, wherein the immunofluorescence analysis can be carried out with the examination device 18 and the biochip 1.
  • a first step S1 the sample is first fixed with formaldehyde.
  • the formaldehyde is transferred from the reservoir 7 into the reaction chamber 6, in which the sample is already located.
  • a second step S2 the sample is then washed with a phosphate-buffered saline solution (PBS), wherein the phosphate-buffered saline solution is transferred from the reservoir 8 into the reaction chamber 6.
  • PBS phosphate-buffered saline solution
  • BSA bovine serum albumin
  • a subsequent step S4 then provides for incubation with a specific antibody, which is transferred from the reservoir 10 into the reaction chamber 6.
  • a further step S5 the sample is then washed again with the phosphate-buffered saline solution (PBS), which is transferred from the reservoir 11 into the reaction chamber 6.
  • PBS phosphate-buffered saline solution
  • a further step S6 then provides for incubation with a labeled secondary antibody, which is transferred from the reservoir 12 into the reaction chamber 6.
  • a further step S7 then provides for washing the sample again with a phosphate-buffered saline solution, which is transferred from the reservoir 13 into the reaction chamber 6.
  • FIGS. 7A-7B show various cross-sectional views of a portion of an alternative embodiment of a biochip 1 according to the invention with a backflow prevention measure, this embodiment is partially consistent with the embodiments described above, so reference is made to avoid repetition of the above description, wherein for corresponding Details the same reference numerals are used.
  • FIG. 7A shows a reservoir formed by a blister 7 before emptying by means of the emptying device 15, while FIG. 7B shows the blister 7 after emptying by means of the emptying device 15.
  • the channel 16.1 connecting the blister 7 to the main line 5 can be seen, and the surface 100 defining or forming the blister 7 at least in sections is formed as a film or membrane.
  • a peculiarity of this exemplary embodiment is that a mooring structure 41 is provided on the blister 7, in particular on the surface 100, and a corresponding mooring structure 42 is provided on an opposite surface of the biochip 1, which is designed and arranged in such a way that the Blister 7, in particular the blister 7 delimiting surface 100 after being acted upon by the emptying device 15 to empty the blister 7, remains depressed to reduce or prevent the reagent of the blister 7 after the impingement of the blister 7 back into Direction of the
  • the inlet chamber 2 may be provided substantially identically with two opposing mooring structures and function in substantially the same manner.
  • FIG. 8 shows a representation of another alternative embodiment of a biochip 1 according to the invention with a backflow prevention measure, this alternative embodiment being partially identical to the above-described embodiments, so that reference is made to the above description to avoid repetition the same reference numerals are used.
  • the biochip 1 shown in FIG. 8 comprises five containers 51-55 filled with a fluid (gas or liquid), which may be raised or formed in the surface of the biochip 1, wherein the fluid flows into a blind-ending, outlet-free return-preventing channel 51.1-55.1 is depressible.
  • the return-preventing channel 51.1 intersects the main line 5 between the inlet chamber 2 and the first reservoir 7 in the downstream direction (see arrow direction), and after the container 51 has been acted upon by the emptying device 250, the return-preventing channel 51.1 is deformed such that the main line 5 is at least temporarily (until towards the end of the loading of the container 51), in particular squeezed, in order to reduce or avoid an undesired flow of the sample introduced from the inlet chamber 2 into the main line 5 back into the direction of the inlet chamber 2.
  • the return flow prevention channels 52.1-55.1 each intersect a channel 16.1-16-5 connecting a reservoir 7-11 to the main line 5, the respective return flow prevention channel 52.1-55.1 being deformed after loading of a respective container 52-55 by the emptying device 250 such that the respective channel 16.1-16.5 connecting a reservoir 7-11 to the main conduit 5 is at least temporarily closed, in particular squeezed, in order to reduce or avoid an undesirable reflux of the reagent in the direction of the respective reservoir 7-11.
  • the respective backflow prevention channels 51.1-55.1 substantially perpendicularly intersect the main pipe 5 and the respective channels 16.1-16.5 connecting the reservoirs 7-11 to the main pipe 5.
  • the intersection can be executed at any angle.
  • FIGS. 9A-9D show various representations of a portion of an alternative embodiment of a biochip 1 according to the invention with a backflow prevention measure, this embodiment being partially identical to the embodiments described above, so that reference is made to the above description to avoid repetition the same reference characters are used for corresponding details.
  • FIGS. 9A-9D show the reservoir 7, the channel 16.1 connecting the reservoir 7 to the main line 5, and the emptying device 15.
  • the emptying device 15 is rolled in the direction of the arrow via the reservoir 7 and the channel 16.1 connecting the reservoir 7 to the main line 5 , wherein resulting states the different figures 9A-9D can be removed.
  • a special feature of this embodiment is that the biochip 1 comprises a backflow prevention means 61, which is formed of a highly viscous, chemically neutral material and disposed in the reservoir 7, by applying by means of the emptying device 15 into which the reservoir 7 with the main line. 5 connecting channel
  • the inlet chamber 5 may be provided with a backflow prevention means 61 which can be pressed into the main pipe 5 by the discharge device 15 and which is provided to remain substantially in the main pipe 5 after being subjected to the discharge device 15, whereby an undesired backflow of the sample in the direction of the inlet chamber 5 is reduced or avoided.
  • FIGS. 10A-10C show various cross-sectional views of a portion of an alternative embodiment of a biochip 1 according to the invention with a foil 70 having a thickening 71, this embodiment partially coinciding with the exemplary embodiments described above, so that reference is made to the above description to avoid repetition , wherein the same reference numerals are used for corresponding details.
  • FIGS. 10A-10C show a reservoir formed by a chamber 7, a reservoir formed as a chamber 8, the channels 16.1-16.2 connecting the chambers 7 and 8 to the main conduit 5, the emptying device 15 and the surface 100 formed as a film or membrane which covers the inlet chamber 5 and the chambered reservoirs of the biochip 1 (of which only the chambers 7 and 8 are seen in Figures 10A-10C).
  • the emptying device 15 is moved in the direction of the arrow, with it being possible to take the resulting states from the different FIGS. 10A-10C.
  • a special feature of this embodiment is that the biochip 1 is attached to the biochip 1 or placeable, thickening 71 comprising film or membrane 70 comprises.
  • the thickenings 71 are formed and arranged to be pressed into the inlet chamber 5 and the chambers 7-8.
  • the thickenings 71 protrude on both sides of the film 70.
  • the thickenings 71 (the lower part of the thickened portions 71 in FIGS. 10A-10C) can be pressed into the chambers 7-8 with an exact fit.
  • the thickenings 71 comprise a convex part, while the chambers 7-8 comprise a corresponding concave part.
  • the thickenings 71 may be formed from a substantially rigid or deformable (elastic or plastic) material.
  • FIGS. 11A-11B show various cross-sectional views of a portion of an alternative embodiment of a biochip 1 according to the invention with a backflow prevention measure, this embodiment being partially in accordance with the embodiments described above, so reference is made to the above description to avoid repetition, wherein for corresponding Details the same reference numerals are used.
  • FIG. 11A shows a reservoir formed by a blister 7 before emptying by means of the emptying device 15, while FIG. IIB shows the blister 7 after emptying by means of the emptying device 15. Further, in Figures IIA and IIB of the blister 7 to the main line 5 connecting channel 16.1 to see and the blister 7 bounding or forming surface 100, which is formed as a film or membrane.
  • the biochip 1 comprises a lattice-shaped, plastically deformable backflow prevention means 31, which over the
  • Blisters (of which in Figures 11A-11B only the blister 7 can be seen) is arranged and after being acted upon by the emptying device 15 together with the blister 7 (or the blister 7 delimiting surface 100) remains depressed to an undesirable reflux of To reduce or avoid reagent in the direction of the respective blister.
  • the backflow prevention means 31 is disposed above the inlet chamber 2 and, after being acted upon by the emptying device 15 together with the inlet chamber 2 (or the inlet chamber 2 delimiting surface 100) depressed to an undesirable back flow of the sample in To reduce or avoid the direction of the inlet chamber 2.
  • FIGS. 12A-12B show cross-sectional views of a portion of an alternative embodiment of a biochip 1 according to the invention and an emptying device 150 according to the invention, this embodiment being partially in accordance with the embodiments described above, so referred to in the foregoing description, for avoiding repetition, wherein corresponding details the same reference numerals are used.
  • FIGS. 12A-12B show three reservoirs formed by blisters 7-9 and the channels 16.1-16.3 connecting the blisters 7-9 to the main channel 5.
  • Figure 12A shows the three
  • a special feature of this exemplary embodiment is the emptying device 150 for emptying the inlet chamber 2 and the blisters of the biochip 1.
  • the emptying device 150 comprises six rotatable rollers 151 arranged parallel to one another, which are provided by a revolving element 152 (eg a belt, a chain, etc.). connected to each other.
  • Circumferential element 152 forms a tread surface for biochip 1, thereby allowing peripheral element 152 to act on a plurality of reservoirs of biochip 1 (in FIGS. 12A and 12B, chambers 7-9) arranged one behind the other in the flow direction To reduce or avoid an undesirable backflow of the sample in the direction of the inlet chamber 2 and a reagent in the direction of a respective reservoir.
  • FIG. 12A and 12B chambers 7-9
  • FIG. 13 shows an illustration of another alternative exemplary embodiment of a biochip 1 according to the invention and an emptying device 250 according to the invention, this embodiment being partially identical to the exemplary embodiments described above, so that reference is made to the above description to avoid repetition, with the same being given for corresponding details Reference signs are used.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 13 corresponds to the embodiment shown in FIG. 8, but without the containers 51-55 and without the backflow prevention channels 51.1-55.1.
  • a special feature of this embodiment is the emptying device 250 for emptying the inlet chamber 2 and the reservoirs 7-11 of the biochip 1.
  • the emptying device 250 comprises a raised ring 81, which is designed and arranged to close the main line 5 in sections, when the emptying device 250 is rolled over the biochip 1, whereby an undesirable backflow of the sample in the direction of the inlet chamber 2 and an undesired backflow of a reagent in the direction of a respective Reservoirs 7-11 is reduced or avoided.
  • FIGS 14A-14C show various representations of a portion of an alternative embodiment of a biochip 1 according to the invention with a backflow prevention measure, this embodiment is partially in accordance with the embodiments described above, so reference is made to avoid repetition of the above description, wherein for corresponding Details the same reference numerals are used.
  • FIGS. 14A-14C show the reservoir 7, the channel 16.1 connecting the reservoir 7 to the main line 5, and the emptying device 15.
  • the emptying device 15 is shown in FIGS. 14A-14C from left to right via the reservoir 7 and the reservoir 7 with the main line 5 connecting channel 16.1 rolled, wherein resulting states the different figures 14A-14C can be removed.
  • a special feature of this exemplary embodiment is that the backflow prevention means is designed as a self-medium-actuated (in particular sample and / or reagent-operated) non-return valve 350.
  • the check valve 350 is designed as a flap or wing flap return valve. det and arranged in the channel 16.1.
  • the check valve may comprise two, as shown in Figures 14A-14C, or only a flap or wing flap.
  • the check valve 350 passes self-medium actuated in an open position, when the reservoir 7 is acted upon by the emptying device 15 for emptying to let pass the reagent located in the reservoir 7, while Eigenmediumbet2011 igt after emptying of the Reservoirs 7 enters a closed position to reduce or avoid unwanted backflow of the reagent in the direction of the reservoir 7.
  • the check valve 350 may be arranged in an identical manner in further lines for the sample and / or for the reagent (eg the main line 5 and further channels connecting the reservoirs to the main line 5).
  • FIG. 15A shows a plan view and Figures 15B-15C a portion of an alternative embodiment of a biochip 1 according to the invention, this embodiment being partially in accordance with the embodiments described above, so reference is made to avoid repetition of the above description, wherein for corresponding details the same reference numerals are used.
  • Figures 15A-15C show a septum 3, a main channel 5 and an injection needle or injection syringe 4.
  • the inlet chamber 2 comprises a first section 2.1 and a downstream second section 2.2, which by means of a connecting channel 2.3 with connected to the first section 2.1.
  • the height hl of the first section 2.1 is larger as the height h.2 of the second section 2.2, whereby the sample can be easily injected into the first section 2.1 by means of the injection needle 4.
  • a sample is injected by means of the injection needle 4 through the septum 3 in the first section 2.1 until the second section 2.2 is sufficiently filled. If the second section 2.2 is sufficiently filled, the injection needle 4 can be pulled out of the septum 3, which then automatically closes.

Abstract

The invention relates to a biochip (1) for examining a sample, wherein the biochip (1) has a plurality of reservoirs (7-13) for various reagents for examining the sample by means of various detection reactions, in which the sample is brought into contact with the various reagents. Furthermore, the invention comprises an associated examination appliance and a corresponding operating method.

Description

BESCHREIBUNG Biochip, zugehöriges Untersuchungsgerät und entsprechendes Betriebsverfahren  DESCRIPTION Biochip, associated examination device and operating procedure
Die Erfindung betrifft einen Biochip zur Untersuchung einer Probe sowie ein zugehöriges Untersuchungsgerät und ein ent- sprechendes Betriebsverfahren . The invention relates to a biochip for examining a sample and to an associated examination device and a corresponding operating method.
In der medizinischen Diagnostik sind sogenannte POC-Geräte ( POC : Point of care) bekannt, die beispielsweise in Arztpraxen Schnelltests für Krankheits-Parameter erlauben. Bei- spielsweise werden derartige POC-Geräte zur Bestimmung des Blutzuckerspiegels eingesetzt. Im Rahmen einer derartigen POC-Diagnostik wird in der Regel ein Wegwerfartikel (z.B. ein Teststreifen) verwendet, der ein Reagenz enthält, das mit der Probe (z.B. Blut, Urin) in Kontakt gebracht wird und mit der Probe reagiert, wobei beispielsweise ein Farbumschlag einen kritischen Wert des Krankheits-Parameters anzeigt. In medical diagnostics, so-called POC devices (POC: Point of Care) are known, which allow, for example, in medical practices quick tests for disease parameters. For example, such POC devices are used to determine the blood sugar level. As part of such POC diagnostics, a disposable article (eg, a test strip) is typically used which contains a reagent which is contacted with the sample (eg, blood, urine) and reacts with the sample, for example, a color change indicates the critical value of the disease parameter.
Die bekannten Teststreifen ermöglichen jedoch lediglich eine einzige Nachweisreaktion zwischen der Probe und dem Reagenz. Viele Analysewerte können jedoch mit derartig einfachen As- says nicht sofort erfasst werden, da sie nur durch eine Verkettung von Reaktionsschritten ermittelt werden können. Beispiele hierfür sind die Lyse von pathogenen Keimen und ihre anschließende Bestimmung durch DNA-Hybridisierungstests However, the known test strips allow only a single detection reaction between the sample and the reagent. Many analysis values, however, can not be detected immediately with such simple assays as they can only be determined by a chain of reaction steps. Examples include the lysis of pathogenic bacteria and their subsequent determination by DNA hybridization tests
(DNA: Deoxyribonucleic acid) und die Bestimmung von Oberflä- chen-Antigenen lebender Zellen durch immunologische Methoden. Derzeit gibt es für die Bestimmung derartiger Analysewerte keine POC-Assays, so dass diese Analysen von spezialisiertem Personal in entsprechenden ausgestatteten Laboratorien durch- geführt werden müssen, was mit einem hohen Kosten- und Zeitaufwand verbunden ist . (DNA: deoxyribonucleic acid) and the determination of surface antigens of living cells by immunological methods. At present, there are no POC assays for the determination of such analysis values, so that these analyzes are carried out by specialized personnel in appropriately equipped laboratories. need to be guided, which is associated with a high cost and time.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das The invention is therefore based on the object, the
Einsatzgebiet der bekannten POC-Geräte zu erweitern, so dass auch Analysewerte ermittelt werden können, die sich nur durch eine Verkettung von Reaktionsschritten ermitteln lassen. Field of application of the known POC devices to expand, so that analysis values can be determined, which can be determined only by a concatenation of reaction steps.
Diese Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Biochip und ein zugehöriges Untersuchungsgerät sowie durch ein entsprechendes Betriebsverfahren gemäß den Nebenansprüchen gelöst. This object is achieved by a biochip according to the invention and an associated examination device as well as by a corresponding operating method according to the subsidiary claims.
Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, in einem an sich bekannten Biochip zur Untersuchung einer Probe nicht nur ein einziges Reagenz für eine einzige Nachweisreaktion vorzusehen, sondern mehrere Reagenzien für verschiedene Nachweisreaktionen, wobei die verschiedenen Reagenzien in dem Biochip in getrennten Reservoiren angeordnet sind. Zur Verkettung mehrerer Reaktionsschritte können die verschiedenen Reagenzien dann nacheinander aus den Reservoiren entleert und mit der Probe in Kontakt gebracht werden, so dass die einzelnen Reagenzien nacheinander mit der Probe reagieren. The invention includes the general technical teaching of providing in a per se known biochip for examining a sample not only a single reagent for a single detection reaction, but several reagents for different detection reactions, wherein the different reagents are arranged in the biochip in separate reservoirs. For linking several reaction steps, the various reagents can then be emptied successively from the reservoirs and brought into contact with the sample so that the individual reagents react in succession with the sample.
Der erfindungsgemäße Biochip eignet sich besonders vorteil- haft zur medizinischen Diagnostik. The biochip according to the invention is particularly advantageous for medical diagnostics.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Biochips sind die Reservoire für die verschiedenen Reagenzien als Blister ausgebildet, wie sie beispielsweise von Tablettenverpackungen bekannt sind, jedoch mit dem Unterschied, dass die Blister anstelle der Tabletten die verschiedenen Reagenzien für die unterschiedlichen Nachweisreaktionen enthalten. Die Reagenzien können hierbei zur Durchführung einer Nachweisreaktion aus dem jeweiligen Blister herausge- drückt werden, um mit der Probe in Kontakt gebracht zu werden . In a preferred embodiment of the biochip according to the invention, the reservoirs for the various reagents are formed as blisters, as are known, for example, from tablet packages, but with the difference that the blisters contain the different reagents for the different detection reactions instead of the tablets. The reagents can be emitted from the respective blister to carry out a detection reaction. be pressed to get in contact with the sample.
Die einzelnen Blister für die verschiedenen Reagenzien stehen hierbei vorzugsweise von der Oberfläche des Biochips hervor, so dass die Reagenzien aus den einzelnen Blistern herausgedrückt werden können, indem eine Ausdrückwalze auf der Oberfläche des Biochips abgerollt wird. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die einzelnen Blister jeweils eine nachgiebige Abdeckung auf, um das Herausdrücken der Reagenzien zu erleichtern. Die nachgiebige Abdeckung umfasst insbesondere eine Folie bzw. Membran. Darüber hinaus ist die Abdeckung der einzelnen Blister vorzugsweise durchsichtig, um den Füllungszustand des Biochips mit einer Sichtprobe erkennen zu können. The individual blisters for the different reagents preferably protrude from the surface of the biochip, so that the reagents can be pressed out of the individual blisters by unrolling an ejection roller on the surface of the biochip. In the preferred embodiment, the individual blisters each have a compliant cover to facilitate squeezing out of the reagents. The resilient cover comprises in particular a film or membrane. In addition, the cover of the individual blisters is preferably transparent in order to be able to recognize the filling state of the biochip with a visual sample.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Reservoire für die verschiedenen Reagenzien dagegen Kammern, die in die Oberfläche des Biochips eingelassen sind, wobei die Kammern vorzugsweise an ihrer Oberseite mit einer In contrast, in another embodiment of the invention, the reservoirs for the various reagents are chambers which are embedded in the surface of the biochip, the chambers preferably being provided at the top with a
eindrückbaren Abdeckung verschlossen sind, so dass die Kammern entleert werden können, indem die Abdeckung eingedrückt wird, wobei das in der Kammer befindliche Reagenz verdrängt wird. Darüber hinaus schließt die Abdeckung der einzelnen Kammern hierbei vorzugsweise mit der Oberfläche des Biochips bündig ab. Bei diesem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Biochips bestehen zur Entleerung der einzelnen Kammern verschiedene Möglichkeiten, die im Folgenden kurz beschrieben werden. Eine Möglichkeit zum Entleeren der Kammern besteht darin, dass eine Ausdrückwalze auf dem Biochip abgerollt wird, wobei die Ausdrückwalze in ihrer Mantel- und Abrollfläche nockenartige Vorsprünge aufweist, die beim Abrollen die Abdeckungen der Kammern durchdrücken und in die Kammern eindringen, wobei das in den jeweiligen Kammern befindliche Reagenz verdrängt wird . collapsible cover are closed, so that the chambers can be emptied by the cover is pressed, wherein the in-chamber reagent is displaced. In addition, the cover of the individual chambers in this case preferably flush with the surface of the biochip. In this embodiment of the biochip according to the invention, there are various possibilities for emptying the individual chambers, which are briefly described below. One possibility for emptying the chambers is that an ejection roller is unrolled on the biochip, wherein the ejection roller in its mantle and rolling cam-like projections which push the covers of the chambers when rolling and penetrate into the chambers, wherein in the respective Chamber is displaced reagent.
Eine andere Möglichkeit der Entleerung der Kammern besteht darin, dass separate Stößel die Abdeckung der Kammern durchbrechen und in die Kammern eindringen, wobei das in den jeweiligen Kammern befindliche Reagenz verdrängt wird. Die einzelnen Stößel können hierbei unabhängig voneinander betätigt werden, um die gewünschten Kammern zu entleeren. Another way of emptying the chambers is that separate plunger break the cover of the chambers and penetrate into the chambers, wherein the located in the respective chambers reagent is displaced. The individual plungers can be operated independently of each other to empty the desired chambers.
Darüber hinaus besteht zur Entleerung der Kammern die Möglichkeit, dass der gesamte Biochip aus einem mechanisch weichen Material hergestellt wird und zur Entleerung der Kammern zusammengedrückt wird, beispielsweise mit einer glatten Ausdrückwalze. Beim Zusammendrücken des weichen Biochips werden dann auch die darin befindlichen Kammern zusammengedrückt, so dass das in den Kammern befindliche Reagenz austritt und mit der Probe in Kontakt gebracht werden kann. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Biochip eine Reaktionskammer auf, in der die verschiedenen Nachweisreaktionen zwischen der Probe und den unterschiedlichen Reagenzien stattfinden. Hierzu münden die verschiedenen Reservoire direkt oder indirekt in die Reaktionskammer, um die Reagenzien mit der Probe zusammenzubringen. In addition, to empty the chambers, it is possible that the entire biochip is made of a mechanically soft material and compressed to empty the chambers, for example with a smooth ejection roller. Upon compression of the soft biochip, the chambers therein are then also compressed, so that the reagent located in the chambers can escape and be brought into contact with the sample. In the preferred embodiment, the biochip has a reaction chamber in which the various detection reactions take place between the sample and the different reagents. For this purpose, the various reservoirs open directly or indirectly into the reaction chamber in order to bring the reagents together with the sample.
Darüber hinaus weist der erfindungsgemäße Biochip in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Hauptleitung auf, die in die Reaktionskammer mündet, wobei die Reservoire für die ver- schiedenen Reagenzien entlang der Hauptleitung hintereinander in die Hauptleitung und von dort in die Reaktionskammer münden . Es ist möglich, dass die verschiedenen Reservoire über Kanäle für die Reagenzien in die Hauptleitung münden. Vorzugsweise verbindet jeweils ein Kanal ein Reservoir mit der Hauptleitung . Weiterhin umfasst der erfindungsgemäße Biochip vorzugsweise eine Einlasskammer, in welche die Probe eingeleitet werden kann . Moreover, in the preferred embodiment, the biochip according to the invention has a main line which opens into the reaction chamber, the reservoirs being used for various reagents along the main line one behind the other into the main line and from there into the reaction chamber. It is possible that the various reservoirs flow into the main conduit via channels for the reagents. Preferably, each channel connects a reservoir to the main line. Furthermore, the biochip according to the invention preferably comprises an inlet chamber into which the sample can be introduced.
Insbesondere geht die Hauptleitung von der Einlasskammer aus. In particular, the main line starts from the inlet chamber.
Vorzugsweise ist die Einlasskammer zur Aufnahme einer Trägerflüssigkeit vorgesehen, in welche die Probe eingeleitet werden kann, wobei die Hauptleitung von der Einlasskammer ausgeht . Preferably, the inlet chamber is provided for receiving a carrier liquid into which the sample can be introduced, the main line starting from the inlet chamber.
Die Einlasskammer des erfindungsgemäßen Biochips weist vorzugsweise ein Septum auf, durch das die Probe mittels einer Injektionsnadel in die Einlasskammer eingespritzt werden kann und/oder das nach Rückzug der Injektionsnadel die durch die Injektionsnadel erzeugte Öffnung in dem Septum automatisch schließt . The inlet chamber of the biochip according to the invention preferably has a septum through which the sample can be injected into the inlet chamber by means of an injection needle and / or which after withdrawal of the injection needle automatically closes the opening in the septum produced by the injection needle.
Ferner umfasst der erfindungsgemäße Biochip vorzugsweise noch eine Abfallkammer zur Aufnahme der Probe und/oder der Reagen- zien nach der Durchführung der Nachweisreaktionen, wobei die Abfallkammer stromabwärts hinter der Reaktionskämmer angeordnet ist. Hinsichtlich der konstruktiven Gestaltung der Reaktionskämmer und der Einlasskammer bestehen wiederum die eingangs genannten verschiedenen Möglichkeiten. Diese Kammern können also als Blister ausgebildet sein oder als Kammer in die Oberflä- che des Biochips eingelassen sein. Furthermore, the biochip according to the invention preferably also comprises a waste chamber for receiving the sample and / or the reagents after the detection reactions have been carried out, the waste chamber being arranged downstream of the reaction chambers. With regard to the structural design of the reaction chambers and the inlet chamber, in turn, there are the various possibilities mentioned above. These chambers can therefore be designed as blisters or be embedded as a chamber in the surface of the biochip.
Üblicherweise ist es aufgrund der nur geringen Höhe bekannter Einlasskammern schwierig, eine Probe in die Einlasskammer zu injizieren. Aufgrund der nur geringen Höhe besteht sogar die Gefahr, den Biochip mittels der In ektionsnadel zu beschädigen. Deshalb kann die Einlass kammer des erfindungsgemäßen Biochips einen ersten Abschnitt und einen stromabwärts hinter dem ersten Abschnitt angeordneten zweiten Abschnitt umfassen, die mittels eines Verbindungskanals miteinander verbunden sind, wobei die Höhe des ersten Abschnitts größer ist als die Höhe des zweiten Abschnitts, wodurch ermöglicht wird, dass die Probe leicht in den ersten Abschnitt injiziert und von dort in den zweiten Abschnitt befördert werden kann, vorzugsweise solange, bis der zweite Abschnitt ausreichend (insbe- sondere vollständig) gefüllt ist. Usually, due to the small height of known inlet chambers, it is difficult to inject a sample into the inlet chamber. Due to the low height, there is even the danger of damaging the biochip by means of the injection needle. Therefore, the inlet chamber of the biochip according to the invention may comprise a first portion and a second portion located downstream of the first portion, which are interconnected by means of a connection channel, the height of the first portion being greater than the height of the second portion, thereby allowing the sample can easily be injected into the first section and conveyed from there into the second section, preferably until the second section has been filled sufficiently (in particular completely).
Die Höhe des zweiten Abschnitts kann z.B. ungefähr 0,5mm, 1,0mm oder zumindest 1,5mm betragen. Es ist möglich, dass die Höhe des ersten Abschnitts zumindest 1,5 mal größer, zumindest 3,0 mal größer oder zumindest 4,0 mal größer ist als die Höhe des zweiten Abschnitts. The height of the second section may e.g. about 0.5mm, 1.0mm or at least 1.5mm. It is possible that the height of the first section is at least 1.5 times larger, at least 3.0 times larger or at least 4.0 times larger than the height of the second section.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Einlasskammer, die Reser- voire für die Reagenzien und die Reaktionskammer vorzugsweise entlang dem Biochip hintereinander angeordnet sind, so dass eine Entleerungsvorrichtung, insbesondere zumindest eine Ausdrückwalze beim Bewegen über den Biochip, insbesondere beim Abrollen auf dem Biochip nacheinander den Inhalt der Einlass- kammer und der verschiedenen Reservoire für die Reagenzien in die Reaktionskammer ausdrückt. Die einzelnen Kammern sind hierbei vorzugsweise entlang der Hauptleitung hintereinander angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Probe nacheinander in Kontakt mit den verschiedenen Reagenzien gebracht wird, so dass die entsprechenden Nachweisreaktionen sequentiell stattfinden. It should also be mentioned that the inlet chamber, the reservoirs for the reagents and the reaction chamber are preferably arranged one behind the other along the biochip so that an emptying device, in particular at least one ejection roller when moving over the biochip, in particular during unrolling on the biochip one after the other Content of the admission chamber and the various reservoirs for the reagents in the reaction chamber expresses. The individual chambers are preferably arranged one behind the other along the main line. In this way, it is possible that the sample is brought into contact with the different reagents one after the other, so that the corresponding detection reactions take place sequentially.
Ferner ist zu erwähnen, dass die Reservoire für die verschie- denen Reagenzien unterschiedliche Formen und/oder unterschiedliche Füllungsvolumina aufweisen können, falls dies im Rahmen der jeweiligen Nachweisreaktionen erforderlich ist. Es besteht jedoch im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass die verschiedenen Reservoire für die unterschiedlichen Reagenzien das gleiche Füllungsvolumen und/oder die gleiche Form aufweisen. It should also be mentioned that the reservoirs for the different reagents can have different shapes and / or different filling volumes, if this is necessary in the context of the respective detection reactions. However, within the scope of the invention it is also possible that the different reservoirs for the different reagents have the same filling volume and / or the same shape.
Der erfindungsgemäße Biochip ermöglicht die Automatisierung von Untersuchungsprotokollen, die beispielsweise folgende Schritte einer Immunfluoreszenz-Analyse umfassen können: The biochip according to the invention makes it possible to automate examination protocols, which may comprise, for example, the following steps of an immunofluorescence analysis:
- Fixierung mit Formaldehyd - fixation with formaldehyde
- Waschen mit phosphatgepufferter Salzlösung (PBS: Phosphate buffered saline)  - Wash with phosphate buffered saline (PBS: Phosphate buffered saline)
- Blocken unspezifischer Wechselwirkungen mit bovinem Serumalbumin (BSA: Bovine serum albumin) - blocking non-specific interactions with bovine serum albumin (BSA: Bovine serum albumin)
- Inkubation mit einem spezifischen Antikörper  - Incubation with a specific antibody
- Waschen mit PBS  - Wash with PBS
- Inkubation mit einem markierten sekundären Antikörper - Waschen mit PBS  - Incubation with a labeled secondary antibody - Wash with PBS
- Fluoreszenzdetektion . Ferner ist es möglich, dass die Reservoire für die Reagenzien in der Reihenfolge ihrer Entleerung die folgenden Reagenzien enthalten : - Formaldehyd, - Fluorescence detection. It is also possible that the reservoirs for the reagents in the order of their emptying contain the following reagents: formaldehyde,
- phosphatgepufferte Salzlösung,  - phosphate buffered saline,
- bovines Serumalbumin,  bovine serum albumin,
- einen spezifischen Antikörper,  a specific antibody,
- phosphatgepufferte Salzlösung,  - phosphate buffered saline,
- einen sekundären Antikörper, und/oder a secondary antibody, and / or
- phosphatgepufferte Salzlösung.  - Phosphate buffered saline solution.
Das Formaldehyd, das PBS, das BSA und die Antikörper bilden hierbei die verschiedenen Reagenzien, die nacheinander in Kontakt mit der Probe gebracht werden. The formaldehyde, the PBS, the BSA and the antibodies thereby form the various reagents that are brought into contact with the sample in succession.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Biochip eine vorzugsweise von einem an einem Untersuchungsgerät vorgesehenen Markierungsleser erfassbare Identifikationsmarkierung aufweist, um den Biochip oder den Typ des Biochips identifizieren zu können. Bei der Identifikationsmarkierung kann es sich beispielsweise um einen Strichcode, einen Semacode oder einen RFID-Transponder (RFID: Radio frequency identification) handeln, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Typen von I- dentifikationsmarkierungen beschränkt. Es ist möglich, dass die Identifikationsmarkierung automatisch von dem Markierungsleser erfasst wird. Furthermore, it is advantageous if the biochip has an identification mark, which can preferably be detected by a mark reader provided on an examination device, in order to be able to identify the biochip or the type of the biochip. The identification mark can be, for example, a bar code, a semiacode or an RFID transponder (RFID: radio frequency identification), but the invention is not limited to these types of identification markings. It is possible that the identification tag is automatically detected by the tag reader.
Ferner ist zu erwähnen, dass es sich bei dem erfindungsgemä- ßen Biochip vorzugsweise um einen flachen Wegwerfartikel handelt, der nur einmal benutzt werden kann. It should also be mentioned that the biochip according to the invention is preferably a flat disposable article which can only be used once.
Es ist auch zu erwähnen, dass der Biochip bis auf einen Ein- lass zum Einführen der Probe vorzugsweise fluidisch geschlos- sen ist und keine sonstigen Einlasse oder Auslässe aufweist, die bei herkömmlichen Biochips beispielsweise zum Pumpen vorgesehen sind. Der Biochip kann eine Entleerungsvorrichtung zum Herausdrücken einer Probe aus der Einlasskammer und/oder eines Reagenz aus zumindest einem Reservoir umfassen. Die Entleerungsvorrichtung ist vorzugsweise vorgesehen, um über den Biochip bewegt zu werden. It should also be mentioned that, with the exception of an inlet for introducing the sample, the biochip is preferably closed fluidically. is sen and no other inlets or outlets, which are provided in conventional biochips, for example, for pumping. The biochip may include an emptying device for expressing a sample from the inlet chamber and / or a reagent from at least one reservoir. The emptying device is preferably provided to be moved over the biochip.
Der Biochip funktioniert in besonders vorteilhafter Weise, wenn gewährleistet werden kann, dass die im Biochip zu befördernde Flüssigkeit (z.B. die Probe und/oder zumindest ein Re¬ agenz) ausschließlich stromabwärts bzw. nach vorne, insbeson- dere in Richtung der Reaktionskammer getrieben werden. Es sollte vermieden werden, dass die mittels der Entleerungsvorrichtung aus der Einlasskammer gedrückte Flüssigkeit zum Teil wieder in Richtung Einlasskammer zurückbefördert wird. Auf ähnliche Weise sollte vermieden werden, dass die mittels der Entleerungsvorrichtung aus einem Reservoir gedrückte Flüssigkeit zum Teil wieder in Richtung des Reservoirs zurückbefördert wird. The biochip works in a particularly advantageous manner if it can be ensured that the substance to be carried in the biochip liquid (for example, the sample and / or at least one Re ¬ agent) are driven exclusively downstream or forward, and in particular in the direction of the reaction chamber. It should be avoided that the liquid forced out of the inlet chamber by means of the emptying device is partly returned to the inlet chamber. Similarly, it should be avoided that the liquid forced out of a reservoir by means of the emptying device is in part again returned to the reservoir.
Unerwünschter Rückfluss kann z.B. auf zweierlei Weise entste- hen. Hat die Entleerungsvorrichtung ein Reservoir beaufschlagt, um das Reagenz aus diesem Reservoir zu drücken, erzeugt die Elastizität des Reservoirs eine Rückstellkraft und damit einen Unterdruck. Dadurch wird das Reagenz, das aus dem Reservoir gedrückt wurde, in Richtung dieses Reservoirs gezo- gen, also rückwärts oder stromaufwärts gezogen, anstatt wie gewünscht vorwärts oder stromabwärts in Richtung der Reaktionskammer. Ferner kann innerhalb eines Reservoirs Reagenz von dem vor der Entleerungsvorrichtung liegenden Teil (insbesondere unter einer Ausdrückwalze hindurch) in den bereits durch Undesirable reflux may occur e.g. arise in two ways. If the emptying device has acted on a reservoir to push the reagent from this reservoir, the elasticity of the reservoir generates a restoring force and thus a negative pressure. As a result, the reagent which has been forced out of the reservoir is drawn towards this reservoir, ie pulled backwards or upwards, instead of forward or downstream in the direction of the reaction chamber, as desired. Furthermore, within a reservoir, reagent from the part lying in front of the emptying device (in particular under an ejection roller) into the already through
8 die Entleerungsvorrichtung entleerten hinteren Teil des Reservoirs zurück fließen. Das Reservoir würde so nur unvollständig entleert werden, wodurch die gewünschte Reaktion und damit das Reaktionsergebnis negativ beeinflusst werden würde. 8th the emptying device emptied the back part of the reservoir to flow back. The reservoir would be emptied only incompletely, whereby the desired reaction and thus the reaction result would be adversely affected.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine im Wesentlichen vollständige Entleerung der Einlasskammer und/oder zumindest eines Reservoirs gewährleistet. Ferner kann zumindest zeitweise reduziert oder verhindert werden, dass ein Reagenz eines Reservoirs nach Entleerung bzw. Beaufschlagung dieses Reservoirs mittels der Entleerungsvorrichtung zurück in Richtung dieses Reservoirs fließt. Außerdem kann zumindest zeitweise reduziert oder verhindert werden, dass eine in die Einlasskammer eingebrachte Probe nach Ent- leerung bzw. Beaufschlagung der Einlasskammer mittels derIn a preferred embodiment of the invention, a substantially complete emptying of the inlet chamber and / or at least one reservoir is ensured. Furthermore, it can be at least temporarily reduced or prevented that a reagent of a reservoir after emptying or loading of this reservoir by means of the emptying device flows back in the direction of this reservoir. In addition, at least temporarily, it can be reduced or prevented that a sample introduced into the inlet chamber can be opened by emptying or pressurizing the inlet chamber
Entleerungsvorrichtung zurück in Richtung der Einlasskammer fließt. Besonders vorteilhaft kann somit gewährleistet werden, dass die in dem Biochip zu befördernde Flüssigkeit (die Probe und/oder zumindest ein Reagenz, vorzugsweise alle Rea- genzien) ausschließlich in Richtung der Reaktionskammer befördert werden und nicht oder nur geringfügig zurückfließen. Emptying device flows back towards the inlet chamber. It can thus be ensured with particular advantage that the liquid to be conveyed in the biochip (the sample and / or at least one reagent, preferably all reagents) are conveyed exclusively in the direction of the reaction chamber and do not or only slightly flow back.
Es ist möglich, dass die Einlasskammer und/oder zumindest ein Reservoir nach Entleerung bzw. Beaufschlagung mittels einer Entleerungsvorrichtung niedergedrückt bleibt, um einen unerwünschten Rückfluss der Probe und/oder zumindest eines Reagenz zu reduzieren oder zu vermeiden. Insbesondere kann eine vorzugsweise als Folie bzw. Membran ausgebildete Fläche des Biochips, die die Einlasskammer und/oder zumindest ein Reser- voir begrenzt bzw. ausbildet, niedergedrückt bleiben. It is possible for the inlet chamber and / or at least one reservoir after depletion to remain depressed by means of an emptying device, in order to reduce or avoid an undesired reflux of the sample and / or at least one reagent. In particular, a surface of the biochip, which is preferably designed as a film or membrane and delimits or forms the inlet chamber and / or at least one reservoir, can remain depressed.
Vorzugsweise ist in der Einlasskammer und/oder zumindest einem Reservoir innenliegend eine erste Festmachstruktur vorgesehen, während an einer gegenüberliegenden Oberfläche des Biochips eine entsprechende zweite Festmachstruktur vorgesehen ist, wobei die erste Festmachstruktur und die zweite Festmachstruktur derart ausgebildet und miteinander in Verbindung bringbar sind, dass die Einlasskammer und/oder das zumindest eine Reservoir nach Beaufschlagung bzw. Entleerung mittels einer Entleerungsvorrichtung niedergedrückt bleibt, um einen unerwünschten Rückfluss der Probe und/oder zumindest eines Reagenz zu reduzieren oder zu vermeiden. Vorzugsweise ist die erste Festmachstruktur an einer als Folie bzw. Memb- ran ausgebildeten Fläche des Biochips angeordnet, die diePreferably, a first mooring structure is provided internally in the inlet chamber and / or at least one reservoir, while at an opposite surface of the Biochips a corresponding second mooring structure is provided, wherein the first mooring structure and the second mooring structure are formed and brought into connection with each other, that the inlet chamber and / or the at least one reservoir after being depressed by an emptying device remains depressed, to an undesirable reflux to reduce or avoid the sample and / or at least one reagent. The first mooring structure is preferably arranged on a surface of the biochip which is designed as a foil or membrane and which supports the
Einlasskammer und/oder zumindest ein Reservoir begrenzt bzw. ausbildet . Inlet chamber and / or at least one reservoir limits or forms.
Es ist möglich, dass die vorzugsweise als Membran bzw. Folie ausgebildete Fläche aus einem elastischen Material hergestellt ist. Die Fläche kann zumindest eines von Folgenden begrenzen bzw. ausbilden: die Einlasskammer, die Reaktionskammer, die Abfallkammer, zumindest ein Reservoir, zumindest eine Leitung für die Probe und/oder für zumindest ein Reagenz. Es ist möglich, dass die Fläche die eindrückbare Abdeckung oder die nachgiebige Abdeckung umfasst. Die Fläche ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. It is possible that the surface preferably formed as a membrane or foil is made of an elastic material. The surface may define at least one of the following: the inlet chamber, the reaction chamber, the waste chamber, at least one reservoir, at least one conduit for the sample, and / or at least one reagent. It is possible that the surface comprises the crushable cover or the resilient cover. The surface is preferably made of plastic.
Die Festmachstrukturen können derart strukturiert sein, dass sie nach einmaligem Kontakt miteinander, der z.B. mittels Beaufschlagen der Fläche durch die Entleerungsvorrichtung erzeugt wird, aneinander haften bleiben. The mooring structures may be structured such that, after a single contact with each other, e.g. is generated by applying the surface by the emptying device, stick to each other.
Die Festmachstrukturen können z.B. in Form einer Kraft- Schlussverbindung, Formschlussverbindung oder Stoffschluss- verbindung ausgebildet werden, z.B. ähnlich einem Klettver- schluss (Haken und Fasern), in Form ineinandergreifbarer Haken, in Form von Zapfen, die vorzugsweise passgenau in entsprechende Vertiefungen drückbar sind, in Form einer Klebe- Verbindung, in Form einer Rast- oder Schnappverbindung oder anderer geeigneter Maßnahmen. The mooring structures can be formed, for example, in the form of a force-fit connection, form-locking connection or material connection, eg similar to a hook-and-loop fastener (hooks and fibers), in the form of interlocking hooks, in the form of pins, which can preferably be pressed into corresponding recesses with an exact fit. in the form of an adhesive Connection, in the form of a snap or snap connection or other suitable measures.
Der Biochip kann insbesondere zumindest ein mit einem Fluid (z.B. ein Gas oder eine Flüssigkeit) gefülltes Behältnis umfassen, das vorzugsweise als Druckbehältnis ausgebildet ist, wobei das Fluid in einen vorzugsweise blind endenden, insbesondere auslassfreien (d.h. ohne Auslass) Rücklauf-Reduzier- /Verhinderungskanal (nachfolgend der Kürze wegen als Rück- laufVerhinderungskanal bezeichnet) drückbar ist, der auf eine Leitung für die Probe und/oder für zumindest ein Reagenz wirken kann. Es ist möglich, dass der RücklaufVerhinderungskanal die Hauptleitung kreuzt und/oder streckenweise über und/oder unter der Hauptleitung angeordnet ist, wodurch vorteilhaft die Effektivität. The biochip may, in particular, comprise at least one container filled with a fluid (eg a gas or a liquid), which is preferably designed as a pressure container, wherein the fluid flows into a preferably blind-ending, in particular outlet-free (ie without outlet) return reduction / prevention channel (hereinafter referred to for brevity as a backflow prevention channel) which can act on a conduit for the sample and / or for at least one reagent. It is possible that the return-preventing passage crosses the main line and / or is arranged in sections above and / or below the main line, thereby advantageously the effectiveness.
Es ist möglich, dass mittels Beaufschlagung des Behältnisses durch die Entleerungsvorrichtung der Rücklaufverhinderungska- nal mittels des Fluids so verformt wird, dass die Leitung für die Probe und/oder für das zumindest eine Reagenz verschlossen wird, insbesondere gequetscht wird, um einen unerwünschten Rückfluss der Probe und/oder zumindest eines Reagenz zu reduzieren oder zu vermeiden. Vorzugsweise kreuzt der RücklaufVerhinderungskanal im Wesentlichen senkrecht die Leitung für die Probe und/oder für das zumindest eine Reagenz. It is possible that, by loading the container through the emptying device, the return-preventing channel is deformed by means of the fluid such that the line for the sample and / or for the at least one reagent is closed, in particular squeezed, in order to prevent unwanted reflux of the sample and / or at least one reagent to reduce or avoid. Preferably, the return prevention channel substantially perpendicularly crosses the conduit for the sample and / or for the at least one reagent.
Ferner ist es möglich, dass die Behältnisse länglich ausge- bildet sind und/oder sich zumindest zwei Behältnisse, die relativ zum Hauptkanal auf unterschiedlichen Seiten des Biochips angeordnet sind, überlappen. Es ist möglich, dass der Biochip eine Verdickungen aufweisende Folie bzw. Membran umfasst (z.B. eine Noppenfolie), die vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist. Die Verdickungen aufweisende Folie kann eine separate, auf dem Biochip z.B. lose zu platzierende Folie sein oder an dem Biochip befestigt oder befestigbar sein. Furthermore, it is possible for the containers to be elongated and / or for at least two containers, which are arranged relative to the main channel on different sides of the biochip, to overlap. It is possible for the biochip to comprise a thickened film or membrane (for example a nubbed foil), which is preferably made of plastic. The thickened film may be a separate, for example, loosely placed on the biochip film or attached to the biochip or fastened.
Insbesondere sind die Verdickungen ausgebildet und angeord- net, um z.B. mittels der Entleerungsvorrichtung vorzugsweise zusammen mit der oben erwähnten Fläche zumindest abschnittsweise passgenau in die Einlasskammer und/oder zumindest ein Reservoir gedrückt zu werden. Vorzugsweise wird die Einlasskammer und/oder zumindest ein Reservoir zumindest zeitweise im Wesentlichen vollständig durch die Verdickungen ausgefüllt. In particular, the thickenings are formed and arranged to be e.g. by means of the emptying device, preferably together with the surface mentioned above, at least in sections, to be pressed accurately into the inlet chamber and / or at least one reservoir. Preferably, the inlet chamber and / or at least one reservoir is at least temporarily filled substantially completely by the thickenings.
Vorzugsweise sind die Kammern des Biochips konkav, d.h. nach innen gekrümmt ausgebildet, während die Verdickungen konvex, d.h. nach außen gekrümmt ausgebildet sind. Preferably, the chambers of the biochip are concave, i. formed inwardly curved while the thickenings convex, i. are formed curved outward.
Die Verdickungen können im Wesentlichen starr oder verformbar (elastisch oder plastisch) ausgebildet sein. Die Verdickungen können einseitig oder beidseitig der Folie vorragen . The thickenings may be substantially rigid or deformable (elastic or plastic). The thickening may protrude on one or both sides of the film.
Vorteile der Verdickungen aufweisenden Folie sind z.B. die wesentlich einfachere Herstellbarkeit und eine bessere Dicht- heit aufgrund höherer Präzision und genauer Passform von Verdickungen und Reservoiren. Advantages of the thickened film are e.g. the much easier manufacturability and better tightness due to higher precision and accurate fit of thickening and reservoirs.
Der Biochip kann zumindest ein Rückfluss-Reduzier-/Verhin- derungsmittel umfassen, das nach Beaufschlagung mittels der Entleerungsvorrichtung vorzugsweise zusammen mit der Einlasskammer und/oder zumindest einem Reservoir niedergedrückt bleibt, um einen unerwünschten Rückfluss der Probe und/oder zumindest eines Reagenz zu reduzieren oder zu vermeiden. Das Rückfluss-Reduzier-/Verhinderungsmittel ist vorzugsweise plastisch verformbar und insbesondere ein Gitter aus Metall oder Kunststoff. Vorzugsweise kann das Metallgitter z.B. aus Edelstahl-Siebmaterial beschaffen sein. Das Metall- oder Kunststoffgitter kann Maschenweiten von ungefähr Ιμπι bis un- gefähr 1 mm aufweisen und/oder (Draht-) Durchmesser von ungefähr lpm bis ungefähr 100 m haben. The biochip may comprise at least one reflux reducing / preventing agent which, after being pressurized by means of the Emptying device preferably remains depressed together with the inlet chamber and / or at least one reservoir in order to reduce or avoid unwanted backflow of the sample and / or at least one reagent. The reflux reducing / preventing means is preferably plastically deformable and in particular a grid of metal or plastic. Preferably, the metal mesh may be made of stainless steel screen material, for example. The metal or plastic mesh may have meshes of about Ιμπι to about 1 mm and / or (wire) diameter of about lpm to about 100 m have.
Ferner ist es möglich, dass der Biochip zumindest ein viskoses (vorzugsweise hochviskoses) Rückfluss-Reduzier-/Verhin- derungsmittel umfasst, das z.B. in der Einlasskammer und/oder zumindest einem Reservoir angeordnet ist, durch Beaufschlagung mittels einer Entleerungseinrichtung in eine Leitung für die Probe und/oder für zumindest ein Reagenz drückbar ist, und das vorgesehen ist, um nach der Beaufschlagung mittels der Entleerungsvorrichtung im Wesentlichen in der Leitung für die Probe und/oder für zumindest ein Reagenz zu verbleiben bzw. die Leitung zu verschließen, wodurch ein unerwünschter Rückfluss der Probe und/oder zumindest eines Reagenz reduziert oder vermieden wird. Das viskose Rückfluss-Reduzier- /Verhinderungsmittel umfasst vorzugsweise ein chemisch neutrales und/oder viskoses, insbesondere hochviskoses Material (z.B. Silikonfett, das üblicherweise für Vakuumanwendungen verwendet wird) . Es ist möglich, dass die Leitung für die Probe und/oder für zumindest ein Reagenz die Hauptleitung umfasst. Es ist ferner möglich, dass die Leitung für die Probe und/oder für zumindest ein Reagenz zumindest einen ein Reservoir mit der Hauptleitung verbindenden Kanal umfasst. Darüber hinaus kann der Biochip zumindest ein Rückfluss- Reduzier-/Verhinderungsmittel umfassen, das als Ventil ausgebildet ist. Furthermore, it is possible for the biochip to comprise at least one viscous (preferably highly viscous) reflux reducing / preventing agent, which is arranged, for example, in the inlet chamber and / or at least one reservoir, by admission to a line for the sample by means of an emptying device and / or is depressible for at least one reagent, and which is provided to remain after the application by means of the emptying device substantially in the conduit for the sample and / or for at least one reagent or to close the conduit, whereby an undesirable reflux the sample and / or at least one reagent is reduced or avoided. The viscous reflux reducing / preventing agent preferably comprises a chemically neutral and / or viscous, especially high viscosity material (eg, silicone grease commonly used for vacuum applications). It is possible that the conduit for the sample and / or for at least one reagent comprises the main conduit. It is also possible that the conduit for the sample and / or for at least one reagent comprises at least one channel connecting a reservoir to the main conduit. In addition, the biochip may include at least one reflux reducing / preventing means configured as a valve.
Vorzugsweise ist das Ventil ein eigenmediumbetätigtes Ventil, das mittels der Probe und/oder zumindest eines Reagenz betätigbar ist. Insbesondere ist das Ventil als Rückschlagventil ausgebildet, vorzugsweise als ein rückschlagklappenartiges bzw. Flügel- klappenartiges Ventil, das eine oder zwei Klappen umfassen kann . Vorzugsweise gelangt das Ventil eigenmediumbetätigt in eine Öffnungsstellung, um die Probe und/oder zumindest ein Reagenz passieren zu lassen, und/oder in eine Schließstellung, um einen unerwünschten Rückfluss der Probe und/oder zumindest eines Reagenz zu reduzieren oder zu vermeiden. Preferably, the valve is a self-medium actuated valve which can be actuated by means of the sample and / or at least one reagent. In particular, the valve is designed as a check valve, preferably as a flap-like or flap-like valve, which may comprise one or two flaps. Preferably, the valve is self-medium actuated in an open position to let pass the sample and / or at least one reagent, and / or in a closed position to reduce or avoid unwanted backflow of the sample and / or at least one reagent.
Die vorstehend erwähnten Rückfluss-Reduzier-/Verhinderungs- mittel können in oder über der Einlasskammer, in oder über zumindest einem Reservoir, in oder an einer Leitung für die Probe und/oder für zumindest ein Reagenz angeordnet werden. The aforementioned reflux reducing / preventing means may be arranged in or above the inlet chamber, in or above at least one reservoir, in or on a conduit for the sample and / or for at least one reagent.
Zu erwähnen ist noch, dass die oben beschriebenen Mittel bzw. Methoden, um einen unerwünschten Rückfluss einer Probe und/ oder zumindest eines Reagenz zu reduzieren oder zu vermeiden, erfindungsgemäß auch auf das oben erwähnte Behältnis bzw. den oben erwähnten Rücklauf-Reduzier-/Verhinderungskanal bzw. dem darin befindlichen Fluid anwendbar sind. It should also be mentioned that the means or methods described above for reducing or avoiding unwanted reflux of a sample and / or at least one reagent according to the invention also apply to the above-mentioned container or the above-mentioned return reduction / prevention channel or the fluid therein are applicable.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Biochip als einzelnes Produkt beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung auch ein entsprechendes Untersuchungsgerät für einen derartigen Biochip. Das erfindungsgemäße Untersuchungsgerät weist deshalb eine entsprechend ange- passte Aufnahme für den Biochip auf, so dass der Biochip zu Untersuchungszwecken in das Untersuchungsgerät eingelegt oder eingesetzt werden kann. The invention is not limited to the above-described biochip according to the invention as a single product. Rather, the invention also includes a corresponding examination device for such a biochip. The examination device according to the invention therefore has a correspondingly adapted receptacle for the biochip, so that the biochip can be inserted or used for examination purposes in the examination device.
Darüber hinaus umfasst das erfindungsgemäße Untersuchungsgerät vorzugsweise eine Entleerungsvorrichtung, um die einzel- nen Reservoire mit den unterschiedlichen Reagenzien zu entleeren . In addition, the examination device according to the invention preferably comprises an emptying device in order to empty the individual reservoirs with the different reagents.
Bei dieser Entleerungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um die bereits vorstehend erwähnte zumindest eine drehbare Ausdrückwalze handeln, welche die Probe aus der Einlasskammer und/oder die Reagenzien aus den Reservoiren des Biochips herausdrückt, wenn die zumindest eine Ausdrückwalze den Biochip überrollt . In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Untersuchungsgeräts sind mehrere Ausdrückwalzen vorgesehen, von denen eine ausgewählt werden kann. Die verschiedenen Ausdrückwalzen weisen hierbei unterschiedliche Anordnungen von Ausdrücknocken auf, so dass beim Abrollen auf dem Biochip nur bestimmte Reservoire entleert werden, in welche die Ausdrücknocken stoßen, während andere Reservoire nicht entleert werden. Die Anordnung der Ausdrücknocken auf der Mantelfläche der einzelnen Ausdrückwalzen definiert also jeweils ein bestimmtes Protokoll, das die Auswahl und den zeitlichen Ablauf der Entleerung der verschiedenen Reservoire festlegt. By way of example, this emptying device may be the at least one rotatable ejection roller already mentioned above, which pushes the sample out of the inlet chamber and / or the reagents from the reservoirs of the biochip when the at least one ejection roller rolls over the biochip. In a preferred embodiment of the examination device according to the invention a plurality of ejection rollers are provided, one of which can be selected. The different squeezing rollers have different arrangements of squeezing cams, so that when unrolling on the biochip only certain reservoirs are emptied into which the squeezing cams encounter, while other reservoirs are not emptied. The arrangement of the Ausdrücknocken on the lateral surface of the individual Ausdrückwalzen so defined each a specific protocol that determines the selection and the timing of the emptying of the various reservoirs.
Falls die Reservoire des Biochips dagegen als Blister angeordnet sind, die von der Oberfläche des Biochips hervorstehen, so haben die Ausdrückwalzen zum selektiven Ausdrücken der Blister in ihrer Mantelfläche anstelle der Ausdrücknocken Aussparungen, in welche die Blister beim Überrollen eintreten können, so dass der betreffende Blister nicht ausgedrückt wird. Die Anordnung der Aussparungen in der Mantelfläche der Ausdrückwalzen definiert hierbei also jeweils ein Protokoll für die zugehörige Nachweisreaktion. On the other hand, if the reservoirs of the biochip are arranged as blisters protruding from the surface of the biochip, the ejection rollers are for selectively expressing the blisters in their lateral surface instead of the Ausdrücknocken recesses into which the blisters can enter when rolling over, so that the blister in question is not expressed. The arrangement of the recesses in the lateral surface of the ejection rollers thus defines in each case a protocol for the associated detection reaction.
Weiterhin besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass nur eine einzige Ausdrückwalze vorgesehen ist, die je- doch in ihrer Mantelfläche eine verstellbare Anordnung vonFurthermore, within the scope of the invention, the possibility exists that only a single ejection roller is provided, which, however, in its lateral surface has an adjustable arrangement of
Ausdrücknocken bzw. Aussparungen aufweist, um die Reservoire selektiv entleeren zu können. Für ein gewünschtes Protokoll werden die Ausdrücknocken bzw. Aussparungen in der Mantelfläche der Ausdrückwalze dann so eingestellt, dass nacheinander die gewünschten Reservoire in dem Biochip entleert werden. Expressing cam or recesses has to be able to selectively empty the reservoirs. For a desired protocol, the squeezing cams or recesses in the mantle surface of the squeezing roller are then adjusted so that successively the desired reservoirs in the biochip are emptied.
Dadurch ist es möglich, dass der selbe Biochip nacheinander mehrfach verwendet wird, wobei in jeder der aufeinander folgenden Verwendungen des Biochips eine bestimmte Auswahl der Reagenzien aus den zugehörigen Reservoiren entsprechend einem bestimmten Protokoll entleert wird. Der erfindungsgemäße Biochip ermöglicht dann also nacheinander verschiedene Protokolle für verschiedene Nachweisreaktionen. Darüber hinaus umfasst das erfindungsgemäße Untersuchungsgerät vorzugsweise auch eine Vorschubeinrichtung, welche die Ausdrückwalze über dem Biochip abrollen kann, wobei die Drehgeschwindigkeit der Ausdrückwalze vorzugsweise einstellbar ist, um die Zuleitung der verschiedenen Reagenzien zu der Probe zeitlich steuern zu können. This makes it possible for the same biochip to be used repeatedly in succession, with each of the successive uses of the biochip emptying a certain selection of the reagents from the associated reservoirs according to a specific protocol. The biochip according to the invention then enables successive different protocols for different detection reactions. In addition, the examination device according to the invention preferably also comprises a feed device which can roll the ejection roller over the biochip, wherein the rotational speed of the ejection roller is preferably adjustable in order to be able to control the supply of the various reagents to the sample in time.
Bei dem eingangs beschriebenen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Biochips mit Blistern weist die Ausdrückwalze vorzugsweise eine glatte Abrollfläche auf. Bei dem vorstehend beschriebenen alternativen Ausführungsbeispiel des Biochips mit eingelassenen Kammern für die verschiedenen Reagenzien weist die Ausdrückwalze dagegen in ihrer Abrollfläche vorzugsweise mindestens einen Nocken auf, der beim Überrollen einer Kammer in die Kammer eindringt und das in der Kammer befindliche Reagenz aus der Kammer herausdrückt. In the embodiment of the biochip with blisters according to the invention described above, the ejection roller preferably has a smooth rolling surface. In the above In contrast, the described alternative embodiment of the biochip with recessed chambers for the various reagents, the Ausdrückwalze on the other hand in its rolling surface preferably at least one cam, which penetrates when overrunning a chamber in the chamber and pushes the reagent located in the chamber from the chamber.
Darüber hinaus umfasst das erfindungsgemäße Untersuchungsgerät vorzugsweise einen Markierungsleser (z.B. Strichcodele- ser) zum Erfassen der zugehörigen Identifikationsmarkierung des Biochips. Diese Identifizierung des jeweiligen Biochips in dem Untersuchungsgerät bietet den Vorteil, dass das Untersuchungsgerät den zeitlichen Ablauf der anschließenden Untersuchung in Abhängigkeit von der jeweiligen Probe individuell steuern kann. In addition, the examination apparatus according to the invention preferably comprises a marker reader (e.g., bar code reader) for detecting the associated identification mark of the biochip. This identification of the respective biochip in the examination device offers the advantage that the examination device can individually control the time sequence of the subsequent examination as a function of the respective sample.
Weiterhin kann im Rahmen der Erfindung in das Untersuchungsgerät ein Sensor zur Erfassung der Nachweisreaktionen in dem Biochip integriert sein, wobei es sich beispielsweise um einen optischen Sensor handeln kann. Furthermore, within the scope of the invention, a sensor for detecting the detection reactions in the biochip can be integrated into the examination device, which can be, for example, an optical sensor.
Ferner kann das erfindungsgemäße Untersuchungsgerät auch eine Anzeigeeinheit (z.B. ein Display) aufweisen, um das Untersuchungsergebnis optisch anzuzeigen. Furthermore, the examination device according to the invention can also have a display unit (for example a display) in order to visually display the examination result.
Darüber hinaus umfasst das erfindungsgemäße Untersuchungsgerät vorzugsweise einen Programmspeicher, der verschiedene Steuerprogramme für die Steuereinheit enthält. Die Steuereinheit kann dann in Abhängigkeit von der durch den Markierungs- leser erfassten Identifikationsmarkierung ein bestimmtesIn addition, the examination device according to the invention preferably comprises a program memory which contains various control programs for the control unit. The control unit can then determine a specific function depending on the identification mark detected by the marker reader
Steuerprogramm auswählen. Die Entleerungsvorrichtung des erfindungsgemäßen Untersuchungsgeräts wird dann entsprechend dem ausgewählten Steuerprogramm gesteuert, wobei der Vortrieb der Ausdrückwalze variabel eingestellt werden kann. Es ist möglich, dass eine Ausdrückwalze einen erhabenen Ring umfasst, der ausgebildet und angeordnet ist, um bei Überrollen des Biochips die Hauptleitung abschnittsweise so zu schließen, dass ein unerwünschter Rückfluss der Probe Select control program. The emptying device of the examination device according to the invention is then controlled according to the selected control program, wherein the propulsion of the ejection roller can be variably adjusted. It is possible that an ejection roller comprises a raised ring, which is formed and arranged to partially close the main line when rolling over the biochip so that an undesired backflow of the sample
und/oder zumindest eines Reagenz reduziert oder vermieden wird . and / or at least one reagent is reduced or avoided.
Insbesondere kann ein Fluss der Probe und/oder zumindest ei- nes Reagenz, befindlich vor, d.h. stromabwärts der Ausdrückwalze, zurück hinter, d.h. stromaufwärts der Ausdrückwalze reduziert oder vermieden werden. In particular, a flow of the sample and / or at least one reagent located before, i. downstream of the ejection roller, back behind, i. be reduced or avoided upstream of the Ausdrückwalze.
Vorzugsweise hat der Ring eine Breite, die im Wesentlichen der Breite der Hauptleitung entspricht und/oder eine Höhe, die im Wesentlichen der Höhe der Hauptleitung entspricht. Preferably, the ring has a width substantially equal to the width of the main conduit and / or a height substantially equal to the height of the main conduit.
Es ist möglich, dass die Entleerungsvorrichtung ein umlaufendes Element umfasst. It is possible that the emptying device comprises a circulating element.
Insbesondere kann das umlaufende Element zumindest zwei drehbare Walzen umschließen und/oder miteinander verbinden. In particular, the revolving element can enclose and / or connect at least two rotatable rollers.
Das umlaufende Element bildet insbesondere eine Lauffläche zur Beaufschlagung des Biochips aus, wodurch das umlaufende Element flächig auf den Biochip wirken kann. The peripheral element in particular forms a running surface for acting on the biochip, as a result of which the circumferential element can act on the biochip in a planar manner.
Das umlaufende Element ist vorzugsweise vorgesehen, um einerseits eine Entleerung der Einlasskammer und/oder zumindest eines Reservoirs zu erzielen und andererseits zu gewährleisten, dass ein unerwünschter Rückfluss der Probe und/oder zumindest eines Reagenz nach Entleerung reduziert oder vermieden wird. Insbesondere kann das umlaufende Element vorgesehen sein, um auf eine zuvor durch die Entleerungsvorrichtung ent- leerte Einlasskammer und/oder zumindest ein zuvor entleertes Reservoir zu wirken, dass ein unerwünschter Rückfluss der Probe und/oder zumindest eines Reagenz reduziert oder vermieden wird, vorzugsweise mittels weiterem Niederdrückens der zuvor entleerten Einlasskammer und/oder des zuvor entleerten Reservoirs . The circulating element is preferably provided in order on the one hand to achieve an emptying of the inlet chamber and / or at least one reservoir and, on the other hand, to ensure that an undesired reflux of the sample and / or at least one reagent after emptying is reduced or avoided. In particular, the circulating element can be provided in order to access a previously through the emptying device Empty inlet chamber and / or act at least one previously emptied reservoir that an undesirable backflow of the sample and / or at least one reagent is reduced or avoided, preferably by further depressing the previously emptied inlet chamber and / or the previously emptied reservoir.
Die zumindest zwei Walzen sind vorzugsweise parallel zueinander angeordnet. The at least two rollers are preferably arranged parallel to one another.
Das umlaufende Element ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es sich bei Anwendung gleichzeitig über die Einlasskammer und/oder mehrere in Strömungsrichtung voneinander beabstande- te Reservoire erstreckt. The circulating element is preferably designed in such a way that it simultaneously extends over the inlet chamber and / or a plurality of reservoirs spaced apart from one another in the flow direction.
Das umlaufende Element kann bandförmig, kettenförmig, gitter- förmig oder auf andere geeignete Weise ausgebildet sein. The circulating element may be strip-shaped, chain-shaped, grid-shaped or otherwise suitable.
Aus den vorstehenden Ausführungen ist bereits ersichtlich, dass die Erfindung auch ein Betriebsverfahren für den erfindungsgemäßen Biochip und das zugehörige Untersuchungsgerät umfasst, wobei sich die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens aus der vorstehenden Beschreibung ergeben . Schließlich umfasst die Erfindung auch die neuartige Verwendung eines derartigen Biochips zur Untersuchung einer Probe. It can already be seen from the foregoing that the invention also encompasses an operating method for the biochip according to the invention and the associated examination apparatus, the individual steps of the operating method according to the invention being derived from the above description. Finally, the invention also encompasses the novel use of such a biochip for examining a sample.
Obige Merkmale und Ausführungsbeispiele der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. The above features and embodiments of the invention can be combined with each other as desired.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Biochips mit mehreren Reservoiren mit Reagenzien in Form von Blistern, Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are explained in more detail below together with the description of the preferred embodiments of the invention with reference to FIGS. Show it: 1 shows a schematic representation of a biochip according to the invention with a plurality of reservoirs with reagents in the form of blisters,
Figuren 2A-2C verschiedene Querschnittsansichten des Biochips gemäß Figur 1 mit einer Ausdrückwalze zum Entleeren der Blister in verschiedenen Zuständen , FIGS. 2A-2C show various cross-sectional views of the biochip according to FIG. 1 with an ejection roller for emptying the blisters in different states,
Figuren 3A-3C verschiedene Querschnittsansichten eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips mit eingelassenen Kammern zur Aufnahme der verschiedenen Reagenzien, eine schematische Darstellung des erfindungs gemäßen Biochips mit einem zugehörigen Unter suchungsgerät , ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren in Form eines Flussdiagramms, ein Flussdiagramm, das eine Immunfluoreszenz Analyse mittels des erfindungsgemäßen Biochips verdeutlicht, verschiedene Querschnittsansichten eines Abschnitts eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips mit einer RückflussVerhinderungsmaßnahme , Figures 3A-3C are various cross-sectional views of an alternative embodiment of a biochip according to the invention with recessed chambers for receiving the various reagents, a schematic representation of the inventive biochip with an associated examination device, an inventive operating method in the form of a flow chart, a flowchart showing an immunofluorescence analysis means of the biochip according to the invention illustrates various cross-sectional views of a portion of an alternative embodiment of a biochip according to the invention with a backflow prevention measure,
Figur 8 eine Darstellung eines wiederum alternativen FIG. 8 shows a representation of another alternative
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips mit einer Rückflussverhinderungsmaß- nahme , Embodiment of an inventive Biochips with a backflow prevention measure,
Figuren 9A-9D verschiedene Darstellungen eines Abschnitts eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips mit einer Rück- flussVerhinderungsmaßnahme , FIGS. 9A-9D are various illustrations of a portion of an alternative embodiment of a biochip according to the invention with a backflow prevention measure;
Figuren 10A-10C verschiedene Querschnittsansichten eines Abschnitts eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips mit einer Verdickungen aufweisenden Folie, 10A-10C show various cross-sectional views of a portion of an alternative embodiment of a biochip according to the invention with a thickened film,
Figuren IIA IIB verschiedene Querschnittsansichten eines Abschnitts eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips mit einer Rückflussverhinderungsmaßnähme , IIA IIB different cross-sectional views of a portion of an alternative embodiment of a biochip according to the invention with a backflow prevention measure,
Figuren 12A 12B verschiedene Querschnittsansichten eines Abschnitts eines anderen alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips und einer erfindungsgemäßen Entleerungsvorrichtung, 12A shows various cross-sectional views of a portion of another alternative embodiment of a biochip according to the invention and an emptying device according to the invention,
Figur 13 eine Darstellung eines Abschnitts eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips und einer erfindungsgemäßen Entleerungsvorrichtung, FIG. 13 a representation of a section of an alternative exemplary embodiment of a biochip according to the invention and an emptying device according to the invention,
Figuren 14A-14C verschiedene Darstellungen eines Abschnitts eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips mit einer Rück- flussverhinderungsmaßnahme, und Figuren 15A-15C verschiedene Ansichten eines Abschnitts eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips. FIGS. 14A-14C show various illustrations of a section of an alternative embodiment of a biochip according to the invention with a backflow prevention measure, and FIGS Figures 15A-15C are various views of a portion of an alternative embodiment of a biochip according to the invention.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Biochips 1 zur vorzugsweise diagnostischen Untersuchung einer insbesondere medizinischen Probe (z.B. Blutprobe, Urinprobe) mit mehreren, zeitlich aufeinander folgenden Nach- weisreakt ionen . 1 shows a schematic representation of a biochip 1 according to the invention for the preferably diagnostic examination of a particularly medical sample (for example blood sample, urine sample) with a plurality of time-sequential detection reactions.
Zur Aufnahme der Probe weist der Biochip eine Einlasskammer 2 auf, die mit einer Trägerflüssigkeit gefüllt sein kann und von einem Septum 3 abgeschlossen wird. Die Probe kann dann mittels einer Injektionsspritze 4 durch das Septum 3 hindurch in die Einlasskammer 2 eingespritzt werden, wobei die Injektionsspritze 4 hier zur Vereinfachung nicht maßstäblich dargestellt ist. For receiving the sample, the biochip has an inlet chamber 2, which can be filled with a carrier liquid and is closed off by a septum 3. The sample may then be injected through an injection syringe 4 through the septum 3 into the inlet chamber 2, the hypodermic syringe 4 not shown to scale here for simplicity.
Von der Einlasskammer 2 geht eine Hauptleitung 5 ab, die in eine Reaktionskammer 6 mündet, wobei die verschiedenen Nachweisreaktionen in der Reaktionskammer 6 stattfinden. From the inlet chamber 2 is a main line 5, which opens into a reaction chamber 6, wherein the various detection reactions take place in the reaction chamber 6.
Hierzu weist der Biochip 1 mehrere Reservoire 7-13 auf, die mit den verschiedenen Reagenzien für die unterschiedlichen Nachweisreaktionen gefüllt sind und vorzugsweise über Kanäle 16.1-16.7, die die Reservoire 7-13 mit der Hauptleitung 5 verbinden, in die Hauptleitung 5 münden. For this purpose, the biochip 1 has a plurality of reservoirs 7-13, which are filled with the various reagents for the different detection reactions and preferably via channels 16.1-16.7, which connect the reservoirs 7-13 to the main line 5, open into the main line 5.
Schließlich weist der Biochip 1 noch eine Abfallkammer 14 auf, in der die Probe und die verschiedenen Reagenzien nach der Durchführung der Nachweisreaktionen gesammelt werden, da es sich bei dem Biochip 1 um ein Wegwerfprodukt handelt, das nur einmal benutzt werden kann. Nach dem Einspritzen der Probe in die Einlasskammer 2 wird die Probe zunächst aus der Einlasskammer 2 durch die Hauptleitung 5 in die Reaktionskammer 6 überführt. Finally, the biochip 1 still has a waste chamber 14, in which the sample and the various reagents are collected after the detection reactions have been carried out, since the biochip 1 is a disposable product which can only be used once. After injecting the sample into the inlet chamber 2, the sample is first transferred from the inlet chamber 2 through the main conduit 5 into the reaction chamber 6.
Hierzu kann eine von mehreren Ausdrückwalzen 15.1-15.3 ausgewählt werden, wobei jede der Ausdrückwalzen 15.1-15.3 ein bestimmtes Protokoll definiert, das festlegt, in welcher Auswahl und in welcher zeitlichen Abfolge die Reservoire 7-13 entleert werden. Hierzu weisen die Ausdrückwalzen 15.1-15.3 in ihrer Mantelfläche unterschiedliche Anordnungen von Aussparungen auf, die beim Überrollen eines Blisters verhindern, dass der jeweilige Blister ausgedrückt wird. For this purpose, one of a plurality of ejection rollers 15.1-15.3 can be selected, wherein each of the ejection rollers 15.1-15.3 defines a specific protocol which determines in which selection and in what time sequence the reservoirs 7-13 are emptied. For this purpose, the ejection rollers 15.1-15.3 in their lateral surface on different arrangements of recesses, which prevent the overrun of a blister that the respective blister is expressed.
Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass die Einlasskammer 2, die Reaktionskammer 6 und die Reservoire 7- 13 in dem Biochip 1 versenkt angeordnet sind. In diesem Fall weisen die verschiedenen Ausdrückwalzen 15.1-15.3 in ihrer Mantelfläche verschiedene Anordnungen von Ausdrücknocken auf, um entsprechend dem gewünschten Protokoll eine bestimmte Auswahl der Reservoire 7-12 zu entleeren. However, there is also the alternative possibility that the inlet chamber 2, the reaction chamber 6 and the reservoirs 7-13 are arranged sunk in the biochip 1. In this case, the various ejector rollers 15.1-15.3 have different arrangements of squeezing cams in their lateral surface in order to empty a specific selection of the reservoirs 7-12 according to the desired protocol.
Hierbei ist zu erwähnen, dass die Reservoire 7-13 für die verschiedenen Reagenzien und die Einlasskammer 2 als Blister ausgebildet sind, wie insbesondere aus den Figuren 2A-2C er- sichtlich ist. Beim Überrollen der Blister durch die ausgewählte Ausdrückwalze 15.1, 15.2 bzw. 15.3 werden die Blister zusammengedrückt, so dass das in den Blistern befindliche Fluid (Reagenz bzw. Probe) aus dem Blister in einen Kanal 16.1-16.7 und schließlich in die Hauptleitung 5 verdrängt wird. Ein Teil der Reservoire 7-13 wird jedoch beim Überrollen durch die ausgewählte Ausdrückwalze 15.1, 15.2 bzw. 15.3 nicht entleert, da die Ausdrückwalze 15.1, 15.2 bzw. 15.3 in ihrer Mantelfläche entsprechende Aussparungen aufweist. Die Anordnung der Aussparungen in der Mantelfläche der Ausdrück- walze 15.1, 15.2 bzw. 15.3 legt also fest, welche der Reservoire 7-13 entleert werden. It should be mentioned here that the reservoirs 7-13 for the various reagents and the inlet chamber 2 are designed as blisters, as can be seen in particular from FIGS. 2A-2C. When the blisters are rolled over by the selected ejection roller 15.1, 15.2 or 15.3, the blisters are pressed together, so that the fluid (reagent or sample) in the blisters is displaced from the blister into a channel 16.1-16.7 and finally into the main line 5 , However, a part of the reservoirs 7-13 is not emptied when rolling over by the selected ejector roller 15.1, 15.2 or 15.3, since the ejector roller 15.1, 15.2 or 15.3 has corresponding recesses in its lateral surface. The arrangement of the recesses in the lateral surface of the Ausdrück- roller 15.1, 15.2 or 15.3 thus determines which of the reservoirs 7-13 are emptied.
Beim Abrollen der Ausdrückwalze 15 in Pfeilrichtung auf dem Biochip 1 wird zunächst der Blister der Einlasskammer 2 ausgedrückt, so dass die Probe aus der Einlasskammer 2 durch die Hauptleitung 5 in die Reaktionskammer 6 überführt wird. When unrolling the ejection roller 15 in the arrow direction on the biochip 1, the blister of the inlet chamber 2 is first expressed, so that the sample from the inlet chamber 2 is transferred through the main line 5 into the reaction chamber 6.
Anschließend werden dann nacheinander die Blister der Reser- voire 7-13 ausgedrückt, so dass die darin enthaltenen Reagenzien nacheinander in die Reaktionskammer 6 überführt werden und dort die gewünschten Nachweisreaktionen ausführen. Subsequently, the blisters of the reser- voire 7-13 are then successively expressed, so that the reagents contained therein are successively transferred into the reaction chamber 6 and there perform the desired detection reactions.
Die Figuren 3A-3C zeigen Querschnittsansichten eines alterna- tiven Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen BiochipsFIGS. 3A-3C show cross-sectional views of an alternative embodiment of a biochip according to the invention
1, wobei dieses alternative Ausführungsbeispiel teilweise mit dem vorstehend beschriebenen und in den Figuren 1 sowie 2A-2C dargestellten Ausführungsbeispiel übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschrei- bung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden. 1, this alternative embodiment being partially identical to the embodiment described above and illustrated in FIGS. 1 and 2A-2C, so that reference is made to the above description to avoid repetition, the same reference numerals being used for corresponding details.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die Einlasskammer 2, die Reaktionskammer 6 und die Re- servoire 7-13 für die verschiedenen Reagenzien hierbei nicht als Blister ausgebildet sind, sondern als Kammern, die in den Biochip 1 eingelassen sind und mit der Oberfläche des Biochips 1 bündig abschließen, wobei die einzelnen Kammern durch eine eindrückbare Abdeckung abgeschlossen sind. A special feature of this exemplary embodiment is that the inlet chamber 2, the reaction chamber 6 and the servo valves 7-13 for the various reagents are not formed as blisters, but as chambers which are embedded in the biochip 1 and with the surface of the Completing the biochips 1 flush, the individual chambers are closed by a collapsible cover.
Eine weitere Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die Ausdrückwalze 15 keine glatte Mantelfläche aufweist. Vielmehr sind an der Mantelfläche der Ausdrückwalze 15 Nocken 17 angebracht, die beim Abrollen auf dem Biochip 1 in die Einlasskammer 2, die kammerartigen Reservoire 7-13 bzw. die Reaktionskammer 6 eindringen und die darin befindlichen Fluide (Probe bzw. Reagenzien) zu verdrängen. Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen POC-Untersuchungssystems, das aus dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Biochip 1 und einem zugehörigen Untersuchungsgerät 18 besteht. Das Untersuchungsgerät 18 weist eine Aufnahme auf, in die der Biochip 1 eingelegt werden kann, um die in den Biochip 1 eingespritzte Probe zu untersuchen. Another special feature of this embodiment is that the ejection roller 15 has no smooth surface. Rather, 15 cams 17 are attached to the lateral surface of the ejection roller, which when rolling on the biochip. 1 penetrate into the inlet chamber 2, the chamber-like reservoirs 7-13 and the reaction chamber 6 and to displace the fluids contained therein (sample or reagents). FIG. 4 shows a schematic representation of a POC examination system according to the invention which consists of the above-described biochip 1 according to the invention and an associated examination device 18. The examination device 18 has a receptacle into which the biochip 1 can be inserted in order to examine the sample injected into the biochip 1.
Zur Identifizierung des Biochips 1 weist das Untersuchungsge- rät 18 einen Strichcodeleser 19 auf, der einen an dem Biochip 1 angebrachten Strichcode 20 erfasst und den Biochip 1 dadurch identifizieren kann. To identify the biochip 1, the examination unit 18 has a bar code reader 19, which detects a bar code 20 attached to the biochip 1 and can thereby identify the biochip 1.
Der Strichcodeleser 19 leitet den ausgelesenen Strichcode 20 an eine Steuereinheit 21 weiter, die aus einem Programmspeicher 22 ein bestimmtes Steuerprogramm entsprechend dem The bar code reader 19 forwards the read bar code 20 to a control unit 21, which from a program memory 22, a specific control program according to the
Strichcode 20 des Biochips 1 auswählt. Das Untersuchungsgerät 18 ermöglicht also eine individuelle Steuerung des Untersuchungsablaufs für jeden Biochip 1. Darüber hinaus wählt die Steuereinheit 21 entsprechend dem Strichcode 20 des Biochips 1 eine der Ausdrückwalzen 15.1-15.3 aus, wodurch ein bestimmtes Protokoll für eine bestimmte Nachweisreaktion festgelegt wird. Die Steuereinheit 21 steuert dann entsprechend dem ausgelesenen Steuerprogramm einen Vortrieb 23 für die ausgewählte Ausdrückwalze 15.1, 15.2 bzw. 15.3 an. Entsprechend dem ausgewählten Steuerprogramm werden dann die einzelnen Reagenzien aus den verschiedenen Reservoiren 7-13 in einer bestimmten zeitlichen Abfolge und Geschwindigkeit in die Reaktionskammer 6 überführt. Barcode 20 of the biochip 1 selects. In addition, the control unit 21 selects one of the ejection rollers 15.1-15.3 corresponding to the barcode 20 of the biochip 1, whereby a specific protocol for a particular detection reaction is determined. The control unit 21 then controls according to the read control program a propulsion 23 for the selected ejection roller 15.1, 15.2 and 15.3. According to the selected control program then the individual reagents from the various reservoirs 7-13 in a specific Time sequence and speed transferred to the reaction chamber 6.
Darüber hinaus weist das Untersuchungsgerät 18 einen opti- sehen Sensor 24 auf, um beispielsweise einen Farbumschlag der Probe in der Reaktionskammer 6 erkennen zu können. Die Reaktionskammer 6 ist hierzu durchsichtig, damit der Sensor 24 einen etwaigen Farbumschlag erkennen kann. Schließlich weist das Untersuchungsgerät noch eine optische Anzeigeeinheit 25 auf, um das Untersuchungsergebnis optisch anzeigen zu können. In addition, the examination device 18 has an optical sensor 24 in order to be able to detect a color change of the sample in the reaction chamber 6, for example. The reaction chamber 6 is transparent to this, so that the sensor 24 can detect any color change. Finally, the examination device also has an optical display unit 25 in order to be able to visually display the examination result.
Figur 5 zeigt das Betriebsverfahren des erfindungsgemäßen Un- tersuchungsgeräts 18 in Form eines Flussdiagramms. FIG. 5 shows the operating method of the examination device 18 according to the invention in the form of a flow chart.
In einem ersten Schritt Sl wird zunächst die Probe mittels der Injektionsspritze 4 durch das Septum 3 in die Einlasskammer 2 des Biochips 1 eingespritzt. In a first step S1, the sample is first injected by means of the injection syringe 4 through the septum 3 into the inlet chamber 2 of the biochip 1.
In einem weiteren Schritt S2 wird der Biochip 1 dann in das Untersuchungsgerät 18 eingelegt. In a further step S2, the biochip 1 is then inserted into the examination device 18.
In einem Schritt S3 liest der Strichcodeleser 19 dann den Strichcode 20 auf dem Biochip 1 aus, um den Biochip 1 zu i- dent ifizieren . In a step S3, the bar code reader 19 then reads the bar code 20 on the biochip 1 in order to identify the biochip 1.
In einem nächsten Schritt S4 wählt die Steuereinheit 21 dann in Abhängigkeit von dem Strichcode 20 des Biochips 1 ein Steuerprogramm aus dem Programmspeicher 22 aus, um das Untersuchungsverfahren individuell auf den jeweiligen Biochip 1 zuzuschneiden . Ferner wählt die Steuereinheit 21 in einem Schritt S5 eine der Ausdrückwalzen 15.1-15.3 aus, wobei die Auswahl in Abhängigkeit von dem Strichcode 20 des Biochips 1 erfolgt. Darüber hinaus steuert die Steuereinheit 21 den Vortrieb 23 für die ausgewählte Ausdrückwalze 15.1, 15.2 bzw. 15.3 entsprechend dem ausgewählten Steuerprogramm, damit die Reagenzien aus den verschiedenen Reservoiren 7-13 entsprechend einem vorgegebenen Zeitablauf in die Reaktionskammer 6 über- führt werden. In a next step S4, the control unit 21 then selects a control program from the program memory 22 as a function of the barcode 20 of the biochip 1 in order to tailor the examination method individually to the respective biochip 1. Furthermore, in a step S5, the control unit 21 selects one of the ejection rollers 15.1-15.3, wherein the selection takes place as a function of the barcode 20 of the biochip 1. In addition, the control unit 21 controls the propulsion 23 for the selected ejection roller 15.1, 15.2 or 15.3 according to the selected control program, so that the reagents from the various reservoirs 7-13 are transferred into the reaction chamber 6 according to a predetermined time.
Anschließend erfasst der Sensor 24 dann in einem Schritt S7 die Nachweisreaktion und die Steuereinheit 21 gibt das Untersuchungsergebnis in einem Schritt S8 über die Anzeigeeinheit 25 aus. Subsequently, the sensor 24 then detects the detection reaction in a step S7 and the control unit 21 outputs the examination result via the display unit 25 in a step S8.
Anschließend kann der Biochip 1 dann in einem Schritt S9 aus dem Untersuchungsgerät 18 entnommen und in einem Schritt S9 entsorgt werden. Subsequently, the biochip 1 can then be removed from the examination device 18 in a step S9 and disposed of in a step S9.
Figur 6 zeigt eine Immunfluoreszenz-Analyse in Form eines Flussdiagramms, wobei die Immunfluoreszenz-Analyse mit dem Untersuchungsgerät 18 und dem Biochip 1 durchgeführt werden kann . FIG. 6 shows an immunofluorescence analysis in the form of a flow chart, wherein the immunofluorescence analysis can be carried out with the examination device 18 and the biochip 1.
In einem ersten Schritt Sl wird die Probe zunächst mit Formaldehyd fixiert. Hierzu wird das Formaldehyd aus dem Reservoir 7 in die Reaktionskammer 6 überführt, in der sich bereits die Probe befindet. In a first step S1, the sample is first fixed with formaldehyde. For this purpose, the formaldehyde is transferred from the reservoir 7 into the reaction chamber 6, in which the sample is already located.
In einem zweiten Schritt S2 wird die Probe dann mit einer phosphatgepufferten Salzlösung (PBS) gewaschen, wobei die phosphatgepufferte Salzlösung aus dem Reservoir 8 in die Reaktionskammer 6 überführt wird. In einem Schritt S3 werden dann unspezifische Wechselwirkungen geblockt, in dem bovines Serumalbumin (BSA) aus dem Reservoir 9 in die Reaktionskammer 6 des Biochips 1 überführt wird. In a second step S2, the sample is then washed with a phosphate-buffered saline solution (PBS), wherein the phosphate-buffered saline solution is transferred from the reservoir 8 into the reaction chamber 6. In a step S3, non-specific interactions are then blocked, in which bovine serum albumin (BSA) is transferred from the reservoir 9 into the reaction chamber 6 of the biochip 1.
Ein anschließender Schritt S4 sieht dann eine Inkubation mit einem spezifischen Antikörper vor, der aus dem Reservoir 10 in die Reaktionskammer 6 überführt wird. A subsequent step S4 then provides for incubation with a specific antibody, which is transferred from the reservoir 10 into the reaction chamber 6.
In einem weiteren Schritt S5 erfolgt dann wieder ein Waschen der Probe mit der phosphatgepufferten Salzlösung (PBS) , die aus dem Reservoir 11 in die Reaktionskammer 6 überführt wird. Ein weiterer Schritt S6 sieht dann eine Inkubation mit einem markierten sekundären Antikörper vor, der aus dem Reservoir 12 in die Reaktionskammer 6 überführt wird. In a further step S5, the sample is then washed again with the phosphate-buffered saline solution (PBS), which is transferred from the reservoir 11 into the reaction chamber 6. A further step S6 then provides for incubation with a labeled secondary antibody, which is transferred from the reservoir 12 into the reaction chamber 6.
Ein weiterer Schritt S7 sieht dann wieder ein Waschen der Probe mit einer phosphatgepufferten Salzlösung vor, die aus dem Reservoir 13 in die Reaktionskammer 6 überführt wird. A further step S7 then provides for washing the sample again with a phosphate-buffered saline solution, which is transferred from the reservoir 13 into the reaction chamber 6.
Schließlich erfolgt dann in einem Schritt S8 eine Fluores- zenzdetektion der Probe in der Reaktionskammer 6. Finally, a fluorescence detection of the sample in the reaction chamber 6 then takes place in a step S8.
Die Figuren 7A-7B zeigen verschiedene Querschnittsansichten eines Abschnitts eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips 1 mit einer Rückflussverhinde- rungsmaßnahme , wobei dieses Ausführungsbeispiel teilweise mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten die gleichen Bezugszeichen verwendet werden . Figur 7A zeigt ein durch ein Blister 7 ausgebildetes Reservoir vor Entleerung mittels der Entleerungsvorrichtung 15, während Figur 7B den Blister 7 nach Entleerung mittels der Entleerungsvorrichtung 15 zeigt. Ferner ist in den Figuren 7A und 7B der den Blister 7 mit der Hauptleitung 5 verbindende Kanal 16.1 zu sehen und die den Blister 7 zumindest abschnittsweise begrenzende bzw. ausbildende Fläche 100, die als Folie bzw. Membran ausgebildet ist. Figures 7A-7B show various cross-sectional views of a portion of an alternative embodiment of a biochip 1 according to the invention with a backflow prevention measure, this embodiment is partially consistent with the embodiments described above, so reference is made to avoid repetition of the above description, wherein for corresponding Details the same reference numerals are used. FIG. 7A shows a reservoir formed by a blister 7 before emptying by means of the emptying device 15, while FIG. 7B shows the blister 7 after emptying by means of the emptying device 15. Furthermore, in FIGS. 7A and 7B, the channel 16.1 connecting the blister 7 to the main line 5 can be seen, and the surface 100 defining or forming the blister 7 at least in sections is formed as a film or membrane.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass an dem Blister 7, insbesondere an der Fläche 100 innenliegend eine Festmachstruktur 41 vorgesehen ist und an einer gegenüberliegenden Oberfläche des Biochips 1 eine entspre- chende Festmachstruktur 42 vorgesehen ist, die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass der Blister 7, insbesondere die den Blister 7 begrenzende Fläche 100 nach Beaufschlagung mittels der Entleerungsvorrichtung 15, um den Blister 7 zu entleeren, niedergedrückt bleibt, um zu reduzieren oder zu verhindern, dass das Reagenz des Blisters 7 nach der Beaufschlagung des Blisters 7 wieder zurück in Richtung des A peculiarity of this exemplary embodiment is that a mooring structure 41 is provided on the blister 7, in particular on the surface 100, and a corresponding mooring structure 42 is provided on an opposite surface of the biochip 1, which is designed and arranged in such a way that the Blister 7, in particular the blister 7 delimiting surface 100 after being acted upon by the emptying device 15 to empty the blister 7, remains depressed to reduce or prevent the reagent of the blister 7 after the impingement of the blister 7 back into Direction of the
Blisters 7 fließt. Die Einlass kammer 2 kann im Wesentlichen identisch mit zwei gegenüberliegenden Festmachstrukturen versehen werden und auf die im Wesentlichen gleiche Weise funk- tionieren. Blister 7 is flowing. The inlet chamber 2 may be provided substantially identically with two opposing mooring structures and function in substantially the same manner.
Die Figur 8 zeigt eine Darstellung eines wiederum alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips 1 mit einer Rückflussverhinderungsmaßnahme , wobei dieses alter- native Ausführungsbeispiel teilweise mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Der in Figur 8 gezeigte Biochip 1 umfasst fünf mit einem Fluid (Gas oder Flüssigkeit) gefüllte Behältnisse 51-55, die erhaben oder in der Oberfläche des Biochips 1 ausgebildet sein können, wobei das Fluid in jeweils einen blind endenden, auslassfreien RücklaufVerhinderungskanal 51.1-55.1 drückbar ist. FIG. 8 shows a representation of another alternative embodiment of a biochip 1 according to the invention with a backflow prevention measure, this alternative embodiment being partially identical to the above-described embodiments, so that reference is made to the above description to avoid repetition the same reference numerals are used. The biochip 1 shown in FIG. 8 comprises five containers 51-55 filled with a fluid (gas or liquid), which may be raised or formed in the surface of the biochip 1, wherein the fluid flows into a blind-ending, outlet-free return-preventing channel 51.1-55.1 is depressible.
Der RücklaufVerhinderungskanal 51.1 kreuzt zwischen der Einlasskammer 2 und dem in Stromabwärtsrichtung (siehe Pfeil- richtung) ersten Reservoir 7 die Hauptleitung 5, wobei nach Beaufschlagung des Behältnisses 51 durch die Entleerungsvorrichtung 250 der RücklaufVerhinderungskanal 51.1 so verformt wird, dass die Hauptleitung 5 zumindest zeitweise (bis zum Ende der Beaufschlagung des Behältnisses 51) geschlossen, insbesondere gequetscht wird, um einen unerwünschten Fluss der aus der Einlasskammer 2 in die Hauptleitung 5 eingeführten Probe zurück in Richtung der Einlasskammer 2 zu reduzieren oder zu vermeiden. Die RücklaufVerhinderungskanäle 52.1-55.1 kreuzen jeweils einen ein Reservoir 7-11 mit der Hauptleitung 5 verbindenden Kanal 16.1-16-5 , wobei nach Beaufschlagung eines jeweiligen Behältnisses 52-55 durch die Entleerungsvorrichtung 250 der jeweilige RücklaufVerhinderungskanal 52.1-55.1 so verformt wird, dass der jeweilige ein Reservoir 7-11 mit der Hauptleitung 5 verbindende Kanal 16.1-16.5 zumindest zeitweise geschlossen, insbesondere gequetscht wird, um einen unerwünschten Rückfluss des Reagenz in Richtung des jeweiligen Reservoir 7-11 zu reduzieren oder zu vermeiden. The return-preventing channel 51.1 intersects the main line 5 between the inlet chamber 2 and the first reservoir 7 in the downstream direction (see arrow direction), and after the container 51 has been acted upon by the emptying device 250, the return-preventing channel 51.1 is deformed such that the main line 5 is at least temporarily (until towards the end of the loading of the container 51), in particular squeezed, in order to reduce or avoid an undesired flow of the sample introduced from the inlet chamber 2 into the main line 5 back into the direction of the inlet chamber 2. The return flow prevention channels 52.1-55.1 each intersect a channel 16.1-16-5 connecting a reservoir 7-11 to the main line 5, the respective return flow prevention channel 52.1-55.1 being deformed after loading of a respective container 52-55 by the emptying device 250 such that the respective channel 16.1-16.5 connecting a reservoir 7-11 to the main conduit 5 is at least temporarily closed, in particular squeezed, in order to reduce or avoid an undesirable reflux of the reagent in the direction of the respective reservoir 7-11.
Wie in Figur 8 ferner gezeigt, kreuzen die jeweiligen Rücklaufverhinderungskanäle 51.1-55.1 im Wesentlichen senkrecht die Hauptleitung 5 und die jeweiligen die Reservoire 7-11 mit der Hauptleitung 5 verbindenden Kanäle 16.1-16.5. Alternativ kann die Kreuzung aber in jedem beliebigen Winkel ausgeführt sein. Weiterhin ist es möglich, die Rücklaufverhinderungska- näle 51.1-55.1 streckenweise über und/oder unter der Hauptleitung 5 vorzugsweise parallel anzuordnen, um so eine größe- re Überlappungsstrecke und damit eine verbesserte Quetschwirkung zu erzielen. As further shown in FIG. 8, the respective backflow prevention channels 51.1-55.1 substantially perpendicularly intersect the main pipe 5 and the respective channels 16.1-16.5 connecting the reservoirs 7-11 to the main pipe 5. alternative However, the intersection can be executed at any angle. Furthermore, it is possible to arrange the return-prevention channels 51.1-55.1 preferably in sections over and / or under the main line 5, preferably in parallel, so as to achieve a larger overlapping distance and thus an improved squeezing effect.
Die Figuren 9A-9D zeigen verschiedene Darstellungen eines Abschnitts eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfin- dungsgemäßen Biochips 1 mit einer Rückflussverhinderungsmaß- nahme, wobei dieses Ausführungsbeispiel teilweise mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzel- heiten die gleichen Bezugs zeichen verwendet werden. FIGS. 9A-9D show various representations of a portion of an alternative embodiment of a biochip 1 according to the invention with a backflow prevention measure, this embodiment being partially identical to the embodiments described above, so that reference is made to the above description to avoid repetition the same reference characters are used for corresponding details.
Die Figuren 9A-9D zeigen das Reservoir 7, den das Reservoir 7 mit der Hauptleitung 5 verbindenden Kanal 16.1, und die Entleerungsvorrichtung 15. Die Entleerungsvorrichtung 15 wird in Pfeilrichtung über das Reservoir 7 und den das Reservoir 7 mit der Hauptleitung 5 verbindenden Kanal 16.1 gerollt, wobei dabei entstehenden Zustände den unterschiedlichen Figuren 9A- 9D entnommen werden können. Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Biochip 1 ein Rückflussverhinderungsmittel 61 um- fasst, das aus einem hochviskosen, chemisch neutralen Material ausgebildet und in dem Reservoir 7 angeordnet ist, durch Beaufschlagung mittels der Entleerungsvorrichtung 15 in den das Reservoir 7 mit der Hauptleitung 5 verbindenden KanalFIGS. 9A-9D show the reservoir 7, the channel 16.1 connecting the reservoir 7 to the main line 5, and the emptying device 15. The emptying device 15 is rolled in the direction of the arrow via the reservoir 7 and the channel 16.1 connecting the reservoir 7 to the main line 5 , wherein resulting states the different figures 9A-9D can be removed. A special feature of this embodiment is that the biochip 1 comprises a backflow prevention means 61, which is formed of a highly viscous, chemically neutral material and disposed in the reservoir 7, by applying by means of the emptying device 15 into which the reservoir 7 with the main line. 5 connecting channel
16.1 drückbar ist, und das vorgesehen ist, um nach der Beaufschlagung durch die Entleerungsvorrichtung 15 im Wesentlichen in dem das Reservoir 7 mit der Hauptleitung 5 verbindenden Kanal 16.1 zu verbleiben, wodurch ein unerwünschter Rückfluss des Reagenz in Richtung des Reservoirs 7 reduziert oder vermieden wird. Auf ähnlich Weise kann die Einlasskammer 5 mit einem Rückflussverhinderungsmittel 61 versehen werden, das durch Beaufschlagung mittels der Entleerungsvorrichtung 15 in die Hauptleitung 5 drückbar ist, und das vorgesehen ist, um nach der Beaufschlagung durch die Entleerungsvorrichtung 15 im Wesentlichen in der Hauptleitung 5 zu verbleiben, wodurch ein unerwünschter Rückfluss der Probe in Richtung der Einlasskammer 5 reduziert oder vermieden wird. 16.1 can be pressed, and which is provided to remain after being acted upon by the emptying device 15 substantially in the channel connecting the reservoir 7 to the main line 5 16.1, whereby an undesirable reflux of the reagent in the direction of the reservoir 7 is reduced or avoided. Similarly, the inlet chamber 5 may be provided with a backflow prevention means 61 which can be pressed into the main pipe 5 by the discharge device 15 and which is provided to remain substantially in the main pipe 5 after being subjected to the discharge device 15, whereby an undesired backflow of the sample in the direction of the inlet chamber 5 is reduced or avoided.
Die Figuren 10A-10C zeigen verschiedene Querschnittsansichten eines Abschnitts eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips 1 mit einer Verdickungen 71 aufweisenden Folie 70, wobei dieses Ausführungsbeispiel teil- weise mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten die gleichen Bezugszeichen verwendet werden . FIGS. 10A-10C show various cross-sectional views of a portion of an alternative embodiment of a biochip 1 according to the invention with a foil 70 having a thickening 71, this embodiment partially coinciding with the exemplary embodiments described above, so that reference is made to the above description to avoid repetition , wherein the same reference numerals are used for corresponding details.
Die Figuren 10A-10C zeigen ein durch eine Kammer 7 ausgebildetes Reservoir, ein als Kammer 8 ausgebildetes Reservoir, die die Kammern 7 und 8 mit der Hauptleitung 5 verbindenden Kanäle 16.1-16.2, die Entleerungsvorrichtung 15 und die als Folie bzw. Membran ausgebildete Fläche 100, die die Einlasskammer 5 und die durch Kammern ausgebildeten Reservoire des Biochips 1 (wovon nur die Kammern 7 und 8 in den Figuren 10A- 10C zu sehen sind) begrenzt bzw. abdeckt. Die Entleerungsvorrichtung 15 wird in Pfeilrichtung bewegt, wobei dabei entste- henden Zustände den unterschiedlichen Figuren 10A-10C entnommen werden können. FIGS. 10A-10C show a reservoir formed by a chamber 7, a reservoir formed as a chamber 8, the channels 16.1-16.2 connecting the chambers 7 and 8 to the main conduit 5, the emptying device 15 and the surface 100 formed as a film or membrane which covers the inlet chamber 5 and the chambered reservoirs of the biochip 1 (of which only the chambers 7 and 8 are seen in Figures 10A-10C). The emptying device 15 is moved in the direction of the arrow, with it being possible to take the resulting states from the different FIGS. 10A-10C.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Biochip 1 eine auf dem Biochip 1 befestigte oder platzierbare, Verdickungen 71 aufweisende Folie bzw. Membran 70 umfasst. Die Verdickungen 71 sind ausgebildet und angeordnet, um in die Einlasskammer 5 und die Kammern 7-8 gedrückt zu werden. Die Verdickungen 71 ragen beidseitig der Folie 70 vor . A special feature of this embodiment is that the biochip 1 is attached to the biochip 1 or placeable, thickening 71 comprising film or membrane 70 comprises. The thickenings 71 are formed and arranged to be pressed into the inlet chamber 5 and the chambers 7-8. The thickenings 71 protrude on both sides of the film 70.
Wie aus den Figuren 10A-10C ersichtlich, kann zumindest ein Abschnitt der Verdickungen 71 (in den Figuren 10A-10C der untere Teil der Verdickungen 71) passgenau in die Kammern 7-8 gedrückt werden. Die Verdickungen 71 umfassen einen konvexen Teil, während die Kammern 7-8 einen entsprechend konkaven Teil umfassen. Die Verdickungen 71 können aus einem im Wesentlichen starren oder verformbaren (elastisch oder plastisch) Material ausgebildet werden. As can be seen in FIGS. 10A-10C, at least a portion of the thickenings 71 (the lower part of the thickened portions 71 in FIGS. 10A-10C) can be pressed into the chambers 7-8 with an exact fit. The thickenings 71 comprise a convex part, while the chambers 7-8 comprise a corresponding concave part. The thickenings 71 may be formed from a substantially rigid or deformable (elastic or plastic) material.
Die Figuren 11A-11B zeigen verschiedene Querschnittsansichten eines Abschnitts eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips 1 mit einer Rückflussverhinde- rungsmaßnahme , wobei dieses Ausführungsbeispiel teilweise mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten die gleichen Bezugszeichen verwendet werden . 11A-11B show various cross-sectional views of a portion of an alternative embodiment of a biochip 1 according to the invention with a backflow prevention measure, this embodiment being partially in accordance with the embodiments described above, so reference is made to the above description to avoid repetition, wherein for corresponding Details the same reference numerals are used.
Figur IIA zeigt ein durch ein Blister 7 ausgebildetes Reservoir vor Entleerung mittels der Entleerungsvorrichtung 15, während Figur IIB den Blister 7 nach Entleerung mittels der Entleerungsvorrichtung 15 zeigt. Ferner ist in den Figuren IIA und IIB der den Blister 7 mit der Hauptleitung 5 verbindende Kanal 16.1 zu sehen und die den Blister 7 begrenzende bzw. ausbildende Fläche 100, die als Folie bzw. Membran ausgebildet ist. Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Biochip 1 ein gitterförmiges , plastisch verformbares Rückflussverhinderungsmittel 31 umfasst, das über den FIG. 11A shows a reservoir formed by a blister 7 before emptying by means of the emptying device 15, while FIG. IIB shows the blister 7 after emptying by means of the emptying device 15. Further, in Figures IIA and IIB of the blister 7 to the main line 5 connecting channel 16.1 to see and the blister 7 bounding or forming surface 100, which is formed as a film or membrane. A peculiarity of this embodiment is that the biochip 1 comprises a lattice-shaped, plastically deformable backflow prevention means 31, which over the
Blistern (wovon in den Figuren 11A-11B nur der Blister 7 zu sehen ist) angeordnet ist und nach Beaufschlagung durch die Entleerungsvorrichtung 15 zusammen mit dem Blister 7 (bzw. der den Blister 7 begrenzenden Fläche 100) niedergedrückt bleibt, um einen unerwünschten Rückfluss des Reagenz in Richtung des jeweiligen Blisters zu reduzieren oder zu vermeiden. Blisters (of which in Figures 11A-11B only the blister 7 can be seen) is arranged and after being acted upon by the emptying device 15 together with the blister 7 (or the blister 7 delimiting surface 100) remains depressed to an undesirable reflux of To reduce or avoid reagent in the direction of the respective blister.
Auf ähnliche Weise ist das Rückflussverhinderungsmittel 31 über der Einlass kammer 2 angeordnet und bleibt nach Beaufschlagung durch die Entleerungsvorrichtung 15 zusammen mit der Einlasskammer 2 (bzw. der die Einlasskammer 2 begrenzen- den Fläche 100) niedergedrückt, um einen unerwünschten Rück- fluss der Probe in Richtung der Einlasskammer 2 zu reduzieren oder zu vermeiden. Similarly, the backflow prevention means 31 is disposed above the inlet chamber 2 and, after being acted upon by the emptying device 15 together with the inlet chamber 2 (or the inlet chamber 2 delimiting surface 100) depressed to an undesirable back flow of the sample in To reduce or avoid the direction of the inlet chamber 2.
Die Figuren 12A-12B zeigen Querschnittsansichten eines Ab- Schnitts eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips 1 und einer erfindungsgemäßen Entleerungsvorrichtung 150, wobei dieses Ausführungsbeispiel teilweise mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten die gleichen Bezugszeichen verwendet werden . 12A-12B show cross-sectional views of a portion of an alternative embodiment of a biochip 1 according to the invention and an emptying device 150 according to the invention, this embodiment being partially in accordance with the embodiments described above, so referred to in the foregoing description, for avoiding repetition, wherein corresponding details the same reference numerals are used.
Die Figuren 12A-12B zeigen drei durch Blister 7-9 ausgebilde- te Reservoire und die die Blister 7-9 mit dem Hauptkanal 5 verbindenden Kanäle 16.1-16.3. Figur 12A zeigt die drei FIGS. 12A-12B show three reservoirs formed by blisters 7-9 and the channels 16.1-16.3 connecting the blisters 7-9 to the main channel 5. Figure 12A shows the three
Blister 7-9 vor Entleerung mittels der Entleerungsvorrichtung 150, während die Figur 12B die Blister 7-8 nach der Entleerung mittels der Entleerungsvorrichtung 150 zeigt. Ferner zeigen die Figuren 12A-12B die die Blister des Biochips 1 begrenzende bzw. ausbildende Fläche 100, die als Folie bzw. Blister 7-9 before emptying by means of the emptying device 150, while the figure 12B shows the blister 7-8 after emptying by means of the emptying device 150. Further 12A-12B show the blister of the biochip 1 bounding or forming surface 100, which as a foil or
Membran ausgebildet ist. Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels ist die Entleerungsvorrichtung 150 zum Entleeren der Einlasskammer 2 und der Blister des Biochips 1. Die Entleerungsvorrichtung 150 umfasst sechs drehbare, parallel zueinander angeordnete Walzen 151, die durch ein umlaufendes Element 152 (z.B. ein Band, eine Kette, etc.) miteinander verbunden sind. Das umlaufende Element 152 bildet eine Lauffläche zur flächigen Beaufschlagung des Biochips 1, wodurch ermöglicht wird, dass das umlaufende Element 152 auf mehrere in Strömungsrichtung hintereinander angeordnete Reservoire des Biochips 1 (in den Figuren 12A und 12B die Kammern 7-9) wirken kann, um einen unerwünschten Rückfluss der Probe in Richtung der Einlasskammer 2 bzw. eines Reagenz in Richtung eines jeweiliges Reservoirs zu reduzieren oder zu vermeiden. Die Figur 13 zeigt eine Darstellung eines anderen alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips 1 und einer erfindungsgemäßen Entleerungsvorrichtung 250, wobei dieses Ausführungsbeispiel teilweise mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten die gleichen Bezugs zeichen verwendet werden. Membrane is formed. A special feature of this exemplary embodiment is the emptying device 150 for emptying the inlet chamber 2 and the blisters of the biochip 1. The emptying device 150 comprises six rotatable rollers 151 arranged parallel to one another, which are provided by a revolving element 152 (eg a belt, a chain, etc.). connected to each other. Circumferential element 152 forms a tread surface for biochip 1, thereby allowing peripheral element 152 to act on a plurality of reservoirs of biochip 1 (in FIGS. 12A and 12B, chambers 7-9) arranged one behind the other in the flow direction To reduce or avoid an undesirable backflow of the sample in the direction of the inlet chamber 2 and a reagent in the direction of a respective reservoir. FIG. 13 shows an illustration of another alternative exemplary embodiment of a biochip 1 according to the invention and an emptying device 250 according to the invention, this embodiment being partially identical to the exemplary embodiments described above, so that reference is made to the above description to avoid repetition, with the same being given for corresponding details Reference signs are used.
Insbesondere entspricht das in Figur 13 gezeigte Ausführungs- beispiel dem in Figur 8 gezeigten Ausführungsbeispiel, jedoch ohne die Behältnisse 51-55 und ohne die Rücklaufverhinde- rungskanäle 51.1-55.1. Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels ist die Entleerungsvorrichtung 250 zum Entleeren der Einlasskammer 2 und der Reservoire 7-11 des Biochips 1. Die Entleerungsvorrichtung 250 umfasst einen erhabenen Ring 81, der ausgebildet und angeordnet ist, um die Hauptleitung 5 abschnittsweise zu schließen, wenn die Entleerungsvorrichtung 250 über den Biochip 1 gerollt wird, wodurch ein unerwünschter Rückfluss der Probe in Richtung der Einlasskammer 2 bzw. ein unerwünschter Rückfluss eines Reagenz in Richtung eines jeweiligen Reser- voirs 7-11 reduziert oder vermieden wird. In particular, the exemplary embodiment shown in FIG. 13 corresponds to the embodiment shown in FIG. 8, but without the containers 51-55 and without the backflow prevention channels 51.1-55.1. A special feature of this embodiment is the emptying device 250 for emptying the inlet chamber 2 and the reservoirs 7-11 of the biochip 1. The emptying device 250 comprises a raised ring 81, which is designed and arranged to close the main line 5 in sections, when the emptying device 250 is rolled over the biochip 1, whereby an undesirable backflow of the sample in the direction of the inlet chamber 2 and an undesired backflow of a reagent in the direction of a respective Reservoirs 7-11 is reduced or avoided.
Die Figuren 14A-14C zeigen verschiedene Darstellungen eines Abschnitts eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips 1 mit einer Rückflussverhinderungs- maßnahme, wobei dieses Ausführungsbeispiel teilweise mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Figures 14A-14C show various representations of a portion of an alternative embodiment of a biochip 1 according to the invention with a backflow prevention measure, this embodiment is partially in accordance with the embodiments described above, so reference is made to avoid repetition of the above description, wherein for corresponding Details the same reference numerals are used.
Die Figuren 14A-14C zeigen das Reservoir 7, den das Reservoir 7 mit der Hauptleitung 5 verbindenden Kanal 16.1, und die Entleerungsvorrichtung 15. Die Entleerungsvorrichtung 15 wird in den Figuren 14A-14C von links nach rechts über das Reservoir 7 und den das Reservoir 7 mit der Hauptleitung 5 verbindenden Kanal 16.1 gerollt, wobei dabei entstehenden Zustände den unterschiedlichen Figuren 14A-14C entnommen werden können . Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass das Rückflussverhinderungsmittel als eigenmediumbetätig- tes (insbesondere proben- und/oder reagenzbetätigtes) Rückschlagventil 350 ausgebildet ist. Das Rückschlagventil 350 ist als Klappen- oder Flügelklappenrückschaltventil ausgebil- det und in dem Kanal 16.1 angeordnet. Das Rückschlagventil kann wie in den Figuren 14A-14C gezeigt zwei, oder aber nur eine Klappe- oder Flügelklappe umfassen. Wie ein Vergleich der Figuren 14A-14C zeigt, gelangt das Rückschlagventil 350 eigenmediumbetätigt in eine Öffnungsstellung, wenn das Reservoir 7 mittels der Entleerungsvorrichtung 15 zur Entleerung beaufschlagt wird, um das im Reservoir 7 befindliche Reagenz passieren zu lassen, während es eigenmediumbetät igt nach Entleerung des Reservoirs 7 in eine Schließstellung gelangt, um einen unerwünschten Rückfluss des Reagenz in Richtung des Reservoirs 7 zu reduzieren oder zu vermeiden. Das Rückschlagventil 350 kann auf identische Weise in weiteren Leitungen für die Probe und/oder für das Reagenz (z.B. die Hauptleitung 5 und weitere die Reservoire mit der Hauptleitung 5 verbindenden Kanäle) angeordnet sein. FIGS. 14A-14C show the reservoir 7, the channel 16.1 connecting the reservoir 7 to the main line 5, and the emptying device 15. The emptying device 15 is shown in FIGS. 14A-14C from left to right via the reservoir 7 and the reservoir 7 with the main line 5 connecting channel 16.1 rolled, wherein resulting states the different figures 14A-14C can be removed. A special feature of this exemplary embodiment is that the backflow prevention means is designed as a self-medium-actuated (in particular sample and / or reagent-operated) non-return valve 350. The check valve 350 is designed as a flap or wing flap return valve. det and arranged in the channel 16.1. The check valve may comprise two, as shown in Figures 14A-14C, or only a flap or wing flap. As a comparison of Figures 14A-14C shows, the check valve 350 passes self-medium actuated in an open position, when the reservoir 7 is acted upon by the emptying device 15 for emptying to let pass the reagent located in the reservoir 7, while Eigenmediumbetät igt after emptying of the Reservoirs 7 enters a closed position to reduce or avoid unwanted backflow of the reagent in the direction of the reservoir 7. The check valve 350 may be arranged in an identical manner in further lines for the sample and / or for the reagent (eg the main line 5 and further channels connecting the reservoirs to the main line 5).
Die Figur 15A zeigt eine Draufsicht und die Figuren 15B-15C einen Abschnitt eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Biochips 1, wobei dieses Ausführungsbeispiel teilweise mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Figure 15A shows a plan view and Figures 15B-15C a portion of an alternative embodiment of a biochip 1 according to the invention, this embodiment being partially in accordance with the embodiments described above, so reference is made to avoid repetition of the above description, wherein for corresponding details the same reference numerals are used.
Die Figuren 15A-15C zeigen ein Septum 3, einen Hauptkanal 5 und eine Injektionsnadel bzw. Injektionsspritze 4. Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die Einlasskammer 2 einen ersten Abschnitt 2.1 und einen nachgeschalten zweiten Abschnitt 2.2 umfasst, der mittels eines Verbindungskanals 2.3 mit dem ersten Abschnitt 2.1 verbunden ist. Die Höhe hl des ersten Abschnitts 2.1 ist größer als die Höhe h.2 des zweiten Abschnitts 2.2, wodurch die Probe mittels der Injektionsnadel 4 leicht in den ersten Abschnitt 2.1 injiziert werden kann. Wie ein Vergleich der Figuren 15A-15C zeigt, wird eine Probe mittels der Injektionsnadel 4 durch das Septum 3 in den ersten Abschnitt 2.1 so lange injiziert, bis der zweite Abschnitt 2.2 ausreichend gefüllt ist. Ist der zweite Abschnitt 2.2 ausreichend gefüllt, kann die Injektionsnadel 4 aus dem Septum 3 gezogen werden, das sich daraufhin automatisch schließt . Figures 15A-15C show a septum 3, a main channel 5 and an injection needle or injection syringe 4. A special feature of this embodiment is that the inlet chamber 2 comprises a first section 2.1 and a downstream second section 2.2, which by means of a connecting channel 2.3 with connected to the first section 2.1. The height hl of the first section 2.1 is larger as the height h.2 of the second section 2.2, whereby the sample can be easily injected into the first section 2.1 by means of the injection needle 4. As a comparison of Figures 15A-15C shows, a sample is injected by means of the injection needle 4 through the septum 3 in the first section 2.1 until the second section 2.2 is sufficiently filled. If the second section 2.2 is sufficiently filled, the injection needle 4 can be pulled out of the septum 3, which then automatically closes.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen be¬ vorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere sind die Gegenstän¬ de der Unteransprüche auch unabhängig von den Merkmalen der vorangegangenen und in Bezug genommenen Ansprüchen realisier- bar. The invention is not limited to the above-described be ¬ preferred embodiments. Rather, a variety of variants and modifications is possible, which also make use of the inventive idea and therefore fall within the scope. In particular, the de Gegenstän ¬ the subclaims independently of the features of the preceding and the referenced claims realizable bar.
Biochip biochip
Einlasskammer inlet chamber
Abschnitte der Einlasskammer  Portions of the inlet chamber
Verbindungskanal  connecting channel
Septum  septum
Injektionsspritze  syringe
Hauptleitung  main
Rea kt ions kämmer  Reaction kämmer
Reservoire  reservoirs
Abfallkammer  waste chamber
EntleerungsVorrichtung  drain
Ausdrückwalzen squeeze rollers
Kanal channel
Nocken  cam
Untersuchungsgerät  Monitoring equipment
Strichcodeleser  Bar code reader
Strichcode  barcode
Steuereinheit  control unit
Programmspeicher  program memory
Vortrieb  jacking
Sensor  sensor
Anzeigeeinheit  display unit
Rückfluss-Reduzier- /Verhinderungsmittel Festmachstruktur  Reflux Reducing / Preventive Mooring Structure
Festmachstruktur Mooring structure
Fluidbehältnis fluid container
Rückfluss-Reduzier- /Verhinderungskanal Rückfluss-Reduzier- /Verhinderungsmittel Folie/Membran Backflow Reduction / Prevention Channel Backflow Reducing / Preventing Agent Foil / Membrane
Verdickungen thickening
Ring ring
Ent leerungsvorriehtung  Discharge device
drehbare Walzen rotatable rollers
umlaufendes Element revolving element
Entleerungsvorriehtung Entleerungsvorriehtung
Rückfluss-Reduzier-/Verhinderungsmittel  Reflux reducing / preventing means

Claims

ANSPRÜCHE 1. Biochip (1) zur Untersuchung einer Probe, gekennzeichnet durch mehrere Reservoire (7-13) für verschiedene Reagenzien zur Untersuchung der Probe mit verschiedenen Nachweisreaktionen, indem die Probe mit den verschiedenen Reagenzien in Kontakt gebracht wird.  CLAIMS 1. Biochip (1) for assaying a sample characterized by several reservoirs (7-13) for different reagents for assaying the sample with different detection reactions by contacting the sample with the different reagents.
2. Biochip (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Reservoire (7-13) für die Reagenzien Blister sind, wobei die Reagenzien aus den Blistern herausgedrückt werden können, um den Kontakt mit der Probe her- zustellen und mit der Probe zu reagieren, und/oder b) dass die Blister von der Oberfläche des Biochips (1) hervorstehen, und/oder 2. biochip (1) according to claim 1, characterized in that a) that the reservoirs (7-13) for the reagents are blisters, wherein the reagents can be pushed out of the blisters to make the contact with the sample and with the sample to react, and / or b) that the blisters from the surface of the biochip (1) protrude, and / or
c) dass die Blister eine nachgiebige Abdeckung aufweisen, um das Herausdrücken der Reagenzien zu erleichtern, und/oder c) that the blisters have a compliant cover to facilitate squeezing out of the reagents, and / or
d) dass die Abdeckung der Blister durchsichtig ist, um den d) that the cover of the blister is transparent to the
Füllungs zustand des Biochips (1) mit einer Sichtprobe erkennen zu können.  To be able to recognize the filling state of the biochip (1) with a visual sample.
3. Biochip (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Reservoire (7-13) für die Reagenzien Kammern sind, die in die Oberfläche des Biochips (1) eingelassen sind, und/oder 3. biochip (1) according to claim 1, characterized in that a) that the reservoirs (7-13) for the reagents are chambers, which are embedded in the surface of the biochip (1), and / or
b) dass die Kammern an ihrer Oberseite mit einer eindrück- baren Abdeckung verschlossen sind, und/oder b) that the chambers are closed at the top with a depressible cover, and / or
c) dass die Abdeckung der Kammern mit der Oberfläche des c) that the cover of the chambers with the surface of the
Biochips (1) bündig abschließt. Biochips (1) flush.
4. Biochip (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet:, a) dass der Biochip (1) aus einem nachgiebigen Material besteht, so dass die Reagenzien aus den Kammern des Biochips (1) heraus gedrückt werden können, indem der gesamte Biochip (1) zusammengedrückt wird, oder 4. biochip (1) according to claim 3, characterized in that: a) that the biochip (1) consists of a resilient material, so that the reagents from the chambers of the biochip (1) can be pressed out by the entire biochip ( 1) is compressed, or
b) dass der Biochip (1) aus einem starren Material besteht, so dass die Reagenzien aus den Kammern des Biochips (1) herausgedrückt werden können, indem ein Nocken (17) in eine der Kammern hinein gedrückt wird und dabei das darin befindliche Reagenz verdrängt. b) that the biochip (1) consists of a rigid material, so that the reagents can be pushed out of the chambers of the biochip (1) by a cam (17) is pressed into one of the chambers, thereby displacing the reagent therein ,
5. Biochip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch 5. biochip (1) according to any one of the preceding claims, characterized by
a) eine Reaktionskammer (6) zum Ausführen der Nachweisre- aktionen in der Reaktionskammer (6), wobei die Reservoire (7-13) für die Reagenzien in die Reaktionskammer (6) münden, um die Reagenzien in die Reaktionskammer (6) einzuleiten, und/oder a) a reaction chamber (6) for carrying out the detection reactions in the reaction chamber (6), wherein the reservoirs (7-13) for the reagents open into the reaction chamber (6) in order to introduce the reagents into the reaction chamber (6), and or
b) eine Hauptleitung (5), die in die Reaktionskammer (6) mündet, wobei die Reservoire (7-13) für die Reagenzien entlang der Hauptleitung (5) hintereinander in die Hauptleitung (5) und von dort in die Reaktionskammer (6) münden, und/oder b) a main line (5), which opens into the reaction chamber (6), wherein the reservoirs (7-13) for the reagents along the main line (5) in succession in the main line (5) and from there into the reaction chamber (6) lead, and / or
c) eine Einlasskammer (2), in welche die Probe eingeleitet werden kann, wobei die Hauptleitung (5) von der Einlasskammer (2) ausgeht, und/oder c) an inlet chamber (2) into which the sample can be introduced, the main line (5) starting from the inlet chamber (2), and / or
d) ein Septum (3), durch das die Probe mittels einer Injektionsnadel in die Einlasskammer (2) eingespritzt werden kann, und/oder d) a septum (3) through which the sample can be injected into the inlet chamber (2) by means of an injection needle, and / or
e) eine Abfallkammer (14) zur Aufnahme der Probe und/oder der Reagenzien nach der Nachweisreaktion in der Reaktionskammer (6), wobei die Abfallkammer (14) stromabwärts hinter der Reaktionskammer (6) angeordnet ist. e) a waste chamber (14) for receiving the sample and / or the reagents after the detection reaction in the reaction chamber (6), wherein the waste chamber (14) downstream of the reaction chamber (6) is arranged.
6. Biochip (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlasskammer (2) einen ersten Abschnitt (2.1) und einen stromabwärts hinter dem ersten Abschnitt (2.1) angeordneten zweiten Abschnitt (2.2) umfasst, die mittels eines Ver- bindungskanals (2.3) miteinander verbunden sind, wobei die6. biochip (1) according to claim 5, characterized in that the inlet chamber (2) comprises a first portion (2.1) and a downstream behind the first portion (2.1) arranged second portion (2.2), which by means of a connection channel ( 2.3) are interconnected, wherein the
Höhe (hl) des ersten Abschnitts (2.1) größer ist als die Höhe (h2) des zweiten Abschnitts (2.2), wodurch ein Injizieren der Probe in den ersten Abschnitt (2.1) erleichtert wird. Height (hl) of the first section (2.1) is greater than the height (h2) of the second section (2.2), whereby an injection of the sample into the first section (2.1) is facilitated.
7. Biochip (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlasskammer (2) , die Reservoire (7-13) für die Reagenzien und die Reaktionskammer (6) entlang dem Biochip (1) hintereinander angeordnet sind, so dass eine Entleerungsvorrichtung beim Bewegen über den Biochip (1) nach- einander den Inhalt der Einlasskammer (2) und der verschiedenen Reservoire (7-13) für die Reagenzien in die Reaktionskammer (6) ausdrückt. 7. biochip (1) according to claim 5 or 6, characterized in that the inlet chamber (2), the reservoirs (7-13) for the reagents and the reaction chamber (6) along the biochip (1) are arranged one behind the other, so that an emptying device when moving over the biochip (1) successively expresses the contents of the inlet chamber (2) and the various reservoirs (7-13) for the reagents in the reaction chamber (6).
8. Biochip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 8. biochip (1) according to any one of the preceding claims, characterized
a) dass der Biochip (1) eine Identifikationsmarkierung a) that the biochip (1) an identification mark
(20) aufweist zur Identifikation des Biochips (1) oder des Typs des Biochips (1), insbesondere einen Strichcode, einen Semacode oder einen RFID-Transponder ,  (20) for identifying the biochip (1) or the type of biochip (1), in particular a bar code, a semacode or an RFID transponder,
und/oder  and or
b) dass der Biochip (1) flach ist, und/oder b) that the biochip (1) is flat, and / or
c) dass Biochip (1) ein Wegwerfartikel ist, der nur einmal benutzt werden kann, und/oder c) that biochip (1) is a disposable article that can be used only once, and / or
d) dass Biochip (1) bis auf einen Einlass, insbesondere in Form des Septums (3), fluidisch geschlossen ist und keine sonstigen Einlässe oder Auslässe aufweist. d) that biochip (1) except for an inlet, in particular in the form of the septum (3), is fluidically closed and has no other inlets or outlets.
9. Biochip (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlasskammer (2) und/oder zumindest ein Reservoir (7-13) nach Entleerung mittels einer Entleerungsvorrichtung niedergedrückt bleibt, um einen unerwünschten Rückfluss der Probe und/oder zumindest eines Rea- genz zu reduzieren oder zu vermeiden. 9. biochip (1) according to any one of claims 5 to 8, characterized in that the inlet chamber (2) and / or at least one reservoir (7-13) remains depressed after emptying by means of an emptying device, in order to reduce or avoid an undesired backflow of the sample and / or at least one reagent.
10. Biochip (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, 10. biochip (1) according to any one of claims 5 to 9,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Einlasskämmer (2) characterized in that in the inlet chamber (2)
und/oder zumindest einem Reservoir (7-13) innenliegend eine Festmachstruktur (41) vorgesehen ist und an einer gegenüber¬ liegenden Oberfläche des Biochips (1) eine entsprechende Festmachstruktur (42) vorgesehen ist, die derart ausgebildet und miteinander in Verbindung bringbar sind, dass die Ein¬ lasskammer (2) und/oder das zumindest eine Reservoir (7-13) nach Entleerung mittels einer Entleerungsvorrichtung niedergedrückt bleibt, um einen unerwünschten Rückfluss der Probe und/oder zumindest eines Reagenz zu reduzieren oder zu vermeiden . and / or at least one reservoir (7-13) is provided internally a mooring structure (41) and on a gegenüber¬ lying surface of the biochip (1) a corresponding mooring structure (42) is provided, which are formed and connectable with each other, that the a ¬ let chamber (2) and / or the at least one reservoir (7-13) remains pressed down after emptying by means of an emptying device in order to reduce an undesired backflow of the sample and / or at least one reagent or avoid.
11. Biochip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Biochip (1) zumindest ein mit einem Fluid gefülltes Behältnis ( 51-55 ) umfasst, wobei das Fluid in zumindest einen Rückfluss-Reduzier- /Verhinderungskanal (51.1-55.1) drückbar ist, der auf eine Leitung für die Probe und/oder für zumindest ein Reagenz wirken kann, wobei mittels Beaufschlagung des Behältnisses (51- 55) der Rückfluss-Reduzier-/Verhinderungskanal (51.1-55.1) so verformbar ist, dass die Leitung für die Probe und/oder für zumindest ein Reagenz geschlossen wird, um einen unerwünsch- ten Rückfluss der Probe und/oder zumindest eines Reagenz zu reduzieren oder zu vermeiden. 11. biochip (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the biochip (1) comprises at least one container (51-55) filled with a fluid, wherein the fluid in at least one reflux reducing / preventing channel (51.1- 55.1) can be pressed, which can act on a line for the sample and / or for at least one reagent, by means of loading the container (51-55), the reflux reducing / preventing channel (51.1-55.1) is deformable so that the Closed line for the sample and / or for at least one reagent to reduce or avoid unwanted backflow of the sample and / or at least one reagent.
12. Biochip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Biochip (1) eine Verdickungen (71) aufweisende Folie (70) umfasst, wobei die Verdickungen (71) ausgebildet und angeordnet sind, um in die Einlasskammer (2) und/oder zumindest ein Reservoir (7-13) gedrückt zu werden. 12. biochip (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the biochip (1) comprises a film (70) having thickened portions (71), wherein the thickenings (71) are formed and arranged to enter into the inlet chamber (2) and / or at least one reservoir (7-13). to be pressed.
13. Biochip (1) nach Anspruch 12, 13. biochip (1) according to claim 12,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
a) die Verdickungen (71) einseitig oder beidseitig der Fo- ' lie (70) vorragen, und/oder a) the thickenings (71) project on one or both sides of the foil (70), and / or
b) ein Abschnitt der Verdickungen (71) passgenau in die b) a portion of the thickenings (71) fit into the
Einlasskammer (2) und/oder zumindest ein Reservoir (7- 13) einführbar ist.  Inlet chamber (2) and / or at least one reservoir (7- 13) is insertable.
14. Biochip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Biochip (1) zumindest ein Rückfluss-Reduzier-/Verhinderungsmittel (31) umfasst, das nach Beaufschlagung mittels einer Entleerungsvorrichtung niedergedrückt bleibt, um einen unerwünschten Rückfluss der Pro- be und/oder zumindest eines Reagenz zu reduzieren oder zu vermeiden . 14. biochip (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the biochip (1) comprises at least one reflux reducing / preventing means (31) which remains depressed after exposure by means of an emptying device in order to prevent undesired reflux of the pro- be and / or at least reduce or avoid a reagent.
15. Biochip (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückfluss-Reduzier-/Verhinderungsmittel (31) a) plastisch verformbar ist, und/oder 15. biochip (1) according to claim 14, characterized in that the reflux reducing / preventing means (31) a) is plastically deformable, and / or
b) ein Metall- oder Kunststoffgitter umfasst. b) comprises a metal or plastic grid.
16. Biochip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Biochip (1) zumindest ein viskoses Rückfluss-Reduzier-/Verhinderungsmittel (61) umfasst, 16. biochip (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the biochip (1) comprises at least one viscous reflux reducing / preventing means (61),
a) das in der Einlasskammer (2) und/oder zumindest einem Reservoir (7-13) angeordnet ist, b) durch Beaufschlagung mittels einer Entleerungsvorrichtung in eine Leitung für die Probe und/oder für zumindest ein Reagenz drückbar ist, und a) which is arranged in the inlet chamber (2) and / or at least one reservoir (7-13), b) can be pressed by applying an emptying device in a line for the sample and / or for at least one reagent, and
c) vorgesehen ist, um nach der Beaufschlagung mittels der Entleerungsvorrichtung im Wesentlichen in der Leitung für die Probe und/oder für zumindest ein Reagenz zu verbleiben, wodurch ein unerwünschter Rückfluss der Probe und/oder zumindest eines Reagenz reduziert oder vermieden wird. c) is provided to remain after the application by means of the emptying device substantially in the line for the sample and / or for at least one reagent, whereby an undesirable backflow of the sample and / or at least one reagent is reduced or avoided.
17. Biochip (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, 17. biochip (1) according to any one of claims 11 to 16,
dadurch gekennzeichnet:, dass characterized in that:
a) die Leitung für die Probe und/oder für zumindest ein Reagenz die Hauptleitung (5) umfasst, und/oder a) the line for the sample and / or for at least one reagent comprises the main line (5), and / or
b) die Leitung für die Probe und/oder für zumindest ein b) the lead for the sample and / or for at least one
Reagenz zumindest einen ein Reservoir (7-13) mit der Hauptleitung (5) verbindenden Kanal (16.1-16.7) umfasst.  Reagent comprises at least one a reservoir (7-13) with the main line (5) connecting channel (16.1-16.7).
18. Biochip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückfluss-Reduzier/Verhinderungsmittel (350) zumindest eines von Folgenden ist: A biochip according to any one of the preceding claims, characterized in that the reflux reducing / preventing means (350) is at least one of the following:
a) ein eigenmediumbetätigtes Ventil, a) a self-medium actuated valve,
b) ein Rückschlagventil, b) a check valve,
c) ein flügelklappenartiges Ventil. c) a wing flap-like valve.
19. Biochip (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückfluss-Reduzier- /Verhinderungsmittel (350) proben- und/oder reagenzbetätigt The biochip (1) according to claim 18, characterized in that the reflux reducing / preventing means (350) is sample and / or reagent operated
a) in eine Öffnungsstellung gelangt, um die Probe und/oder zumindest ein Reagenz passieren zu lassen, und/oder b) in eine Schließstellung gelangt, um einen unerwünschten Rückfluss der Probe und/oder zumindest eines Reagenz zu reduzieren oder zu vermeiden. a) enters an open position to allow the sample and / or at least one reagent to pass, and / or b) enters a closed position to reduce or avoid unwanted backflow of the sample and / or at least one reagent.
20. Biochip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückfluss-Reduzier-/Verhin- derungsmittel gemäß zumindest einem von Folgenden angeordnet ist : 20. biochip (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the reflux reducing / preventing means is arranged according to at least one of the following:
a) in oder über der Einlasskammer (2), a) in or above the inlet chamber (2),
b) in oder über zumindest einem Reservoir (7-13) , b) in or via at least one reservoir (7-13),
c) in oder an einer Leitung für die Probe und/oder für zumindest ein Reagenz. c) in or on a conduit for the sample and / or for at least one reagent.
21. Untersuchungsgerät (18) zur Untersuchung einer Probe, gekennzeichnet durch eine Aufnahme für den Biochip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 21. Examination device (18) for examining a sample, characterized by a receptacle for the biochip (1) according to one of the preceding claims.
22. Untersuchungsgerät (18) nach Anspruch 21, 22. examination device (18) according to claim 21,
dadurch gekennzeichnet characterized
a) dass das Untersuchungsgerät (18) zum Entleeren der einzelnen Reservoire (7-13) in dem Biochip (1) eine Entleerungsvorrichtung (15.1-15.3, 23, 150, 250) aufweist, und/oder a) that the examination device (18) for emptying the individual reservoirs (7-13) in the biochip (1) has an emptying device (15.1-15.3, 23, 150, 250), and / or
b) dass die Entleerungsvorrichtung (15.1-15.3, 23, 150, b) that the emptying device (15.1-15.3, 23, 150,
250) zumindest eine drehbare Ausdrückwalze (15.1-15.3, 150, 250) aufweist zum Herausdrücken der Reagenzien aus den Reservoiren (7-13) des Biochips (1), wenn die Ausdrückwalze (15.1-15.3, 150, 250) die Reservoire (7-13) überrollt, und/oder  250) has at least one rotatable ejection roller (15.1-15.3, 150, 250) for pushing out the reagents from the reservoirs (7-13) of the biochip (1) when the ejection roller (15.1-15.3, 150, 250) has the reservoirs (7 -13) rolls over, and / or
c) dass die Ausdrückwalze (15.1-15.3) in ihrer Mantelfläche Aussparungen aufweist, um erhabene Reservoire beim Überrollen aussparen zu können, und/oder c) that the ejection roller (15.1-15.3) has recesses in its lateral surface in order to be able to avoid raised reservoirs when rolling over, and / or
d) dass das Untersuchungsgerät (18) eine Vorschubeinrichtung (23) zum Abrollen der Ausdrückwalze (15.1-15.3, 150, 250) über den Biochip (1) umfasst, und/oder e) dass die Ausdrückwalze (15.1-15.3) eine glatte Abrollfläche ohne Erhebungen aufweist, oder f) dass die Ausdrückwalze (15.1-15.3) in ihrer Abrollfläche mindestens einen Nocken (17) aufweist, der beim Ü- berrollen einer Kammer in die Kammer eindringt und das in der Kammer befindliche Reagenz aus der Kammer heraus drückt . d) that the examination device (18) comprises a feed device (23) for unrolling the ejection roller (15.1-15.3, 150, 250) via the biochip (1), and / or e) that the ejection roller (15.1-15.3) has a smooth rolling surface without surveys, or f) that the ejector roller (15.1-15.3) has in its rolling surface at least one cam (17) which penetrates into the chamber when Ü overrunning a chamber and presses the reagent located in the chamber out of the chamber.
23. Untersuchungsgerät nach Anspruch 22, 23. examination device according to claim 22,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
a) dass die Entleerungsvorrichtung mehrere Ausdrückwalzen a) that the emptying device several Ausdrückwalzen
(15.1-15.3) mit unterschiedlichen Anordnungen von Ausdrücknocken aufweist, oder  (15.1-15.3) with different arrangements of Ausdrücknocken, or
b) dass die Ausdrückwalze eine verstellbare Anordnung von Ausdrücknocken aufweist. b) that the ejection roller has an adjustable arrangement of Ausdrücknocken.
24. Untersuchungsgerät (18) nach einem der Ansprüche 21 bis 23 , gekennzeichnet durch 24. examination device (18) according to any one of claims 21 to 23, characterized by
a) einen Markierungsleser (19) zum Erfassen der Identifikationsmarkierung (20) des Biochips (1), und/oder b) einen Sensor (24) zur Erfassung der Nachweisreaktionen in dem Biochip (1), insbesondere zur Immunfluoreszenzanalyse, und/oder a) a marker reader (19) for detecting the identification mark (20) of the biochip (1), and / or b) a sensor (24) for detecting the detection reactions in the biochip (1), in particular for immunofluorescence analysis, and / or
c) eine Anzeigeeinheit (25) zum Anzeigen eines Untersuchungsergebnisses, und/oder c) a display unit (25) for displaying an examination result, and / or
d) eine Steuereinheit (21) , die den Betrieb des Untersuchungsgeräts (18) steuert, und/oder d) a control unit (21) which controls the operation of the examination device (18), and / or
e) einen Programmspeicher (22) , das mindestens ein Steuerprogramm für die Steuereinheit (21) enthält. e) a program memory (22) containing at least one control program for the control unit (21).
25. Untersuchungsgerät (18) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (21) mindestens eine der folgenden Funktionen ausführt: 25. Examination device (18) according to claim 24, characterized in that the control unit (21) performs at least one of the following functions:
a) Auswahl eines der in dem Programmspeicher (22) gespeicherten Steuerprogramme entsprechend der von dem Mar- kierungsleser (19) erfassten Identifikationsmarkierung (20) des Biochips (1) , a) selecting one of the control programs stored in the program memory (22) in accordance with the control program cation reader (19) detected identification mark (20) of the biochip (1),
b) Ansteuerung der Entleerungsvorrichtung (15.1-15.3, 23) entsprechend dem ausgewählten Steuerprogramm, b) control of the emptying device (15.1-15.3, 23) according to the selected control program,
c) Variable Einstellung des Vortriebs der Ausdrückwalze c) Variable adjustment of the propulsion of the ejection roller
(15.1-15.3) .  (15.1-15.3).
26. Untersuchungsgerät (18) nach einem der Ansprüche 21 bis26. examination device (18) according to any one of claims 21 to
25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausdrückwalze (250) ei- nen erhabenen Ring (81) umfasst, der ausgebildet und angeordnet ist, um die Hauptleitung (5) so zu schließen, dass ein unerwünschter Rückfluss der Probe und/oder zumindest eines Reagenz reduziert oder vermieden wird. 25, characterized in that an ejection roller (250) comprises a raised ring (81) formed and arranged to close the main conduit (5) so as to reduce unwanted backflow of the sample and / or at least one reagent or avoided.
27. Untersuchungsgerät (18) nach einem der Ansprüche 21 bis27. examination device (18) according to any one of claims 21 to
26, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entleerungsvorrichtung (150) ein umlaufendes Element (152) umfasst, das zumindest zwei drehbare Walzen (151) miteinander verbindet und 26, characterized in that an emptying device (150) comprises a peripheral element (152) which connects at least two rotatable rollers (151) and
a) das vorgesehen ist, um den Biochip (1) flächig zu beaufschlagen, und/oder a) which is provided to apply the biochip (1) area, and / or
b) das vorgesehen ist, um auf eine entleerte Einlasskammer (2) und/oder zumindest ein entleertes Reservoir (7-13) weiter so zu wirken, dass ein unerwünschter Rückfluss der Probe und/oder zumindest eines Reagenz reduziert oder vermieden wird. b) which is provided to further act on a deflated inlet chamber (2) and / or at least one empty reservoir (7-13) so that an undesired backflow of the sample and / or at least one reagent is reduced or avoided.
28. Betriebsverfahren für einen Biochip (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, mit den folgenden Schritten: 28. A method of operating a biochip (1) according to any one of claims 1 to 20, comprising the steps of:
a) Einleiten der Probe in den Biochip (1), a) introducing the sample into the biochip (1),
b) Zusammenführen der Probe mit den verschiedenen Reagenzien in den Reservoiren (7-13). b) Merging the sample with the various reagents in the reservoirs (7-13).
29. Betriebsverfahren nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Einspritzen der Probe mittels einer Injektionsnadel durch das Septum (3) in die Einlasskammer (2), 29. Operating method according to claim 28, characterized by the following steps: a) injecting the sample by means of an injection needle through the septum (3) into the inlet chamber (2),
b) Weiterleiten der Probe aus der Einlasskammer (2) in die b) passing the sample from the inlet chamber (2) into the
Reaktionskammer (6),  Reaction chamber (6),
c) Entleeren der Reservoire (7-13) mit den Reagenzien in die Reaktionskammer (6), damit die einzelnen Reagenzien mit der Probe reagieren, wobei die Reservoire (7-13) nacheinander entleert werden. c) emptying the reservoirs (7-13) with the reagents into the reaction chamber (6) so that the individual reagents react with the sample, whereby the reservoirs (7-13) are emptied successively.
30. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 29, dadurch gekennzeichnet: , 30. Operating method according to one of claims 28 to 29, characterized:
a) dass derselbe Biochip (1) nacheinander mehrfach verwendet wird, und a) that the same biochip (1) is used repeatedly in succession, and
b) dass bei jeder der aufeinander folgenden Verwendungen des Biochips (1) eine bestimmte Auswahl der Reagenzien aus den zugehörigen Reservoiren entsprechend einem bestimmten Protokoll entleert wird. b) that in each of the successive uses of the biochip (1) a certain selection of the reagents from the associated reservoirs is emptied according to a particular protocol.
31. Verwendung des Biochips (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 20 zur Untersuchung einer Probe. 31. Use of the biochip (1) according to any one of claims 1 to 20 for the examination of a sample.
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