WO2011117414A2 - Device for carrying out pcr, method for producing a device for carrying out pcr and pcr method - Google Patents

Device for carrying out pcr, method for producing a device for carrying out pcr and pcr method Download PDF

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WO2011117414A2
WO2011117414A2 PCT/EP2011/054672 EP2011054672W WO2011117414A2 WO 2011117414 A2 WO2011117414 A2 WO 2011117414A2 EP 2011054672 W EP2011054672 W EP 2011054672W WO 2011117414 A2 WO2011117414 A2 WO 2011117414A2
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sample
receiving
insert
temperature
receiving opening
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PCT/EP2011/054672
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Joachim Nurnus
Axel Schubert
Fritz Volkert
Daniel Hoeferlin
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Micropelt Gmbh
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Publication date
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • B01L7/52Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14Process control and prevention of errors
    • B01L2200/143Quality control, feedback systems
    • B01L2200/147Employing temperature sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/12Specific details about materials
    • B01L2300/123Flexible; Elastomeric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/18Means for temperature control
    • B01L2300/1805Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks
    • B01L2300/1822Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks using Peltier elements

Definitions

  • the invention relates to devices for carrying out the PCR according to claims 1 to 3, a method for producing a device for carrying out the PCR according to claim 1 1 and PCR method according to claims 16 and 20.
  • PCR devices ie the polymerase chain reaction for amplifying DNA material (polymerase chain reaction)
  • Known PCR devices have in particular a heating unit (thermocycler) for the cyclic temperature control of the DNA material to be amplified.
  • the problem underlying the invention is to provide a device which is as simple to produce as possible and a method by which multiple DNA samples can be duplicated and / or analyzed simultaneously and individually in the most efficient manner possible can be.
  • the simplest possible method for producing a device for carrying out the PCR should be specified.
  • sample receptacle for receiving sample containers, the sample receptacle having a plurality of receiving openings, in each of which a sample container or an insert for receiving a sample container can be arranged;
  • each receiving opening being associated with at least one of the Peltier elements, so that the sample vessels or inserts (that is to say the DNA samples arranged in the sample vessels) arranged in the receiving openings can be tempered individually;
  • each of the receiving openings being associated with at least one of the temperature sensors
  • each of the receiving openings is associated with at least one remindstellkrafter Wegungsstoff which cooperates with the receiving opening associated temperature sensor (in particular biased) that it the temperature sensor in thermal contact with a arranged in the receiving opening sample vessel or with an insert for Holding a sample vessel, wherein
  • At least one of the restoring force generating means has an elastic element on which the temperature sensor is arranged, wherein the elastic element projects beyond an edge of the receiving opening or protrudes into the receiving opening, so that it is bent after arranging a sample vessel or an insert in the associated receiving opening and the temperature sensor is biased in this manner against the sample vessel or the insert.
  • the elastic element is arranged with a first portion on the sample holder and protrudes with a second portion, where one of the temperature sensors, so into the receiving opening, that the second portion during insertion of a sample vessel or an insert for Recording a sample container bent into the receiving opening and against the Sample vessel or the insert is biased so that the temperature sensor comes to a side wall of the sample vessel or the insert to the plant.
  • the first portion of the elastic element is fixed to a side wall of a receiving opening, while the second portion projects projecting from the side wall into the receiving opening.
  • the elastic element with the first section is arranged (in particular fixed) on an upper side of the sample receptacle and protrudes before arranging a sample vessel or an insert for receiving a sample vessel in the receiving opening with the second section on which the Temperature sensor is arranged, over an edge of the receiving opening, which extends in the top of the sample holder, addition, wherein the second portion when inserting a sample vessel (or the insert) bent into the receiving opening and biased against the sample vessel (or against the insert) is so that the temperature sensor on a side wall of the sample vessel (or the insert) comes to rest.
  • the temperature sensor is arranged on one side of the elastic element, which points away from the receiving opening before insertion of the sample vessel (or the insert).
  • the "top side” of the sample holder is one side of the (eg plate-like) sample holder, via which the sample container (or the insert) is introduced into the receiving opening, and which faces away from the Peltier element associated with the receiving opening, as already explained above ,
  • the Peltier element can also be pressed via the restoring force generating means against a side wall of a sample vessel inserted in the receiving opening or an insert for receiving a sample vessel.
  • the Peltier element is fixed together with the temperature sensor to the restoring force generating means.
  • the restoring force generating means are each in the form of an elastic element, wherein both a temperature sensor and a Peltier element can be connected to the elastic element.
  • separate elastic elements for the temperature sensor and the Peltier element can be used.
  • the formulation according to which the first section of the elastic element is arranged "at the top of the sample holder” does not necessarily mean that the first section is in direct contact with the top of the sample holder It must also be located between the top of the sample holder and the first portion of the elastic element one or more layers of material or material webs (eg, a conductor track).
  • the elastic element in the form of an elastic sheet-like element is formed (for example made of a metal or a plastic), wherein a first portion of the sheet-like element is fixed to the top of the sample holder and another portion of the sheet-like element on which the temperature sensor is arranged , overlaps with the receiving opening before arranging a sample vessel.
  • the planar element is in the form of a strip (eg a metal strip), one end of which is fixed to the top of the sample holder and the other end, on which the temperature sensor is arranged, before arranging a sample vessel (or a Insert for receiving a sample vessel during assembly of the device) in the receiving opening with the receiving opening overlaps, d.
  • the end with the temperature sensor is located before the insertion of the sample vessel (or the insert) (eg centrally) above the receiving opening and is during insertion of the sample vessel (or the insert) through the sample vessel (or through the insert) in particular pushed by its bottom to the side so that it rests te with a side on a side wall of the receiving opening and the temperature sensor on an outer side of the sample vessel (or the insert).
  • a strip refers in particular to a shape which has a substantially flat extension, although a certain extent (thickness) perpendicular to the surface may also be present, which, however, is significantly smaller than the surface extent
  • a strip extends in particular along a main extension direction in which it has its largest dimension (length), wherein the length is for example greater its dimension (width) in a direction perpendicular to the longitudinal direction (eg 3 to 10 times greater).
  • a strip has a substantially rectangular shape, although the elastic flat element may also have a different geometry, for example oval.
  • the elastic element may also be a component of the temperature sensor; For example, a connecting line (or several connecting lines), via which the temperature sensor is electrically contacted, realizes the elastic element.
  • a connecting line or several connecting lines
  • the temperature sensor on a printed circuit board eg in the form of a flexible Possibilities of using a printed circuit board for contacting the temperature sensor are described below (or the plurality of temperature sensors) is contacted via a rigid circuit board, the circuit board, however, has a flexible region on which the temperature sensor is arranged.
  • a receiving opening can be associated with a plurality of temperature sensors, which are e.g. on different elastic elements, i. at different positions with respect to the receiving opening (and thus at different positions with respect to a arranged in the receiving opening sample vessel) are arranged.
  • the temperature can be determined at different positions of the sample vessel, e.g. can be used to control the temperature control.
  • a plurality of spatially distributed Peltier elements which are controlled in dependence on the temperatures measured by the plurality of temperature sensors, e.g. to produce the most homogeneous temperature distribution or any other predeterminable spatial temperature profile.
  • the invention relates to a device for carrying out the PCR, with
  • sample receptacle for receiving sample containers, the sample receptacle having a plurality of receiving openings, in each of which a sample container or an insert for receiving a sample container can be arranged;
  • each receiving opening is associated with at least one of the Peltier elements, so that arranged in the receiving openings sample vessels or inserts can be tempered individually;
  • each of the receiving openings is associated with at least one of the temperature sensors
  • each of the receiving openings is assigned at least one remindstellkrafter Wegungssch, which cooperates with the receiving opening associated temperature sensor so that it holds the temperature sensor in thermal contact with a arranged in the receiving opening sample container or with an insert for receiving a sample vessel , in which - At least one of the restoring force generating means in the form of an elastically shaped portion of a side wall of the receiving openings is formed, which presses the temperature sensor against a arranged in the receiving opening sample vessel or against an arranged in the receiving opening insert for receiving a sample vessel.
  • a portion of the specimen receptacle in a region adjacent to the receiving opening itself has elastic properties to press the temperature sensor against the sample vessel (or insert).
  • the temperature sensor is fixed to the elastic portion, e.g. taped.
  • the elastic portion of the side wall i.e., in particular, a wall which is substantially parallel to the longitudinal axis of the receiving opening, i.e., the direction of insertion of the sample vessel
  • the elastic portion is formed in the form of a projection which projects from the side wall.
  • the elastic portion is formed as a survey, which rotates the receiving opening, so that the receiving opening in the region of the circumferential elevation has a smaller diameter than outside the survey.
  • the diameter in the region of the circumferential elevation is somewhat smaller than the maximum outside diameter of the sample vessel (or of the insert).
  • the material of the elastic wall portion is different from the remaining material of the sample holder.
  • a rubber material or an elastic plastic may be inserted in a recess of the sample receptacle (e.g., otherwise integrally formed) to form the elastic wall portion.
  • a sample receptacle is produced by means of a two-component injection molding process. It is of course also possible that the elastic portion is formed integrally with the rest of the sample recording.
  • the receiving opening may also taper towards a bottom area or to a lower edge of the receiving opening, wherein the elastic portion on which the temperature sensor is arranged, in the bottom portion or in the region of the lower edge (from a lower side of the sample receiving is trained, the for example, facing the associated Peltier element) is provided.
  • the lower, adjacent to the bottom portion and the lower edge portion of the receiving opening has a smaller diameter than an adjacent to the upper edge of the receiving opening area.
  • the invention relates to a device for carrying out the PCR, with
  • sample receptacle for receiving sample containers, the sample receptacle having a plurality of receiving openings, in each of which a sample container or an insert for receiving a sample container can be arranged;
  • each receiving opening is associated with at least one of the Peltier elements, so that arranged in the receiving openings sample vessels or inserts can be tempered individually;
  • each of the receiving openings is associated with at least one of the temperature sensors
  • each of the receiving openings is assigned at least one remindstellkrafter Wegungsstoff, which cooperates with the receiving opening associated temperature sensor so that it holds the temperature sensor in thermal contact with a arranged in the receiving opening sample container or with an insert for receiving a sample vessel ;
  • the carrier is in particular cohesively and / or positively connected via fastening means with the sample receptacle.
  • the carrier may be formed as a heat sink and define a "cold side" of the Peltier elements .
  • the carrier is made of a good heat-conducting material, such as a metal (in particular aluminum or copper) its side facing away from the Peltier elements) have structures for increasing the heat dissipation, eg ribs or other structures that increase the surface of the carrier.
  • the carrier in particular via its underside facing away from the Peltier elements, to form a heat pipe (heat removal tube) or to be connected to a heat pipe, in particular in order to produce a more homogeneous heat distribution in the underside.
  • the sample holder is integrally formed, wherein the receiving openings are arranged in particular grid-shaped.
  • the receiving openings (at least some of the receiving openings) are formed approximately in the form of a through hole or in the form of a blind hole which extends from one side of the sample holder into the material of the sample holder, but has a depth which is less than the thickness of the sample holder.
  • the dimensions of the receiving openings are placed in particular on the male sample vessels, wherein the receiving openings in particular have an at least approximately circular cross-section. Of course, at least some of the receiving openings may also be designed differently, e.g. with a rectangular or other cross-section.
  • the sample vessels to be inserted into the receiving openings, in which the PCR starting materials are filled, are e.g. to plastic vessels, in particular to so-called "Eppendorf Tubes".
  • sample vessels may also be used, e.g. in the form of commercially available microtiter plates.
  • sample vessels which are substantially hollow cylindrical and / or (eg in one piece) made of a good heat-conducting material (in particular a metal, such as aluminum), in order to obtain the best possible Thermal contact of the present in the sample vessel sample with the respective temperature sensor and the respective Pel- animal produce element.
  • inserts in particular permanently are arranged in the receiving openings, into each of which a sample vessel can be inserted.
  • the sample vessels reaction vessels
  • the inserts to be arranged in the receiving openings are made of a thermally highly conductive material (in particular a metal such as aluminum) and designed so that they distribute heat generated by the Peltier elements, in each case a uniform temperature as possible in a sample vessel, the in the insert is arranged to allow sample submitted.
  • the respective restoring force generating means serve in accordance with this variant of the invention primarily to enable the simplest possible mounting of the inserts in the receiving openings and nevertheless to realize the best possible thermal contact between the temperature sensors and inserts.
  • the sample holder can be made of a thermally highly insulating material (in particular a plastic), whereby a "crosstalk" when tempering adjacent samples is avoided as possible, so that the tempering of the samples (which are each presented in a sample vessel, which in a By means of the Peltier elements and the determination of the current temperature of the samples by means of the temperature sensors, the temperature of the individual samples can be determined individually and very accurately, independently of the temperature of the other, in particular adjacent, samples
  • the different (arranged at the common sample receiving) samples therefore different PCR temperature profiles (temperature cycles) can be specified, each of the samples individually associated with the Peltier elements and the feedback on the ebenfall s the individual samples individually assigned temperature sensors can be accurately generated.
  • sample vessels in the form of a conventional microtiter plate
  • different sample vessels ie different "wells”
  • the sample holder does not necessarily have to be formed in one piece from a thermally insulating material.
  • the sample holder would in principle be conceivable for any constructions which have a plurality of receiving openings, wherein the areas of the receiving openings are in particular thermally insulated from one another.
  • thermocouples are suitable as temperature sensors, although of course the invention is not defined for a particular type of temperature sensor.
  • the Peltier elements provided for temperature control (ie in particular for heating but possibly also for cooling) in the sample vessels are designed in particular in the form of microtechnologically produced Peltier elements, ie in the form of Peltier elements, each having dimensions (in particular thickness) in the millimeter. or micrometer range.
  • a Peltier element is z. B. in the German patent application DE 198 45 104.0, to which reference is expressly made.
  • the Peltier elements are in particular arranged such that they each come into mechanical and thus thermal contact with an outer side of a side wall or a bottom of a sample vessel inserted into a receiving opening.
  • the Peltier elements ie at least some of the Peltier elements each project into a lower region of one of the receiving openings.
  • the "lower area" of a receiving opening opens into a lower side of the sample receptacle, which faces away from an upper side of the receiving opening, wherein an upper area of the receiving opening opens into the "upper side” (substrate surface), via which the sample vessel into the receiving opening is introduced.
  • the receiving opening is designed in the form of a blind hole, that the associated Peltier element is arranged on an inner side of the bottom of the receiving opening, so that the bottom of the sample vessel rests on the Peltier element when the sample vessel is fully inserted into the receiving opening.
  • the Peltier element is not arranged in a bottom region of the sample vessel, but in such a way that it comes into contact with a side wall of the sample vessel.
  • An arrangement of the Peltier element laterally to the sample In particular, the carrying out of an optical measurement (in particular the transmitted-light PCR) of the sample located in the sample vessel through the bottom of the sample vessel is made possible by the use (ie in particular between a side wall of the sample holder and an outside of the sample container or of the insert) ,
  • each receiving opening a plurality of Peltier elements are assigned, of which, for example, a first on the bottom portion and a second on a side wall of a sample container used in the receiving opening is present.
  • the Peltier elements are arranged in particular so that they each rest with their warm side on the insert.
  • the inserts are each cup-shaped, wherein the Peltier elements are in particular arranged so that they each abut on an Au .seite a bottom portion and / or laterally on a side wall of the insert.
  • a compensating material such as a TIM (Thermal Interface Material)
  • TIM Thermal Interface Material
  • the Peltier elements are each connected to the inserts via an adhesive.
  • the inserts can also be latched via a latching mechanism in the receiving openings of the sample holder.
  • the inserts for this purpose have latching structures (for example hooks or grooves), which in each case engage in corresponding latching structures of the receiving openings, which are e.g. are formed on side walls of the receiving openings, engage.
  • means which press the inserts against the Peltier elements
  • these means have an attachment (eg in the form of a plate) which is placed on the sample holder and
  • the attachment presses in each case against an edge (eg in the form of a projection) of a cup-shaped insert such that a bottom region of the insert is pressed against the Peltier element between the insert (in particular its bottom area) and the Peltier element be provided an elastic material (eg in the form of an elastic TIM).
  • the temperature sensors are respectively positioned between a side wall of the receiving opening and a sample vessel (or an insert for receiving a sample vessel) arranged in the receiving opening, so that in each case, in particular, a temperature-sensitive area of the temperature sensors the outer wall of the sample vessel (or the insert) is applied.
  • the temperature sensor extends at least approximately parallel to a side wall (which extends at an angle, in particular perpendicular, to the substrate surface) of the receiving opening and / or the outer wall of the sample vessel (or insert) inserted into the receiving opening.
  • the temperature sensor may run between a bottom region of the receiving opening and a bottom of the sample vessel (or the insert) or for a plurality of temperature sensors, of which there are e.g. one on one side wall and another on a bottom of the sample vessel (or insert).
  • the temperature sensor is biased against the sample vessel (or insert) by the restoring force generating means so that the temperature sensitive area of the temperature sensor is in direct mechanical contact with the outside of the sample vessel (or insert) to maintain the temperature of the temperature in the Sample vessel material located to determine as accurately as possible.
  • the temperature sensor is fixed to the elastic member (e.g., materially bonded). It is also conceivable that an additional temperature sensor is applied to a bottom of the sample vessel (or the insert).
  • the temperature sensors are each connected to an outside of the inserts by means of an adhesive (in particular highly heat-conductive) in order to achieve a particularly stable, permanent connection between the temperature sensors and the (in particular metal) inserts and, for example, to compensate for any unevenness of the insert.
  • an adhesive in particular highly heat-conductive
  • the elastic element in the form of a spring (such as a coil spring) is formed, which in particular with one end to a portion of the sample would, which is adjacent to the receiving opening, abuts (eg there is fixed) and the other end is coupled to the temperature sensor.
  • the temperature sensors are provided with a conductor track arranged on an upper side of the sample holder, e.g. in the form of a printed circuit board (PCB), are electrically connected.
  • the guide plate could also serve to push the inserts for receiving a sample vessel against the respective Peltier elements at the same time.
  • the Peltier elements are, for example, also electrically connected to a conductor track, wherein the conductor track is arranged in particular on a side of the carrier facing the sample receiving means, in particular the conductor track is designed for contacting the Peltier element in the form of a printed circuit board.
  • the invention also includes a method for producing a device for carrying out the PCR, comprising the steps:
  • the elastic element and / or the temperature sensor is connected to the insert in a material-locking manner.
  • the elastic element, the temperature sensor and / or the insert are provided with an adhesive prior to arranging the insert in the receiving opening in order to ensure a permanently good thermal contact after installation.
  • the invention also relates to a device which was initially designed like the above-described device according to the first aspect of the invention and in which at least one insert is then inserted according to the above-mentioned method was, so that the elastic element with a portion bent between a side wall of the receiving opening and a side wall of the insert extends, for example, the temperature sensor can be materially connected to the side wall of the insert.
  • the invention further relates to a PCR method, in particular using a device as described above, the method comprising the steps:
  • the sample holder for carrying out the method such. described above, Peltier elements and temperature sensors, which are each assigned to a receiving opening, in each of which a sample vessel with the DNA sample, the sample holder.
  • a device as described above is used to carry out the method.
  • the first and second DNA samples can be individually, i. especially according to different temperature profiles to temper.
  • the method can be carried out with more than two DNA samples, with the samples e.g. differ in the type of DNA material and / or the amount of DNA material.
  • first and second DNA samples with different temperature profiles so that a PCR with different samples, e.g. different primer DNA-material combinations can be carried out simultaneously, although the samples are arranged in the same sample holder.
  • the invention allows the number of temperature cycles to be performed depending on the amount of DNA material so that, for example, not the sample with the least amount of DNA material determines the total number of cycles for all samples but the number of cycles individually for each sample can be chosen.
  • the duration of the PCR can be reduced in particular for samples that have a larger amount of DNA material.
  • different PCR-based diagnostic tests eg HIV, HCV, etc.
  • different numbers of cycles and temperature profiles can be carried out jointly, ie in one and the same sample intake.
  • the first and / or the second DNA sample are labeled with a dye and while performing the PCR in each case determines the time behavior of the fluorescence of the dye as a measure of the amount of material generated by the PCR.
  • the first and / or the second number of cycles is selected as a function of whether a predefinable limit value of the fluorescence intensity has been reached.
  • the PCR z. B. in only one of the two samples are terminated when it appears from the fluorescence signal that a sufficient amount of duplicated DNA material is present.
  • the invention also relates to a PCR method with the steps:
  • each DNA sample is assigned a temperature sensor; - cyclic tempering of the first DNA sample according to a first temperature profile and cyclic tempering of the second DNA sample according to a second temperature profile;
  • the first and the second DNA sample can be labeled with different dyes (eg "SYBR green” or ethidium bromide), wherein in each case the change of the fluorescence intensity of the corresponding dye with the temperature as a function of the melting point of the respective DNA sample Temperature is determined, ie, the derivative d (RFU) / dT of a normalized fluorescence signal RFU is determined according to the temperature T. Characteristic of reaching the melting point is that the change of the fluorescence signal with the temperature, ie the derivative of the fluorescence signal according to the temperature In this respect, different melting curves can be analyzed in parallel.
  • different dyes eg "SYBR green” or ethidium bromide
  • melting point determination it is possible to identify single nucleotide polymorphisms (SNP) of the amplified DNA material or perform genotyping experiments, and the determination of the melting point also enables the detection of "Mispriming" or " For example, primer-dimer artefact due to unwanted amplification of primer compounds results in a lower melting point compared to the melting point of the DNA sequence to be amplified.
  • SNP single nucleotide polymorphisms
  • the temperature ramps are selected with respect to different alleles of a DNA sequence having different melting temperatures.
  • ⁇ -globin alleles have different melting points T, to which the respective applicable temperature ramp could be adapted:
  • FIG. 1 A shows a device for carrying out the PCR according to one exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 1B shows a device for carrying out the PCR according to an embodiment of the invention
  • FIGS. 2A-2C show examples for operating a device according to the invention
  • Fig. 3 is an example of a fluorescence signal of one labeled with a dye
  • FIG. 1 A shows a device 1 according to the invention for carrying out the PCR during its assembly.
  • the device 1 has a sample receptacle 2 for receiving sample containers (not shown).
  • the sample vessels to be arranged in the sample receptacle 2 are in particular plastic reaction vessels in which, in particular, at least one DNA sample is arranged, which is to be duplicated by means of the PCR.
  • a plurality of receiving openings 21 is introduced in the form of through holes.
  • the receiving openings 21 are arranged, for example, in a grid (for example, as shown in Figures 2A to 2C) and each have a circular cross-section.
  • cup-like inserts 3 are inserted, each serving to receive a PCR sample vessel.
  • the inner diameter of the inserts 3 is adapted to the outer diameter of the PCR sample vessels.
  • a temperature sensor 4 which serves to determine the temperature of the sample present in the sample vessel used in the respective insert 3, is assigned to each of the receiving openings 21.
  • the device has a plurality of Peltier elements 5, wherein in each case one of the Peltier elements 5 is associated with one of the receiving openings 21.
  • the Peltier elements serve to temper the sample vessels, i. the sample arranged in the sample vessels.
  • the device 1 also comprises a controller, via which the Peltier elements are controlled in dependence on a signal of the associated temperature sensor.
  • the device 1 comprises a plurality of restoring force generating means, each in the form of an elastic strip of material 6 (which is formed for example of a metal) are designed.
  • the material strip 6 is fixed with a first end 61 on an upper side of the sample holder 2, wherein the "upper side” is formed by a side of the sample holder 2, which faces away from the Peltier elements 5.
  • the end 62 is above the receiving opening 21 that an insert 3, which is inserted during assembly of the device according to the invention in one of the receiving opening 21, presses against the end 62 so that it is bent from the remaining strip of material 6 and at completely inserted insert 3 is parallel to a side wall 212 of the receiving opening 21, as shown in Figure 1 for the right of the two inserts 3 shown.
  • the inserted into the left of the two receiving openings 21 insert is not yet mounted so that the left of the two receiving openings associated material strip 6 protrudes just beyond the edge of the left receiving openings 21.
  • the thus bent material strip 6 thus biases the temperature sensor 4 against the insert 3, so that a temperature-sensitive region of the temperature sensor 4 on an outer side of a side wall 32 of the insert 3, which in this case extends parallel to the side wall 212 of the receiving opening 21, rests.
  • the prestressing of the temperature sensor 4 via the bendable material strip 6 produces a lasting good thermal contact between the temperature sensor 4 and the sample vessel 3 and thus to the sample vessel arranged in the insert 3.
  • an adhesive may be used to permanently connect the temperature sensors to the inserts 3.
  • the invention also covers a device which has no inserts 3, but the PCR sample vessels can be inserted directly into the receiving openings 21.
  • the material strips 6 are each bent when inserting the sample vessels into the receiving openings, so that the temperature sensors are each pressed against an outer wall of the sample vessel.
  • the Peltier elements 5 are arranged on a side of the sample holder 2 facing a heat sink 7 formed as a carrier, wherein in each case a Peltier element 5 is associated with one of the receiving openings 21.
  • the sample receptacle 2 and the heat sink 7 are separately formed parts (as shown in FIG. 1), which however are connected to one another, for example adhesively bonded or non-positively or positively (for example, by way of example). screwed).
  • the Peltier elements 5 protrude from below, ie, through a region of the receiving opening 21 which is delimited by a lower edge 213 formed in a lower side 214 of the sample holder 2, at least in sections into the receiving opening 21, so that a completely inserted into a receiving opening 21 insert 3 is in thermal contact with the Peltier element 5 via its bottom portion 31, that is, in particular with the bottom portion 31 on the hot side of the Peltier element 5 abuts.
  • the inserts 3 can also latching elements (not shown), over which they lock with the receiving openings 21 so that they are held in contact with the Peltier elements.
  • a TIM and / or an adhesive may be arranged between the inserts 3 and the Peltier elements 5 in order to produce the most stable possible thermal coupling of the inserts 3 with the respective Peltier elements 5.
  • a compensation material in the form of a TIM is arranged prior to arranging the inserts 3 on the heat sink 7 and / or on the respective Peltier element, which serves as a filler to compensate differences in height between the particular Peltierelemen- and the top of the heat sink 7.
  • TIM comes here in particular an elastic material in question; e.g. a silicone-based material that has a comparatively high elasticity with acceptable thermal conductivity.
  • the Peltier elements 5 are electrically contacted via a printed circuit board 8, which is arranged on an upper side 71, the heat sink 7. Similarly, a printed circuit board 80 is provided on the upper side 22 of the sample holder 2, via which the temperature sensors 4 are electrically contacted.
  • the arrangement of the Peltier elements in a lower region of the receiving openings is not mandatory, but at least some of the Peltier element can also be arranged on a side wall of the receiving openings, so that they each have a side wall and not a bottom of the sample vessels in thermal contact with the sample stand. This allows, as mentioned above, For example, a transmitted-light PCR and in particular the measurement of the fluorescence of a marker dye through the bottom of the sample vessel through.
  • the Peltier elements 5 are not arranged on the heat sink 7 in such a way that they each come into contact with a bottom region of the inserts 3, but with the outside of a side wall 32 of the inserts 3.
  • the sample holder 2 which is in particular formed integrally from a thermally insulating material, has an at least approximately L-shaped cross section in the region of its receiving openings 21, so that they each have a bottom section 21 1 1 and a side wall 21 12 extending perpendicularly to the bottom section 21 1 1.
  • each a remindstellkrafter Wegungsmittel is arranged in the form of an elastic material strip 6, wherein the material strip 6 is fixed in each case with one end to the side wall 21 12 of the sample holder and the other ("free") end of the strip of material 6 before placing the inserts 3 protrudes from the side wall and protrudes into the receiving opening 21.
  • the material strip 6 is bent each time the inserts 3 are inserted into the receiving openings 21 in the direction of the side wall 21 12, so that the end with the temperature sensor opens the spring properties of the material strip 6 presses against the side wall 32 of the inserts 3.
  • the material strips 6 can press the inserts 3 against the Peltier elements 5 arranged on an opposite side of the inserts 3, so that both the temperature sensors 4 and the Peltier elements 5 are kept in thermal contact with the side wall 32 of the inserts 3 ,
  • the Peltier elements 5 are arranged with their cold side on partitions 72, which are in particular integrally connected to the heat sink 7, wherein the partitions 72 extend perpendicular with respect to the inserts 3 facing top 71 of the heat sink 7.
  • the sample receptacle 2 has recesses 25 through which partitions 72 extend.
  • the lateral arrangement of the Peltier element 5 makes it possible, in particular, to carry out the transmitted-light PCR, in which case in particular recesses in the bottom region 31 of FIG Inserts 3, in the bottom region 21 1 1 of the sample holder 2 and corresponding recesses in the heat sink 7 are formed.
  • FIGS. 2A-2C show a device according to the invention (for example according to FIG. 1A or 1B) from above, wherein a plurality of receiving openings 21 are arranged in a grid.
  • the temperature sensors (not shown) associated with each receiving opening 21 and Peltier elements (not shown) allow, in particular, the carrying out of an individual PCR for each of the samples arranged in the receiving openings 21.
  • FIG. 2A it is possible for different samples to go through a different number of temperature cycles.
  • the starting samples are labeled with a dye and the fluorescence signal of each sample is detected individually over time.
  • the respective fluorescence intensity is proportional to the amount of DNA material present in each case.
  • FIG. 3 shows an example of such fluorescence curves for different DNA samples as a function of the number of cycles performed in each case. It will be appreciated that as the number of cycles, i. As the amount of DNA material increases, the fluorescence intensity increases.
  • the device according to the invention it is in particular possible, for example after performing a PCR, to simultaneously determine the melting point of different samples.
  • the change in the fluorescence intensity with the temperature as a function of the temperature is determined individually, ie each DNA sample is subjected to an individual temperature ramp and the respective derivative -d (RFU) / dT of a normalized fluorescence signal RFU determined.
  • the result of such a measurement is shown for various DNA samples in FIG.
  • the derivative -d (RFU) / dT of the fluorescence signal points at the respective Melting temperature to a maximum, so that by determining the respective maximum, the respective melting temperature can be determined.
  • impurities or artifacts of the amplified DNA material can be determined.

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Abstract

The invention relates to a device for carrying out PCR, comprising a sample holder (2) for holding sample vessels (3), wherein the sample holder (2) has a plurality of holder openings (21), in each of which a sample vessel or an insert (3) for holding a sample vessel can be arranged; a plurality of Peltier elements (5), a plurality of temperature sensors (4) for determining the temperature of a sample present in a sample vessel (3), wherein each of the holder openings (21) is assigned at least one of the temperature sensors (4); and a plurality of restoring force generating means, wherein each of the holder openings (21) is assigned at least one restoring force generating means which interacts with the temperature sensor (4) assigned to the holder opening (21) in such a manner that said means holds the temperature sensor (4) in thermal contact with a sample vessel arranged in the holder opening (21) or with an insert for holding a sample vessel, wherein at least one of the restoring force generating means has an elastic element (6) on which the temperature sensor (4) is arranged, wherein the elastic element (6) projects beyond an edge of the holder opening (21) or into the holder opening (21), so it is bent down and the temperature sensor (4) is in this manner prestressed against the sample vessel or the insert (3) after a sample vessel or an insert (3) is arranged in the associated holder opening (21). The invention further relates to a method for producing a device for carrying out PCR and to a method for carrying out PCR.

Description

Vorrichtungen zur Durchführung der PCR, Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zur Durchführung der PCR und PCR-Verfahren  Devices for carrying out the PCR, methods for producing a device for carrying out the PCR and PCR methods
Beschreibung Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Durchführen der PCR gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zur Durchführung der PCR gemäß Anspruch 1 1 sowie PCR-Verfahren gemäß den Ansprüchen 16 und 20. The invention relates to devices for carrying out the PCR according to claims 1 to 3, a method for producing a device for carrying out the PCR according to claim 1 1 and PCR method according to claims 16 and 20.
Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen und Verfahren zur Durchführung der PCR, d.h. der Polymerase-Kettenreaktion zur Vervielfältigung von DNA-Material (Polymerase Chain Reaction), bekannt. Bekannte PCR-Vorrichtungen weisen insbesondere eine Heizeinheit (Thermocycler) zum zyklischen Temperieren des zu vervielfältigenden DNA- Materials auf. Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, eine möglichst einfach herstellbare Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mit denen mehrere DNA-Proben auf möglichst effiziente Weise gleichzeitig und individuell vervielfältigt und/oder analysiert werden können. Des Weiteren soll ein möglichst einfaches Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zur Durchführung der PCR angegeben werden. Devices and methods for carrying out the PCR, ie the polymerase chain reaction for amplifying DNA material (polymerase chain reaction), are known from the prior art. Known PCR devices have in particular a heating unit (thermocycler) for the cyclic temperature control of the DNA material to be amplified. The problem underlying the invention is to provide a device which is as simple to produce as possible and a method by which multiple DNA samples can be duplicated and / or analyzed simultaneously and individually in the most efficient manner possible can be. Furthermore, the simplest possible method for producing a device for carrying out the PCR should be specified.
Diese Probleme werden durch die Vorrichtungen mit den Merkmalen gemäß den Ansprü- chen 1 bis 3, durch das Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 1 bzw. durch die Verfahren mit den Merkmalen gemäß den Ansprüchen 16 und 20 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. These problems are solved by the devices having the features according to claims 1 to 3, by the method having the features according to claim 11 and by the methods having the features according to claims 16 and 20, respectively. Further developments of the invention are specified in the dependent claims.
Danach wird eine Vorrichtung zur Durchführung der PCR bereitgestellt, mit Thereafter, a device for performing the PCR is provided with
- einer Probenaufnahme zur Aufnahme von Probengefäßen, wobei die Probenaufnahme eine Mehrzahl von Aufnahmeöffnungen aufweist, in denen jeweils ein Probengefäß oder ein Einsatz zur Aufnahme eines Probengefäßes angeordnet werden kann;a sample receptacle for receiving sample containers, the sample receptacle having a plurality of receiving openings, in each of which a sample container or an insert for receiving a sample container can be arranged;
- einer Mehrzahl von Peltierelementen, wobei jeder Aufnahmeöffnung mindestens eines der Peltierelemente zugeordnet ist, so dass die in den Aufnahmeöffnungen angeord- neten Probengefäße oder Einsätze (d.h. die in den Probengefäßen angeordneten DNA-Proben) individuell temperiert werden können; a plurality of Peltier elements, each receiving opening being associated with at least one of the Peltier elements, so that the sample vessels or inserts (that is to say the DNA samples arranged in the sample vessels) arranged in the receiving openings can be tempered individually;
- einer Mehrzahl von Temperatursensoren zum Bestimmen der Temperatur einer in dem Probengefäß vorgelegten Probe, wobei jeder der Aufnahmeöffnungen mindestens einer der Temperatursensoren zugeordnet ist; und  a plurality of temperature sensors for determining the temperature of a sample placed in the sample vessel, each of the receiving openings being associated with at least one of the temperature sensors; and
- einer Mehrzahl von Rückstellkrafterzeugungsmitteln, wobei jeder der Aufnahmeöffnungen jeweils mindestens ein Rückstellkrafterzeugungsmittel zugeordnet ist, das mit dem der Aufnahmeöffnung zugeordneten Temperatursensor so zusammenwirkt (insbesondere vorspannt), dass es den Temperatursensor in thermischem Kontakt mit einem in der Aufnahmeöffnung angeordneten Probengefäß oder mit einem Einsatz zur Aufnahme eines Probengefäßes hält, wobei - A plurality of Rückstellkrafterzeugungsmitteln, each of the receiving openings is associated with at least one Rückstellkrafterzeugungsmittel which cooperates with the receiving opening associated temperature sensor (in particular biased) that it the temperature sensor in thermal contact with a arranged in the receiving opening sample vessel or with an insert for Holding a sample vessel, wherein
- zumindest eines der Rückstellkrafterzeugungsmittel ein elastisches Element aufweist, an dem der Temperatursensor angeordnet ist, wobei das elastische Element über einen Rand der Aufnahmeöffnung hinausragt oder in die Aufnahmeöffnung hineinragt, so dass es nach einem Anordnen eines Probengefäßes oder eines Einsatzes in der zugeordneten Aufnahmeöffnung abgebogen und der Temperatursensor auf diese Weise gegen das Probengefäß oder den Einsatz vorgespannt wird.  at least one of the restoring force generating means has an elastic element on which the temperature sensor is arranged, wherein the elastic element projects beyond an edge of the receiving opening or protrudes into the receiving opening, so that it is bent after arranging a sample vessel or an insert in the associated receiving opening and the temperature sensor is biased in this manner against the sample vessel or the insert.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist das elastische Element mit einem ersten Abschnitt an der Probenaufnahme angeordnet und ragt mit einem zweiten Abschnitt, an dem sich einer der Temperatursensoren befindet, so in die Aufnahmeöffnung hinein, dass der zweite Abschnitt beim Einführen eines Probengefäßes oder eines Einsatzes zur Aufnahme eines Probengefäßes in die Aufnahmeöffnung abgebogen und gegen das Probengefäß oder den Einsatz vorgespannt wird, so dass der Temperatursensor an einer Seitenwand des Probengefäßes oder des Einsatzes zur Anlage kommt. Beispielsweise ist der erste Abschnitt des elastischen Elementes an einer Seitenwand einer Aufnahmeöffnung festgelegt, während der zweite Abschnitt von der Seitenwand abstehend in die Aufnahmeöffnung hineinragt. According to one embodiment of the invention, the elastic element is arranged with a first portion on the sample holder and protrudes with a second portion, where one of the temperature sensors, so into the receiving opening, that the second portion during insertion of a sample vessel or an insert for Recording a sample container bent into the receiving opening and against the Sample vessel or the insert is biased so that the temperature sensor comes to a side wall of the sample vessel or the insert to the plant. For example, the first portion of the elastic element is fixed to a side wall of a receiving opening, while the second portion projects projecting from the side wall into the receiving opening.
Gemäß einer anderen Variante ist das elastische Element mit dem ersten Abschnitt an einer Oberseite der Probenaufnahme angeordnet (insbesondere festgelegt) und ragt vor dem Anordnen eines Probengefäßes bzw. eines Einsatzes zur Aufnahme eines Proben- gefäßes in der Aufnahmeöffnung mit dem zweiten Abschnitt, an dem der Temperatursensor angeordnet ist, über einen Rand der Aufnahmeöffnung, der in der Oberseite der Probeaufnahme verläuft, hinaus, wobei der zweite Abschnitt beim Einführen eines Probengefäßes (bzw. des Einsatzes) in die Aufnahmeöffnung abgebogen und gegen das Probengefäß (bzw. gegen den Einsatz) vorgespannt wird, so dass der Temperatursensor an einer Seitenwand des Probengefäßes (bzw. des Einsatzes) zur Anlage kommt. According to another variant, the elastic element with the first section is arranged (in particular fixed) on an upper side of the sample receptacle and protrudes before arranging a sample vessel or an insert for receiving a sample vessel in the receiving opening with the second section on which the Temperature sensor is arranged, over an edge of the receiving opening, which extends in the top of the sample holder, addition, wherein the second portion when inserting a sample vessel (or the insert) bent into the receiving opening and biased against the sample vessel (or against the insert) is so that the temperature sensor on a side wall of the sample vessel (or the insert) comes to rest.
Insbesondere ist der Temperatursensor an einer Seite des elastischen Elementes angeordnet, die vor dem Einführen des Probengefäßes (bzw. des Einsatzes) von der Aufnahmeöffnung weg weist. Die„Oberseite" der Probenaufnahme ist eine Seite der (z.B. plat- tenartig ausgebildeten) Probenaufnahme, über die das Probengefäß (bzw. der Einsatz) in die Aufnahmeöffnung eingeführt wird, und die insbesondere dem der Aufnahmeöffnung zugeordneten Peltierelement abgewandt ist, wie oben bereits erläutert. In particular, the temperature sensor is arranged on one side of the elastic element, which points away from the receiving opening before insertion of the sample vessel (or the insert). The "top side" of the sample holder is one side of the (eg plate-like) sample holder, via which the sample container (or the insert) is introduced into the receiving opening, and which faces away from the Peltier element associated with the receiving opening, as already explained above ,
Darüber hinaus kann auch das Peltierelement über die Rückstellkrafterzeugungsmittel gegen eine Seitenwand eines in die Aufnahmeöffnung eingesetzten Probengefäßes oder eines Einsatzes zur Aufnahme eines Probengefäßes gedrückt werden. Insbesondere ist das Peltierelement zusammen mit dem Temperatursensor an den Rückstellkrafterzeu- gungsmitteln festgelegt. Beispielsweise sind die Rückstellkrafterzeugungsmittel jeweils in Form eines elastischen Elementes ausgebildet, wobei sowohl ein Temperatursensor als auch ein Peltierelement mit dem elastischen Element verbunden sein können. Natürlich können auch separate elastische Elemente für den Temperatursensor und das Peltierelement verwendet werden. In addition, the Peltier element can also be pressed via the restoring force generating means against a side wall of a sample vessel inserted in the receiving opening or an insert for receiving a sample vessel. In particular, the Peltier element is fixed together with the temperature sensor to the restoring force generating means. For example, the restoring force generating means are each in the form of an elastic element, wherein both a temperature sensor and a Peltier element can be connected to the elastic element. Of course, separate elastic elements for the temperature sensor and the Peltier element can be used.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Formulierung, wonach der erste Abschnitt des elas- tischen Elementes„an der Oberseite der Probenaufnahme" angeordnet ist, nicht zwingend bedeutet, dass sich der erste Abschnitt unmittelbar in Kontakt mit der Oberseite der Probenaufnahme befinden muss, sondern es ist auch denkbar, dass sich zwischen der Oberseite der Probenaufnahme und dem ersten Abschnitt des elastischen Elementes eine oder mehrere Materialschichten oder Materialbahnen (z.B. eine Leiterbahn) befinden. It should be noted that the formulation according to which the first section of the elastic element is arranged "at the top of the sample holder" does not necessarily mean that the first section is in direct contact with the top of the sample holder It must also be located between the top of the sample holder and the first portion of the elastic element one or more layers of material or material webs (eg, a conductor track).
Beispielsweise ist das elastische Element in Form eines elastischen flächigen Elementes ausgebildet (z.B. aus einem Metall oder einem Kunststoff), wobei ein erster Abschnitt des flächigen Elementes an der Oberseite der Probenaufnahme festgelegt ist und ein anderer Abschnitt des flächigen Elementes, an dem der Temperatursensor angeordnet ist, vor dem Anordnen eines Probengefäßes mit der Aufnahmeöffnung überlappt. Insbesondere ist das flächige Element in Form eines Streifens (z. B. eines Metallstreifens) ausgebildet, dessen eines Ende an der Oberseite der Probenaufnahme festgelegt ist und dessen anderes Ende, an dem der Temperatursensor angeordnet ist, vor dem Anordnen eines Probengefäßes (bzw. eines Einsatzes zur Aufnahme eines Probengefäßes während der Montage der Vorrichtung) in der Aufnahmeöffnung mit der Aufnahmeöffnung überlappt, d. h., das Ende mit dem Temperatursensor befindet sich vor dem Einführen des Probengefäßes (bzw. des Einsatzes) (z. B. mittig) über der Aufnahmeöffnung und wird beim Einführen des Probengefäßes (bzw. des Einsatzes) durch das Probengefäß (bzw. durch den Einsatz) insbesondere durch dessen Boden zur Seite gedrückt, so dass es mit einer Sei- te an einer Seitenwand der Aufnahmeöffnung und der Temperatursensor an einer Außenseite des Probengefäßes (bzw. des Einsatzes) anliegt. For example, the elastic element in the form of an elastic sheet-like element is formed (for example made of a metal or a plastic), wherein a first portion of the sheet-like element is fixed to the top of the sample holder and another portion of the sheet-like element on which the temperature sensor is arranged , overlaps with the receiving opening before arranging a sample vessel. In particular, the planar element is in the form of a strip (eg a metal strip), one end of which is fixed to the top of the sample holder and the other end, on which the temperature sensor is arranged, before arranging a sample vessel (or a Insert for receiving a sample vessel during assembly of the device) in the receiving opening with the receiving opening overlaps, d. h., The end with the temperature sensor is located before the insertion of the sample vessel (or the insert) (eg centrally) above the receiving opening and is during insertion of the sample vessel (or the insert) through the sample vessel (or through the insert) in particular pushed by its bottom to the side so that it rests te with a side on a side wall of the receiving opening and the temperature sensor on an outer side of the sample vessel (or the insert).
Es wird darauf hingewiesen, dass ein„Streifen" insbesondere eine Form bezeichnet, die eine im Wesentlichen flächige Ausdehnung besitzt, obwohl auch eine gewisse Ausdeh- nung (Dicke) senkrecht zur Fläche vorhanden sein kann, die jedoch deutlich geringer ist als die Flächenausdehnung. Darüber hinaus erstreckt sich ein Streifen insbesondere entlang einer Haupterstreckungsrichtung, in der er seine größte Abmessung (Länge) aufweist, wobei die Länge z.B. größer ist seine Abmessung (Breite) in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung (z. B. 3 bis 10 mal größer). Beispielsweise weist ein Streifen eine im Wesentlichen rechteckige Form auf. Allerdings kann das elastische flächige Element auch eine andere Geometrie aufweisen, z.B. oval ausgestaltet sein. It should be noted that a "strip" refers in particular to a shape which has a substantially flat extension, although a certain extent (thickness) perpendicular to the surface may also be present, which, however, is significantly smaller than the surface extent In addition, a strip extends in particular along a main extension direction in which it has its largest dimension (length), wherein the length is for example greater its dimension (width) in a direction perpendicular to the longitudinal direction (eg 3 to 10 times greater). For example, a strip has a substantially rectangular shape, although the elastic flat element may also have a different geometry, for example oval.
Das elastische Element kann auch ein Bestandteil des Temperatursensors sein; z.B. realisiert eine Anschlussleitung (oder mehrere Anschlussleitungen), über die der Tempera- tursensor elektrisch kontaktiert ist, das elastische Element. Des Weiteren ist denkbar, dass der Temperatursensor auf einer gedruckten Leiterplatte (z.B. in Form einer flexiblen Leiterplatte, z.B. eine„FlexPCB") angeordnet ist, wobei ein Teilabschnitt der Leiterplatte, auf dem der Temperatursensor angeordnet ist, das elastische Element ausbildet. Möglichkeiten der Verwendung einer Leiterplatte zur Kontaktierung des Temperatursensors sind weiter unten beschrieben. Denkbar ist auch, dass der Temperatursensor (bzw. die mehreren Temperatursensoren) über eine starre Leiterplatte kontaktiert wird, die Leiterplatte jedoch einen flexiblen Bereich aufweist, an dem der Temperatursensor angeordnet ist. The elastic element may also be a component of the temperature sensor; For example, a connecting line (or several connecting lines), via which the temperature sensor is electrically contacted, realizes the elastic element. Furthermore, it is conceivable that the temperature sensor on a printed circuit board (eg in the form of a flexible Possibilities of using a printed circuit board for contacting the temperature sensor are described below (or the plurality of temperature sensors) is contacted via a rigid circuit board, the circuit board, however, has a flexible region on which the temperature sensor is arranged.
Es ist auch denkbar, dass einer Aufnahmeöffnung mehrere Temperatursensoren zuge- ordnet sind, die z.B. an verschiedenen elastischen Elementen, d.h. an unterschiedlichen Positionen in Bezug zu der Aufnahmeöffnung (und damit an unterschiedlichen Positionen in Bezug zu einem in der Aufnahmeöffnung angeordneten Probengefäß), angeordnet sind. Somit kann die Temperatur an unterschiedlichen Positionen des Probengefäßes bestimmt werden, was z.B. zur Steuerung der Temperaturregelung genutzt werden kann. Beispielsweise sind den Aufnahmeöffnungen jeweils mehrere, räumlich verteilte Peltiere- lemente zugeordnet, die in Abhängigkeit von den mittels der mehreren Temperatursensoren gemessenen Temperaturen gesteuert werden, z.B. um eine möglichst homogene Temperaturverteilung oder ein sonstiges vorbestimmbares räumliches Temperaturprofil zu erzeugen. It is also conceivable for a receiving opening to be associated with a plurality of temperature sensors, which are e.g. on different elastic elements, i. at different positions with respect to the receiving opening (and thus at different positions with respect to a arranged in the receiving opening sample vessel) are arranged. Thus, the temperature can be determined at different positions of the sample vessel, e.g. can be used to control the temperature control. For example, a plurality of spatially distributed Peltier elements, which are controlled in dependence on the temperatures measured by the plurality of temperature sensors, e.g. to produce the most homogeneous temperature distribution or any other predeterminable spatial temperature profile.
In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung der PCR, mit In a second aspect, the invention relates to a device for carrying out the PCR, with
- einer Probenaufnahme zur Aufnahme von Probengefäßen, wobei die Probenaufnahme eine Mehrzahl von Aufnahmeöffnungen aufweist, in denen jeweils ein Probenge- fäß oder ein Einsatz zur Aufnahme eines Probengefäßes angeordnet werden kann; a sample receptacle for receiving sample containers, the sample receptacle having a plurality of receiving openings, in each of which a sample container or an insert for receiving a sample container can be arranged;
- einer Mehrzahl von Peltierelementen, wobei jeder Aufnahmeöffnung mindestens eines der Peltierelemente zugeordnet ist, so dass in den Aufnahmeöffnungen angeordnete Probengefäße oder Einsätze individuell temperiert werden können; - A plurality of Peltier elements, wherein each receiving opening is associated with at least one of the Peltier elements, so that arranged in the receiving openings sample vessels or inserts can be tempered individually;
- einer Mehrzahl von Temperatursensoren zum Bestimmen der Temperatur einer in einem Probengefäß vorgelegten Probe, wobei jeder der Aufnahmeöffnungen mindestens einer der Temperatursensoren zugeordnet ist; und  a plurality of temperature sensors for determining the temperature of a sample placed in a sample vessel, wherein each of the receiving openings is associated with at least one of the temperature sensors; and
- einer Mehrzahl von Rückstellkrafterzeugungsmitteln, wobei jeder der Aufnahmeöffnungen jeweils mindestens ein Rückstellkrafterzeugungsmittel zugeordnet ist, das mit dem der Aufnahmeöffnung zugeordneten Temperatursensor so zusammenwirkt, dass es den Temperatursensor in thermischem Kontakt mit einem in der Aufnahmeöffnung angeordneten Probengefäß oder mit einem Einsatz zur Aufnahme eines Probengefäßes hält, wobei - zumindest eines der Rückstellkrafterzeugungsmittel in Form eines elastisch ausgeformten Abschnitts einer Seitenwand einer der Aufnahmeöffnungen ausgebildet ist, der den Temperatursensor gegen ein in der Aufnahmeöffnung angeordnetes Probengefäß oder gegen einen in der Aufnahmeöffnung angeordneten Einsatz zur Aufnahme eines Probengefäßes drückt. - A plurality of Rückstellkrafterzeugungsmitteln, each of the receiving openings is assigned at least one Rückstellkrafterzeugungsmittel, which cooperates with the receiving opening associated temperature sensor so that it holds the temperature sensor in thermal contact with a arranged in the receiving opening sample container or with an insert for receiving a sample vessel , in which - At least one of the restoring force generating means in the form of an elastically shaped portion of a side wall of the receiving openings is formed, which presses the temperature sensor against a arranged in the receiving opening sample vessel or against an arranged in the receiving opening insert for receiving a sample vessel.
Hier ist somit kein separates Rückstellkrafterzeugungsmittel vorhanden, sondern ein Abschnitt der Probenaufnahme in einem zur Aufnahmeöffnung benachbarten Bereich weist selber elastische Eigenschaften auf, um den Temperatursensor gegen das Probengefäß (bzw. den Einsatz) zu drücken. Insbesondere ist der Temperatursensor an dem elastischen Abschnitt festgelegt, z.B. festgeklebt. Thus, there is no separate restoring force generating means, but a portion of the specimen receptacle in a region adjacent to the receiving opening itself has elastic properties to press the temperature sensor against the sample vessel (or insert). In particular, the temperature sensor is fixed to the elastic portion, e.g. taped.
Beispielsweise ist der elastische Abschnitt der Seitenwand (d.h. insbesondere eine Wand, die im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Aufnahmeöffnung, d.h. zur Ein- führrichtung des Probengefäßes verläuft) in Form eines Vorsprungs ausgeformt, der von der Seitenwand absteht. Es ist auch möglich, dass der elastische Abschnitt als Erhebung ausgeformt ist, die die Aufnahmeöffnung umläuft, so dass die Aufnahmeöffnung im Bereich der umlaufenden Erhebung einen kleineren Durchmesser aufweist als außerhalb der Erhebung. Beispielsweise ist der Durchmesser im Bereich der umlaufenden Erhe- bung etwas kleiner als der maximale Au ßendurchmesser des Probengefäßes (bzw. des Einsatzes). For example, the elastic portion of the side wall (i.e., in particular, a wall which is substantially parallel to the longitudinal axis of the receiving opening, i.e., the direction of insertion of the sample vessel) is formed in the form of a projection which projects from the side wall. It is also possible that the elastic portion is formed as a survey, which rotates the receiving opening, so that the receiving opening in the region of the circumferential elevation has a smaller diameter than outside the survey. For example, the diameter in the region of the circumferential elevation is somewhat smaller than the maximum outside diameter of the sample vessel (or of the insert).
Als elastisches Material für den elastischen Abschnitt der Seitenwand kommt zum Beispiel ein Kunststoff, ein Gummi oder ein gummiartiges Material infrage. Insbesondere ist es möglich, dass das Material des elastischen Wandabschnitts verschieden ist von dem übrigen Material der Probenaufnahme. So kann beispielsweise ein Gummimaterial oder ein elastischer Kunststoff in einer Ausnehmung der (z.B. sonst einstückig geformten) Probenaufnahme eingesetzt werden, um den elastischen Wandabschnitt zu bilden. Es ist insbesondere auch denkbar, dass eine solche Probenaufnahme mittels eines Zweikom- ponenten-Spritzgussverfahrens erzeugt wird. Es ist natürlich auch möglich, dass der elastische Abschnitt einstückig mit der übrigen Probeaufnahme ausgeformt ist. As elastic material for the elastic portion of the side wall, for example, a plastic, a rubber or a rubber-like material comes into question. In particular, it is possible that the material of the elastic wall portion is different from the remaining material of the sample holder. For example, a rubber material or an elastic plastic may be inserted in a recess of the sample receptacle (e.g., otherwise integrally formed) to form the elastic wall portion. In particular, it is also conceivable that such a sample receptacle is produced by means of a two-component injection molding process. It is of course also possible that the elastic portion is formed integrally with the rest of the sample recording.
Beispielsweise kann sich die Aufnahmeöffnung auch zu einem Bodenbereich bzw. zu einem unteren Rand der Aufnahmeöffnung hin verjüngen, wobei der elastische Abschnitt, an dem der Temperatursensor angeordnet ist, in dem Bodenbereich bzw. im Bereich des unteren Randes (der von einer unteren Seite der Probenaufnahme ausgebildet wird, die z.B. dem zugeordneten Peltierelement zugewandt ist) vorgesehen ist. Somit weist der untere, an den Bodenbereich bzw. an den unteren Rand angrenzende Bereich der Aufnahmeöffnung einen geringeren Durchmesser auf als ein an den oberen Rand der Aufnahmeöffnung angrenzenden Bereich. Somit kann ein Probengefäß (bzw. ein Einsatz zur Aufnahme eines Probengefäßes) durch den größeren oberen Durchmesser der Aufnahmeöffnung auf einfache Weise in die Aufnahmeöffnung eingeführt werden, wobei der Temperatursensor dennoch bei vollständig in die Aufnahmeöffnung eingesetztem Probengefäß (bzw. Einsatz) gegen die Außenseite des Probengefäßes (bzw. des Einsatzes) gedrückt wird. For example, the receiving opening may also taper towards a bottom area or to a lower edge of the receiving opening, wherein the elastic portion on which the temperature sensor is arranged, in the bottom portion or in the region of the lower edge (from a lower side of the sample receiving is trained, the for example, facing the associated Peltier element) is provided. Thus, the lower, adjacent to the bottom portion and the lower edge portion of the receiving opening has a smaller diameter than an adjacent to the upper edge of the receiving opening area. Thus, a sample vessel (or an insert for receiving a sample vessel) through the larger upper diameter of the receiving opening can be easily inserted into the receiving opening, wherein the temperature sensor nevertheless (completely insert into the receiving opening) sample container (or insert) against the outside of Sample vessel (or the insert) is pressed.
In einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung der PCR, mit In a third aspect, the invention relates to a device for carrying out the PCR, with
- einer Probenaufnahme zur Aufnahme von Probengefäßen, wobei die Probenaufnahme eine Mehrzahl von Aufnahmeöffnungen aufweist, in denen jeweils ein Probenge- fäß oder ein Einsatz zur Aufnahme eines Probengefäßes angeordnet werden kann; a sample receptacle for receiving sample containers, the sample receptacle having a plurality of receiving openings, in each of which a sample container or an insert for receiving a sample container can be arranged;
- einer Mehrzahl von Peltierelementen, wobei jeder Aufnahmeöffnung mindestens eines der Peltierelemente zugeordnet ist, so dass in den Aufnahmeöffnungen angeordnete Probengefäße oder Einsätze individuell temperiert werden können; - A plurality of Peltier elements, wherein each receiving opening is associated with at least one of the Peltier elements, so that arranged in the receiving openings sample vessels or inserts can be tempered individually;
- einer Mehrzahl von Temperatursensoren zum Bestimmen der Temperatur einer in einem Probengefäß vorgelegten Probe, wobei jeder der Aufnahmeöffnungen mindestens einer der Temperatursensoren zugeordnet ist;  a plurality of temperature sensors for determining the temperature of a sample placed in a sample vessel, wherein each of the receiving openings is associated with at least one of the temperature sensors;
- einer Mehrzahl von Rückstellkrafterzeugungsmitteln, wobei jeder der Aufnahmeöffnungen jeweils mindestens ein Rückstellkrafterzeugungsmittel zugeordnet ist, das mit dem der Aufnahmeöffnung zugeordneten Temperatursensor so zusammenwirkt, dass es den Temperatursensor in thermischem Kontakt mit einem in der Aufnahmeöffnung angeordneten Probengefäß oder mit einem Einsatz zur Aufnahme eines Probengefäßes hält; und  - A plurality of Rückstellkrafterzeugungsmitteln, each of the receiving openings is assigned at least one Rückstellkrafterzeugungsmittel, which cooperates with the receiving opening associated temperature sensor so that it holds the temperature sensor in thermal contact with a arranged in the receiving opening sample container or with an insert for receiving a sample vessel ; and
- einem zu der Probenaufnahme separaten Träger, an dem die Peltierelemente angeordnet sind.  - A separate to the sample holder support on which the Peltier elements are arranged.
Der Träger ist insbesondere stoffschlüssig und/oder über Befestigungsmittel kraft- oder formschlüssig mit der Probenaufnahme verbunden. The carrier is in particular cohesively and / or positively connected via fastening means with the sample receptacle.
Darüber hinaus kann der Träger als Wärmesenke ausgebildet sein und eine„Kaltseite" der Peltierelemente definieren. Insbesondere ist der Träger aus einem gut wärmeleitenden Material wie z. B. einem Metall (insbesondere Aluminium oder Kupfer ausgebildet). Darüber hinaus kann der Träger (insbesondere an seiner den Peltierelementen abgewandten Seite) Strukturen zur Erhöhung der Wärmeabfuhr aufweisen, z. B. Rippen oder sonstige Strukturen, die die Oberfläche des Trägers vergrößern. Es ist auch möglich, dass der Träger (insbesondere über seine den Peltierelementen abgewandte Unterseite) ein Heatpipe (Wärmeabführrohr) ausbildet oder mit einem Heatpipe verbunden ist, insbesondere, um eine homogenere Wärmeverteilung in der Unterseite zu erzeugen. In addition, the carrier may be formed as a heat sink and define a "cold side" of the Peltier elements .In particular, the carrier is made of a good heat-conducting material, such as a metal (in particular aluminum or copper) its side facing away from the Peltier elements) have structures for increasing the heat dissipation, eg ribs or other structures that increase the surface of the carrier. It is also possible for the carrier (in particular via its underside facing away from the Peltier elements) to form a heat pipe (heat removal tube) or to be connected to a heat pipe, in particular in order to produce a more homogeneous heat distribution in the underside.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung (gemäß dem ersten, zweiten und/oder dritten Aspekt) ist die Probenaufnahme einstückig ausgeformt, wobei die Aufnahmeöffnungen insbesondere rasterförmig angeordnet sind. Die Aufnahmeöffnungen (zumindest einige der Aufnahmeöffnungen) sind etwa in Form eines Durchgangslochs ausgebildet oder in Form eines Sacklochs, das sich von einer Seite der Probenaufnahme in das Material der Probenaufnahme hinein erstreckt, jedoch eine Tiefe aufweist, die geringer ist als die Dicke der Probenaufnahme. According to another embodiment of the invention (according to the first, second and / or third aspect), the sample holder is integrally formed, wherein the receiving openings are arranged in particular grid-shaped. The receiving openings (at least some of the receiving openings) are formed approximately in the form of a through hole or in the form of a blind hole which extends from one side of the sample holder into the material of the sample holder, but has a depth which is less than the thickness of the sample holder.
Die Abmessungen der Aufnahmeöffnungen sind insbesondere auf die aufzunehmenden Probengefäße abgestellt, wobei die Aufnahmeöffnungen insbesondere einen zumindest näherungsweise kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Selbstverständlich können zumindest einige der Aufnahmeöffnungen auch anders ausgestaltet sein, z.B. mit einem recheckigen oder einem sonstigen Querschnitt. Bei den in die Aufnahmeöffnungen einzusetzenden Probengefäßen, in denen die PCR-Ausgangsmaterialen eingefüllt werden, han- delt es sich z.B. um Kunststoffgefäße, insbesondere um sogenannte„Eppendorf-Tubes". The dimensions of the receiving openings are placed in particular on the male sample vessels, wherein the receiving openings in particular have an at least approximately circular cross-section. Of course, at least some of the receiving openings may also be designed differently, e.g. with a rectangular or other cross-section. The sample vessels to be inserted into the receiving openings, in which the PCR starting materials are filled, are e.g. to plastic vessels, in particular to so-called "Eppendorf Tubes".
Beispielsweise können auch mehrere miteinander verbundene Probengefäße verwendet werden, z.B. in Form marktüblicher Mikrotiterplatten. Es ist jedoch auch denkbar, dass andere Arten von Probengefäßen verwendet werden, zum Beispiel Probengefäße, die im Wesentlichen hohlzylindrisch und/oder (z.B. einstückig) aus einem gut wärmeleitenden Material (insbesondere einem Metall, wie z.B. Aluminium) ausgebildet sind, um einen möglichst guten Wärmekontakt der in dem Probengefäß vorhandenen Probe mit dem jeweiligen Temperatursensor und dem jeweiligen Pel- tierelement herzustellen. For example, several interconnected sample vessels may also be used, e.g. in the form of commercially available microtiter plates. However, it is also conceivable that other types of sample vessels are used, for example, sample vessels, which are substantially hollow cylindrical and / or (eg in one piece) made of a good heat-conducting material (in particular a metal, such as aluminum), in order to obtain the best possible Thermal contact of the present in the sample vessel sample with the respective temperature sensor and the respective Pel- animal produce element.
Gemäß einer Erfindungsvariante werden in den Aufnahmeöffnungen jeweils Einsätze (insbesondere dauerhaft) angeordnet, in die jeweils ein Probengefäß eingesetzt werden kann. Die Probengefäße (Reaktionsgefäße) werden also nicht unmittelbar in die Aufnah- meöffnungen der Probenaufnahme eingesetzt, sondern in die Einsätze, die sich in den Aufnahmeöffnungen befinden. Insbesondere sind die in den Aufnahmeöffnungen anzuordnenden Einsätze aus einem thermisch gut leitenden Material (insbesondere einem Metall wie etwa Aluminium) ausgebildet und so beschaffen, dass sie von den Peltierelementen erzeugte Wärme vertei- len, um jeweils ein möglichst gleichmäßiges Temperieren einer in einem Probengefäß, das in dem Einsatz angeordnet ist, vorgelegten Probe zu ermöglichen. According to a variant of the invention, in each case inserts (in particular permanently) are arranged in the receiving openings, into each of which a sample vessel can be inserted. The sample vessels (reaction vessels) are thus not inserted directly into the receiving openings of the sample holder, but into the inserts which are located in the receiving openings. In particular, the inserts to be arranged in the receiving openings are made of a thermally highly conductive material (in particular a metal such as aluminum) and designed so that they distribute heat generated by the Peltier elements, in each case a uniform temperature as possible in a sample vessel, the in the insert is arranged to allow sample submitted.
Die jeweiligen Rückstellkrafterzeugungsmittel dienen gemäß dieser Erfindungsvariante in erster Linie dazu, eine möglichst einfache Montage der Einsätze in den Aufnahmeöffnun- gen zu ermöglichen und dennoch einen möglichst guten thermischen Kontakt zwischen den Temperatursensoren und Einsätzen zu realisieren. The respective restoring force generating means serve in accordance with this variant of the invention primarily to enable the simplest possible mounting of the inserts in the receiving openings and nevertheless to realize the best possible thermal contact between the temperature sensors and inserts.
Darüber hinaus kann die Probenaufnahme aus einem thermisch gut isolierenden Material (insbesondere einem Kunststoff) ausgebildet sein, wodurch ein „Übersprechen" beim Temperieren benachbarter Proben möglichst vermieden wird, so dass das Temperieren der Proben (die jeweils in einem Probengefäß vorgelegt werden, das in einer der Aufnahmeöffnungen der Probenaufnahme angeordnet ist) mittels der Peltierelemente und das Ermitteln der aktuellen Temperatur der Proben mittels der Temperatursensoren im Wesentlichen unabhängig von der Temperatur der anderen, insbesondere jeweils be- nachbarten Proben erfolgen kann. Hierdurch kann die Temperatur der einzelnen Proben individuell und sehr genau geregelt werden. Den unterschiedlichen (an der gemeinsamen Probenaufnahme angeordneten) Proben können daher unterschiedliche PCR- Temperaturprofile (Temperaturzyklen) vorgegeben werden, die jeweils über die den Proben individuell zugeordneten Peltierelemente und die Rückkopplung über die ebenfalls den einzelnen Proben individuell zugeordneten Temperatursensoren exakt erzeugt werden können. In addition, the sample holder can be made of a thermally highly insulating material (in particular a plastic), whereby a "crosstalk" when tempering adjacent samples is avoided as possible, so that the tempering of the samples (which are each presented in a sample vessel, which in a By means of the Peltier elements and the determination of the current temperature of the samples by means of the temperature sensors, the temperature of the individual samples can be determined individually and very accurately, independently of the temperature of the other, in particular adjacent, samples The different (arranged at the common sample receiving) samples therefore different PCR temperature profiles (temperature cycles) can be specified, each of the samples individually associated with the Peltier elements and the feedback on the ebenfall s the individual samples individually assigned temperature sensors can be accurately generated.
Somit können selbst bei Verwendung von Probengefäßen in Form einer konventionellen Mikrotiterplatte verschiedene Probengefäße (d.h. verschiedene„wells") der Mikrotiterplat- te mit unterschiedlichen Heizraten und Temperaturprofilen auch für komplexe Analysen bearbeitet werden. Insbesondere können viele unterschiedliche Proben (z.B. unter Verwendung einer Mikrotiterplatte im Standardformat„96er" oder„384er") individuell in einem Analysedurchgang identifiziert werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Probenaufnahme nicht unbedingt einstückig aus einem thermisch isolierenden Material ausgeformt sein muss. Es sind als Probenauf- nähme im Prinzip beliebige Konstruktionen denkbar, die eine Mehrzahl von Aufnahmeöffnungen aufweisen, wobei die Bereiche der Aufnahmeöffnungen insbesondere thermisch gegeneinander isoliert sind. Beispielsweise könnte als Probenaufnahme auch eine Struktur aus einem Draht verwendet werden, die die Aufnahmeöffnungen aufweist und die zumindest abschnittsweise mit einem thermisch isolierenden Material versehen ist (das z.B. den Draht umgibt). Thus even with the use of sample vessels in the form of a conventional microtiter plate, different sample vessels (ie different "wells") of the microtiter plates with different heating rates and temperature profiles can also be processed for complex analyzes In particular, many different samples (eg using a microtiter plate in standard format It should be noted that the sample holder does not necessarily have to be formed in one piece from a thermally insulating material. would in principle be conceivable for any constructions which have a plurality of receiving openings, wherein the areas of the receiving openings are in particular thermally insulated from one another. For example, could be used as a sample receiving a structure of a wire having the receiving openings and which is at least partially provided with a thermally insulating material (eg, the wire surrounds).
Als Temperatursensoren kommen insbesondere Widerstandselemente, Thermoelemente und/oder Halbleiter-Sensoren infrage, obwohl die Erfindung natürlich nicht auf einen be- stimmten Temperatursensortyp festgelegt ist. In particular, resistance elements, thermocouples and / or semiconductor sensors are suitable as temperature sensors, although of course the invention is not defined for a particular type of temperature sensor.
Die zur Temperierung (d.h. insbesondere zum Erwärmen, aber ggf. auch zum Abkühlen) in den Probengefäßen angeordneter DNA-Proben vorgesehenen Peltierelemente sind insbesondere in Form mikrotechnologisch hergestellter Peltierelemente ausgebildet, d.h. in Form von Peltierelementen, die jeweils Abmessungen (insbesondere Dicken) im Millimeter- oder Mikrometerbereich besitzen. Ein derartiges Peltierelement ist z. B. in der deutschen Patenanmeldung DE 198 45 104.0 beschrieben, auf die insofern ausdrücklich Bezug genommen wird. Die Peltierelemente sind insbesondere so angeordnet, dass sie jeweils unmittelbar mit einer Außenseite einer Seitenwand oder eines Bodens eines in eine Aufnahmeöffnung eingesetzten Probengefäßes in mechanischen und damit thermischen Kontakt kommen. Beispielsweise ragen die Peltierelemente (d.h. zumindest einige der Peltierelemente) jeweils in einen unteren Bereich einer der Aufnahmeöffnungen hinein. Der„untere Be- reich" einer Aufnahmeöffnung mündet in eine untere Seite der Probenaufnahme, die einer oberen Seite der Aufnahmeöffnung abgewandt ist, wobei in die„obere Seite" (Substratoberfläche) ein oberer Bereich der Aufnahmeöffnung mündet, über den das Probengefäß in die Aufnahmeöffnung eingeführt wird. Es ist auch möglich, wenn die Aufnahmeöffnung in Form eines Sacklochs ausgebildet ist, dass das zugeordnete Peltierelement an einer Innenseite des Bodens der Aufnahmeöffnung angeordnet ist, so dass der Boden des Probengefäßes auf dem Peltierelement aufliegt, wenn das Probengefäß vollständig in die Aufnahmeöffnung eingesetzt ist. Es ist allerdings auch denkbar, dass das Peltierelement nicht in einem Bodenbereich des Pro- bengefäßes angeordnet ist, sondern so, dass es mit einer Seitenwand des Probengefäßes in Kontakt kommt. Eine Anordnung des Peltierelementes seitlich zu dem Probenge- faß bzw. dem Einsatz (d.h. insbesondere zwischen einer Seitenwand der Probenaufnahme und einer Au ßenseite des Probengefäßes bzw. des Einsatzes) ermöglicht insbesondere die Durchführung einer optischen Messung (insbesondere der Durchlicht-PCR) der in dem Probengefäß befindlichen Probe durch den Boden des Probengefäßes hindurch. The Peltier elements provided for temperature control (ie in particular for heating but possibly also for cooling) in the sample vessels are designed in particular in the form of microtechnologically produced Peltier elements, ie in the form of Peltier elements, each having dimensions (in particular thickness) in the millimeter. or micrometer range. Such a Peltier element is z. B. in the German patent application DE 198 45 104.0, to which reference is expressly made. The Peltier elements are in particular arranged such that they each come into mechanical and thus thermal contact with an outer side of a side wall or a bottom of a sample vessel inserted into a receiving opening. For example, the Peltier elements (ie at least some of the Peltier elements) each project into a lower region of one of the receiving openings. The "lower area" of a receiving opening opens into a lower side of the sample receptacle, which faces away from an upper side of the receiving opening, wherein an upper area of the receiving opening opens into the "upper side" (substrate surface), via which the sample vessel into the receiving opening is introduced. It is also possible if the receiving opening is designed in the form of a blind hole, that the associated Peltier element is arranged on an inner side of the bottom of the receiving opening, so that the bottom of the sample vessel rests on the Peltier element when the sample vessel is fully inserted into the receiving opening. However, it is also conceivable that the Peltier element is not arranged in a bottom region of the sample vessel, but in such a way that it comes into contact with a side wall of the sample vessel. An arrangement of the Peltier element laterally to the sample In particular, the carrying out of an optical measurement (in particular the transmitted-light PCR) of the sample located in the sample vessel through the bottom of the sample vessel is made possible by the use (ie in particular between a side wall of the sample holder and an outside of the sample container or of the insert) ,
Natürlich ist auch denkbar, dass jeweils einer Aufnahmeöffnung mehrere Peltierelemente zugeordnet sind, von denen z.B. ein erstes am Bodenbereich und ein zweites an einer Seitenwand eines in die Aufnahmeöffnung eingesetzten Probengefäßes anliegt. Bei Verwendung von Einsätzen zur Aufnahme von Probengefäßen sind die Peltierelemente insbesondere so angeordnet, dass sie jeweils mit ihrer Warmseite an dem Einsatz anliegen. Beispielsweise sind die Einsätze jeweils becherartig ausgebildet, wobei die Peltierelemente insbesondere so angeordnet sind, dass sie jeweils an einer Au ßenseite eines Bodenabschnitts und/oder seitlich an einer Seitenwand des Einsatzes anliegen. Of course, it is also conceivable that in each case one receiving opening a plurality of Peltier elements are assigned, of which, for example, a first on the bottom portion and a second on a side wall of a sample container used in the receiving opening is present. When using inserts for holding sample vessels, the Peltier elements are arranged in particular so that they each rest with their warm side on the insert. For example, the inserts are each cup-shaped, wherein the Peltier elements are in particular arranged so that they each abut on an Au ßenseite a bottom portion and / or laterally on a side wall of the insert.
Es ist auch denkbar, dass zwischen den Einsätzen und den Peltierelementen jeweils ein Ausgleichsmaterial, etwa ein TIM (Thermal Interface Material - thermisches Grenzflächenmaterial), vorhanden ist, z.B. Graphit, Indium und/oder Silikon. Es ist zusätzlich oder alternativ auch möglich, dass die Peltierelemente jeweils mit den Einsätzen über einen Kleber verbunden sind. It is also conceivable that between the inserts and the Peltier elements in each case a compensating material, such as a TIM (Thermal Interface Material), is present, e.g. Graphite, indium and / or silicone. It is additionally or alternatively also possible that the Peltier elements are each connected to the inserts via an adhesive.
Darüber hinaus können die Einsätze auch über einen Rastmechanismus in den Aufnahmeöffnungen der Probenaufnahme verrastet sein. Beispielsweise weisen die Einsätze hierzu Raststrukturen (z.B. Haken oder Nuten) auf, die jeweils in korrespondierende Raststrukturen der Aufnahmeöffnungen, die z.B. an Seitenwänden der Aufnahmeöffnungen ausgebildet sind, eingreifen. In addition, the inserts can also be latched via a latching mechanism in the receiving openings of the sample holder. For example, the inserts for this purpose have latching structures (for example hooks or grooves), which in each case engage in corresponding latching structures of the receiving openings, which are e.g. are formed on side walls of the receiving openings, engage.
Gemäß einer anderen Weiterbildung dieser Erfindungsvariante (d.h. die Verwendung von „Einsätzen") sind zudem Mittel vorgesehen, die die Einsätze gegen die Peltierelemente drücken. Beispielsweise weisen diese Mittel einen Aufsatz (z.B. in Form einer Platte) auf, der auf die Probenaufnahme aufgelegt wird und der so ausgebildet ist, dass er die Einsätze gegen die Peltierelemente drückt. Beispielsweise drückt der Aufsatz jeweils derart gegen einen Rand (z.B. in Form einer Auskragung) eines becherförmigen Einsatzes, dass ein Bodenbereich des Einsatzes gegen das Peltierelement gedrückt wird. Insbe- sondere kann hier zwischen dem Einsatz (insbesondere dessen Bodenbereich) und dem Peltierelement ein elastisches Material (z.B. in Form eines elastischen TIM) vorgesehen sein. According to another development of this variant of the invention (ie the use of "inserts"), means are also provided which press the inserts against the Peltier elements, for example, these means have an attachment (eg in the form of a plate) which is placed on the sample holder and For example, the attachment presses in each case against an edge (eg in the form of a projection) of a cup-shaped insert such that a bottom region of the insert is pressed against the Peltier element between the insert (in particular its bottom area) and the Peltier element be provided an elastic material (eg in the form of an elastic TIM).
Gemäß insbesondere dem ersten und dem zweiten Aspekt der Erfindung sind zumindest einige der Temperatursensoren jeweils zwischen einer Seitenwand der Aufnahmeöffnung und einem in der Aufnahmeöffnung angeordneten Probengefäß (bzw. einem Einsatz zur Aufnahme eines Probengefäßes) positioniert, so dass jeweils insbesondere ein temperatursensibler Bereich der Temperatursensoren an der Außenwand des Probengefäßes (bzw. des Einsatzes) anliegt. Beispielsweise erstreckt sich der Temperatursensor zumin- dest näherungsweise parallel zu einer Seitenwand (die unter einem Winkel, insbesondere senkrecht, zu der Substratoberfläche verläuft) der Aufnahmeöffnung und/oder der Außenwand des in die Aufnahmeöffnung eingesetzten Probengefäßes (bzw. des Einsatzes). Es ist natürlich auch denkbar, dass der Temperatursensor zwischen einem Bodenbereich der Aufnahmeöffnung und einem Boden des Probengefäßes (bzw. des Einsat- zes) verläuft, oder dass mehrere Temperatursensoren vorhanden sind, von denen z.B. eines an einer Seitenwand und ein anderes an einem Boden des Probengefäßes (bzw. des Einsatzes) anliegt. According to, in particular, the first and second aspects of the invention, at least some of the temperature sensors are respectively positioned between a side wall of the receiving opening and a sample vessel (or an insert for receiving a sample vessel) arranged in the receiving opening, so that in each case, in particular, a temperature-sensitive area of the temperature sensors the outer wall of the sample vessel (or the insert) is applied. For example, the temperature sensor extends at least approximately parallel to a side wall (which extends at an angle, in particular perpendicular, to the substrate surface) of the receiving opening and / or the outer wall of the sample vessel (or insert) inserted into the receiving opening. It is, of course, also conceivable for the temperature sensor to run between a bottom region of the receiving opening and a bottom of the sample vessel (or the insert) or for a plurality of temperature sensors, of which there are e.g. one on one side wall and another on a bottom of the sample vessel (or insert).
Der Temperatursensor wird mittels des Rückstellkrafterzeugungsmittels gegen das Pro- bengefäß (bzw. des Einsatzes) vorgespannt, so dass der temperatursensitive Bereich des Temperatursensors in direktem mechanischen Kontakt mit der Au ßenseite des Probengefäßes (bzw. des Einsatzes) steht, um die Temperatur des in dem Probengefäß befindlichen Materials möglichst genau ermitteln zu können. Insbesondere ist der Temperatursensor an dem elastischen Element (z.B. stoffschlüssig) festgelegt. Es ist auch denk- bar, dass ein zusätzlicher Temperatursensor an einem Boden des Probengefäßes (bzw. des Einsatzes) anliegt. The temperature sensor is biased against the sample vessel (or insert) by the restoring force generating means so that the temperature sensitive area of the temperature sensor is in direct mechanical contact with the outside of the sample vessel (or insert) to maintain the temperature of the temperature in the Sample vessel material located to determine as accurately as possible. In particular, the temperature sensor is fixed to the elastic member (e.g., materially bonded). It is also conceivable that an additional temperature sensor is applied to a bottom of the sample vessel (or the insert).
Bei Verwendung von Einsätzen zur Aufnahme von Probengefäßen ist es auch möglich, dass die Temperatursensoren jeweils mit einer Au ßenseite der Einsätze über einen (ins- besondere gut wärmeleitenden) Kleber verbunden sind, um eine besonders stabile, dauerhafte Verbindung zwischen den Temperatursensoren und den (insbesondere metallenen) Einsätzen herzustellen und z.B. auch um etwaige Unebenheiten des Einsatzes auszugleichen. Beispielsweise ist das elastische Element in Form einer Feder (etwa einer Schraubenfeder) ausgebildet, die insbesondere mit einem Ende an einem Abschnitt der Probenauf- nähme, der an die Aufnahmeöffnung angrenzt, anliegt (z.B. dort festgelegt ist) und deren anderes Ende mit dem Temperatursensor gekoppelt ist. When using inserts for holding sample containers, it is also possible that the temperature sensors are each connected to an outside of the inserts by means of an adhesive (in particular highly heat-conductive) in order to achieve a particularly stable, permanent connection between the temperature sensors and the (in particular metal) inserts and, for example, to compensate for any unevenness of the insert. For example, the elastic element in the form of a spring (such as a coil spring) is formed, which in particular with one end to a portion of the sample would, which is adjacent to the receiving opening, abuts (eg there is fixed) and the other end is coupled to the temperature sensor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Temperatursensoren mit einer an einer Oberseite der Probenaufnahme angeordneten Leiterbahn, z.B. in Form einer gedruckten Leiterplatte (Printed Circuit Board - PCB), elektrisch verbunden sind. Die Leitplatte könnte gleichzeitig auch dazu dienen, die Einsätze zur Aufnahme eines Probengefäßes gegen die jeweiligen Peltierelemente zu drücken. Die Peltierelemente sind beispielsweise ebenfalls mit einer Leiterbahn elektrisch verbunden, wobei die Leiterbahn insbesondere auf einer der Probenaufnahme zugewandten Seite des Trägers angeordnet ist, insbesondere ist die Leiterbahn zur Kontaktierung der Peltierelement in Form eines Printed Circuit Boards ausgestaltet. Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zur Durchführung der PCR, mit den Schritten: According to another embodiment of the invention, the temperature sensors are provided with a conductor track arranged on an upper side of the sample holder, e.g. in the form of a printed circuit board (PCB), are electrically connected. The guide plate could also serve to push the inserts for receiving a sample vessel against the respective Peltier elements at the same time. The Peltier elements are, for example, also electrically connected to a conductor track, wherein the conductor track is arranged in particular on a side of the carrier facing the sample receiving means, in particular the conductor track is designed for contacting the Peltier element in the form of a printed circuit board. The invention also includes a method for producing a device for carrying out the PCR, comprising the steps:
- Bereitstellen einer Probenaufnahme, die eine Mehrzahl von Aufnahmeöffnungen aufweist;  - Providing a sample receptacle having a plurality of receiving openings;
- Bereitstellen mindestens eines Temperatursensors sowie mindestens eines Rückstell- krafterzeugungsmittels in Form eines elastischen Elementes, an dem der Temperatursensor angeordnet ist;  - Providing at least one temperature sensor and at least one restoring force generating means in the form of an elastic element on which the temperature sensor is arranged;
- Anordnen des elastischen Elementes an der Probenaufnahme derart, dass es über einen Rand einer der Aufnahmeöffnungen hinausragt oder in eine der Aufnahmeöffnungen hineinragt;  Arranging the elastic element on the sample receptacle such that it projects beyond an edge of one of the receiving openings or projects into one of the receiving openings;
- Anordnen eines Einsatzes zur Aufnahme von Probengefäßen in der Aufnahmeöffnung, so dass das elastische Element abgebogen und der Temperatursensor gegen den Einsatz vorgespannt wird. - Arranging an insert for receiving sample containers in the receiving opening, so that the elastic element is bent and the temperature sensor is biased against the insert.
Gemäß einer Variante dieses Verfahrens wird das elastische Element und/oder der Tem- peratursensor mit dem Einsatz stoffschlüssig verbunden. Beispielsweise werden das elastische Element, der Temperatursensor und/oder der Einsatz vor dem Anordnen des Einsatzes in der Aufnahmeöffnung mit einem Klebstoff versehen, um nach der Montage einen dauerhaft guten thermischen Kontakt sicherzustellen. Die Erfindung betrifft entsprechend auch eine Vorrichtung, die zunächst wie die oben beschriebene Vorrichtung gemäß dem ersten Erfindungsaspekt ausgebildet wurde und in die dann nach dem oben angegebenen Verfahren mindestens ein Einsatz eingesetzt wurde, so dass das elastische Element mit einem Abschnitt abgebogen zwischen einer Seitenwand der Aufnahmeöffnung und einer Seitenwand des Einsatzes verläuft, wobei z.B. der Temperatursensor stoffschlüssig mit der Seitenwand des Einsatzes verbunden werden kann. According to a variant of this method, the elastic element and / or the temperature sensor is connected to the insert in a material-locking manner. For example, the elastic element, the temperature sensor and / or the insert are provided with an adhesive prior to arranging the insert in the receiving opening in order to ensure a permanently good thermal contact after installation. Accordingly, the invention also relates to a device which was initially designed like the above-described device according to the first aspect of the invention and in which at least one insert is then inserted according to the above-mentioned method was, so that the elastic element with a portion bent between a side wall of the receiving opening and a side wall of the insert extends, for example, the temperature sensor can be materially connected to the side wall of the insert.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein PCR-Verfahren, insbesondere unter Verwendung einer wie oben beschriebenen Vorrichtung, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:The invention further relates to a PCR method, in particular using a device as described above, the method comprising the steps:
- Anordnen mindestens einer ersten und einer zweiten DNA-Probe in einer gemeinsamen Probenaufnahme; Arranging at least a first and a second DNA sample in a common sample receptacle;
- zyklisches Temperieren der ersten DNA-Probe gemäß einem ersten Temperaturprofil sowie zyklisches Temperieren der zweiten DNA-Probe gemäß einem zweiten Temperaturprofil, wobei - Cyclic tempering of the first DNA sample according to a first temperature profile and cyclic tempering of the second DNA sample according to a second temperature profile, wherein
- das erste Temperaturprofil gemäß einer ersten Anzahl von Zyklen und das zweite Temperaturprofil gemäß einer zweiten Anzahl von Zyklen, die verschieden ist von der ersten Anzahl von Zyklen, wiederholt durchlaufen wird.  - the first temperature profile according to a first number of cycles and the second temperature profile according to a second number of cycles, which is different from the first number of cycles, repeatedly traversed.
Insbesondere weist die Probenaufnahme zur Durchführung des Verfahrens, wie z.B. oben beschrieben, Peltierelemente und Temperatursensoren auf, die jeweils einer Aufnahmeöffnung, in die jeweils ein Probengefäß mit der DNA-Probe eingesetzt wird, der Probenaufnahme zugeordnet sind. Beispielsweise wird zur Durchführung des Verfahrens eine wie oben beschriebene Vorrichtung verwendet. Somit ist es möglich, die erste und die zweite DNA-Probe individuell, d.h. insbesondere gemäß unterschiedlicher Temperaturprofile, zu temperieren. Selbstverständlich kann das Verfahren mit mehr als zwei DNA- Proben durchgeführt werden, wobei sich die Proben z.B. in der Art des DNA-Materials und/oder der Menge des DNA-Materials unterscheiden. In particular, the sample holder for carrying out the method, such. described above, Peltier elements and temperature sensors, which are each assigned to a receiving opening, in each of which a sample vessel with the DNA sample, the sample holder. For example, a device as described above is used to carry out the method. Thus, it is possible for the first and second DNA samples to be individually, i. especially according to different temperature profiles to temper. Of course, the method can be carried out with more than two DNA samples, with the samples e.g. differ in the type of DNA material and / or the amount of DNA material.
Darüber hinaus ist es möglich, die erste und die zweite DNA-Probe mit unterschiedlichen Temperaturprofilen zu temperieren, so dass eine PCR mit unterschiedlichen Proben, die z.B. unterschiedliche Primer-DNA-Material-Kombinationen aufweisen, gleichzeitig durch- geführt werden kann, obwohl die die Proben in derselben Probenaufnahme angeordnet sind. Moreover, it is possible to temper the first and second DNA samples with different temperature profiles so that a PCR with different samples, e.g. different primer DNA-material combinations can be carried out simultaneously, although the samples are arranged in the same sample holder.
Insbesondere ermöglicht die Erfindung, dass die Zahl der Temperaturzyklen in Abhängigkeit von der Menge des DNA-Materials durchgeführt wird, so dass z.B. nicht die Probe mit der geringsten Menge an DNA-Material die Gesamtzyklenzahl für sämtliche Proben bestimmt, sondern die Zyklenzahl individuell für jede Probe gewählt werden kann. Hier- durch lässt sich die Dauer der PCR insbesondere für Proben, die eine größere Menge DNA-Material aufweisen, reduzieren. Insbesondere können auch unterschiedliche auf der PCR basierende Diagnostiktests (z.B. HIV, HCV, etc.), die unterschiedliche Zyklenanzahlen und Temperaturprofile erfordern, gemeinsam, d. h. in ein und derselben Probenauf- nähme, durchgeführt werden. In particular, the invention allows the number of temperature cycles to be performed depending on the amount of DNA material so that, for example, not the sample with the least amount of DNA material determines the total number of cycles for all samples but the number of cycles individually for each sample can be chosen. Here- By the duration of the PCR can be reduced in particular for samples that have a larger amount of DNA material. In particular, different PCR-based diagnostic tests (eg HIV, HCV, etc.), which require different numbers of cycles and temperature profiles, can be carried out jointly, ie in one and the same sample intake.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die erste und/oder die zweite DNA-Probe mit einem Farbstoff markiert und während des Durchführens der PCR jeweils das Zeitverhalten der Fluoreszenz des Farbstoffs als Maß für die Menge des durch die PCR erzeugten Materials bestimmt. Insbesondere wird die erste und/oder die zweite Anzahl von Zyklen in Abhängigkeit davon gewählt, ob ein vorgebbarer Grenzwert der Fluoreszenzintensität erreicht ist. Somit kann anhand des Fluoreszenzsignals die PCR z. B. bei nur einer der beiden Proben beendet werden, wenn aus dem Fluoreszenzsignal hervorgeht, dass eine ausreichende Menge vervielfältigen DNA-Materials vorliegt. In a further development of the method according to the invention, the first and / or the second DNA sample are labeled with a dye and while performing the PCR in each case determines the time behavior of the fluorescence of the dye as a measure of the amount of material generated by the PCR. In particular, the first and / or the second number of cycles is selected as a function of whether a predefinable limit value of the fluorescence intensity has been reached. Thus, based on the fluorescence signal, the PCR z. B. in only one of the two samples are terminated when it appears from the fluorescence signal that a sufficient amount of duplicated DNA material is present.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch ein PCR-Verfahren mit den Schritten: According to a further aspect, the invention also relates to a PCR method with the steps:
- Anordnen mindestens einer ersten und einer zweiten DNA-Probe in einer gemeinsamen Probenaufnahme, wobei jeder DNA-Probe ein Temperatursensor zugeordnet ist; - zyklisches Temperieren der ersten DNA-Probe gemäß einem ersten Temperaturprofil sowie zyklisches Temperieren der zweiten DNA-Probe gemäß einem zweiten Temperaturprofil;  Arranging at least a first and a second DNA sample in a common sample receptacle, wherein each DNA sample is assigned a temperature sensor; - cyclic tempering of the first DNA sample according to a first temperature profile and cyclic tempering of the second DNA sample according to a second temperature profile;
- im Anschluss an das zyklische Temperieren Erhöhen der Temperatur der ersten DNA- Probe gemäß einer ersten Temperaturrampe und gleichzeitig Erhöhen der Temperatur der zweiten DNA-Probe gemäß einer zweiten Temperaturrampe (die verschieden von der ersten Temperaturrampe sein kann), um den Schmelzpunkt der ersten und der zweiten DNA-Probe zu bestimmen.  after the cyclic tempering, increasing the temperature of the first DNA sample according to a first temperature ramp and simultaneously increasing the temperature of the second DNA sample according to a second temperature ramp (which may be different from the first temperature ramp) to the melting point of the first and second temperature ramps to determine the second DNA sample.
Insbesondere können die erste und die zweite DNA-Probe mit verschiedenen Farbstoffen (z.B. „SYBR green" oder Ethidiumbromid) markiert sein, wobei zur Bestimmung des Schmelzpunktes der jeweiligen DNA-Probe jeweils die Änderung der Fluoreszenzintensität des entsprechenden Farbstoffs mit der Temperatur in Abhängigkeit von der Temperatur ermittelt wird, d.h. es wird die Ableitung d(RFU)/dT eines normierten Fluoreszenzsignals RFU nach der Temperatur T ermittelt. Charakteristisch für das Erreichen des Schmelzpunktes ist, dass die Änderung des Fluoreszenzsignals mit der Temperatur, d. h. die Ableitung des Fluoreszenzsignals nach der Temperatur, ein Maximum erreicht. Insofern können unterschiedliche Schmelzkurven parallel analysiert werden. Insbesondere ist es mit der Schmelzpunktbestimmung möglich, Einzelnukleotid- Polymorphismen (englisch„Single Nucleotide Polymorphism" - SNP) des vervielfältigen DNA-Materials zu identifizieren oder Genotyping-Experimente durchzuführen. Darüber hinaus ermöglicht die Bestimmung des Schmelzpunktes auch das Erkennen von „Mispriming" oder „Primer-Dimer"-Artefakten. Beispielsweise führt ein Primer-Dimer- Artefakt, der auf das ungewollte Vervielfältigen von Primerverbindungen zurückgeht, zu einem niedrigeren Schmelzpunkt im Vergleich zum Schmelzpunkt der zu vervielfältigenden DNA-Sequenz. In particular, the first and the second DNA sample can be labeled with different dyes (eg "SYBR green" or ethidium bromide), wherein in each case the change of the fluorescence intensity of the corresponding dye with the temperature as a function of the melting point of the respective DNA sample Temperature is determined, ie, the derivative d (RFU) / dT of a normalized fluorescence signal RFU is determined according to the temperature T. Characteristic of reaching the melting point is that the change of the fluorescence signal with the temperature, ie the derivative of the fluorescence signal according to the temperature In this respect, different melting curves can be analyzed in parallel. In particular, with melting point determination, it is possible to identify single nucleotide polymorphisms (SNP) of the amplified DNA material or perform genotyping experiments, and the determination of the melting point also enables the detection of "Mispriming" or " For example, primer-dimer artefact due to unwanted amplification of primer compounds results in a lower melting point compared to the melting point of the DNA sequence to be amplified.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, das insbesondere unter Verwendung einer wie oben beschriebenen Vorrichtung durchgeführt wird, ist es z.B. möglich, auf die Proben unterschiedliche Temperaturrampen anzuwenden, die sich z.B. hinsichtlich der Start- und/oder der Endtemperatur und/oder des Zeitverlaufs unterscheiden. Beispielsweise werden die Temperaturrampen im Hinblick auf unterschiedliche Allele einer DNA- Sequenz, die unterschiedliche Schmelztemperaturen aufweisen, ausgewählt. With the method according to the invention, which is carried out in particular using a device as described above, it is e.g. possible to apply to the samples different temperature ramps, e.g. differ with regard to the start and / or the end temperature and / or the time course. For example, the temperature ramps are selected with respect to different alleles of a DNA sequence having different melting temperatures.
Beispielsweise weisen die folgenden ß-Globin-Allele unterschiedliche Schmelzpunkte T, auf, an die die jeweils anzuwendende Temperaturrampe angepasst werden könnte: For example, the following β-globin alleles have different melting points T, to which the respective applicable temperature ramp could be adapted:
Locus Allele Pairing Tm (°C) Locus Allele Pairing T m (° C)
Hb C/Hb S Wild type T-T mismatch 55,6  Hb C / Hb S Wild type T-Mismatch 55.6
Hb C G-T & T-T mismatch 50,1  Hb C G-T & T T mismatch 50.1
Hb S T-A matsch 62,7  Hb S T-A matsch 62,7
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen: Fig.l A eine Vorrichtung zur Durchführung der PCR gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; The invention is explained in more detail below with reference to embodiments with reference to the figures. FIG. 1 A shows a device for carrying out the PCR according to one exemplary embodiment of the invention; FIG.
Fig. 1 B eine Vorrichtung zur Durchführung der PCR gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; FIG. 1B shows a device for carrying out the PCR according to an embodiment of the invention; FIG.
Fig. 2A - 2C Beispiele zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; FIGS. 2A-2C show examples for operating a device according to the invention;
Fig. 3 ein Beispiel eines Fluoreszenzsignals einer mit einem Farbstoff markierten Fig. 3 is an example of a fluorescence signal of one labeled with a dye
DNA-Probe in Abhängigkeit von der Zyklenanzahl; und Fig. 4 die Änderung eines Fluoreszenzsignals einer mit einem Farbstoff markierten DNA-Probe in Abhängigkeit von der Temperatur der DNA-Probe. In Figur 1 A ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Durchführung der PCR während ihrer Montage dargestellt. Die Vorrichtung 1 weist eine Probenaufnahme 2 zur Aufnahme von Probengefäßen (nicht dargestellt) auf. Die in der Probenaufnahme 2 anzuordnenden Probengefäße sind insbesondere Kunststoff-Reaktionsgefäße, in denen insbesondere mindestens eine DNA-Probe angeordnet ist, die mittels der PCR vervielfältigt werden soll. DNA sample as a function of the number of cycles; and 4 shows the change of a fluorescence signal of a dye-labeled DNA sample as a function of the temperature of the DNA sample. FIG. 1 A shows a device 1 according to the invention for carrying out the PCR during its assembly. The device 1 has a sample receptacle 2 for receiving sample containers (not shown). The sample vessels to be arranged in the sample receptacle 2 are in particular plastic reaction vessels in which, in particular, at least one DNA sample is arranged, which is to be duplicated by means of the PCR.
In die Probenaufnahme 2, die zum Beispiel aus einem einstückigen Materialstück aus einem thermisch isolierenden Material besteht, ist eine Mehrzahl von Aufnahmeöffnungen 21 in Form von Durchgangsöffnungen eingebracht. Die Aufnahmeöffnungen 21 sind zum Beispiel in einem Raster (z.B. gemäß den Figuren 2A bis 2C gezeigt) angeordnet und weisen jeweils einen kreisförmigen Querschnitt auf. In die Aufnahmeöffnungen werden jeweils becherartige Einsätze 3 eingefügt, die jeweils zur Aufnahme eines PCR- Probengefäßes dienen. Insbesondere ist der Innendurchmesser der Einsätze 3 an den Außendurchmesser der PCR-Probengefäße angepasst. Den Aufnahmeöffnungen 21 ist jeweils ein Temperatursensor 4 zugeordnet, der zum Bestimmen der Temperatur der in dem in den jeweiligen Einsatz 3 eingesetzten Probengefäß vorhandenen Probe dient. In the sample holder 2, which consists for example of a one-piece piece of material made of a thermally insulating material, a plurality of receiving openings 21 is introduced in the form of through holes. The receiving openings 21 are arranged, for example, in a grid (for example, as shown in Figures 2A to 2C) and each have a circular cross-section. In the receiving openings cup-like inserts 3 are inserted, each serving to receive a PCR sample vessel. In particular, the inner diameter of the inserts 3 is adapted to the outer diameter of the PCR sample vessels. A temperature sensor 4, which serves to determine the temperature of the sample present in the sample vessel used in the respective insert 3, is assigned to each of the receiving openings 21.
Des Weiteren weist die Vorrichtung eine Mehrzahl von Peltierelementen 5 auf, wobei jeweils eines der Peltierelemente 5 einer der Aufnahmeöffnungen 21 zugeordnet ist. Die Peltierelemente dienen zur Temperierung der Probengefäße, d.h. der in den Probengefäßen jeweils angeordneten Probe. Insbesondere umfasst die Vorrichtung 1 auch eine Steuerung, über die die Peltierelemente in Abhängigkeit von einem Signal des zugehörigen Temperatursensors gesteuert werden. Furthermore, the device has a plurality of Peltier elements 5, wherein in each case one of the Peltier elements 5 is associated with one of the receiving openings 21. The Peltier elements serve to temper the sample vessels, i. the sample arranged in the sample vessels. In particular, the device 1 also comprises a controller, via which the Peltier elements are controlled in dependence on a signal of the associated temperature sensor.
Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 1 eine Mehrzahl von Rückstellkrafterzeugungsmit- teln, die jeweils in Form eines elastischen Materialstreifens 6 (der zum Beispiel aus einem Metall gebildet ist) gestaltet sind. Der Materialstreifen 6 ist mit einem ersten Ende 61 an einer Oberseite der Probenaufnahme 2 festgelegt, wobei die„Oberseite" durch eine Seite der Probenaufnahme 2 ausgebildet wird, die den Peltierelementen 5 abgewandt ist. Das andere Ende 62 der Materialstreifen 6 ragt hingegen über einen oberen Rand 21 1 der Aufnahmeöffnung 21 , der in der Oberseite 22 der Probenaufnahme 2 ausgebildet ist, hinaus, so dass das Ende 62 und der an diesem Ende 62 angeordnete Temperatursensor 4 mit der Aufnahmeöffnung 21 überlappen, d.h. der Temperatursensor 4 fluchtet mit der Aufnahmeöffnung 21 . Insbesondere befindet sich das Ende 62 so über der Aufnahmeöffnung 21 , dass ein Einsatz 3, der während der Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer der Aufnahmeöffnung 21 eingesetzt wird, gegen das Ende 62 drückt, so dass es von dem übrigen Materialstreifen 6 abgebogen wird und bei vollständig eingesetztem Einsatz 3 parallel zu einer Seitenwand 212 der Aufnahmeöffnung 21 verläuft, wie dies in Fig.1 für den rechten der beiden dargestellten Einsätze 3 gezeigt ist. Der in die linke der beiden dargestellten Aufnahmeöffnungen 21 einzufügende Einsatz ist noch nicht montiert, so dass der der linken der beiden Aufnahmeöffnungen zugeordnete Materialstreifen 6 gerade über den Rand der linken Aufnahmeöffnungen 21 hinausragt. Der auf dies Weise gebogene Materialstreifen 6 spannt somit den Temperatursensor 4 gegen den Einsatz 3 vor, so dass ein temperaturempfindlicher Bereich des Temperatursensors 4 an einer Außenseite einer Seitenwand 32 des Einsatzes 3, die sich vorliegend parallel zur Seitenwand 212 der Aufnahmeöffnung 21 erstreckt, anliegt. Durch die Vorspannung des Temperatursensors 4 über den biegbaren Materialstreifen 6 wird ein dau- erhafter guter thermischer Kontakt zwischen dem Temperatursensor 4 und dem Probengefäß 3 und damit zu dem in dem Einsatz 3 angeordneten Probengefäß hergestellt. Zusätzlich kann ein Klebstoff verwendet werden, um die Temperatursensoren dauerhaft mit den Einsätzen 3 zu verbinden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch eine Vorrichtung abdeckt, die keine Einsätze 3 aufweist, sondern die PCR-Probengefäße unmittelbar in die Aufnahmeöffnungen 21 eingesetzt werden können. Gemäß dieser Erfindungsvariante werden die Materialstreifen 6 jeweils beim Einsetzen der Probengefäße in die Aufnahmeöffnungen abgebogen, so dass die Temperatursensoren jeweils gegen eine Außenwand des Probenge- fäßes gedrückt werden. Furthermore, the device 1 comprises a plurality of restoring force generating means, each in the form of an elastic strip of material 6 (which is formed for example of a metal) are designed. The material strip 6 is fixed with a first end 61 on an upper side of the sample holder 2, wherein the "upper side" is formed by a side of the sample holder 2, which faces away from the Peltier elements 5. The other end 62 of the material strip 6, however, projects beyond an upper edge 21 1 of the receiving opening 21, which is formed in the upper side 22 of the sample holder 2, so that the end 62 and the temperature sensor 4 arranged at this end 62 with the receiving opening 21 overlap, ie the temperature sensor 4 is aligned with the receiving opening 21st In particular, the end 62 is above the receiving opening 21 that an insert 3, which is inserted during assembly of the device according to the invention in one of the receiving opening 21, presses against the end 62 so that it is bent from the remaining strip of material 6 and at completely inserted insert 3 is parallel to a side wall 212 of the receiving opening 21, as shown in Figure 1 for the right of the two inserts 3 shown. The inserted into the left of the two receiving openings 21 insert is not yet mounted so that the left of the two receiving openings associated material strip 6 protrudes just beyond the edge of the left receiving openings 21. The thus bent material strip 6 thus biases the temperature sensor 4 against the insert 3, so that a temperature-sensitive region of the temperature sensor 4 on an outer side of a side wall 32 of the insert 3, which in this case extends parallel to the side wall 212 of the receiving opening 21, rests. The prestressing of the temperature sensor 4 via the bendable material strip 6 produces a lasting good thermal contact between the temperature sensor 4 and the sample vessel 3 and thus to the sample vessel arranged in the insert 3. In addition, an adhesive may be used to permanently connect the temperature sensors to the inserts 3. It should be noted that the invention also covers a device which has no inserts 3, but the PCR sample vessels can be inserted directly into the receiving openings 21. According to this variant of the invention, the material strips 6 are each bent when inserting the sample vessels into the receiving openings, so that the temperature sensors are each pressed against an outer wall of the sample vessel.
Die Peltierelemente 5 sind auf einer der Probenaufnahme 2 zugewandten Seite eines als Wärmesenke 7 ausgebildeten Trägers angeordnet, wobei jeweils ein Peltierelement 5 einer der Aufnahmeöffnungen 21 zugeordnet ist. Die Probenaufnahme 2 und die Wärme- senke 7 sind separat ausgebildete Teile (wie in Fig. 1 dargestellt), die jedoch miteinander verbunden werden, zum Beispiel verklebt oder kraft- oder formschlüssig (z.B. ver- schraubt) gekoppelt werden. Nach dem Verbinden der Probenaufnahme 2 mit der Wärmesenke 7 ragen die Peltierelemente 5 jeweils von unten, d.h. durch einen Bereich der Aufnahmeöffnung 21 , der durch einen in einer Unterseite 214 der Probenaufnahme 2 gebildeten unteren Rand 213 begrenzt wird, zumindest abschnittsweise in die Aufnah- meöffnung 21 hinein, so dass ein vollständig in ein Aufnahmeöffnung 21 eingefügter Einsatz 3 über seinen Bodenabschnitt 31 in thermischem Kontakt zu dem Peltierelement 5 steht, d.h. insbesondere mit dem Bodenabschnitt 31 an der Warmseite des Peltierele- mentes 5 anliegt. Darüber hinaus können die Einsätze 3 auch Rastelemente (nicht dargestellt) aufweisen, über die sie mit den Aufnahmeöffnungen 21 so verrasten, dass sie in Kontakt mit den Peltierelementen gehalten werden. Des Weiteren kann zur Herstellung einer möglichst stabilen thermischen Ankopplung der Einsätze 3 mit den jeweiligen Peltierelementen 5 ein TIM und/oder ein Klebstoff zwischen den Einsätzen 3 und den Peltierelementen 5 angeordnet sein. The Peltier elements 5 are arranged on a side of the sample holder 2 facing a heat sink 7 formed as a carrier, wherein in each case a Peltier element 5 is associated with one of the receiving openings 21. The sample receptacle 2 and the heat sink 7 are separately formed parts (as shown in FIG. 1), which however are connected to one another, for example adhesively bonded or non-positively or positively (for example, by way of example). screwed). After connecting the sample holder 2 with the heat sink 7, the Peltier elements 5 protrude from below, ie, through a region of the receiving opening 21 which is delimited by a lower edge 213 formed in a lower side 214 of the sample holder 2, at least in sections into the receiving opening 21, so that a completely inserted into a receiving opening 21 insert 3 is in thermal contact with the Peltier element 5 via its bottom portion 31, that is, in particular with the bottom portion 31 on the hot side of the Peltier element 5 abuts. In addition, the inserts 3 can also latching elements (not shown), over which they lock with the receiving openings 21 so that they are held in contact with the Peltier elements. Furthermore, a TIM and / or an adhesive may be arranged between the inserts 3 and the Peltier elements 5 in order to produce the most stable possible thermal coupling of the inserts 3 with the respective Peltier elements 5.
Insbesondere wird vor dem Anordnen der Einsätze 3 auf der Wärmesenke 7 und/oder auf dem jeweiligen Peltierelement ein Ausgleichsmaterial in Form eines TIM angeordnet, das als Füllmaterial dient, um Höhenunterschiede insbesondere zwischen den Peltierelemen- ten und der Oberseite der Wärmesenke 7 auszugleichen. Als TIM kommt hier insbesondere ein elastisches Material in Frage; z.B. ein Silikon basiertes Material, das eine vergleichsweise hohe Elastizität bei akzeptabler Wärmeleitfähigkeit aufweist. Nach dem Einsetzen der Einsätze 3 in die Aufnahmeöffnungen 21 wird das (insbesondere knetartige) TIM verformt und haftet an einem Bodenbereich der Einsätze einerseits und an der Wär- mesenke 7 und/oder den Peltierelementen andererseits. In particular, a compensation material in the form of a TIM is arranged prior to arranging the inserts 3 on the heat sink 7 and / or on the respective Peltier element, which serves as a filler to compensate differences in height between the particular Peltierelemen- and the top of the heat sink 7. As TIM comes here in particular an elastic material in question; e.g. a silicone-based material that has a comparatively high elasticity with acceptable thermal conductivity. After insertion of the inserts 3 into the receiving openings 21, the (in particular kneading) TIM is deformed and adheres to a bottom region of the inserts on the one hand and to the heat sink 7 and / or the Peltier elements on the other hand.
Die Peltierelemente 5 sind über eine gedruckte Leiterplatte 8, die auf einer Oberseite 71 , der Wärmesenke 7 angeordnet ist, elektrisch kontaktiert. Ähnlich ist auf der Oberseite 22 der Probenaufnahme 2 eine gedruckte Leiterplatte 80 vorgesehen, über die die Tempera- tursensoren 4 elektrisch kontaktiert sind. The Peltier elements 5 are electrically contacted via a printed circuit board 8, which is arranged on an upper side 71, the heat sink 7. Similarly, a printed circuit board 80 is provided on the upper side 22 of the sample holder 2, via which the temperature sensors 4 are electrically contacted.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Anordnung der Peltierelemente in einem unteren Bereich der Aufnahmeöffnungen nicht zwingend ist, sondern zumindest einige der Peltierelement auch an einer Seitenwand der Aufnahmeöffnungen angeordnet werden können, so dass sie jeweils über eine Seitenwand und nicht über einen Boden der Probengefäße in thermischem Kontakt mit der Probe stehen. Dies ermöglicht, wie oben bereits erwähnt, z.B. eine Durchlicht-PCR und insbesondere die Messung der Fluoreszenz eines Markierfarbstoffs durch den Boden des Probengefäßes hindurch. It should be noted that the arrangement of the Peltier elements in a lower region of the receiving openings is not mandatory, but at least some of the Peltier element can also be arranged on a side wall of the receiving openings, so that they each have a side wall and not a bottom of the sample vessels in thermal contact with the sample stand. This allows, as mentioned above, For example, a transmitted-light PCR and in particular the measurement of the fluorescence of a marker dye through the bottom of the sample vessel through.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 B (die die erfindungsgemäße Vorrichtung in fertig montiertem Zustand zeigt) sind die Peltierelemente 5 nicht so an der Wärmesenke 7 angeordnet, dass sie jeweils mit einem Bodenbereich der Einsätze 3 in Kontakt kommen, sondern mit der Außenseite einer Seitenwand 32 der Einsätze 3. According to the exemplary embodiment of FIG. 1B (which shows the device according to the invention in the fully assembled state), the Peltier elements 5 are not arranged on the heat sink 7 in such a way that they each come into contact with a bottom region of the inserts 3, but with the outside of a side wall 32 of the inserts 3.
Die insbesondere einstückig aus einem thermisch isolierendem Material ausgeformte Probenaufnahme 2 weist im Bereich ihrer Aufnahmeöffnungen 21 einen zumindest näherungsweise L-förmigen Querschnitt auf, so dass sie jeweils einen Bodenabschnitt 21 1 1 und eine senkrecht zum Bodenabschnitt 21 1 1 verlaufende Seitenwand 21 12 aufweisen. An den Seitenwänden 21 12 ist jeweils ein Rückstellkrafterzeugungsmittel in Form eines elastischen Materialstreifens 6 angeordnet, wobei der Materialstreifen 6 jeweils mit einem Ende an der Seitenwand 21 12 der Probenaufnahme festgelegt ist und das andere („freie") Ende des Materialstreifens 6 vor Anordnung der Einsätze 3 von der Seitenwand absteht und in die Aufnahmeöffnung 21 hineinragt. Analog zu Figur 1 A wird der Materialstreifen 6 jeweils beim Einfügen der Einsätze 3 in die Aufnahmeöffnungen 21 in Richtung auf die Seitenwand 21 12 abgebogen, so dass das Ende mit dem Temperatursensor auf- grund der Federeigenschaften des Materialstreifen 6 gegen die Seitenwand 32 der Einsätze 3 drückt. The sample holder 2, which is in particular formed integrally from a thermally insulating material, has an at least approximately L-shaped cross section in the region of its receiving openings 21, so that they each have a bottom section 21 1 1 and a side wall 21 12 extending perpendicularly to the bottom section 21 1 1. On the side walls 21 12 each a Rückstellkrafterzeugungsmittel is arranged in the form of an elastic material strip 6, wherein the material strip 6 is fixed in each case with one end to the side wall 21 12 of the sample holder and the other ("free") end of the strip of material 6 before placing the inserts 3 protrudes from the side wall and protrudes into the receiving opening 21. Analogously to FIG. 1A, the material strip 6 is bent each time the inserts 3 are inserted into the receiving openings 21 in the direction of the side wall 21 12, so that the end with the temperature sensor opens the spring properties of the material strip 6 presses against the side wall 32 of the inserts 3.
Gleichzeitig können die Materialstreifen 6 aufgrund ihrer Federwirkung die Einsätze 3 gegen die auf einer gegenüberliegenden Seite der Einsätze 3 angeordneten Peltierele- mente 5 drücken, so dass sowohl die Temperatursensoren 4 als auch die Peltierelemente 5 in thermischem Kontakt mit der Seitenwand 32 der Einsätze 3 gehalten werden. At the same time, due to their spring action, the material strips 6 can press the inserts 3 against the Peltier elements 5 arranged on an opposite side of the inserts 3, so that both the temperature sensors 4 and the Peltier elements 5 are kept in thermal contact with the side wall 32 of the inserts 3 ,
Die Peltierelemente 5 sind mit ihrer Kaltseite an Trennwänden 72, die insbesondere einstückig mit der Wärmesenke 7 verbunden sind, angeordnet, wobei die Trennwände 72 senkrecht in Bezug auf die den Einsätzen 3 zugewandte Oberseite 71 der Wärmesenke 7 verlaufen. Die Probenaufnahme 2 weist Aussparungen 25 auf, durch die sich Trennwände 72 hindurch erstrecken. The Peltier elements 5 are arranged with their cold side on partitions 72, which are in particular integrally connected to the heat sink 7, wherein the partitions 72 extend perpendicular with respect to the inserts 3 facing top 71 of the heat sink 7. The sample receptacle 2 has recesses 25 through which partitions 72 extend.
Die seitliche Anordnung der Peltierelement 5 ermöglicht insbesondere die Durchführung der Durchlicht-PCR, wobei hierfür insbesondere Aussparungen im Bodenbereich 31 der Einsätze 3, im Bodenbereich 21 1 1 der Probenaufnahme 2 sowie entsprechende Aussparungen in der Wärmesenke 7 ausgebildet werden. The lateral arrangement of the Peltier element 5 makes it possible, in particular, to carry out the transmitted-light PCR, in which case in particular recesses in the bottom region 31 of FIG Inserts 3, in the bottom region 21 1 1 of the sample holder 2 and corresponding recesses in the heat sink 7 are formed.
Die Figuren 2A - 2C zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung (beispielsweise gemäß Figur 1 A oder Figur 1 B) von oben, wobei eine Mehrzahl von Aufnahmeöffnungen 21 in einem Raster angeordnet ist. Die jeder Aufnahmeöffnung 21 zugeordneten Temperatursensoren (nicht dargestellt) und Peltierelemente (nicht dargestellt) erlauben insbesondere das Durchführen einer individuellen PCR für jede der in den Aufnahmeöffnungen 21 angeordneten Proben. Beispielsweise ist es, wie in Fig. 2A dargestellt, möglich, dass un- terschiedliche Proben eine unterschiedliche Anzahl von Temperaturzyklen durchlaufen. FIGS. 2A-2C show a device according to the invention (for example according to FIG. 1A or 1B) from above, wherein a plurality of receiving openings 21 are arranged in a grid. The temperature sensors (not shown) associated with each receiving opening 21 and Peltier elements (not shown) allow, in particular, the carrying out of an individual PCR for each of the samples arranged in the receiving openings 21. For example, as shown in FIG. 2A, it is possible for different samples to go through a different number of temperature cycles.
Des Weiteren ist denkbar, dass unterschiedliche Proben unterschiedlich temperiert werden, d.h. jeweils unterschiedliche Temperaturprofile durchlaufen (Figur 2B). Auch ist natürlich möglich, dass einige der Probenaufnahmen (in Figur 2C hell dargestellt) inaktiv sind, d.h. die zugehörigen Temperatursensoren und Peltierelemente abgeschaltet sind. Furthermore, it is conceivable that different samples are tempered differently, i. each undergo different temperature profiles (Figure 2B). Of course, it is also possible that some of the sample images (shown bright in Figure 2C) are inactive, i. the associated temperature sensors and Peltier elements are turned off.
Beispielsweise ist es zudem auch möglich, per individueller Real-time-PCR die Menge des jeweils in den einzelnen Probengefäßen erzeugten DNA-Materials während der PCR zu überwachen. Hierzu werden die Ausgangsproben mit einem Farbstoff markiert und das Fluoreszenzsignal der einzelnen Proben individuell über die Zeit detektiert. Insbesondere ist die jeweilige Fluoreszenzintensität proportional zu der jeweils vorliegenden Menge des DNA-Materials. Figur 3 zeigt ein Beispiel derartiger Fluoreszenzkurven für unterschiedliche DNA-Proben in Abhängigkeit von der jeweils durchgeführten Zyklenanzahl. Es ist zur erkennen, dass mit zunehmender Zyklenanzahl, d.h. mit zunehmender Menge des DNA-Materials, die Fluoreszenzintensität ansteigt. For example, it is also possible to monitor the amount of each generated in the individual sample vessels DNA material during PCR by individual real-time PCR. For this purpose, the starting samples are labeled with a dye and the fluorescence signal of each sample is detected individually over time. In particular, the respective fluorescence intensity is proportional to the amount of DNA material present in each case. FIG. 3 shows an example of such fluorescence curves for different DNA samples as a function of the number of cycles performed in each case. It will be appreciated that as the number of cycles, i. As the amount of DNA material increases, the fluorescence intensity increases.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es insbesondere möglich, zum Beispiel nach Durchführen einer PCR, den Schmelzpunkt unterschiedlicher Proben gleichzeitig zu bestimmen. Hierbei wird für jede Probe, die mit einem Farbstoff-Marker markiert ist, indivi- duell die Veränderung der Fluoreszenzintensität mit der Temperatur in Abhängigkeit von der Temperatur ermittelt, d.h. es wird jede DNA-Probe mit einer individuellen Temperaturrampe beaufschlagt und die jeweilige Ableitung -d(RFU)/dT eines normierten Fluoreszenzsignals RFU ermittelt. Das Ergebnis einer derartigen Messung ist für verschiedene DNA-Proben in Figur 4 dargestellt. Die Ableitung -d(RFU)/dT des Fluoreszenzsignals weist bei der jeweiligen Schmelztemperatur ein Maximum auf, so dass durch Bestimmen des jeweiligen Maximums die jeweilige Schmelztemperatur ermittelt werden kann. Anhand der genauen Schmelztemperatur können, wie oben bereits erläutert, insbesondere Verunreinigungen oder Artefakte des vervielfältigten DNA-Materials bestimmt werden. With the device according to the invention, it is in particular possible, for example after performing a PCR, to simultaneously determine the melting point of different samples. In this case, for each sample which is marked with a dye marker, the change in the fluorescence intensity with the temperature as a function of the temperature is determined individually, ie each DNA sample is subjected to an individual temperature ramp and the respective derivative -d (RFU) / dT of a normalized fluorescence signal RFU determined. The result of such a measurement is shown for various DNA samples in FIG. The derivative -d (RFU) / dT of the fluorescence signal points at the respective Melting temperature to a maximum, so that by determining the respective maximum, the respective melting temperature can be determined. On the basis of the exact melting temperature, as explained above, in particular impurities or artifacts of the amplified DNA material can be determined.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 PCR-Vorrichtung 1 PCR device
2 Probenaufnahme  2 sample intake
3 Einsatz  3 use
4 Temperatursensor  4 temperature sensor
5 Peltierelement  5 Peltier element
6 elastischer Materialstreifen 6 elastic strips of material
7 Wärmesenke 7 heat sink
8, 80 gedruckte Leiterplatte  8, 80 printed circuit board
21 Aufnahmeöffnung  21 receiving opening
22 Oberseite Probenaufnahme 22 top of sample holder
31 Boden Einsatz 31 ground use
32 Seitenwand Einsatz  32 sidewall insert
61 erste Ende  61 first end
62 zweites Ende  62 second end
71 Oberseite Wärmesenke 71 Upper side heat sink
72 Trennwand 72 partition wall
21 1 oberer Rand  21 1 upper edge
212 Seitenwand  212 side wall
213 unterer Rand  213 lower edge
214 Unterseite Probenaufnahme 214 Bottom sampling
21 1 1 Bodenbereich Probenaufnahme21 1 1 Bottom area Sampling
21 12 Seitenwand Probenaufnahme 21 12 Sidewall Sample holder

Claims

Patentansprüche claims
1 . Vorrichtung zur Durchführung der PCR, mit 1 . Apparatus for carrying out the PCR, with
- einer Probenaufnahme (2) zur Aufnahme von Probengefäßen, wobei die Proben- aufnähme (2) eine Mehrzahl von Aufnahmeöffnungen (21 ) aufweist, in denen jeweils ein Probengefäß oder ein Einsatz (3) zur Aufnahme eines Probengefäßes angeordnet werden kann;  - A sample receptacle (2) for receiving sample containers, wherein the sample receiving means (2) has a plurality of receiving openings (21), in each of which a sample vessel or an insert (3) for receiving a sample vessel can be arranged;
- einer Mehrzahl von Peltierelementen (5), wobei jeder Aufnahmeöffnung (21 ) mindestens eines der Peltierelemente (5) zugeordnet ist, so dass in den Aufnahmeöff- nungen (21 ) angeordnete Probengefäße oder Einsätze (3) individuell temperiert werden können;  - A plurality of Peltier elements (5), wherein each receiving opening (21) is associated with at least one of the Peltier elements (5), so that in the Aufnahmeöff- openings (21) arranged sample containers or inserts (3) can be tempered individually;
- einer Mehrzahl von Temperatursensoren (4) zum Bestimmen der Temperatur einer in einem Probengefäß vorgelegten Probe, wobei jeder der Aufnahmeöffnungen (21 ) mindestens einer der Temperatursensoren (4) zugeordnet ist; und  - a plurality of temperature sensors (4) for determining the temperature of a sample placed in a sample vessel, each of the receiving openings (21) being associated with at least one of the temperature sensors (4); and
- einer Mehrzahl von Rückstellkrafterzeugungsmitteln, wobei jeder der Aufnahmeöffnungen (21 ) jeweils mindestens ein Rückstellkrafterzeugungsmittel zugeordnet ist, das mit dem der Aufnahmeöffnung (21 ) zugeordneten Temperatursensor (4) so zusammenwirkt, dass es den Temperatursensor (4) in thermischem Kontakt mit einem in der Aufnahmeöffnung (21 ) angeordneten Probengefäß oder mit einem Ein- satz (3) zur Aufnahme eines Probengefäßes hält, wobei  - A plurality of Rückstellkrafterzeugungsmitteln, each of the receiving openings (21) each having at least one restoring force generating means associated with the receiving opening (21) associated with the temperature sensor (4) so that it the temperature sensor (4) in thermal contact with a in the Holding receptacle (21) arranged sample vessel or with an insert (3) for receiving a sample vessel, wherein
- zumindest eines der Rückstellkrafterzeugungsmittel ein elastisches Element (6) aufweist, an dem der Temperatursensor (4) angeordnet ist, wobei das elastische Element (6) über einen Rand der Aufnahmeöffnung (21 ) hinausragt oder in die Aufnahmeöffnung (21 ) hineinragt, so dass es nach einem Anordnen eines Probenge- fäßes oder eines Einsatzes (3) in der zugeordneten Aufnahmeöffnung (21 ) abgebogen und der Temperatursensor (4) auf diese Weise gegen das Probengefäß oder den Einsatz (3) vorgespannt wird.  - At least one of the restoring force generating means comprises an elastic member (6) on which the temperature sensor (4) is arranged, wherein the elastic element (6) projects beyond an edge of the receiving opening (21) or projects into the receiving opening (21), so that after a sample vessel or insert (3) has been arranged in the associated receiving opening (21), it is bent and the temperature sensor (4) is thus prestressed against the sample vessel or the insert (3).
2. Vorrichtung zur Durchführung der PCR, insbesondere gemäß Anspruch 1 , mit 2. Apparatus for carrying out the PCR, in particular according to claim 1, with
- einer Probenaufnahme (2) zur Aufnahme von Probengefäßen, wobei die Probenaufnahme (2) eine Mehrzahl von Aufnahmeöffnungen (21 ) aufweist, in denen jeweils ein Probengefäß oder ein Einsatz (3) zur Aufnahme eines Probengefäßes angeordnet werden kann;  - A sample receptacle (2) for receiving sample containers, wherein the sample receptacle (2) has a plurality of receiving openings (21), in each of which a sample vessel or an insert (3) for receiving a sample vessel can be arranged;
- einer Mehrzahl von Peltierelementen (5), wobei jeder Aufnahmeöffnung (21 ) min- destens eines der Peltierelemente (5) zugeordnet ist, so dass in den Aufnahmeöffnungen (21 ) angeordnete Probengefäße oder Einsätze (3) individuell temperiert werden können; - einer Mehrzahl von Temperatursensoren (4) zum Bestimmen der Temperatur einer in einem Probengefäß vorgelegten Probe, wobei jeder der Aufnahmeöffnungen (21 ) mindestens einer der Temperatursensoren (4) zugeordnet ist; und - a plurality of Peltier elements (5), wherein each receiving opening (21) is associated with at least one of the Peltier elements (5), so that in the receiving openings (21) arranged sample containers or inserts (3) can be individually tempered; - a plurality of temperature sensors (4) for determining the temperature of a sample placed in a sample vessel, each of the receiving openings (21) being associated with at least one of the temperature sensors (4); and
- einer Mehrzahl von Rückstellkrafterzeugungsmitteln, wobei jeder der Aufnahmeöffnungen (21 ) jeweils mindestens ein Rückstellkrafterzeugungsmittel zugeordnet ist, das mit dem der Aufnahmeöffnung (21 ) zugeordneten Temperatursensor (4) so zusammenwirkt, dass es den Temperatursensor (4) in thermischem Kontakt mit einem in der Aufnahmeöffnung (21 ) angeordneten Probengefäß oder mit einem Einsatz (3) zur Aufnahme eines Probengefäßes hält, wobei  - A plurality of Rückstellkrafterzeugungsmitteln, each of the receiving openings (21) each having at least one restoring force generating means associated with the receiving opening (21) associated with the temperature sensor (4) so that it the temperature sensor (4) in thermal contact with a in the Holding receptacle (21) arranged sample vessel or with an insert (3) for receiving a sample vessel, wherein
- zumindest eines der Rückstellkrafterzeugungsmittel in Form eines elastisch ausgeformten Abschnitts einer Seitenwand einer der Aufnahmeöffnungen (21 ) ausgebildet ist, der den Temperatursensor (4) gegen ein in der Aufnahmeöffnung angeordnetes Probengefäß oder gegen einen in der Aufnahmeöffnung angeordneten Einsatz (3) zur Aufnahme eines Probengefäßes drückt.  - At least one of the restoring force generating means in the form of an elastically shaped portion of a side wall of the receiving openings (21) is formed, the temperature sensor (4) against a arranged in the receiving opening sample vessel or against an arranged in the receiving opening insert (3) for receiving a sample vessel suppressed.
Vorrichtung zur Durchführung der PCR, insbesondere gemäß Anspruch 1 oder 2, mitApparatus for carrying out the PCR, in particular according to claim 1 or 2, with
- einer Probenaufnahme (2) zur Aufnahme von Probengefäßen, wobei die Probenaufnahme (2) eine Mehrzahl von Aufnahmeöffnungen (21 ) aufweist, in denen jeweils ein Probengefäß oder ein Einsatz (3) zur Aufnahme eines Probengefäßes angeordnet werden kann; - A sample receptacle (2) for receiving sample containers, wherein the sample receptacle (2) has a plurality of receiving openings (21), in each of which a sample vessel or an insert (3) for receiving a sample vessel can be arranged;
- einer Mehrzahl von Peltierelementen (5), wobei jeder Aufnahmeöffnung (21 ) mindestens eines der Peltierelemente (5) zugeordnet ist, so dass in den Aufnahmeöffnungen (21 ) angeordnete Probengefäße oder Einsätze (3) individuell temperiert werden können;  - A plurality of Peltier elements (5), wherein each receiving opening (21) is associated with at least one of the Peltier elements (5), so that in the receiving openings (21) arranged sample containers or inserts (3) can be individually tempered;
- einer Mehrzahl von Temperatursensoren (4) zum Bestimmen der Temperatur einer in einem Probengefäß vorgelegten Probe, wobei jeder der Aufnahmeöffnungen (21 ) mindestens einer der Temperatursensoren (4) zugeordnet ist;  - a plurality of temperature sensors (4) for determining the temperature of a sample placed in a sample vessel, each of the receiving openings (21) being associated with at least one of the temperature sensors (4);
- einer Mehrzahl von Rückstellkrafterzeugungsmitteln, wobei jeder der Aufnahmeöffnungen (21 ) jeweils mindestens ein Rückstellkrafterzeugungsmittel zugeordnet ist, das mit dem der Aufnahmeöffnung (21 ) zugeordneten Temperatursensor (4) so zusammenwirkt, dass es den Temperatursensor (4) in thermischem Kontakt mit einem in der Aufnahmeöffnung (21 ) angeordneten Probengefäß oder mit einem Einsatz (3) zur Aufnahme eines Probengefäßes hält; und  - A plurality of Rückstellkrafterzeugungsmitteln, each of the receiving openings (21) each having at least one restoring force generating means associated with the receiving opening (21) associated with the temperature sensor (4) so that it the temperature sensor (4) in thermal contact with a in the Holding receiving opening (21) arranged sample vessel or with an insert (3) for receiving a sample vessel; and
- einem zu der Probenaufnahme (2) separaten Träger (7), an dem die Peltierelemente (5) angeordnet sind.  - A to the sample holder (2) separate carrier (7) on which the Peltier elements (5) are arranged.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenaufnahme (2) aus einem thermisch isolierenden Material gebildet ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sample holder (2) is formed from a thermally insulating material.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche soweit rückbezogen auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aufnahmeöffnung (21 ) in Einführrichtung, entlang derer ein Probengefäße oder während der Montage der Vorrichtung ein Einsatz (3) zur Aufnahme eines Probengefäßes in die Aufnahmeöffnung (21 ) einzuführen ist, verjüngt und der elastische Abschnitt an einen unteren Rand (213) der Aufnahmeöffnung (21 ) oder einen Bodenbereich der Aufnahmeöffnung angrenzt. 5. Device according to one of the preceding claims as far as dependent on claim 2, characterized in that the receiving opening (21) in the insertion, along which a sample container or during assembly of the device an insert (3) for receiving a sample vessel in the receiving opening ( 21) is inserted, tapered and the elastic portion adjacent to a lower edge (213) of the receiving opening (21) or a bottom portion of the receiving opening.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche soweit rückbezogen auf An- spruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (6) mit einem ersten Abschnitt (61 ) an der Probenaufnahme (21 ) angeordnet ist und mit einem zweiten Abschnitt (62), an dem sich der Temperatursensor (4) befindet, über den Rand der Aufnahmeöffnung (21 ) hinausragt oder in die Aufnahmeöffnung (21 ) hineinragt, so dass der Temperatursensor (4) nach dem Anordnen des Probengefäßes oder des Einsatzes (3) in der zugeordneten Aufnahmeöffnung (21 ) an einer Seitenwand (32) des Probengefäßes oder des Einsatzes (3) zur Anlage kommt. 6. Device according to one of the preceding claims as far as dependent on claim 1, characterized in that the elastic element (6) with a first portion (61) on the sample holder (21) is arranged and with a second portion (62), where the temperature sensor (4) is located projects beyond the edge of the receiving opening (21) or protrudes into the receiving opening (21) so that the temperature sensor (4) after arranging the sample vessel or the insert (3) in the associated receiving opening (21) on a side wall (32) of the sample vessel or the insert (3) comes to rest.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (6) mit dem ersten Abschnitt (61 ) an einer Oberseite (22) der Probenaufnahme (21 ) angeordnet ist. 7. The device according to claim 6, characterized in that the elastic element (6) with the first portion (61) on an upper side (22) of the sample holder (21) is arranged.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (6) in Form eines flächigen Elementes ausgebildet ist, wobei der erste Abschnitt des elastischen Elementes (6) durch einen ersten Abschnitt des flächigen Elementes ausgebildet ist, der an der Oberseite (22) der Probenaufnahme (2) angeordnet ist, und der zweite Abschnitt des elastischen Elementes (6) durch einen zweiten Abschnitt des flächigen Elementes, an dem der Temperatursensor (4) angeordnet ist, wobei der zweite Abschnitt des flächigen Elementes vor dem Anordnen des Probengefäßes oder des Einsatzes (3) mit der Aufnahmeöffnung (21 ) überlappt. 8. The device according to claim 7, characterized in that the elastic element (6) is designed in the form of a sheet-like element, wherein the first portion of the elastic element (6) is formed by a first portion of the sheet-like element which at the top ( 22) of the sample receptacle (2) is arranged, and the second portion of the elastic element (6) through a second portion of the sheet-like element on which the temperature sensor (4) is arranged, wherein the second portion of the sheet-like element before arranging the sample vessel or the insert (3) with the receiving opening (21) overlaps.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatursensoren (4) mit einer an einer Oberseite (22) der Probenaufnahme (2) angeordneten Leiterbahn (80) elektrisch kontaktiert sind. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9 soweit rückbezogen auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Peltierelemente (5) mit einer auf einer der Probenaufnahme (2) zugewandten Seite (71 ) des Trägers (7) angeordneten Leiterbahn (8) elektrisch kontaktiert sind. 9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature sensors (4) with a on an upper side (22) of the sample holder (2) arranged conductor track (80) are electrically contacted. 10. Apparatus according to claim 9 as far as dependent on claim 3, characterized in that the Peltier elements (5) with a on one of the sample holder (2) facing side (71) of the carrier (7) arranged conductor track (8) are electrically contacted.
1 1 . Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zur Durchführung der PCR, mit den Schritten: 1 1. Method for producing a device for carrying out the PCR, comprising the steps:
- Bereitstellen einer Probenaufnahme (2), die eine Mehrzahl von Aufnahmeöffnun- gen (21 ) aufweist;  - Providing a sample receptacle (2) having a plurality of Aufnahmeöffnun- gene (21);
- Bereitstellen mindestens eines Temperatursensors (4) sowie mindestens eines Rückstellkrafterzeugungsmittels in Form eines elastischen Elementes (6), an dem der Temperatursensor angeordnet ist;  - Providing at least one temperature sensor (4) and at least one restoring force generating means in the form of an elastic element (6) on which the temperature sensor is arranged;
- Anordnen des elastischen Elementes (6) an der Probenaufnahme (2) derart, dass es über einen Rand einer der Aufnahmeöffnungen (21 ) hinausragt oder in eine der Aufnahmeöffnungen (21 ) hineinragt;  - Arranging the elastic element (6) on the sample holder (2) such that it protrudes beyond an edge of one of the receiving openings (21) or projects into one of the receiving openings (21);
- Anordnen eines Einsatzes (3) zur Aufnahme von Probengefäßen in der Aufnahmeöffnung (21 ), so dass das elastische Element (6) abgebogen und der Temperatursensor (4) gegen den Einsatz (3) vorgespannt wird.  - Arranging an insert (3) for receiving sample containers in the receiving opening (21), so that the elastic element (6) is bent and the temperature sensor (4) is biased against the insert (3).
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (6) und/oder der Temperatursensor (4) mit dem Einsatz (3) stoffschlüssig verbunden werden. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (6), der Temperatursensor (4) und/oder der Einsatz (3) vor dem Anordnen des Einsatzes (3) in der Aufnahmeöffnung (21 ) mit einem Klebstoff versehen werden. 12. The method according to claim 1 1, characterized in that the elastic element (6) and / or the temperature sensor (4) to the insert (3) are materially connected. 13. The method according to claim 12, characterized in that the elastic element (6), the temperature sensor (4) and / or the insert (3) before placing the insert (3) in the receiving opening (21) are provided with an adhesive ,
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, gekennzeichnet durch 14. The method according to any one of claims 1 1 to 13, characterized by
- Bereitstellen eines Trägers (7), auf dem eine Mehrzahl von Peltierelementen (5) angeordnet ist, und  - Providing a support (7) on which a plurality of Peltier elements (5) is arranged, and
- Verbinden der Probeaufnahme (2) mit dem Träger (7), so dass jeder der Aufnahmeöffnungen (21 ) mindestens ein Peltierelement zugeordnet ist. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Anordnen des Einsatzes (3) in der Aufnahmeöffnung (21 ) ein Ausgleichsmaterial auf den Träger (7) und/oder das der Aufnahmeöffnung zugeordnete Peltierelement (5) aufgebracht wird.  - Connecting the sample holder (2) with the carrier (7), so that each of the receiving openings (21) is associated with at least one Peltier element. 15. The method according to claim 14, characterized in that prior to arranging the insert (3) in the receiving opening (21) a compensating material on the carrier (7) and / or the receiving opening associated Peltier element (5) is applied.
PCR-Verfahren, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten: - Anordnen mindestens einer ersten und einer zweiten DNA-Probe in einer gemeinsamen Probenaufnahme (2), wobei jeder DNA-Probe ein Temperatursensor (4) zugeordnet ist; PCR method, in particular using a device according to the preceding claims, comprising the steps: Arranging at least a first and a second DNA sample in a common sample receptacle (2), wherein each DNA sample is assigned a temperature sensor (4);
- zyklisches Temperieren der ersten DNA-Probe gemäß einem ersten Temperatur- profil sowie zyklisches Temperieren der zweiten DNA-Probe gemäß einem zweiten Temperaturprofil, wobei  - Cyclic tempering of the first DNA sample according to a first temperature profile and cyclic tempering of the second DNA sample according to a second temperature profile, wherein
- das erste Temperaturprofil gemäß einer ersten Anzahl von Zyklen und das zweite Temperaturprofil gemäß einer zweiten Anzahl von Zyklen, die verschieden ist von der ersten Anzahl von Zyklen, wiederholt durchlaufen wird.  - the first temperature profile according to a first number of cycles and the second temperature profile according to a second number of cycles, which is different from the first number of cycles, repeatedly traversed.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite DNA-Probe mit einem Farbstoff markiert und während des Durchführens der PCR jeweils die Fluoreszenzintensität des Farbstoffs als Maß für die Menge des durch die PCR erzeugten Materials über die Zeit bestimmt wird. 17. The method according to claim 16, characterized in that the first and / or the second DNA sample labeled with a dye and during the implementation of the PCR, respectively, the fluorescence intensity of the dye as a measure of the amount of material generated by the PCR over time is determined.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Anzahl von Zyklen in Abhängigkeit davon gewählt werden, ob ein vorgebbarer Grenzwert der Fluoreszenzintensität erreicht ist. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Temperaturprofil verschieden ist von dem zweiten Temperaturprofil. 18. The method according to claim 17, characterized in that the first and / or the second number of cycles are selected depending on whether a predefinable limit value of the fluorescence intensity is reached. 19. The method according to any one of claims 16 to 18, characterized in that the first temperature profile is different from the second temperature profile.
20. PCR- Verfahren, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19, mit den Schritten: 20. PCR method, in particular according to one of claims 16 to 19, with the steps:
- Anordnen mindestens einer ersten und einer zweiten DNA-Probe in einer gemeinsamen Probenaufnahme (2), wobei jeder DNA-Probe ein Temperatursensor (4) zugeordnet ist;  Arranging at least a first and a second DNA sample in a common sample receptacle (2), wherein each DNA sample is assigned a temperature sensor (4);
- zyklisches Temperieren der ersten DNA-Probe gemäß einem ersten Temperaturprofil sowie zyklisches Temperieren der zweiten DNA-Probe gemäß einem zwei- ten Temperaturprofil;  cyclic tempering of the first DNA sample according to a first temperature profile and cyclic tempering of the second DNA sample according to a second temperature profile;
- im Anschluss an das zyklische Temperieren Erhöhen der Temperatur der ersten DNA-Probe gemäß einer ersten Temperaturrampe und gleichzeitig Erhöhen der Temperatur der zweiten DNA-Probe gemäß einer zweiten Temperaturrampe, um den Schmelzpunkt der ersten und der zweiten DNA-Probe zu bestimmen.  after the cyclic tempering, raising the temperature of the first DNA sample according to a first temperature ramp and simultaneously increasing the temperature of the second DNA sample according to a second temperature ramp to determine the melting point of the first and second DNA samples.
21 . Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite DNA-Probe mit einem Farbstoff markiert sind und zur Bestimmung des Schmelzpunktes jeweils die Änderung der Fluoreszenzintensität mit der Temperatur des Farbstoffs in Abhängigkeit von der Temperatur ermittelt wird. 21. A method according to claim 21, characterized in that the first and the second DNA sample are labeled with a dye and for determining the Melting point in each case the change in the fluorescence intensity with the temperature of the dye as a function of the temperature is determined.
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