WO2017055039A1 - Vorrichtung und verfahren zur lagerung und entleerung von mit fluid gefüllten behältern in mikrofluidischen vorrichtungen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur lagerung und entleerung von mit fluid gefüllten behältern in mikrofluidischen vorrichtungen Download PDF

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WO2017055039A1
WO2017055039A1 PCT/EP2016/071049 EP2016071049W WO2017055039A1 WO 2017055039 A1 WO2017055039 A1 WO 2017055039A1 EP 2016071049 W EP2016071049 W EP 2016071049W WO 2017055039 A1 WO2017055039 A1 WO 2017055039A1
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hollow needle
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actuator
receiving
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Thomas BRETTSCHNEIDER
Daniel Czurratis
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Robert Bosch Gmbh
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    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/52—Containers specially adapted for storing or dispensing a reagent
    • B01L3/523—Containers specially adapted for storing or dispensing a reagent with means for closing or opening

Definitions

  • Lab-on-a-chip systems are microfluidic devices in which a plurality of functionalities of a macroscopic laboratory are housed on a plastic credit card sized plastic substrate, for example, and can miniaturize and at least partially automate complex biological, diagnostic, chemical or physical processes.
  • the liquids and reagents required for this can be introduced during operation into a cartridge of the lab-on-a-chip system or already on the
  • Cartridge be stored in advance.
  • a microfluidic cartridge in which a film bag, also called tubular bag, filled with fluid upstream.
  • the invention relates to a device, in particular a microfluidic device, for receiving and fluidically contacting a container for a fluid.
  • the device comprises a receiving unit for receiving a container, wherein the receiving unit has at least one first hollow needle and at least one fixing element for fixing the container received at a predetermined distance from the first hollow needle.
  • the first hollow needle extends in the direction of the recorded container.
  • the fixing element is designed in such a way that when the force is exerted on the container in the direction of the first hollow needle or on the receiving unit in the direction of the container, the fixation of the container with the fixing element is released and thereby a predetermined movement of the receiving unit and the container relative each other is made possible such that the first hollow needle penetrates an envelope of the container for a fluidic contacting of the container.
  • a microfluidic device in particular a microfluidic
  • a hollow needle may, in particular, be understood to be a needle which at least partially has a channel, preferably along a section of the longitudinal axis of the needle, the channel having an opening at least at one end to an outer area around the needle.
  • the device according to the invention has the advantage that necessary for operation of the device liquids or reagents, which are usually designed for a long-term stable storage, taken together with their respective container in the device and can be stored long-term stable until use.
  • liquids or reagents which are usually designed for a long-term stable storage, taken together with their respective container in the device and can be stored long-term stable until use.
  • the container it is not necessary to provide the device itself with special materials, which are characterized for a long-term stable storage of fluids or reagents by sufficient barrier properties.
  • the device according to the invention can also be introduced into a microfluidic device with or without a receptacle only shortly before processing.
  • the device may also include a plurality of receiving units for receiving containers, so that a plurality of containers can be accommodated with necessary for operation of the device fluids or reagents in the device.
  • the at least one fixing element comprises a latching nose for engaging a part of the shell of the received container.
  • the threshold value of the application of force for a solution of the fixation of the container in the latch can be specified.
  • the latch can, for example, as
  • the latching lug can be embodied, for example, as a recess or recess in a bulge projecting out of the fixing element or out of a surface of the receiving unit, for example a bead-shaped elevation. This advantageously supports a clipping or wedging of the part of the shell in the locking lugs.
  • a formation of at least one fixing element as a latching lug is particularly advantageous if a part of the shell of the male container relative to an environment of the shell protrudes from the container, as a snap into the latching lug of the part is facilitated.
  • blister packs which comprise a barrier or sealing film, wherein at least one part, in particular an end portion, of the sealing or barrier film protrudes beyond the remaining envelope of the blister and thus in a special way for latching into the latching lug suitable.
  • the receiving unit comprises a second hollow needle, which extends in the direction of the container and which is arranged such that the second hollow needle at the predetermined movement of the receiving unit and the container relative to each other, the envelope of the container for introducing a fluid pushed into the container.
  • a fluidic contacting of the container via the second hollow needle a particularly effective emptying of the container is possible because a fluid introduced into the container via the second hollow needle can displace the fluid stored in the container out of the container into the apparatus via the first hollow needle.
  • the fluid introduced into the container via the second hollow needle may be a gas, for example nitrogen, a gas mixture, for example air, or a liquid.
  • a liquid it is preferable to use a liquid which does not mix with the fluid in the container.
  • Receiving unit a first surface and each connected to the first surface second surface and third surface.
  • the second surface and the third surface are each connected to the first surface such that the surfaces define a receiving space for the container in a U-shape, wherein the first and / or the second hollow needle extend from the first surface into the receiving space.
  • the second surface and the third surface are formed such that the receiving space tapers in the direction of the first surface.
  • a taper is advantageously achieved that a movement of a container received in the direction of the first and / or second hollow needle counteracts an increasing resistance as soon as the recorded container contacts the second and the third surface.
  • the sealing film or barrier film is thereby put under tension, which facilitates penetration of the first or the second hollow needle into the container.
  • the second surface has a first fixing element and the third surface has a second fixing element for fixing the container received at the predetermined distance from the first hollow needle, wherein a length of the shortest distance between the first fixing element and the second fixing element between 0.3
  • Centimeters and 5 centimeters preferably between 0.5 centimeters and 1
  • Barrier film is 0.5 - 1.5 centimeters, this development has the advantage that a sealing or barrier film of a standard size blister in a
  • the first and / or the second hollow needle comprise a sealing ring arranged around the first and / or second hollow needle.
  • the invention also relates to a device, in particular a microfluidic device, with a device according to the invention and an actuator, wherein at least a part of the actuator is arranged movably with respect to the device.
  • the actuator is arranged such that at a one
  • This has the advantage that for a solution of the fixation of the recorded container with the fixing elements, a force not directly on the container, but can be applied to an actuator that transmits the force according to a configuration of the actuator to defined locations of the container. Since the contact points of the actuator with the recorded container can be defined via a shape of the actuator, can take on the shape taking into account the predetermined threshold of force for a solution of the container from the fixation of
  • Fixatrices institute the predetermined threshold for the application of force can be set to the part of the actuator in the direction of the device or on the device in the direction of the actuator.
  • the actuator comprises an elastic layer or a flexible membrane, which can be pressurized via a channel of the actuator or the device with pressure.
  • an elastic layer or flexible membrane has the advantage that a force transmission via the elastic layer on the recorded container due to the flexibility of the layer or membrane can be particularly uniform and over a large contact area between the layer or membrane and container, so that the transmitted force or the transmitted pressure is distributed over a larger area of the container. This reduces the risk of accidental destruction of the shell in the contact area between actuator and container.
  • the part of the actuator comprises at least one ram and / or a pestle-shaped and / or stempeiförmige molding.
  • the actuator is arranged such that in the exercise of force at least a portion of the force acts on a predetermined part of the shell of the container via a contact of the plunger and / or the pestle-shaped formation and / or the stems-shaped formation.
  • the actuator can be arranged such that the part of the force acts on a protruding part of the shell of the container.
  • a part of the actuator has the advantage that the power is transmitted to the container via a predefined location.
  • Force action of the plunger on a protruding part of the shell of the blister and another part of the shell, in particular the fluid bounding Part of the shell, can be kept free from a force by the actuator.
  • the device comprises an insert element, which is arranged for a force transmission to the container between the recorded container and the actuator.
  • the insert element preferably comprises a pestle or stempeiförmige formation
  • a force transmitted by the actuator to the insert elements force application can be selectively transferred to defined locations of the recorded container.
  • the device comprises a frame element, wherein the frame element at least part of the
  • the shape of the part of the frame element determines a minimum size for a male in the receiving unit container.
  • the elastic layer of the actuator is partially connected to the receiving element and arranged between the receiving element and the frame element in such a way that, in the case of expansion of the elastic layer in the direction of the frame element beyond a predetermined extent, the receiving element is in the direction of the accommodated container for a fluidic Contacting the container is moved.
  • the frame element and the receiving element are thus movable relative to each other.
  • the container received by the part of the
  • Frame element moves in the direction of the first and / or second hollow needle.
  • the frame element may preferably have a U-shape, wherein a space formed by the U-shape space is provided for receiving the receiving element.
  • the molding of the part of the frame member is formed in the form of at least one hook, wherein the hook is preferably arranged with respect to a size exceeding container such that in the mutual movement of the hook contacted a protruding part of the shell of the container and in a continued separation movement of the Displacement underlying force transmits at least partially in the direction of the first and / or second hollow needle on the part of the shell.
  • a channel for pressurizing the elastic layer is arranged between the receiving element and the elastic layer, for example in the form of a recess in the receiving element.
  • this channel can be used to generate an overpressure, for example by introducing a fluid into the channel, in order to bring about an expansion of the elastic layer in the direction of the frame element.
  • the invention also relates to a system comprising an inventive
  • the invention also relates to a method for receiving and emptying a container. In a first step, the container is in a
  • Receiving unit with at least one first hollow needle recorded and fixed in a predetermined spacing of the first hollow needle by at least one fixing element of the receiving unit.
  • a force is applied to the container in the direction of the first hollow needle or on the
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of the device according to the invention and the system according to the invention
  • Figures 2 to 5 are schematic representation of embodiments of the device according to the invention with a device according to the invention and the system according to the invention and
  • FIG. 6 shows a flowchart of an exemplary embodiment of the method according to the invention.
  • Figures la to lc show an embodiment of the inventive device 100 for receiving and fluidic contacting a container 10 for a fluid.
  • the container 10 is a blister with a shell 11, wherein the blister 10 is partially filled with a liquid 15 and wherein the shell 11 of the blister 10 comprises a barrier film 12.
  • a removal of the liquid 15 can preferably take place via a piercing or tearing of the barrier film 12.
  • the blister can for example have a volume between 100 and 10000 microliters.
  • the casing 11 and in particular the barrier film 12 may be polymer composites with, for example, polypropylene (PP), polyethylene (PE), cyclo-olefin-polymer (COP), cyclo-olefin copolymer (COC), polymer-metal composites with in particular polyethylene terephthalate (PET) / aluminum (AI) / PE, PET / AI / PP, AI / PP, AI / PE or other packaging materials, which include a
  • the barrier film 12 may have a thickness between 5 and 1000
  • the barrier film 12 further comprises a barrier layer 13 in an exemplary thickness of 5 to 500 micrometers, comprising, for example, vapor deposited aluminum, polychlorotrifluoroethylene, stretched and / or transversely stretched polypropylene film, or ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH).
  • a barrier layer 13 in an exemplary thickness of 5 to 500 micrometers, comprising, for example, vapor deposited aluminum, polychlorotrifluoroethylene, stretched and / or transversely stretched polypropylene film, or ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH).
  • the device 100 may be part of a lab-on-a-chip, a microfluidic chip or a microfluidic cartridge, for example.
  • the device 10 comprises a receiving unit 200 for receiving the container 10, wherein the receiving unit 200 in this example comprises a first hollow needle 211 and a second hollow needle 212.
  • the two hollow needles 211, 212 extend from a first surface 201 of the receiving unit 200.
  • the receiving unit 200 further comprises a second surface 202 and a third surface 203 such that the surfaces 201, 202, 203 a receiving space 220 for the recorded container 10 U delimit, wherein the hollow needles 211, 212 extend partially into the receiving space 220.
  • the receiving unit 200 may be part of a lab-on-a-chip, a microfluidic chip or a microfluidic cartridge, for example.
  • the device 10 comprises a receiving unit 200 for receiving the container 10, wherein the receiving unit 200 in this example comprises a first hollow needle 211 and a second hollow needle 212.
  • a polymer substrate for example a thermoplastic such as PC, PP, PE, PMMA, COP, COC, and have a thickness of, for example, 0.5 to 5 mm.
  • the production of the receiving unit 200 can be done by milling, injection molding, hot stamping, deep drawing or laser structuring.
  • the second side 202 and the third side 203 of the receiving unit 200 comprise a first fixing element 221 and a second, respectively
  • Fixing element 222 which are designed in the form of locking lugs in this embodiment.
  • a width of the first side 201 is in this case
  • Container 10 executed so that protruding ends of the barrier film 12 can engage in the two locking lugs 221, 222 and thereby the recorded container is fixed at a predetermined distance 250 from the first side 201 and thus from the two hollow needles 211, 212.
  • the detents 221, 222 may be recesses or
  • the latching noses 221, 222 may also be embodied as depressions or recesses in bulges protruding from the sides 202, 203, for example bead-shaped elevations. This allows a
  • Container 10 in the receiving unit 200 is chosen so that a
  • Damage to the barrier film 12 by the spaced hollow needles 211, 212 are prevented during normal vibration during storage and transport operations.
  • a spacing 250 of 100 ⁇ m to 2 mm can be selected.
  • the first hollow needle 211 and the second hollow needle 212 comprise one arranged around the respective hollow needle
  • the barrier film 12 can have an elastic layer 13 with an exemplary thickness of 5 to 500 micrometers, wherein the elasticity of the layer causes an additional sealing effect around the hollow needles 211, 212.
  • the elastic layer 13 may comprise a rubber, an elastomer, a thermoplastic elastomer and / or a silicone.
  • FIG. 1c shows the device 100 with the container 10 received as the system 1000 of this exemplary embodiment.
  • FIGS. 2 a to 2 d show, in a further development of the exemplary embodiment of FIG. 1, an embodiment of the device 500 according to the invention, which comprises a device 100 according to the invention according to the exemplary embodiment from FIG. 1 and an actuator 300.
  • the actuator comprises
  • two L-shaped parts 310 each having a pestle-shaped molding 320 of the respective longer portion of the L-shape, wherein the parts 310 are arranged to be movable relative to the device 100.
  • the L-shape of the parts 310 has the advantage that the force on the projecting ends of the barrier film 12 of the Container 10 can be forwarded. When the force exceeds a predetermined threshold, the fixation of the projecting ends of the film 12 of the container 10 in the locking lugs 221, 222 is released and the container 10 in the direction of the protruding from the first side 201 of the receiving unit 200 hollow needles 211, 212 moves.
  • the height of the predetermined threshold value is determined by the specific shape of the locking lugs 221, 222 and by the flexibility of the protruding ends of the barrier film 12 of the container 10.
  • the actuator could, for example, also have a shape partially enclosing the container 10, for example a U-shape.
  • a fluid 15 located in the container can be removed from the container 10 via the first hollow needle 211 and / or via the second hollow needle 212.
  • the first hollow needle 211 is the lower of the two
  • Hollow needles 211 and 212 through which liquid 15 is removed.
  • the device may include a pump 110 connected to the first hollow needle 211.
  • a particularly efficient emptying process 10 is achieved if, as indicated in the sequence of figures lc and ld, via the second hollow needle 212, a replacement fluid 16, for example a gas or gas mixture, is introduced into the container to a displacement of the liquid 15 from the container 10th to support through the first hollow needle 211.
  • the introduction of the replacement fluid can take place via a second pump 120 of the device, wherein the second pump 120 is fluidically coupled to the second hollow needle 212 and may include a reservoir for the replacement fluid.
  • the second pump 120 is fluidically coupled to the second hollow needle 212 and may include a reservoir for the replacement fluid.
  • the second pump 120 is fluidically coupled to the second hollow needle 212 and may include a reservoir for the replacement fluid.
  • the second pump 120 is fluidically coupled to the second hollow needle 212 and may include a reservoir for the replacement fluid.
  • the second pump 120 is fluid
  • the movable parts 310 of the actuator 300 are preferably configured such that in the case of a fluidic element
  • a positive contact of the movable parts 310 takes place with the receiving unit 200, so that a further force is transmitted to the actuator on the receiving unit 200 and the container 10 learns no further force.
  • a positive contact can, for example, by the L-shaped
  • the hollow needles may comprise metal.
  • FIGS 3a to 3c show an alternative development of the embodiment of Figure 1, wherein in this embodiment, the inventive
  • Device 500 comprises the device 100 according to the invention from FIG. 1 as well as an actuator 300 with a flexible membrane in the form of an elastic layer 330. Via a channel 350 of the actuator 300, the membrane 330 can be pressurized so that it expands in the direction of the container 10 received in the receiving unit 200 of the device 100 and transfers the pressure to the container 10 as a force.
  • FIG. 3 b shows that the container 10 is released from a fixation with the latching lugs 221, 222 by a force transmitted to the container 10 by the membrane 330 and released in
  • Figures 4a and 4b show a development of the embodiment of Figure 3, wherein between the film 330 of the actuator 300 and the recorded in the receiving unit 200 container 10, an insert 400 is arranged.
  • the insert 400 may comprise the same materials as the receptacle 200.
  • the insert 400 has the advantage that one of the membrane 330 transmitted force through the insert part 400 is not transferred to the entire envelope 11 of the container 10, but only on protruding ends 14 of the barrier film 12. As a result, the risk is reduced that the container 10 is deformed and the shell 11 of the container 10 tears by an overpressure in the container 10.
  • FIGS. 5a and 5b show an alternative development of the invention
  • the device 500 according to the invention comprises a device 100 according to the invention, an actuator 300 with an elastic layer 330 and a frame member 450.
  • the frame member 450 frames at least a part of the
  • a receiving element 200 A portion 451, 452 of the frame member 450 is formed such that the portion 451, 452 of the frame member 450 prevents removal of a receptacle 10 exceeding a predetermined size, such as a blister.
  • the frame member 450 may comprise the same materials as the receiving member 200.
  • the elastic layer 330 of the actuator 300 is partially connected to the receiving element 200 and arranged between the receiving element 200 and the frame element 450 such that, when the elastic layer 330 extends in the direction of the distance beyond a predetermined extent
  • Frame member 450 the receiving element 200 is moved in the direction of the received container 10 for a fluidic contacting of the container 10, as indicated in the figure sequence 5a to 5b.
  • the frame member 450 and the receiving member 200 are movable relative to each other.
  • Frame member 450 is in a movement of the frame member 450 and the receiving member 200 from each other advantageously the recorded container 10 by the part 451, 452 of the frame member 450 in the direction of the first and second hollow needle 211, 212 moves.
  • the fluidic contacting of the container 10 can be achieved by the receiving element 200.
  • the first and the second hollow needle 211, 212 are connected to a first channel 213 and to a second channel 214, respectively, wherein the channels 213, 214 in FIG. 5 protrude out of the image plane.
  • the membrane 330 may be at least partially disposed between the receiving element 200 and a substrate layer 340.
  • the shape of the part 451 is the shape of the part 451,
  • the hooks 451, 452 of the frame member 450 in the form of a first hook 451 and a second hook 452, wherein the hooks 451, 452 is preferably arranged with respect to a size exceeding blister 10 such that in the mutual movement, the hooks a projecting part of the shell 11, namely respectively a projecting end 14 of the barrier film 12 of the blister 10 contacted and in a continued movement apart of the
  • Displacement underlying force at least partially in the direction of the first and second hollow needle 211, 212 transmits to the ends 14.
  • Layer 330 a channel 210 arranged to pressurize the elastic, for example in the form of a recess 210 in the receiving element 200.
  • this channel 210 can advantageously be an overpressure, for example by introducing a fluid into the channel 210, generated to a
  • FIG. 6 shows a flowchart of an embodiment of the invention
  • Method 800 according to the invention.
  • a first step 801 a first step 801
  • Container is received in a receiving unit with at least one first hollow needle and at a predetermined spacing from the first
  • Hollow needle fixed by at least one fixing element of the receiving unit.
  • a force is exerted on the container in the direction of the first hollow needle or on the receiving unit in the direction of the first container, wherein the force exerted exceeds a predetermined threshold for releasing the fixation of the container.
  • the container and the receiving unit are moved towards one another in such a way that the first hollow needles penetrate an envelope of the container for a fluidic contacting of the container.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100), insbesondere mikrofluidische Vorrichtung (100), zur Aufnahme und fluidischen Kontaktierung eines Behälters (10) für ein Fluid, wobei die Vorrichtung (100) eine Aufnahmeeinheit (200) zur Aufnahme des Behälters (10) umfasst, wobei die Aufnahmeeinheit (200) mindestens eine erste Hohlnadel (211) und mindestens ein Fixierungselement (220) für eine Fixierung des aufgenommenen Behälters (10) in einem vorgegebenen Abstand (250) von der ersten Hohlnadel (211) aufweist, wobei sich die erste Hohlnadel (211) in Richtung des aufgenommenen Behälters (10) erstreckt und wobei das Fixierungselement (220) derart ausgebildet ist, dass bei einer einen vorgegebenen Schwellwert überschreitenden Kraftausübung auf den Behälter (10) in Richtung der ersten Hohlnadel (211) oder auf die Aufnahmeeinheit (200) in Richtung des Behälters (10) die Fixierung des Behälters (10) mit dem Fixierungselement (220) gelöst wird und dadurch eine vorgegebene Bewegung der Aufnahmeeinheit (200) und des Behälters (10) relativ zueinander derart ermöglicht wird, dass die erste Hohlnadel (211) eine Hülle (11) des Behälters (10) für eine fluidische Kontaktierung des Behälters (10) durchdringt.

Description

Beschreibung Titel
Vorrichtung und Verfahren zur Lagerung und Entleerung von mit Fluid gefüllten Behältern in mikrofluidischen Vorrichtungen
Stand der Technik
Lab-on-a-chip-Systeme sind mikrofluidische Vorrichtungen, in denen mehrere Funktionalitäten eines makroskopischen Labors auf einem beispielsweise kreditkartengroßen Kunststoffsubstrat untergebracht sind und komplexe biologische, diagnostische, chemische oder physikalische Prozesse miniaturisiert und zumindest teilweise automatisiert ablaufen können. Die dafür benötigten Flüssigkeiten und Reagenzien können dabei während des Betriebs in eine Kartusche des Lab-on-a-chip-Systems eingebracht oder bereits auf der
Kartusche vorgelagert werden.
Aus DE 10 2012 222 719 AI ist beispielsweise eine mikrofluidische Kartusche bekannt, in welcher ein Folienbeutel, auch Schlauchbeutel genannt, gefüllt mit Fluid vorgelagert ist.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere eine mikrofluidische Vorrichtung, zur Aufnahme und fluidischen Kontaktierung eines Behälters für ein Fluid. Die Vorrichtung umfasst eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme eines Behälters, wobei die Aufnahmeeinheit mindestens eine erste Hohlnadel und mindestens ein Fixierungselement für eine Fixierung des aufgenommenen Behälters in einem vorgegebenen Abstand von der ersten Hohlnadel aufweist. Die erste Hohlnadel erstreckt sich in Richtung des aufgenommenen Behälters. Das Fixierungselement ist derart ausgebildet, dass bei einer einen vorgegebenen Schwellwert überschreitenden Kraftausübung auf den Behälter in Richtung der ersten Hohlnadel oder auf die Aufnahmeeinheit in Richtung des Behälters die Fixierung des Behälters mit dem Fixierungselement gelöst wird und dadurch eine vorgegebene Bewegung der Aufnahmeeinheit und des Behälters relativ zueinander derart ermöglicht wird, dass die erste Hohlnadel eine Hülle des Behälters für eine fluidische Kontaktierung des Behälters durchdringt. Unter eine mikrofluidischen Vorrichtung kann insbesondere ein mikrofluidischer
Chip, eine mikrofluidische Kartusche oder ein Lab-on-a-chip-System verstanden werden. Unter einem Behälter für ein Fluid kann insbesondere ein Blister oder ein Schlauchbeutel verstanden werden. Der Behälter kann zumindest teilweise mit einem Fluid, beispielsweise mit Flüssigkeiten oder Reagenzien, für in der Vorrichtung durchzuführende Prozesse befüllt sein. Unter einer Hohlnadel kann insbesondere eine Nadel verstanden werden, die zumindest teilweise einen Kanal aufweist, vorzugsweise entlang eines Abschnitts der Längsachse der Nadel, wobei der Kanal zumindest an einem Ende eine Öffnung zu einem Außenbereich um die Nadel aufweist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass für einen Betrieb der Vorrichtung notwendige Flüssigkeiten oder Reagenzien, welche in der Regel für eine langzeitstabile Lagerung ausgelegt sind, gemeinsam mit ihrem jeweiligen Behälter in die Vorrichtung aufgenommen und bis zu einer Verwendung langzeitstabil gelagert werden können. Durch die Aufnahme des Behälters ist es nicht erforderlich, die Vorrichtung selbst mit speziellen Materialien zu versehen, welche sich für eine langzeitstabile Lagerung der Fluide oder Reagenzien durch ausreichende Barriereeigenschaften auszeichnen. Ferner ist vorteilhaft, dass durch die Aufnahme von Fluiden und Reagenzien samt ihrer Behältnisse eine Vielzahl von unterschiedlichen Fluiden in dieselbe Aufnahmeeinheit
aufgenommen werden können, da eine langzeitstabile Lagerung durch die mitaufgenommenen Behälter gewährleistet ist. Mit anderen Worten muss keine speziell eingerichtete Vorlagerungskammer in der Vorrichtung vorgesehen werden, welche Anforderungen für eine langzeitstabile Lagerung
unterschiedlicher Fluide oder unterschiedlicher Reagenzien erfüllen muss. Von besonderem Vorteil ist auch, dass eine Entleerung des aufgenommenen
Behälters erst unmittelbar vor einer Prozessierung durch eine fluidische
Kontaktierung mit der ersten Hohlnadel erfolgen kann. Ferner ist von Vorteil, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung mit oder ohne aufgenommenen Behälter auch erst kurz vor einer Prozessierung in eine mikrofluidische Vorrichtung eingeführt werden kann.
Vorzugsweise kann die Vorrichtung auch mehrere Aufnahmeeinheiten zur Aufnahme von Behältern umfassen, so dass mehrere Behälter mit für einen Betrieb der Vorrichtung notwendigen Fluiden oder Reagenzien in der Vorrichtung aufgenommen werden können.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das mindestens eine Fixierungselement eine Rastnase zum Einrasten eines Teils der Hülle des aufgenommenen Behälters. Dies ist besonders vorteilhaft, da durch eine
Ausgestaltung einer Breite und/oder eine Tiefe der Rastnase der Schwellwert der Kraftausübung für eine Lösung der Fixierung des Behälters in der Rastnase vorgegeben werden kann. Die Rastnase kann dabei beispielsweise als
Vertiefung oder Ausnehmung in dem Fixierungselement oder in einer Fläche der Aufnahmeeinheit ausgeführt sein. Ferner kann die Rastnase beispielsweise als Vertiefung oder Ausnehmung in einer aus dem Fixierungselement oder aus einer Fläche der Aufnahmeeinheit hervorstehenden Wölbung, beispielsweise einer wulstförmigen Erhebung, ausgeführt sein. Dies unterstützt vorteilhafterweise ein Einklipsen oder Einkeilen des Teils der Hülle in die Rastnasen.
Eine Ausformung mindestens eines Fixierungselements als Rastnase ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein Teil der Hülle des aufzunehmenden Behälters bezogen auf eine Umgebung der Hülle vom Behälter absteht, da hierdurch ein Einrasten in die Rastnase des Teils erleichtert ist. Dies ist insbesondere bei Blisterverpackungen der Fall, welche eine Barriere- oder Siegelfolie umfassen, wobei zumindest ein Teil, insbesondere ein Endabschnitt, der Siegel- bzw. Barrierefolie über die restliche Hülle des Blisters hinaussteht und sich damit in besonderer Weise für ein Einrasten in die Rastnase eignet. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Aufnahmeeinheit eine zweite Hohlnadel, welche sich in Richtung des Behälters erstreckt und welche derart angeordnet ist, dass die zweite Hohlnadel bei der vorgegebenen Bewegung der Aufnahmeeinheit und des Behälters relativ zueinander die Hülle des Behälters für ein Einleiten eines Fluids in den Behälter durchdrängt. Durch eine fluidische Kontaktierung des Behälters über die zweite Hohlnadel ist eine besonders effektive Entleerung des Behälters möglich, da ein über die zweite Hohlnadel in den Behälter eingeleitetes Fluid das im Behälter vorgelagerte Fluid über die erste Hohlnadel aus dem Behälter in die Vorrichtung verdrängen kann. Beispielsweise kann das über die zweite Hohlnadel in den Behälter eingeführte Fluid ein Gas, beispielsweise Stickstoff, ein Gasgemisch, beispielsweise Luft, oder eine Flüssigkeit sein. Im Falle einer Flüssigkeit kann vorzugsweise eine Flüssigkeit verwendet werden, die sich nicht mit dem im Behälter befindlichen Fluid mischt. Insbesondere kann durch das Einleiten eines Fluids über die zweite Hohlnadel eine möglichst vollständige Entleerung des Behälters erreicht werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die
Aufnahmeeinheit eine erste Fläche und eine jeweils mit der ersten Fläche verbundene zweite Fläche und dritte Fläche auf. Die zweite Fläche und die dritte Fläche sind jeweils mit der ersten Fläche derart verbunden, dass die Flächen einen Aufnahmeraum für den Behälter U-förmig begrenzen, wobei sich die erste und/oder die zweite Hohlnadel von der ersten Fläche in den Aufnahmeraum erstrecken. Dies hat den Vorteil, dass ein aufzunehmender Behälter in einfacher Weise über ein oder mehrere auf der zweiten Fläche und/oder dritten Fläche angeordneten Fixierungselemente fixiert werden kann.
Vorzugsweise sind die zweite Fläche und die dritte Fläche derart ausgebildet, dass sich der Aufnahmeraum in Richtung der ersten Fläche verjüngt. Durch eine solche Verjüngung wird vorteilhafterweise erreicht, dass eine Bewegung eines aufgenommenen Behälters in Richtung der ersten und/oder zweiten Hohlnadel ein ansteigender Widerstand entgegenwirkt, sobald der aufgenommene Behälter die zweite und die dritte Fläche berührt. Insbesondere bei einem Blister als Behälter wird dadurch die Siegel- bzw. Barrierefolie unter Spannung gesetzt, was ein Eindringen der ersten oder der zweiten Hohlnadel in den Behälter erleichtert. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die zweite Fläche ein erstes Fixierungselement und die dritte Fläche ein zweites Fixierungselement für die Fixierung des aufgenommenen Behälters in dem vorgegebenen Abstand von der ersten Hohlnadel auf, wobei eine Länge des kürzesten Abstands zwischen dem ersten Fixierungselement und dem zweiten Fixierungselement zwischen 0,3
Zentimeter und 5 Zentimeter, bevorzugt zwischen 0,5 Zentimeter und 1
Zentimeter beträgt. Da Blister in verschiedenen Standardgrößen verfügbar sind, insbesondere in einer Standardgröße, wobei eine Breite der Siegel- bzw.
Barrierefolie 0,5 - 1,5 Zentimeter beträgt, hat diese Weiterbildung den Vorteil, dass eine Siegel- bzw. Barrierefolie eines Blisters der Standardgröße bei einer
Aufnahme des Blisters und eine Fixierung durch die beiden Fixierungselemente eine Biegung erfährt und unter Spannung steht, wodurch ein Eindringen der ersten und/oder zweiten Hohlnadel in den Blister erleichtert wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfassen die erste und/oder die zweite Hohlnadel eine um die erste und/oder zweite Hohlnadel angeordneten Dichtring. Dies hat den Vorteil, dass ein Austreten von Fluid aus dem Behälter nach einem Eindringen der ersten und/oder zweiten Hohlnadel um die
Einstichstellen an den Außenseiten der Nadeln verhindert wird und somit ein kontrolliertes Entleeren des Fluids durch das Innere der ersten Hohlnadel gewährleistet ist.
Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung, insbesondere eine mikrofluidische Einrichtung, mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und einem Aktor, wobei zumindest ein Teil des Aktors bezüglich der Vorrichtung beweglich eingerichtet ist. Der Aktor ist derart angeordnet, dass bei einer einen vorgegebenen
Schwellwert überschreitenden Kraftausübung auf den Teil des Aktors in Richtung der Vorrichtung oder auf die Vorrichtung in Richtung des Aktors durch eine Weiterleitung der Kraftausübung über den Teil des Aktors auf einen in der Aufnahmeeinheit der Vorrichtung aufgenommenen Behälter eine Fixierung des Behälters mit dem Fixierungselement gelöst wird und die vorgegebene
Bewegung der Aufnahmeeinheit und des Behälters relativ zueinander über eine vorgegebene Bewegung des Teils des Aktors und der Vorrichtung relativ zueinander erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass für eine Lösung der Fixierung des aufgenommenen Behälters mit den Fixierungselementen eine Kraft nicht direkt auf den Behälter, sondern auf einen Aktor aufgebracht werden kann, der die Kraft entsprechend einer Ausbildung des Aktors auf definierte Stellen des Behälters überträgt. Da über eine Ausformung des Aktors die Kontaktstellen des Aktors mit dem aufgenommenen Behälter definiert werden können, kann über die Ausformung unter Berücksichtigung des vorgegebenen Schwellwerts einer Kraftausübung für eine Lösung des Behälters aus der Fixierung der
Fixierungselemente der vorgegebene Schwellwert für die Kraftausübung auf den Teil des Aktors in Richtung der Vorrichtung oder auf die Vorrichtung in Richtung des Aktors festgelegt werden.
Vorzugsweise umfasst der Aktor eine elastische Schicht oder eine flexible Membran, welche über einen Kanal des Aktors oder der Vorrichtung mit Druck beaufschlagt werden kann. Eine solche elastische Schicht beziehungsweise flexible Membran hat den Vorteil, dass eine Kraftübertragung über die elastische Schicht auf den aufgenommenen Behälter aufgrund der Flexibilität der Schicht bzw. Membran besonders gleichförmig und über eine große Kontaktfläche zwischen Schicht bzw. Membran und Behälter erfolgen kann, so dass die übermittelte Kraft beziehungsweise der übermittelte Druck auf eine größere Fläche des Behälters verteilt wird. Dies verringert die Gefahr eines ungewolltes Zerstörens der Hülle in dem Kontaktbereich zwischen Aktor und Behälter.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Teil des Aktors mindestens einen Stössel und/oder eine stösselförmige und/oder stempeiförmige Ausformung. Der Aktor ist dabei derart angeordnet, dass bei der Kraftausübung zumindest ein Teil der Kraft über eine Berührung des Stössels und/oder der stösselförmigen Ausformung und/oder der stempeiförmigen Ausformung auf einen vorgegebenen Teil der Hülle des Behälters wirkt.
Insbesondere kann der Aktor derart angeordnet sein, dass der Teil der Kraft auf einen vorstehenden Teil der Hülle des Behälters wirkt. Ein solcher Teil des Aktors hat den Vorteil, dass die Kraftübertragung auf den Behälter über eine vordefinierte Stelle erfolgt. Insbesondere bei einer Verwendung von Blistern als Behältern kann in dieser Weiterbildung eine Kraftübertragung über eine
Kraftwirkung des Stössels auf einen vorstehenden Teil der Hülle des Blisters erfolgen und ein anderer Teil der Hülle, insbesondere der das Fluid begrenzende Teil der Hülle, von einer Krafteinwirkung durch den Aktor freigehalten werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Einrichtung ein Einlegeelement, dass für eine Kraftübermittlung auf den Behälter zwischen dem aufgenommenen Behälter und dem Aktor angeordnet ist. Durch eine entsprechende Ausformung des Einlegeelements, wobei das Einlegeelement vorzugsweise eine stössel- oder stempeiförmige Ausformung umfasst, kann eine durch den Aktor auf das Einlegeelemente übermittelte Kraftausübung gezielt auf definierte Stellen des aufgenommenen Behälters übertragen werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Einrichtung ein Rahmenelement, wobei das Rahmenelement zumindest einen Teil des
Aufnahmeelements umrahmt und wobei zumindest ein Teil des Rahmenelements derart ausgeformt ist, dass der Teil des Rahmenelements eine Entnahme eines eine vorgegebene Größe überschreitenden aufgenommenen Behälters verhindert. Die Ausformung des Teils des Rahmenelements bestimmt dabei eine Mindestgröße für einen in die Aufnahmeeinheit aufzunehmenden Behälter. Die elastische Schicht des Aktors ist in dieser Weiterbildung teilweise mit dem Aufnahmeelement verbunden und zwischen dem Aufnahmeelement und dem Rahmenelement derart angeordnet, dass bei einer über eine vorgegebene Ausdehnung hinausgehenden Ausdehnung der elastischen Schicht in Richtung des Rahmenelements das Aufnahmeelement in Richtung des aufgenommen Behälters für eine fluidische Kontaktierung des Behälters bewegt wird. In dieser Weiterbildung sind somit das Rahmenelement und das Aufnahmeelement gegeneinander bewegbar. Durch die genannte Ausformung des Teils des Rahmenelements wird bei einer Bewegung des Rahmenelements und des Aufnahmeelements in entgegengesetzten Richtungen voneinander
vorteilhafterweise der aufgenommene Behälter durch den Teil des
Rahmenelements in Richtung der ersten und/oder zweiten Hohlnadel bewegt. Somit kann durch eine Auseinanderbewegung des Rahmenelements und des Aufnahmeelements die fluidische Kontaktierung des Behälters durch das Aufnahmeelement erreicht werden. Das Rahmenelement kann vorzugsweise eine U-Form aufweisen, wobei ein durch die U-Form gebildeter Raum zur Aufnahme des Aufnahmeelements vorgesehen ist. Vorzugsweise ist die Ausformung des Teils des Rahmenelements in Form zumindest eines Hakens ausgebildet, wobei der Haken bevorzugt bezüglich eines die Größe überschreitenden Behälters derart angeordnet ist, dass bei der Auseinanderbewegung der Haken einen vorstehenden Teil der Hülle des Behälters kontaktiert und bei einer fortgesetzten Auseinanderbewegung die der Auseinanderbewegung zugrundeliegende Kraft zumindest teilweise in Richtung der ersten und/oder zweiten Hohlnadel auf den Teil der Hülle überträgt.
Vorzugsweise ist zwischen dem Aufnahmeelement und der elastischen Schicht ein Kanal zur Druckbeaufschlagung der elastischen Schicht angeordnet, beispielsweise in Form einer Ausnehmung in dem Aufnahmeelement. Durch diesen Kanal kann vorteilhafterweise ein Überdruck, beispielsweise durch Einleitung eines Fluids in den Kanal, erzeugt werden, um eine Ausdehnung der elastischen Schicht in Richtung des Rahmenelements zu bewirken. Die Erfindung betrifft auch ein System umfassend eine erfindungsgemäße
Vorrichtung und einen in der Aufnahmeeinheit der Vorrichtungen
aufgenommenen Behälter, wobei der Behälter zumindest teilweise mit einem Fluid gefüllt ist. Die Erfindung betrifft ferner auch ein Verfahren zur Aufnahme und Entleerung eines Behälters. In einem ersten Schritt wird der Behälter in eine
Aufnahmeeinheit mit mindestens einer ersten Hohlnadel aufgenommenen und in einer vorgegebenen Beabstandung von der ersten Hohlnadel durch mindestens ein Fixierungselement der Aufnahmeeinheit fixiert. In einem zweiten Schritt wird eine Kraft auf den Behälter in Richtung der ersten Hohlnadel oder auf die
Aufnahmeeinheit in Richtung des Behälters ausgeübt, wobei die ausgeübte Kraft einen vorgegebenen Schwellwert für ein Lösen der Fixierung des Behälters überschreitet. In einem dritten Schritt werden Behälter und Aufnahmeeinheit aufeinander zubewegt, so dass die erste Hohlnadel eine Hülle des Behälters für eine fluidische Kontaktierung des Behälters durchdringt. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird.
Es zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Systems,
Figuren 2 bis 5 schematische Darstellung von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Systems und
Figur 6 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ausführungsformen der Erfindung
Figuren la bis lc zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zur Aufnahme und fluidischen Kontaktierung eines Behälters 10 für ein Fluid. In diesem Beispiel handelt es sich bei dem Behälter 10 um einen Blister mit einer Hülle 11, wobei der Blister 10 teilweise mit einer Flüssigkeit 15 gefüllt ist und wobei die Hülle 11 des Blisters 10 eine Barrierefolie 12 umfasst. Eine Entnahme der Flüssigkeit 15 kann vorzugsweise über ein Durchstechen oder Aufreißen der Barrierefolie 12 erfolgen.
Der Blister kann dabei beispielsweise ein Volumen zwischen 100 und 10000 Mikroliter aufweisen. Die Hülle 11 und insbesondere die Barrierefolie 12 können Polymerverbunde mit beispielsweise Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Cyclo- Olef in- Polymer (COP), Cyclo-Olefin-Copolymer (COC), Polymer-Metall-Verbunde mit insbesondere Polyethylenterephthalat (PET)/Aluminium (AI)/PE, PET/AI/PP, AI/PP, AI/PE oder andere Verpackungswerkstoffe umfassen, die eine
Diffusionsbarriere für die in den Behälter 10 aufgenommene Flüssigkeit 15 darstellen und eine langzeitstabile Lagerung der Flüssigkeit ermöglichen.
Beispielsweise kann die Barrierfolie 12 eine Dicke zwischen 5 und 1000
Mikrometer aufweisen. Vorzugsweise weist die Barrierfolie 12 ferner eine Barriereschicht 13 in einer beispielhaften Dicke von 5 bis 500 Mikrometer auf, welche beispielsweise aufgedampftes Aluminium, Polychlortrifluorethylen, gereckte und/oder in Querrichtung verstreckte Polypropylen- Folie oder Ethylen- Vinylalkohol-Copolymer (EVOH) umfasst.
Die Vorrichtung 100 kann beispielsweise Teil eines Lab-on-a-chip, eines mikrofluidischen Chips oder einer mikrofluidische Kartusche sein. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Aufnahmeeinheit 200 zur Aufnahme des Behälters 10, wobei die Aufnahmeeinheit 200 in diesem Beispiel eine erste Hohlnadel 211 und eine zweite Hohlnadel 212 umfasst. Die beiden Hohlnadeln 211, 212 erstrecken sich aus einer ersten Fläche 201 der Aufnahmeeinheit 200. Die Aufnahmeeinheit 200 umfasst ferner eine zweite Fläche 202 und eine dritte Fläche 203 derart, dass die Flächen 201, 202, 203 einen Aufnahmeraum 220 für den aufgenommenen Behälter 10 U-förmig begrenzen, wobei sich die Hohlnadeln 211, 212 teilweise in den Aufnahmeraum 220 erstrecken. Die Aufnahmeeinheit 200 kann
insbesondere ein Polymersubstrat, beispielsweise ein Thermoplast wie PC, PP, PE, PMMA, COP, COC, umfassen und eine Dicke von beispielsweise 0,5 bis 5 mm aufweisen. Die Herstellung der Aufnahmeeinheit 200 kann dabei durch Fräsen, Spritzguss, Heißprägen, Tiefziehen oder Laserstrukturierung erfolgen.
Die zweite Seite 202 und die dritte Seite 203 der Aufnahmeeinheit 200 umfassen ein erstes Fixierungselement 221 beziehungsweise ein zweites
Fixierungselement 222, welche in diesem Ausführungsbeispiel in Form von Rastnasen ausgeführt sind. Eine Breite der ersten Seite 201 ist in diesem
Beispiel kleiner als eine Breite der Barrierefolie 12 des aufzunehmenden
Behälters 10 ausgeführt, so dass vorstehende Enden der Barrierefolie 12 in die beiden Rastnasen 221, 222 einrasten können und dadurch der aufgenommene Behälter in einem vorgegebenen Abstand 250 von der ersten Seite 201 und somit von den beiden Hohlnadeln 211, 212 fixiert wird. Wie in den Figuren la bis lc dargestellt, können die Rastnasen 221, 222 als Vertiefungen oder
Ausnehmungen in der zweiten Seite 202 und der dritten Seite 203 ausgeführt sein. Alternativ können die Rastnasen 221, 222 auch als Vertiefungen oder Ausnehmungen in von den Seiten 202, 203 hervorstehenden Wölbungen, beispielsweise wulstförmigen Erhebungen, ausgeführt sein. Dies ermöglicht ein
Einklipsen oder Einkeilen der vorstehenden Enden der Barrierefolie 12 in die Rastnasen 221, 222, wie in der Figurenabfolge la, lb, lc dargestellt.
Die vorgegebene Beabstandung 250 des aufgenommenen und fixierten
Behälters 10 in der Aufnahmeeinheit 200 wird dabei so gewählt, dass eine
Beschädigungen der Barrierefolie 12 durch die beabstandeten Hohlnadeln 211, 212 bei üblichen Erschütterungen während Lager- und Transportvorgängen verhindert werden. Beispielsweise kann eine Beabstandung 250 von 100 μηη bis 2 mm gewählt werden. In diesem Beispiel umfassen die erste Hohlnadel 211 und die zweite Hohlnadel 212 einen um die jeweilige Hohlnadel angeordneten
Dichtring 215, 216, um bei einem Durchstechen der Barrierefolie 12 des
Behälters 10 ein Ausfließen des Fluids außerhalb der Hohlnadeln zu verhindern. Alternativ oder zusätzlich kann die Barrierefolie 12 eine elastische Schicht 13 mit einer beispielhaften Dicke von 5 bis 500 Mikrometer aufweisen, wobei die Elastizität der Schicht eine zusätzliche Dichtwirkung um die Hohlnadeln 211, 212 verursacht. Die elastische Schicht 13 kann einen Gummi, ein Elastomer, ein thermoplastisches Elastomer und/oder ein Silikon umfassen.
Figur lc zeigt die Vorrichtung 100 mit aufgenommenem Behälter 10 als System 1000 dieses Ausführungsbeispiels.
Figuren 2a bis 2d zeigen in einer Weiterbildung des Ausführungsbeispiels aus Figur 1 eine Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung 500, welche eine erfindungsgemäße Vorrichtung 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Figur 1 sowie einen Aktor 300 umfasst. Wie aus Figur 2a ersichtlich, umfasst der Aktor
300 in diesem Ausführungsbeispiel zwei L-förmige Teile 310 mit jeweils einer stösselförmigen Ausformung 320 des jeweils längeren Abschnitts der L-Form, wobei die Teile 310 gegenüber der Vorrichtung 100 beweglich eingerichtet sind. Die L-Form der Teile 310 hat den Vorteil, dass über eine Krafteinwirkung auf die Teile 310 die Kraft auf die vorstehenden Enden der Barrierefolie 12 des Behälters 10 weitergeleitet werden kann. Wenn die Kraft einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, wird die Fixierung der vorstehenden Enden der Folie 12 des Behälters 10 in den Rastnasen 221, 222 gelöst und der Behälter 10 in Richtung der aus der ersten Seite 201 der Aufnahmeeinheit 200 vorstehenden Hohlnadeln 211, 212 bewegt. Die Höhe des vorgegebenen Schwellwerts wird hierbei durch die konkrete Ausformung der Rastnasen 221, 222 und durch die Biegsamkeit der vorstehenden Enden der Barrierefolie 12 des Behälters 10 bestimmt. Alternativ zu den zwei L-förmigen Teilen 310 könnte der Aktor beispielsweise auch eine den Behälter 10 teilweise umschließende Form, beispielsweise eine U-Form, aufweisen.
Wenn der Behälter 10 über die beweglichen Teile des Aktors 310 weiter in Richtung der vorstehenden Hohlnadeln 211, 212 bewegt wird, durchstoßen diese die Barrierefolie 12 des Behälters 10 und ein fluidischer Kontakt zwischen der Vorrichtung 100 und dem Behälter 10 ist hergestellt, wie in Figur 2b gezeigt.
Anschließend kann über die erste Hohlnadel 211 und/oder über die zweite Hohlnadel 212 ein in dem Behälter befindliches Fluid 15 aus dem Behälter 10 entnommen werden. Wenn die Vorrichtung im Betrieb in einer vorgegebenen Orientierung im Schwerefeld der Erde angeordnet wird, kann vorteilhafterweise über die bezüglich des Schwerefelds der Erde untere der beiden Hohlnadeln
211, 212 die Flüssigkeit 15 aus dem Behälter 10 entnommen werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Hohlnadel 211 die untere der beiden
Hohlnadeln 211 und 212, über welche Flüssigkeit 15 entnommen wird. Wie in Figur 2b dargestellt, kann, um eine Entnahme der Flüssigkeit 15 zu erleichtern, die Einrichtung eine mit der ersten Hohlnadel 211 verbundene Pumpe 110 umfassen. Ein besonders effizienter Entleerungsvorgangs 10 wird erreicht, wenn, wie in der Figurenfolge lc und ld angedeutet, über die zweite Hohlnadel 212 ein Ersatzfluid 16, beispielsweise ein Gas oder Gasgemisch, in den Behälter eingeleitet wird, um eine Verdrängung der Flüssigkeit 15 aus dem Behälter 10 durch die erste Hohlnadel 211 zu unterstützen. Die Einleitung des Ersatzfluids kann hierbei über eine zweite Pumpe 120 der Vorrichtung erfolgen, wobei die zweite Pumpe 120 mit der zweiten Hohlnadel 212 fluidisch gekoppelt ist und ein Reservoir für das Ersatzfluid umfassen kann. Alternativ kann die zweite
Hohlnadel 212 mit einer Umgebung um die Vorrichtung 100 oder um die
Einrichtung 500 verbunden sein, so dass bei einem Saugen durch die erste Pumpe 110 an der ersten Hohlnadel 211 Luft aus der Umgebung als Ersatzfluid über die zweite Hohlnadel 212 in den Behälter 10 einströmt.
Wie aus den Figuren 2b bis d hervorgeht, sind die beweglichen Teile 310 des Aktors 300 vorzugsweise so ausgestaltet, dass bei einer fluidischen
Kontaktierung des Behälters 10 mit der Vorrichtung 100 eine formschlüssige Kontaktierung der beweglichen Teile 310 mit der Aufnahmeeinheit 200 erfolgt, so dass eine weitere Kraftausübung auf den Aktor über die Aufnahmeeinheit 200 weitergeleitet wird und der Behälter 10 keine weitere Kraft erfährt. Eine solche formschlüssige Kontaktierung kann beispielsweise durch die L-förmige
Ausführung der beweglichen Teile 310 des Aktors 300 erfolgen.
Um ein Durchdringen der Hohlnadeln 211, 212 in den Behälter 10 durch die Barrierefolie 12 zu erleichtern, können die Hohlnadeln Metall umfassen.
Figuren 3a bis 3c zeigen eine alternative Weiterbildung des Ausführungsbeispiels aus Figur 1, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die erfindungsgemäße
Einrichtung 500 die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 aus Figur 1 sowie einen Aktor 300 mit einer flexiblen Membran in Form einer elastischen Schicht 330 umfasst. Uber einen Kanal 350 des Aktors 300 kann die Membran 330 mit Druck beaufschlagt werden, so dass sie sich in Richtung des in der Aufnahmeeinheit 200 der Vorrichtung 100 aufgenommenen Behälters 10 ausdehnt und den Druck auf den Behälter 10 als Kraft überträgt. In Figur 3b ist gezeigt, dass durch eine durch die Membran 330 übermittelte Kraftausübung auf den Behälter 10 der Behälter 10 aus einer Fixierung mit den Rastnasen 221, 222 gelöst und in
Richtung der Hohlnadeln 211, 212 bewegt wurde, so dass die Hohlnadeln 211, 212 die Barrierefolie 12 des Behälters 10 durchstoßen. Wie in Figur 3c dargestellt, kann anschließend eine Entleerung des Behälters 10 beispielsweise über die erste Hohlnadel 211 erfolgen.
Figuren 4a und 4b zeigen eine Weiterbildung des Ausführungsbeispiels aus Figur 3, wobei zwischen der Folie 330 des Aktors 300 und des in der Aufnahmeeinheit 200 aufgenommenen Behälters 10 ein Einlegeteil 400 angeordnet ist. Das Einlegeteil 400 kann dieselben Materialien wie das Aufnahmeelement 200 umfassen. Das Einlegeteil 400 hat den Vorteil, dass eine von der Membran 330 übertragene Kraft durch das Einlageteil 400 nicht auf die gesamte Hülle 11 des Behälters 10, sondern nur auf vorstehende Enden 14 der Barrierefolie 12 übertragen wird. Hierdurch wird das Risiko gesenkt, dass sich der Behälter 10 verformt und durch einen Überdruck in dem Behälter 10 die Hülle 11 des Behälters 10 reißt.
Figuren 5a und 5b zeigen eine alternative Weiterbildung des
Ausführungsbeispiels aus Figur 1, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die erfindungsgemäße Einrichtung 500 eine erfindungsgemäße Vorrichtung 100, einen Aktor 300 mit einer elastischen Schicht 330 sowie ein Rahmenelement 450 umfasst. Das Rahmenelement 450 umrahmt zumindest einen Teil des
Aufnahmeelements 200. Ein Teil 451, 452 des Rahmenelements 450 ist derart ausgeformt, dass der Teil 451, 452 des Rahmenelements 450 eine Entnahme eines eine vorgegebene Größe überschreitenden aufgenommenen Behälters 10, beispielsweise eines Blisters, verhindert. Das Rahmenelement 450 kann dieselben Materialien wie das Aufnahmeelement 200 umfassen. Die elastische Schicht 330 des Aktors 300 ist teilweise mit dem Aufnahmeelement 200 verbunden und zwischen dem Aufnahmeelement 200 und dem Rahmenelement 450 derart angeordnet, dass bei einer über eine vorgegebene Ausdehnung hinausgehenden Ausdehnung der elastischen Schicht 330 in Richtung des
Rahmenelements 450 das Aufnahmeelement 200 in Richtung des aufgenommen Behälters 10 für eine fluidische Kontaktierung des Behälters 10 bewegt wird, wie aus der Figurenfolge 5a zu 5b angedeutet. In dieser Ausführungsform sind somit das Rahmenelement 450 und das Aufnahmeelement 200 gegeneinander bewegbar. Durch die genannte Ausformung des Teils 451, 452 des
Rahmenelements 450 wird bei einer Bewegung des Rahmenelements 450 und des Aufnahmeelements 200 voneinander vorteilhafterweise der aufgenommene Behälter 10 durch den Teil 451, 452 des Rahmenelements 450 in Richtung der ersten und zweiten Hohlnadel 211, 212 bewegt. Somit kann durch eine
Auseinanderbewegung des Rahmenelements 450 und des Aufnahmeelements
200 die fluidische Kontaktierung des Behälters 10 durch das Aufnahmeelement 200 erreicht werden. In diesem Beispiels sind die erste und die zweite Hohlnadel 211, 212 mit einem ersten Kanal 213 beziehungsweise mit einem zweiten Kanal 214 verbunden, wobei die die Kanäle 213, 214 in Figur 5 aus der Bildebene herausragen. Zur Verstärkung der Bindung der elastischen Membran 330 mit dem Aufnahmeelement 200 kann die Membran 330 zumindest teilweise zwischen dem Aufnahmeelement 200 und einer Substratschicht 340 angeordnet sein. In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Ausformung des Teils 451,
452 des Rahmenelements 450 in Form eines ersten Hakens 451 und eines zweiten Hakens 452 ausgebildet, wobei die Haken 451, 452 bevorzugt bezüglich eines die Größe überschreitenden Blisters 10 derart angeordnet ist, dass bei der Auseinanderbewegung die Haken einen vorstehenden Teil der Hülle 11, nämlich jeweils ein vorstehendes Ende 14 der Barrierefolie 12 des Blisters 10 kontaktiert und bei einer fortgesetzten Auseinanderbewegung die der
Auseinanderbewegung zugrundeliegende Kraft zumindest teilweise in Richtung der ersten und zweiten Hohlnadel 211, 212 auf die Enden 14 überträgt. Vorzugsweise ist zwischen dem Aufnahmeelement 200 und der elastischen
Schicht 330 ein Kanal 210 zur Druckbeaufschlagung der elastischen angeordnet, beispielsweise in Form einer Ausnehmung 210 in dem Aufnahmeelement 200. Durch diesen Kanal 210 kann vorteilhafterweise ein Überdruck, beispielsweise durch Einleitung eines Fluids in den Kanal 210, erzeugt werden, um eine
Ausdehnung der elastischen Schicht 330 in Richtung des Rahmenelements 450 für eine fluidische Kontaktierung des Blisters 10 zu bewirken, wie aus Figur 5b ersichtlich.
Figur 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des
erfindungsgemäßen Verfahrens 800. In einem ersten Schritt 801 wird ein
Behälter in eine Aufnahmeeinheit mit mindestens einer ersten Hohlnadel aufgenommen und in einer vorgegebenen Beabstandung von der ersten
Hohlnadel durch mindestens ein Fixierungselement der Aufnahmeeinheit fixiert. In einem zweiten Schritt 802 wird eine Kraft auf den Behälter in Richtung der ersten Hohlnadel oder auf die Aufnahmeeinheit in Richtung des ersten Behälters ausgeübt, wobei die ausgeübte Kraft einen vorgegebenen Schwellwert für ein Lösen der Fixierung des Behälters überschreitet. In einem dritten Schritt 803 werden der Behälter und die Aufnahmeeinheit derart aufeinander zubewegt, dass die erste Hohlnadeln eine Hülle des Behälters für eine fluidische Kontaktierung des Behälters durchdringt.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (100), insbesondere mikrofluidische Vorrichtung (100), zur Aufnahme und fluidischen Kontaktierung eines Behälters (10) für ein Fluid, wobei die Vorrichtung (100) eine Aufnahmeeinheit (200) zur Aufnahme des Behälters (10) umfasst, wobei die Aufnahmeeinheit (200) mindestens eine erste Hohlnadel (211) und mindestens ein Fixierungselement (220) für eine Fixierung des aufgenommenen Behälters (10) in einem vorgegebenen Abstand (250) von der ersten Hohlnadel (211) aufweist, wobei sich die erste Hohlnadel (211) in Richtung des aufgenommenen Behälters (10) erstreckt und wobei das Fixierungselement (220) derart ausgebildet ist, dass bei einer einen vorgegebenen Schwellwert überschreitenden Kraftausübung auf den Behälter (10) in Richtung der ersten Hohlnadel (211) oder auf die Aufnahmeeinheit (200) in Richtung des Behälters (10) die Fixierung des Behälters (10) mit dem
Fixierungselement (220) gelöst wird und dadurch eine vorgegebene Bewegung der Aufnahmeeinheit (200) und des Behälters (10) relativ zueinander derart ermöglicht wird, dass die erste Hohlnadel (211) eine Hülle (11) des Behälters (10) für eine fluidische Kontaktierung des Behälters (10) durchdringt.
2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine
Fixierungselement (220) eine Rastnase (221, 222) zum Einrasten eines Teils der Hülle (11) des aufgenommen Behälters (10) umfasst.
3. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmeeinheit (200) eine zweite Hohlnadel (212) umfasst, welche sich in Richtung des Behälters (10) erstreckt und welche derart angeordnet ist, dass die zweite
Hohlnadel (212) bei der vorgegebenen Bewegung der Aufnahmeeinheit (200) und des Behälters (10) relativ zueinander die Hülle (11) des Behälters (10) für ein Einleiten eines Fluids in den Behälter (10) durchdringt.
4. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmeeinheit (200) eine erste Fläche (201) und eine jeweils mit der ersten Fläche (201) derart verbundene zweite Fläche (202) und dritte Fläche (203) aufweist, dass die Flächen (201, 202, 203) einen Aufnahmeraum (220) für den Behälter (10) U-förmig begrenzen, wobei sich die erste und/oder die zweite Hohlnadel (211, 212) von der ersten Fläche (201) in den Aufnahmeraum (220) erstrecken
5. Vorrichtung (100) nach Anspruch 4, wobei die zweite Fläche (202) und die dritte Fläche (203) derart ausgebildet sind, dass sich der Aufnahmeraum (220) in Richtung der ersten Fläche (201) verjüngt.
6. Vorrichtung (100) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die zweite Fläche (202) ein erstes Fixierungselement (221) und die dritte Fläche (202) ein zweites
Fixierungselement (222) für die Fixierung des aufgenommenen Behälters (10) in dem vorgegebenen Abstand (250) von der ersten Hohlnadel (211) aufweisen und wobei eine Länge des kürzesten Abstands zwischen dem ersten Fixierungselement (221) und dem zweiten Fixierungselement (222) zwischen 0,3 cm und 5 cm, bevorzugt zwischen 0,5 cm und 1 beträgt.
7. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und/oder die zweite Hohlnadel (211, 212) einen um die erste und/oder zweite Hohlnadel (211, 212) angeordneten Dichtring (215, 216) umfassen.
8. Einrichtung (500), insbesondere mikrofluidische Einrichtung (500), mit einer Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einem Aktor (300), wobei zumindest ein Teil (310) des Aktors (300) bezüglich der Vorrichtung (100) beweglich eingerichtet ist, wobei der Aktor (300) derart angeordnet ist, dass bei einer einen vorgegebenen Schwellwert überschreitenden Kraftausübung auf den Teil (310) des Aktors (300) in Richtung der Vorrichtung (100) oder auf die Vorrichtung (100) in Richtung des Aktors (300) durch eine Weiterleitung der Kraftausübung über den Teil (310) des Aktors (300) auf einen in der Aufnahmeeinheit (200) der Vorrichtung (100) aufgenommen Behälters (10) eine Fixierung des Behälters (10) mit dem
Fixierungselement (220, 221, 222) gelöst wird und die vorgegebene Bewegung der Aufnahmeeinheit (200) und des Behälters (10) relativ zueinander über eine vorgegebene Bewegung des Teils (310) des Aktors (300) und der Vorrichtung (100) relativ zueinander erfolgt.
9. Einrichtung (500) nach Anspruch 8, wobei der Teil (310) des Aktors (300) eine elastische Schicht oder eine flexible Membran (330) umfasst, welche über einen Kanal (350) des Aktors (300) oder der Vorrichtung (100) mit Druck beaufschlagt werden kann.
10. Einrichtung (500) nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Teil (310) des Aktors (300) mindestens einen Stößel und/oder eine stösselförmige und/oder stempeiförmige Ausformung (320) umfasst, wobei der Aktor (300) derart angeordnet ist, dass bei der Kraftausübung zumindest ein Teil (310) der Kraft über eine Berührung des Stößel (320) beziehungsweise der stösselförmigen oder stempeiförmigen Ausformung auf einen vorgegebenen Teil der Hülle (11) des Behälters (10) wirkt.
11. Einrichtung (500) nach einem der Ansprüche 8 bis 10 wobei die Einrichtung (500) ferner ein Einlegeelement (400) umfasst, das für eine Kraftübermittlung auf den Behälter (10) zwischen dem aufgenommenen Behälter (10) und dem Aktor (300) angeordnet ist.
12. Einrichtung (500) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Einrichtung (500) ein Rahmenelement (450) umfasst, wobei das Rahmenelement (450) zumindest einen Teil des Aufnahmeelements (200) umrahmt und wobei zumindest ein Teil (451, 452) des Rahmenelements (450) derart ausgeformt ist, dass der Teil (451, 452) des Rahmenelements (450) eine Entnahme eines eine vorgegebene Größe
überschreitenden aufgenommenen Behälters (10) verhindert, und wobei die elastische Schicht (330) des Aktors (300) teilweise mit dem Aufnahmeelement (200) verbunden ist und zwischen dem Aufnahmeelement (200) und dem Rahmenelement (450) derart angeordnet ist, dass bei einer über eine vorgegebene Ausdehnung hinausgehenden Ausdehnung der elastischen Schicht (330) in Richtung des Rahmenelements (450) das Aufnahmeelement (200) in Richtung des aufgenommen Behälters (10) für eine fluidische Kontaktierung des Behälters (10) bewegt wird.
13. System umfassend eine Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und einen in der Aufnahmeeinheit (200) der Vorrichtung (100) aufgenommenen Behälter (10), wobei der Behälter (10) zumindest teilweise mit einem Fluid (15) gefüllt ist.
14. Verfahren (800) zur Aufnahme und Entleerung eines Behälter (10)s umfassend die Schritte:
• Aufnahme (801) des Behälters (10) in eine Aufnahmeeinheit (200) mit mindestens einer ersten Hohlnadel (211) und Fixieren des Behälters (10) in einer vorgegebenen Beabstandung (250) von der ersten Hohlnadel (211) durch mindestens ein Fixierungselement (220, 221, 222) der Aufnahmeeinheit (200)
• Ausüben (802) einer Kraft auf den Behälter (10) in Richtung der ersten Hohlnadel (211) oder auf die Aufnahmeeinheit (200) in Richtung des Behälters (10), wobei die ausgeübte Kraft einen vorgegebenen Schwellwert für ein Lösen der Fixierung des Behälters (10) überschreitet
• Aufeinanderzubewegen (803) des Behälters (10) und der Aufnahmeeinheit (200), so dass die erste Hohlnadel (211) eine Hülle des Behälter (10)s für eine fluidische Kontaktierung des Behälters (10) durchdringt
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2572408A (en) * 2018-03-29 2019-10-02 Herriot Watt Univ Fluidic device
CN111558404A (zh) * 2020-05-12 2020-08-21 南方科技大学 微流控芯片液滴路径规划方法、装置、设备及存储介质

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111205966B (zh) * 2020-04-18 2020-07-21 博奥生物集团有限公司 样本提取芯片和生物反应装置
GB202104784D0 (en) * 2021-04-01 2021-05-19 Osler Diagnostics Ltd Liquid handling apparatus
DE102022207608A1 (de) 2022-07-26 2024-02-01 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Fluidriegel für eine mikrofluidische Vorrichtung, Tank für eine mikrofluidische Vorrichtung, mikrofluidische Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer mikrofluidischen Vorrichtung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070048194A1 (en) * 2003-07-04 2007-03-01 November Aktiengesellschaft Use of a disposable container, microfluidic device and method for processing molecules
US20070254372A1 (en) * 2004-05-06 2007-11-01 Ralf Bickel Method and device for the detection of molecular interactions
DE102012222719A1 (de) 2012-12-11 2014-06-12 Robert Bosch Gmbh Folienbeutel zum Bevorraten eines Fluids und Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fluids
DE102013215565A1 (de) * 2013-08-07 2015-02-12 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Einbringen einer flüssigen Probe in ein mikrofluidisches System

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3938559A1 (de) 1989-11-21 1991-05-23 Boehringer Mannheim Gmbh Reagenzbevorratungssystem fuer ein medizinisches analysegeraet
US5525298A (en) 1991-04-19 1996-06-11 Olympus Optical Co., Ltd. Apparatus for taking liquid content for use in analysis out of container
EP1291659A3 (de) * 2001-09-06 2008-05-21 Sysmex Corporation Analyseautomat und seine Komponenten
JP4635141B2 (ja) 2006-03-09 2011-02-16 アークレイ株式会社 スポイト、および検体採取器具
US20130071944A1 (en) * 2009-10-05 2013-03-21 Battelle Memorial Institute Sample preparation disposable devices and sample collection and preparation methods using same
WO2015086741A1 (en) 2013-12-13 2015-06-18 Roche Diagnostics Gmbh Reagent vessel holder for an analytical instrument, reagent supply system for an analytical instrument and an analytical instrument

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070048194A1 (en) * 2003-07-04 2007-03-01 November Aktiengesellschaft Use of a disposable container, microfluidic device and method for processing molecules
US20070254372A1 (en) * 2004-05-06 2007-11-01 Ralf Bickel Method and device for the detection of molecular interactions
DE102012222719A1 (de) 2012-12-11 2014-06-12 Robert Bosch Gmbh Folienbeutel zum Bevorraten eines Fluids und Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fluids
DE102013215565A1 (de) * 2013-08-07 2015-02-12 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Einbringen einer flüssigen Probe in ein mikrofluidisches System

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2572408A (en) * 2018-03-29 2019-10-02 Herriot Watt Univ Fluidic device
GB2572408B (en) * 2018-03-29 2022-03-16 Herriot Watt Univ Fluidic device
US11524291B2 (en) 2018-03-29 2022-12-13 Heriot-Watt University Fluidic device
CN111558404A (zh) * 2020-05-12 2020-08-21 南方科技大学 微流控芯片液滴路径规划方法、装置、设备及存储介质

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Publication number Publication date
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ES2770876T3 (es) 2020-07-03
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