WO2023110327A1 - Mikrofluidischer aufnahmebehälter zur aufnahme eines reagenzbehälters, reagenzbehälter sowie mikrofluidische vorrichtung - Google Patents

Mikrofluidischer aufnahmebehälter zur aufnahme eines reagenzbehälters, reagenzbehälter sowie mikrofluidische vorrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2023110327A1
WO2023110327A1 PCT/EP2022/082810 EP2022082810W WO2023110327A1 WO 2023110327 A1 WO2023110327 A1 WO 2023110327A1 EP 2022082810 W EP2022082810 W EP 2022082810W WO 2023110327 A1 WO2023110327 A1 WO 2023110327A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reagent container
container
receiving
reagent
projection
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/082810
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Aaron Doerr
Julian Kassel
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2023110327A1 publication Critical patent/WO2023110327A1/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/52Containers specially adapted for storing or dispensing a reagent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/52Containers specially adapted for storing or dispensing a reagent
    • B01L3/527Containers specially adapted for storing or dispensing a reagent for a plurality of reagents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L9/00Supporting devices; Holding devices
    • B01L9/06Test-tube stands; Test-tube holders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L9/00Supporting devices; Holding devices
    • B01L9/52Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips
    • B01L9/523Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips for multisample carriers, e.g. used for microtitration plates
    • 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
    • B01L2200/02Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/025Align devices or objects to ensure defined positions relative to each other
    • 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
    • B01L2200/02Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/026Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details
    • B01L2200/027Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details for microfluidic devices
    • 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
    • B01L2200/141Preventing contamination, tampering
    • 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
    • B01L2200/16Reagents, handling or storing thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/06Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0609Holders integrated in container to position an object
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0848Specific forms of parts of containers
    • B01L2300/0858Side walls

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen mikrofluidischer Aufnahmebehälter (100) zur Aufnahme eines Reagenzbehälters, wobei der Aufnahmebehälter (100) eine erste Aufnahmekammer (110) umfasst, wobei eine Wand (111) der ersten Aufnahmekammer (110) einen Vorsprung (150) zur Beabstandung des Reagenzbehälters (200) aufweist, Ferner betrifft die Erfindung einen Reagenzbehälter (200) zur Aufnahme in einem mikrofluidischen Aufnahmebehälter mit einem Vorsprung (250) zur Beabstandung des Reagenzbehälters (200) sowie eine mikrofluidische Vorrichtung (1000) mit einem Aufnahmebehälter (100) und/oder einem Reagenzbehälter (200).

Description

Beschreibung
Titel
Mikrofluidischer Aufnahmebehälter zur Aufnahme eines Reagenzbehälters, Reagenzbehälter sowie mikrofluidische Vorrichtung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft mikrofluidische Vorrichtungen, in welchen Flüssigkeiten bereitgestellt oder transportiert werden. Solche mikrofluidischen Vorrichtungen können beispielsweise bei sogenannten Lab-on-a-Chip-Systemen (LoCs) Anwendung finden, in denen die gesamte Funktionalität eines makroskopischen Labors auf einem beispielsweise kreditkartengroßen Kunststoffsubstrat (LoC- Kartusche) untergebracht wird und komplexe biologische, diagnostische, chemische oder physikalische Prozesse miniaturisiert ablaufen können. Üblicherweise werden dabei Reagenzien bis zu einer Verwendung in der Vorrichtung vorgelagert. Für automatisierte Fertigungslinien kann der Fertigungsaufwand minimiert werden, indem nicht jedes Reagenz einzeln, sondern mehrere Reagenzien gleichzeitig in die Vorrichtung eingesetzt werden. Dafür wird eine fluidische Verbindung der einzelnen Aufnahmekammern für die Reagenzien in Kauf genommen. Beispielsweise beschreibt die Offenlegungsschrift DE 10 2017 219 178 Al eine mikrofluidische Vorrichtung mit drei fluidisch verbundenen Kammern zur parallelen Aufnahme von Reagenzriegeln. Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Vor diesem Hintergrund betrifft die Erfindung einen mikrofluidischen Aufnahmebehälter, in welchen ein Reagenzbehälter aufgenommen werden kann. Der Aufnahmebehälter umfasst eine erste Aufnahmekammer, wobei eine Wand der ersten Aufnahmekammer einen Vorsprung zur Beabstandung des Reagenzbehälters aufweist.
Der Aufnahmebehälter kann vorzugsweise Teil einer mikrofluidischen Vorrichtung, insbesondere einer Lab-on-Chip-Kartusche sein, insbesondere ein Einsetzteil oder alternativ ein mit der Vorrichtung fest verbundenes Teil. Die Erfindung betrifft somit auch eine mikrofluidische Vorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Aufnahmebehälter. Der Aufnahmebehälter kann insbesondere aus Kunststoff, beispielsweise Polycarbonat, gefertigt sein und neben der ersten Aufnahmekammer weitere Aufnahmekammern zur Aufnahme mehrerer voneinander getrennten Reagenzien umfassen, insbesondere zur Aufnahme von Reagenzriegeln. Die Aufnahmekammern können beispielsweise einen runden, quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen somit ein Zylinder- bzw. quaderförmiges Volumen umschließen.
Der erfindungsgemäße Aufnahmebehälter hat den Vorteil, dass durch den Vorsprung ein Abstand zwischen der Aufnahmekammer und dem aufgenommenen Reagenzbehälter realisiert wird. Damit kann der Reagenzbehälter vorteilhaftweise bezüglich der Wand wohldefiniert ausgerichtet, insbesondere von der Wand beabstandet, und vorzugsweise in der Aufnahmekammer zentriert positioniert werden. Dazu kann die Aufnahmekammer in bevorzugter Ausgestaltung mindestens einen zweiten Vorsprung an einer zweiten Wand aufweisen, insbesondere an einer der ersten Wand gegenüberliegenden Wand. Ferner kann die Größe des Vorsprungs vorzugsweise derart bemessen sein, dass ein kapillares Kriechen von Flüssigkeit zwischen der Wand und dem Reagenzbehälter vorteilhafterweise reduziert oder ganz verhindert wird. Durch die Vorsprünge wird insbesondere eine variierende Breite des Spalts zwischen der Wand der Aufnahmekammer und dem aufgenommenen Reagenzbehälter realisiert. Durch die nicht konstante Spaltbreite und insbesondere die Vorsprünge wird ein kapillares Fortschreiten von Flüssigkeit in dem Spalt vorteilhafterweise behindert, indem insbesondere ein kapillarer Meniskus der Flüssigkeit an den Vorsprüngen festgehalten wird, was auch als Pinning bezeichnet wird. Diese Wirkung des Vorsprungs als Kapillarstopp hat den Vorteil, dass nur wenig oder gar keine Flüssigkeit entgegen der Schwerkraft aus der oftmals nicht vollständig abgeschlossenen Aufnahmekammer austreten und insbesondere nicht in eine benachbarte Aufnahmekammer eintreten und dabei ein anderes Reagenz kontaminieren kann, was auch als Quersprechen zwischen Kammern bezeichnet wird und eine bestimmungsgemäße Verwendung der Vorrichtung kompromittieren könnte. Vorzugsweise wird eine Größe des Vorsprungs so gewählt, dass eine Breite des Spalts zwischen der Wand der Aufnahmekammer und dem aufgenommenen Reagenzbehälter zwischen 0,1 Millimeter und 0,5 Millimeter, bevorzugt zwischen 0,1 Millimeter und 1,0 Millimeter ganz bevorzugt zwischen 0,1 Millimeter und 1,5 Millimeter variiert. Dazu kann der Vorsprung gemäß besonders vorteilhafter Ausgestaltung mindestens 0,1 Millimeter, bevorzugt mindestens 0,3 Millimeter, ganz bevorzugt mindestens 0,5 Millimeter von der Wand in die erste Aufnahmekammer vor- oder hineinragen. Gemäß besonderer Ausgestaltung sind der Vorsprung und ein in den Aufnahmebehälter aufzunehmender oder aufgenommener Reagenzbehälter derart zueinander ausgebildet, dass ein Spalt zwischen Vorsprung und Reagenzbehälter maximal 1 Millimeter, vorzugsweise maximal 0,5 Millimeter, ganz bevorzugt maximal 0,1 Millimeter sein kann. Mit anderen Worten ist die Größe des Vorsprungs und zumindest eine Ausdehnung des Reagenzbehälters so gewählt, dass der in dem Aufnahmebehälter, insbesondere in der Aufnahmekammer aufgenommene Reagenzbehälter in Bezug zum Vorsprung derart bewegt werden kann, dass sich ein maximaler Abstand zwischen Vorsprung und Reagenzbehälter von 1 Millimeter, vorzugsweise 0,5 Millimeter, ganz bevorzugt 0,1 Millimeter ergibt. Vorzugsweise ragt der Vorsprung derart weit vor und ist eine Ausdehnung des Reagenzbehälters derart bemessen, dass sich eine maximale Breite des Spalts zwischen der Wand und dem aufgenommenen Reagenzbehälter im Bereich des Spalts um mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 70%, ganz bevorzugt mindestens 90% reduziert. Eine solche deutliche relative Änderung der Spaltbreite unterstützt vorteilhafterweise eine Vermeidung eines Hochkriechens von Flüssigkeit über den Vorsprung hinweg.
Der Vorsprung weist bevorzugt die Form einer Rippe auf, also insbesondere die Form einer sich entlang der Wand erstreckenden länglichen Wölbung, vorzugsweise länglich parallel zum Boden der Aufnahmekammer, insbesondere zur Vermeidung eines vertikal zum Boden erfolgenden kapillaren Kriechens von Flüssigkeit. Mit anderen Worten ist der Vorsprung als Rippenstruktur ausgeformt. Beispielsweise hat der Vorsprung eine Breite zwischen 1 und 5 Millimeter, beispielsweise 2 Millimeter und ragt dabei, wie oben beschrieben, mindestens 0,1 bis mindestens 0,5 Millimeter von der Wand in die Aufnahmekammer hinein. Die Aufnahmekammer kann an einer oder mehreren Wänden in bevorzugter Ausgestaltung auch mehrere Vorsprünge aufweisen, wobei an einer oder mehreren Wänden mehrere Vorsprünge vorzugsweise in Rippenform ausgebildet und/oder vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet sind. Beispielsweise beträgt ein Abstand zwischen zwei parallel ausgerichteten Vorsprüngen zwischen 1 und 5 Millimeter. Der Vorsprung weist bevorzugt eine oder mehrere Kanten auf. Dazu kann der Querschnitt eines oder mehrere Vorsprünge insbesondere eine rechteckige oder quadratische Form aufweisen.
Die Aufnahmekammern können beispielsweise einen runden, ovalen, quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen und somit ein zylinder- bzw. quaderförmiges Volumen umschließen. Der Vorsprung kann bezogen auf eine Öffnung (zum Einführen des Reagenzbehälters) der Aufnahmekammer beispielsweise in dem der Öffnung nächstgelegenen Drittel der Wand der Aufnahmekammer (oberes Drittel) oder in dem Boden der Aufnahmekammer nächstgelegenen Drittel (unteres Drittel) der Wand oder dazwischen (im mittleren Drittel) angeordnet sein, wobei eine Anordnung im oberen Drittel bevorzugt ist. Bei mehreren Vorsprüngen können diese in verschiedenen Dritteln der Wand angeordnet sein. Gemäß besonderer Ausgestaltung kann sich ein Vorsprung auch zumindest teilweise über zwei benachbarte Wände erstrecken.
Gemäß besonderer Ausgestaltung ist mindestens einer der Vorsprünge mit dem Aufnahmebehälter einstückig ausgebildet, beispielsweise als Ergebnis eines (Kunststoff-)Spritzgießprozesses. Insbesondere können dabei alle Vorsprünge einstückig mit dem Aufnahmebehälter ausgebildet sein, bevorzugt als einstückiges Spritzgieß-Erzeugnis, beispielsweise aus Polycarbonat.
Gemäß weiterer besonderer Ausgestaltung können die Wand und/oder der Vorsprung zumindest teilweise eine hydrophobe Beschichtung aufweisen. Unter einer hydrophoben Beschichtung ist dabei vorzugsweise eine Beschichtung zu verstehen, welche hydrophober als eine nicht beschichtete Oberfläche des Aufnahmebehälters, vorzugsweise hydrophober als ein nicht beschichteter Bereich der Wand und/oder des Vorsprungs ist. Beispielsweise handelt es sich um eine Beschichtung umfassend Polytetrafluorethylen, welches insbesondere hydrophober als Polycarbonat ist. Eine solche hydrophobe Beschichtung unterstützt vorteilhafterweise eine Vermeidung eines kapillaren Kriechens von Flüssigkeit.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Aufnahmebehälter mindestens eine zweite Aufnahmekammer auf, welche mit der ersten Aufnahmekammer fluidisch verbunden ist. Dies hat den Vorteil, dass jede Aufnahmekammer einen Reagenzteilbehälter des Reagenzbehälters aufnehmen kann. Insbesondere können damit unterschiedliche Reagenzien in verschiedenen Aufnahmekammern aufgenommen werden. Bevorzugt weisen auch zumindest eine Wand der zweiten Aufnahmekammern und vorzugsweise Wände gegebenenfalls weiterer Aufnahmekammern ein oder mehrere der oben beschriebenen Vorsprünge auf. Dadurch können vorteilhafterweise mehrere Reagenzteilbehälter wohldefiniert in den jeweiligen Aufnahmekammern beabstandet platziert und vorzugsweise positioniert werden und gleichzeitig ein unerwünschtes Quersprechen zwischen den Aufnahmekammern reduziert werden.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Reagenzbehälter zur Aufnahme in einem mikrofluidischen Aufnahmebehälter, insbesondere in einen erfindungsgemäßen Aufnahmebehälter. Der Reagenzbehälter weist einen Vorsprung zur Beabstandung des Reagenzbehälters auf, insbesondere einen der oben beschriebenen Vorsprünge. Der Vorsprung ist dabei an einer Außenwand des Reagenzbehälters angeordnet, vorzugsweise an einer Außenwand eines Reagenzteilbehälters. Unter einem Reagenzteilbehälter ist insbesondere ein Teil des Reagenzbehälter zu verstehen, welcher eine Reagenz beinhaltet. Bevorzugt kann es sich bei dem Reagenzteilbehälter um einen Reagenzriegel handeln. Wie gemäß oben beschriebener besonderer Ausgestaltung des Aufnahmebehälters können ein oder mehrere der Vorsprünge einstückig mit einem oder mehreren Reagenzteilbehältern und/oder mit dem Reagenzbehälter ausgebildet sein, beispielsweise als Ergebnis eines (Kunststoff-)Spritzgießprozesses, zum Beispiel aus Polycarbonat, Polystyrol, Polypropylen und/oder Cycloolefin-Copolymer.
Gemäß besonders bevorzugter Weiterbildung umfasst der Reagenzbehälter mindestens einen ersten Reagenzteilbehälter und einen zweiten Reagenzteilbehälter, insbesondere zur Aufnahme in der ersten Aufnahmekammer beziehungsweise der zweiten Aufnahmekammer, wobei mindestens eine Außenwand eines der Reagenzteilbehälter den Vorsprung aufweist. Gemäß vorteilhafter Ausgestaltung umfasst der Reagenzbehälter mindestens zwei Reagenzriegel als jeweilige Reagenzteilbehälter. Bei einer Aufnahme des Reagenzbehälters in dem Aufnahmebehälter greifen die Reagenzbehälter bzw. Reagenzriegel dabei vorzugsweise wie Finger in die jeweilige Aufnahmekammer ein. Gegenstand der Erfindung ist somit auch eine mikrofluidische Vorrichtung, insbesondere eine Lab-on-a-Chip-Kartusche, mit einem erfindungsgemäßen Reagenzbehälter und/oder einem erfindungsgemäßen Aufnahmebehälter.
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
Figuren 1, 2 ein Ausführungsbeispiel eines bekannten Aufnahmebehälters mit aufgenommenen Reagenzbehälter Figuren 3, 4 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Aufnahmebehälters und der erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung und
Figur 5 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Reagenzbehälters.
Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt eine bekannte Ausformung eines Aufnahmebehälters 10, in welchen ein Reagenzbehälter 20 aufgenommen wurde. Der Reagenzbehälter 20 umfasst in diesem Beispiel drei als Reagenzriegel ausgebildete Reagenzteilbehälter 21, 22, 23, beispielsweise gefüllt mit jeweils einem versiegelten Reagenz für die Durchführung einer Aufbereitung einer biologischen Probe, zum Beispiel Sputum oder Blut, oder für eine Durchführung einer Polymerase-Kettenreaktion. Der Aufnahmebehälter 10 umfasst drei fluidisch miteinander verbundene Aufnahmekammern 11, 12, 13, auch als Reagenzvorlagerungskammern bezeichnet, so dass jeweils eine Aufnahmekammer 11, 12, 13 einen Reagenzteilbehälter 21, 22, 23 bzw. Reagenzriegel 21, 22, 23 aufnimmt. Wie in Figur 1 angedeutet, können sich die Reagenzriegel 21, 22, 23 mit einem gewissen Spiel in der jeweiligen Aufnahmekammer 11, 12, 13 bewegen, so dass die Reagenzriegel 21, 22, 23 im Allgemeinen nicht zentriert, sondern zu einer Wand einer Aufnahmekammer 14 hin versetzt liegen. Ein insbesondere daraus resultierender enger Spalt 30 zwischen den beiden Bauteilen 10, 20 ermöglicht es Fluid 40, aufgrund von Kapillarkräften über das eigentliche Flüssigkeitsniveau 41 hinaus zu steigen und schlussendlich in eine benachbarte Aufnahmekammer 11, 12, 13 einzudringen. Dies ist in einer schematischen Seitenansicht in Figur 2 illustriert, wobei die Bauteile 10, 20 während einer bestimmungsgemäßen Verwendung in einem vorgegebenen Winkel, beispielsweise um 30° in Bezug zum Lot, gekippt sind, was ein unerwünschtes Quersprechen erleichtert.
Figur 3 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen mikrofluidischen Aufnahmebehälters 100 mit beispielsweise ebenfalls drei Aufnahmekammern 110, 120, 130, wobei jede Kammer an zwei einander gegenüberliegenden Wänden 111, 112, 121, 122, 131, 132 jeweils zwei Vorsprünge 150 aufweist. Der Aufnahmebehälters 100 kann insbesondere Teil einer mikrofluidischen Vorrichtung 1000, vorzugsweise einer Lab-on-a-Chip- Kartusche, und entweder fest verbunden mit der Vorrichtung 1000 oder als Einsetzteil ausgebildet sein. Die Aufnahmekammern 11, 12, 13 können beispielsweise einen quadratischen Querschnitt aufweisen und somit ein zylinderförmiges Volumen mit vier Wänden umschließen. Alternativ könnten die Aufnahmekammern 11, 12, 13 aber auch einen rechteckigen, mehreckigen, runden oder ovalen Querschnitt aufweisen. Die Vorsprünge 150 erstrecken sich in diesem Beispiel jeweils nur entlang einer Wand. Alternativ könnten sich die Vorsprünge auch über zwei oder mehr Wände erstrecken. Bei einer Ausführungsform einer Kammer mit rundem oder ovalem Querschnitt können sich ein oder mehrere Vorsprünge ganz um den Querschnitt herum oder auch nur teilweise herum erstrecken. Wie in Figur 3 gezeigt, befindet sich jeweils in jedem Drittel eines der Wände 111, 112, 121, 122, 131, 132 zumindest ein Vorsprung. Dies kann alternativ auch anders ausgestaltet sein.
In alternativen Ausgestaltungen können auch nur einige Aufnahmekammern Vorsprünge an ein oder mehreren Wänden aufweisen, wobei auch die Anzahl der Vorsprünge pro Aufnahmekammer je nach Bedarf unterschiedlich gewählt sein kann. In der Querschnittsdarstellung gemäß Figur 3 ist auch dargestellt, dass die Vorsprünge 150 in diesem Beispiel einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt mit jeweils zwei Kanten 151, 152 aufweisen können, wie beispielhaft an einem Vorsprung 150 in Figur 3 angezeigt. Alternativ können die Querschnitte auch eine andere Form haben, beispielsweise eine dreieckige Form mit jeweils nur einer Kante oder eine abgerundete Form. In alternativen Ausgestaltungen können die Vorsprünge keine einheitliche Form, sondern zumindest einige der Vorsprünge zueinander verschiedene Form aufweisen, insbesondere unterschiedliche Querschnitte. Die Anzahl und Form, insbesondere der Querschnitt und die Breite der einzelnen Vorsprünge (Kapillarstopps) kann somit je nach fluidischer Anforderung und/oder dem vorhandenen Platz gewählt werden. In besonderer Ausgestaltung können ein oder mehrere der Vorsprünge einstückig mit einer Wand einer Aufnahmekammer ausgebildet sein, insbesondere als Ergebnis eines (Kunststoff-)
Spritzgießprozesses. Beispielsweise ist der Aufnahmebehälter samt Vorsprüngen einstückig aus Polycarbonat, Polystyrol, Polypropylen und/oder Cycloolefin-Copolymer gefertigt.
Wie in der in Figur 4 dargestellten Seitensicht einer Aufnahmekammer 110 zu diesem Ausführungsbeispiel illustriert, haben die Vorsprünge 150 beispielsweise eine längliche Form parallel zum Boden 113 der Aufnahmekammer. Die parallelen Vorsprünge 150 weisen somit eine Rippenform oder Rippenstruktur auf. Wie in Figur 2 zeigt Figur 4 eine bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung gegenüber dem Lot verkippte Aufnahmekammer. Aber auch bei einer vertikalen Ausrichtung mit zum Horizont sich parallel erstreckenden Vorsprüngen können die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung genutzt werden. Gemäß besonderer Ausgestaltung weist zumindest ein Bereich eines der Vorsprünge 150, bevorzugt aller Vorsprünge, und/oder zumindest einer der Wände 111, 112, 121, 122, 131, 132 eine hydrophobe Beschichtung auf, beispielsweise umfassend Polytetrafluorethylen. Wenn die Vorsprünge 150 bzw. Wände 111, 112, 121, 122, 131, 132 beispielsweise aus Polycarbonat gefertigt sind, führt die Verwendung von Polytetrafluorethylen als Beschichtung zu einer Erhöhung eines Kontaktwinkels zwischen Wasser (als Beispiel für eine Flüssigkeit) und dem Bereich des Vorsprungs bzw. der Wand von 70° auf über 100°, was ein kapillares Kriechen von Wasser entlang in diesem Bereich deutlich reduziert.
Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Reagenzbehälters 200, welcher auch gemeinsam mit dem erfindungsgemäßen Aufnahmebehälter eingesetzt werden kann. Der Reagenzbehälter 200 umfasst in diesem Beispiel drei Reagenzteilbehälter 210, 220, 230, welche insbesondere als Reagenzriegel ausgestaltet sein können. Ferner umfasst der Reagenzbehälter 200 mehrere Vorsprünge 250 zur Beabstandung des Reagenzbehälters 200, wenn dieser in einem Aufnahmebehälter aufgenommen ist. Diese Vorsprünge 250 sind an einer oder mehreren Außenwänden der Reagenzteilbehälter 210, 220, 230 angeordnet, wie beispielhaft an den Außenwänden 211, 212 eines Reagenzteilbehälters 210 in Figur 5 angezeigt. Die Vorsprünge 250 können dabei insbesondere die Form und/oder Abmessungen der oben beschriebenen Vorsprünge 150 des Aufnahmebehälters 100 aufweisen. Vorsprünge 250 am Reagenzbehälter 200 können somit die gleichen Vorteile wie Vorsprünge 150 am Aufnahmebehälters 100 aufweisen, können aber aus anderen Gründen (leichtere Modifizierbarkeit, Kosten, etc.) vorteilhafter sein. In besonderen Ausgestaltungen können zumindest einige der Vorsprünge 250 in ihrer Form und/oder Abmessung von anderen Vorsprüngen des Reagenzbehälters 200 abweichen und/oder nur einige Wände der Reagenzteilbehälter 210, 220, 230 können Vorsprünge 250 aufweisen. In besonderer Ausgestaltung können ein oder mehrere der Vorsprünge einstückig mit einer Wand eines Reagenzteilbehälters ausgebildet sein, insbesondere als Ergebnis eines (Kunststoff-)Spritzgießprozesses. Beispielsweise ist der Reagenzbehälter samt Vorsprüngen einstückig aus Polycarbonat, Polystyrol, Polypropylen und/oder Cycloolefin-Copolymer gefertigt.
Bei einem gemeinsamen Einsatz des erfindungsgemäßen Reagenzbehälters 200 mit dem erfindungsgemäßen Aufnahmebehälter 200 kann beispielsweise der in Figur 5 gezeigte Reagenzbehälter 200 in den in Figur 3 gezeigten Aufnahmebehälter 200 eingesetzt werden. Bei einer solchen besonderen Ausgestaltung der Erfindung werden die Vorsprünge 150, 250 vorzugsweise derart an dem jeweiligen Behälter 100, 200 angeordnet, dass sich die Vorsprünge 150 des Aufnahmebehälters 100 und die Vorsprünge 250 des Reagenzbehälters 200 bei aufgenommenen Reagenzbehälter 200 auf gleicher Höhe befinden, sich also gegenüberliegen und somit auf gleichen Höhen den Spalt zwischen Reagenzbehälter 200 und Aufnahmebehälter 100 verengen. Dies verstärkt vorteilhafterweise die Wirkung der Vorsprünge als Kapillarstopps.

Claims

Ansprüche
1. Mikrofluidischer Aufnahmebehälter (100) zur Aufnahme eines Reagenzbehälters, wobei der Aufnahmebehälter (100) eine erste Aufnahmekammer (110) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wand (111) der ersten Aufnahmekammer (110) einen Vorsprung (150) zur Beabstandung des Reagenzbehälters (200) aufweist.
2. Aufnahmebehälter (100) nach Anspruch 1, wobei der Vorsprung (150) als Rippenstruktur ausgeformt ist.
3. Aufnahmebehälter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Vorsprung (150) eine Kante (151) und vorzugsweise einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist.
4. Aufnahmebehälter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aufnahmebehälter (100) mindestens eine zweite Aufnahmekammer (120) aufweist, welche mit der ersten Aufnahmekammer (110) fluidisch verbunden ist.
5. Aufnahmebehälter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Vorsprung (150) mindestens 0,1 Millimeter, bevorzugt mindestens 0,3 Millimeter, ganz bevorzugt mindestens 0,5 Millimeter in die erste Aufnahmekammer (110) vorragt.
6. Aufnahmebehälter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Vorsprung (150) mit der Wand (111) einstückig ausgebildet ist.
7. Aufnahmebehälter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Vorsprung (150) und/oder die Wand (111) zumindest teilweise eine hydrophobe Beschichtung aufweisen.
8. Reagenzbehälter (200) zur Aufnahme in einem mikrofluidischen Aufnahmebehälter, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Reagenzbehälter (200) einen Vorsprung (250) zur Beabstandung des Reagenzbehälters (200) aufweist.
9. Reagenzbehälter (200) nach Anspruch 8, wobei der Reagenzbehälter (200) mindestens einen ersten Reagenzteilbehälter (210) und einen zweiten Reagenzteilbehälter (220) umfasst, insbesondere zur Aufnahme in der ersten Aufnahmekammer (110) beziehungsweise in der zweiten Aufnahmekammer (120), wobei mindestens eine Außenwand (211, 212) eines der Reagenzteilbehälter (210, 220) den Vorsprung (250) aufweist.
10. Reagenzbehälter (200) nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Reagenzbehälter (200) mindestens einen Reagenzriegel umfasst, insbesondere als einen Reagenzteilbehälter (210, 220, 230).
11. Mikrofluidische Vorrichtung (1000), insbesondere mikrofluidische Kartusche, wobei die Vorrichtung (1000) einen Aufnahmebehälter (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder einen Reagenzbehälter (200) nach einem der Ansprüche 8 bis 10 umfasst.
12. Mikrofluidische Vorrichtung (1000) nach Anspruch 11, wobei die Vorrichtung (1000) einen in den Aufnahmebehälter (100) aufgenommenen Reagenzbehälter umfasst und wobei der Vorsprung (150) und der Reagenzbehälter derart zueinander ausgebildet sind, dass ein Spalt (30) zwischen Vorsprung (150) und Reagenzbehälter maximal 1 Millimeter, vorzugsweise maximal 0,5 Millimeter, ganz bevorzugt maximal 0,1 Millimeter sein kann.
13. Mikrofluidische Vorrichtung (1000) nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Vorrichtung (1000) einen in den Aufnahmebehälter (100) aufgenommenen Reagenzbehälter umfasst und wobei der Vorsprung (150) und der Reagenzbehälter derart zueinander ausgebildet sind, dass sich eine maximale Breite eines Spalts (30) zwischen der Wand und dem aufgenommenen Reagenzbehälter im Bereich des Spalts (30) um mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 70%, ganz bevorzugt mindestens 90% reduziert.
PCT/EP2022/082810 2021-12-16 2022-11-22 Mikrofluidischer aufnahmebehälter zur aufnahme eines reagenzbehälters, reagenzbehälter sowie mikrofluidische vorrichtung WO2023110327A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021214481.0 2021-12-16
DE102021214481.0A DE102021214481A1 (de) 2021-12-16 2021-12-16 Mikrofluidischer Aufnahmebehälter zur Aufnahme eines Reagenzbehälters, Reagenzbehälter sowie mikrofluidische Vorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023110327A1 true WO2023110327A1 (de) 2023-06-22

Family

ID=84488776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2022/082810 WO2023110327A1 (de) 2021-12-16 2022-11-22 Mikrofluidischer aufnahmebehälter zur aufnahme eines reagenzbehälters, reagenzbehälter sowie mikrofluidische vorrichtung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102021214481A1 (de)
WO (1) WO2023110327A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090030342A1 (en) * 2007-07-27 2009-01-29 3M Innovative Properties Company Apparatus and method for releasing a sample of material
DE202006020672U1 (de) * 2005-02-01 2009-08-06 Stiwa-Fertigungstechnik Sticht Ges.M.B.H. Haltevorrichtung für zylindrische Gegenstände, insbesondere rohrförmige Probenbehälter
WO2014080503A1 (ja) * 2012-11-22 2014-05-30 富士紡ホールディングス株式会社 蓋材用フィルム及びこれを用いた薬剤収納容器
EP2754493A1 (de) * 2013-01-14 2014-07-16 Robert Bosch Gmbh Kammer zur Aufnahme einer Probe mit integrierter Schneide
DE102017219178A1 (de) 2017-10-26 2019-05-02 Robert Bosch Gmbh System und Verfahren zur Entgasung eines Fluids in einer insbesondere mikrofluidischen Vorrichtung
EP3505073A1 (de) * 2017-12-28 2019-07-03 STMicroelectronics S.r.l. Analyse-einheit für eine transportbare mikrofluid-vorrichtung, insbesondere zur probenherstellung und molecule-analyse
EP3633385A1 (de) * 2017-05-22 2020-04-08 Eiken Kagaku Kabushiki Kaisha Reagenzkartusche

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3918920A (en) 1974-01-07 1975-11-11 Beckman Instruments Inc Holder for sample containers of different sizes
DE202016106288U1 (de) 2016-11-10 2018-02-14 Robert Bosch Gmbh Mikrofluidische Probenaufnahmekammer
US20220118440A1 (en) 2020-10-16 2022-04-21 Essen Instruments, Inc. D/B/A Essen Bioscience, Inc. Sample vial for delivery of fluid sample to analytical instruments

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202006020672U1 (de) * 2005-02-01 2009-08-06 Stiwa-Fertigungstechnik Sticht Ges.M.B.H. Haltevorrichtung für zylindrische Gegenstände, insbesondere rohrförmige Probenbehälter
US20090030342A1 (en) * 2007-07-27 2009-01-29 3M Innovative Properties Company Apparatus and method for releasing a sample of material
WO2014080503A1 (ja) * 2012-11-22 2014-05-30 富士紡ホールディングス株式会社 蓋材用フィルム及びこれを用いた薬剤収納容器
EP2754493A1 (de) * 2013-01-14 2014-07-16 Robert Bosch Gmbh Kammer zur Aufnahme einer Probe mit integrierter Schneide
EP3633385A1 (de) * 2017-05-22 2020-04-08 Eiken Kagaku Kabushiki Kaisha Reagenzkartusche
DE102017219178A1 (de) 2017-10-26 2019-05-02 Robert Bosch Gmbh System und Verfahren zur Entgasung eines Fluids in einer insbesondere mikrofluidischen Vorrichtung
EP3505073A1 (de) * 2017-12-28 2019-07-03 STMicroelectronics S.r.l. Analyse-einheit für eine transportbare mikrofluid-vorrichtung, insbesondere zur probenherstellung und molecule-analyse

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021214481A1 (de) 2023-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1110609B1 (de) System zur Bearbeitung von Proben in einer Mehrkammeranordnung
DE60211155T2 (de) Mehrfachlochtestvorrichtung
DE2318837C2 (de) Objektträger zur Untersuchung flüssiger Proben
DE10326607A1 (de) Vorrichtung zum Handhaben von Flüssigkeiten
EP2092348B1 (de) Automatisiertes Analysensystem mit einem Reagenzienkarussell und mit austauschbaren Reagenzienbehältern verschiedener Größen für Flüssigreagenzien
CH635761A5 (de) Zweiteiliges gestell mit aufnahmen fuer probenroehrchen.
EP1426108A1 (de) Vorrichtung zur parallelen Dosierung von Flüssigkeiten
DE3220444A1 (de) Pipetten-probenehmer
DE202012012309U1 (de) Becher mit eingefügtem Napf
DE69630862T2 (de) Testkarte für Analyser
DE102019003228A1 (de) Verbinder
DE4333118A1 (de) Kassette zur Behandlung von Proben für histologische Untersuchungen, insbesondere zur Schnittpräparation
EP0306438B1 (de) Vorrichtung zur Aufnahme einer Mehrzahl von Trägerelementen
DE102010010975A1 (de) Objektträgerhalter
WO2023110327A1 (de) Mikrofluidischer aufnahmebehälter zur aufnahme eines reagenzbehälters, reagenzbehälter sowie mikrofluidische vorrichtung
DE4016617A1 (de) Objekttraeger fuer nasse oder feuchte praeparate, z. b. blut
DE102010041833B4 (de) Mikrofluidikchip mit mehreren Zylinder-Kolben-Anordnungen
DE3631066A1 (de) Objekttraeger fuer nasse oder feuchte biologische praeparate, z. b. blut
EP1397201B2 (de) Reaktionsgefäss zur herstellung von proben
DE3640819A1 (de) Dosiervorrichtung zum dosieren von rieselfaehigen produkten, insbesondere suessstoff
DE102019114847B4 (de) Vorrichtung zur Aufnahme eines Abschnitts eines Kabels
EP3230014B1 (de) Koffer zum aufnehmen von werkzeugen oder kleinteilen
DE1950820C3 (de) Kartenregister
DE19955411C2 (de) Schnappscharnier und Behälterdeckel
EP0204016B1 (de) Baustein

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22822302

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1