DE10025809A1 - Controlling vapor exchange between e.g. very small microbiological sample in titration plate, and surrounding atmosphere - Google Patents
Controlling vapor exchange between e.g. very small microbiological sample in titration plate, and surrounding atmosphereInfo
- Publication number
- DE10025809A1 DE10025809A1 DE2000125809 DE10025809A DE10025809A1 DE 10025809 A1 DE10025809 A1 DE 10025809A1 DE 2000125809 DE2000125809 DE 2000125809 DE 10025809 A DE10025809 A DE 10025809A DE 10025809 A1 DE10025809 A1 DE 10025809A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sample
- atmosphere
- substance
- dew point
- vapor
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/40—Concentrating samples
- G01N1/4077—Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
- B01L3/5085—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates
- B01L3/50851—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates specially adapted for heating or cooling samples
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N2035/00346—Heating or cooling arrangements
- G01N2035/00455—Controlling humidity in analyser
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
- G01N35/028—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations having reaction cells in the form of microtitration plates
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Stoffaustauschs zwischen einer Probe und der die Probe umgebenden Atmosphäre, wo bei die Atmosphäre einen Dampf eines Stoffs enthält und die Probe diesen Stoff enthält oder ihn aufnehmen kann. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for controlling the mass transfer between a sample and the atmosphere surrounding the sample, where where the atmosphere contains a vapor of a substance and the sample contains it Contains or can absorb substance. The invention further relates to a Device for performing the method.
Zur Aufklärung der molekularen Wirkung von potentiellen Medika menten werden sogenannte Genomexpressionsprofilanalysen durchge führt. Dabei wird versucht, die tatsächlich in einer Zelle exprimierten Gene zu bestimmen, da die zugehörigen Proteine Einfluß auf die Entwicklung der Zelle nehmen. Eine Möglichkeit, die tatsächlich vorhandenen Proteine zu bestimmen, besteht darin, die in der Zelle synthetisieden m-RNA zu be stimmen, da aus ihnen die Proteine gebildet werden. Dazu werden isolier te Zellen aufgeschlossen. Durch geeignete Aufreinigungsschritte wird die m-RNA aus den Zellen isoliert. Danach wird sie idR mittels der Reversen Transkriptase in c-DNA übersetzt. Diese wird mit idR linearer PCR amplifi ziert. Dabei wird sie idR radioaktiv oder mit Farbstoffen markiert. Die so gewonnene c-DNA wird anschließend z. B. mit Hilfe von geeigneten DNA- Arrays qualitativ bzw. quantitativ analysiert. Bei der Analyse wird die Bin dung bzw. Hybridisierung der gewonnenen DNA-Moleküle an geeignete, auf dem Array immobilisierte DNA-Fragmente detektiert.To clarify the molecular effects of potential medicines So-called genome expression profile analyzes are carried out leads. It tries to find the genes actually expressed in a cell to be determined, since the associated proteins influence the development of the Take cell. One way to get the proteins actually present determine is to be the m-RNA synthesized in the cell agree, because the proteins are formed from them. To do this, isolate open cells. By means of suitable purification steps, the m-RNA isolated from the cells. Then it is usually reversed Transcriptase translated into c-DNA. This is usually amplified with linear PCR graces. It is usually marked radioactive or with dyes. The so c-DNA obtained is then z. B. with the help of suitable DNA Arrays analyzed qualitatively or quantitatively. The bin extension or hybridization of the DNA molecules obtained to suitable, DNA fragments immobilized on the array were detected.
Hierzu bedarf es der Herstellung geeigneter DNA-Arrays. Diese wer den idR ausgehend von Mikrotiterplatten hergestellt, die Lösungen mit geeigneten DNA-Fragmenten in den Wells enthalten. Die Wells sind kleine Vertiefungen mit einem Volumen pro Well von beispielsweise 20 µl. Jedes Well enthält ein bekanntes, speziell synthetisiertes DNA-Fragment. Zum Aufbau eines DNA-Arrays werden jeweils z. B. 220 pl Lösung aus einem Well auf eine genau definierte Position auf z. B. einem Objektträger (Slide) pipet tiert. Dies wird von Robotern durchgeführt, sog. Spotting-Robotern. Der Aufbau eines kompletten DNA-Arrays dauert einige Stunden bis einige Ta ge und wird idR in einer abgeschlossenen Kammer durchgeführt.This requires the production of suitable DNA arrays. This who usually made from microtiter plates, the solutions with contain suitable DNA fragments in the wells. The wells are small Wells with a volume per well of, for example, 20 µl. Each Well contains a well-known, specially synthesized DNA fragment. To the Structure of a DNA array are z. B. 220 pl solution from a well to a precisely defined position on z. B. a slide slide animals. This is done by robots, so-called spotting robots. The Building a complete DNA array takes a few hours to a few days ge and is usually carried out in a closed chamber.
Die pipettierten DNA-Fragmente werden anschließend auf dem Slide immobilisiert, sei es durch eine kovalente Crosslinking-Reaktion oder durch einfache Adsorption.The pipetted DNA fragments are then on the slide immobilized, either by a covalent crosslinking reaction or by simple adsorption.
Anschließend wird die zu untersuchende Probe auf das Slide bzw. das DNA-Array gegeben. Die Probe enthält radioaktiv oder mit Farbstoffen markierte DNA- oder RNA-Moleküle. In einer speziellen Hybridisierungs kammer wird bei geeigneter Temperatur die Hybridisierung abgewartet. Nicht hybridisierte DNA oder RNA aus der zu untersuchenden Probe wird durch Spülen entfernt. Hybridisierte DNA- oder RNA-Moleküle werden in einem Reader detektiert.Then the sample to be examined is placed on the slide or given the DNA array. The sample contains radioactive or with dyes labeled DNA or RNA molecules. In a special hybridization chamber, the hybridization is awaited at a suitable temperature. Unhybridized DNA or RNA is obtained from the sample to be examined removed by rinsing. Hybridized DNA or RNA molecules are in detected by a reader.
Schwierigkeiten bereitet dabei die schnelle Verdunstung der Lö sungsmittel aus den kleinen Volumina der Wells, wodurch es zu einer Kon zentrationsverschiebung und damit zur Änderung von Reaktionsbedin gungen kommt. Es kann während der Dauer des Pipettierens teilweise zu einer vollständigen Verdunstung des Lösungsmittels kommen. DNA-Arrays mit wohldefinierten Eigenschaften können so nicht aufgebaut werden.Difficulties are the rapid evaporation of the Lö solvent from the small volumes of the wells, which leads to a con shift in concentration and thus to change reaction conditions comes. It may become too partial during the pipetting period a complete evaporation of the solvent. DNA arrays cannot be built with well-defined properties.
Der Verdunstung kann prinzipiell durch Kühlen der Mikrotiterplatte entgegengewirkt werden. Bei hoher Luftfeuchtigkeit führt eine niedrige Temperatur der Mikrotiterplatte jedoch zu Kondensation auf der Mikroti terplatte. Dadurch kommt es zu einem Flüssigkeitseintrag in die Wells, und die Konzentration der Lösungen in den Wells ändert sich. Die Reaktionsbe dingungen für den Aufbau der DNA-Arrays ändern sich dadurch in unkon trollierter Weise. Bei stärkerer Kondensation kann es sogar zu einem über laufen der Wells kommen, wodurch sich die Lösungen in den einzelnen Wells teilweise mischen. Ein DNA-Array kann unter diesen Bedingungen nicht mehr zuverlässig aufgebaut werden.The evaporation can in principle be done by cooling the microtiter plate be counteracted. At high humidity, a low one However, the temperature of the microtiter plate leads to condensation on the microti terplatte. This leads to a liquid entry into the wells, and the concentration of the solutions in the wells changes. The reaction area conditions for the construction of the DNA arrays change in inconsistent trolled way. With stronger condensation, it can even lead to an over the wells come running, which makes the solutions individual Mix wells partially. A DNA array can work under these conditions can no longer be reliably built.
Zur Lösung dieser Probleme werden die Mikrotiterplatten derzeit auf verschiedene Art verschlossen, z. B. mit Heißkleber versiegelt oder durch ein Laminierverfahren oder ein Folien-Verschweißungsverfahren verschlos sen. Häufig wird die gesamte Mikrotiterplatte durch einen Deckel ver schlossen, der für jeden Pipettiervorgang wieder entfernt werden muß (sog. Lidding-Delidding). Alle diese Möglichkeiten verlangen einen hohen technischen und zeitlichen Aufwand. Sie erfordern zusätzliche Arbeits schritte.To solve these problems, the microtiter plates are currently on different types closed, e.g. B. sealed with hot glue or by a lamination process or a film welding process sealed sen. The entire microtiter plate is often covered by a lid closed, which must be removed for each pipetting process (so-called lidding delidding). All of these options require a high level technical and time expenditure. They require additional work steps.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Stoffaustausch zwischen einer Pro be und der die Probe umgebenden Atmosphäre zu steuern.The object of the invention is the exchange of materials between a pro be and the atmosphere surrounding the sample.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merk malen des Anspruchs 7 gelöst.This object is achieved by a method with the Features of claim 1 and by a device with the Merk paint the claim 7 solved.
Die Probe kann eine Lösung sein, z. B. DNA-Moleküle in einer wässri gen Pufferlösung. Es kann auch jede andere Lösung sein. Ferner kann die Probe ein Festkörper sein, z. B. Eis, der Stoff mit der Umgebung über Subli mation austauschen kann.The sample can be a solution, e.g. B. DNA molecules in an aq buffer solution. It can also be any other solution. Furthermore, the Sample be a solid, e.g. B. ice, the material with the environment about Subli mation can exchange.
Der Stoff ist üblicherweise ein Lösungsmittel, wie Wasser, wässrige Pufferlösung, Alkohol oder ähnliches, mit dem zugehörigen Dampfdruck. Der Stoff kann aber auch ein Festkörper mit seinem zugehörigen Dampf druck sein, beispielsweise Eis oder PVC. Auch kann der Dampfdruck durch z. B. Ultraschallvernebler gezielt erhöht werden, da der Dampfdruck über den stark gekrümmten Oberflächen kleiner Tröpfchen erhöht ist.The substance is usually a solvent, such as water, aqueous Buffer solution, alcohol or the like, with the associated vapor pressure. The substance can also be a solid with its associated steam pressure, for example ice or PVC. The vapor pressure can also be caused by e.g. B. Ultrasonic nebulizers can be increased because the vapor pressure above the strongly curved surfaces of small droplets is increased.
Zwischen der Probe und dem Stoff bzw. seinem Dampf findet ein kontinuierlicher Austausch mittels Verdampfen und Kondensation statt. Diese Prozesse sind von thermodynamischer, statistischer Natur. Auch bei höheren Temperaturen treten einzelne Moleküle aus dem Dampf in die Probe ein (Kondensation); allerdings überwiegt bei höheren Temperaturen der Austritt von Molekülen aus der Probe in die umgebende Atmosphäre (Verdunstung).There is a gap between the sample and the substance or its vapor continuous exchange by means of evaporation and condensation instead. These processes are of a thermodynamic, statistical nature. Also at At higher temperatures, individual molecules emerge from the steam Sample on (condensation); however predominates at higher temperatures the escape of molecules from the sample into the surrounding atmosphere (Evaporation).
Die Konzentration des Dampfs in der umgebenden Atmosphäre, d. h. der Partialdruck des Dampfs, kann maximal gleich dem Sättigungs dampfdruck bei der jeweiligen Temperatur sein. Übersteigt der Par tialdruck den Sättigungsdampfdruck, so wird der Überschuß durch Kon densation abgeschieden. Dies kann beispielsweise an der Probe eintreten, wenn die Temperatur der Probe so niedrig ist, daß der zur niedrigen Pro bentemperatur gehörige Sättigungsdampfdruck unter dem momentanen Partialdruck des Dampfs in der die Probe umgebenden wärmeren Atmosphäre liegt. In einer solchen Situation kommt es zu Kondensation auf der Probe.The concentration of steam in the surrounding atmosphere, i.e. H. the partial pressure of the steam can at most equal the saturation vapor pressure at the respective temperature. If the par tialdruck the saturation vapor pressure, the excess by Kon densation deposited. This can happen on the sample, for example, if the temperature of the sample is so low that the low Pro saturation vapor pressure below the current temperature Partial pressure of the steam in the warmer atmosphere surrounding the sample lies. In such a situation, condensation occurs on the Sample.
Im umgekehrten Fall, in dem die Probe hinreichend warm ist und der Partialdruck des Dampfs noch nicht den Sättigungsdruck erreicht hat, kommt es zu Verdunstung.In the opposite case, in which the sample is sufficiently warm and the Partial pressure of the steam has not yet reached the saturation pressure, evaporation occurs.
Entscheidend für die Frage, ob es zu Verdunstung oder Kondensation auf der Probe kommt, sind somit die Temperatur der Probe und der Par tialdruck des Dampfs über der Probe. Die Temperatur der Probe muß sich dabei am Taupunkt des Dampfs in der die Probe umgebenden Atmo sphäre orientieren. Der Taupunkt des Dampfs ist diejenige Temperatur, bei der der Partialdruck des Dampfs gleich dem Sättigungsdampfdruck ist. Liegt die Temperatur der Probe über dem Taupunkt, kommt es zu einer effektiven Verdunstung; liegt sie darunter, kommt es zu Kondensation.Crucial to the question of whether there is evaporation or condensation comes on the sample, so are the temperature of the sample and the par tial pressure of the steam over the sample. The temperature of the sample must change thereby at the dew point of the steam in the atmosphere surrounding the sample orient sphere. The dew point of the steam is the temperature at which is the partial pressure of the vapor equal to the saturation vapor pressure. If the temperature of the sample is above the dew point, a will occur effective evaporation; if it is below this, condensation occurs.
Daher wird zur Steuerung des Stoffaustauschs zunächst der Taupunkt bestimmt. Dies kann z. B. mit einem Taupunkt-Hygrometer geschehen.Therefore, the dew point is first used to control the mass transfer certainly. This can e.g. B. happen with a dew point hygrometer.
Zur Einstellung eines minimalen Stoffaustauschs mit der Umgebung kann dann z. B. die Temperatur der Probe um den Taupunkt herum gere gelt werden. Dadurch ergibt sich abwechselnd eine minimale Verdun stung und eine minimale Kondensation, die sich in der Summe gegenseitig aufheben.For setting a minimal mass exchange with the environment can then z. B. the temperature of the sample around the dew point be valid. This results in alternating minimal evaporation and a minimal condensation, which in total are mutually exclusive cancel.
Selbst eine kleine Probe von z. B. 20 µl in einem Well kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens mindestens drei bis vier Tage an der offe nen Atmosphäre gehalten werden; während dieser Zeit bleiben die Kon zentrationen der Stoffe in der Probe konstant. Man erhält konstante und reproduzierbare Bedingungen der Lösungen in den Wells über einen lan gen Zeitraum. Daraus ergeben sich ebenso genau definierte Mengen z. B. der DNA-Fragmente auf einem DNA-Array. Es kann somit auch ein großes DNA-Array über mehrere Tage hinweg unter genau definierten Bedingun gen aufgebaut werden.Even a small sample of e.g. B. 20 ul in a well can by means of The inventive method at least three to four days on the open atmosphere; during this time the Kon concentrations of the substances in the sample are constant. You get constant and reproducible conditions of the solutions in the wells over a lan period. This also results in precisely defined quantities, e.g. B. of the DNA fragments on a DNA array. It can also be a big one DNA array over several days under precisely defined conditions gen be built.
Diese Vorteile werden mit einfachsten technischen Mitteln erreicht. Auch können Störungen der Umgebungsbedingungen, z. B. durch Öffnen der Reaktionskammer oder des gesamten Automationssystems, schnell ausgeglichen werden. These advantages are achieved with the simplest technical means. Disturbances in the environmental conditions, e.g. B. by opening the reaction chamber or the entire automation system, quickly be balanced.
In der Regel wird die Kammer, in der sich die Mikrotiterplatte befin det durch einen Lüfter belüftet. Dieser stört das Gleichgewicht des Austau sches zwischen Probe und Umgebung dahingehend, daß er aus der Pro be verdunstetes Lösungsmittel wegträgt. Dies muß durch Kondensation wieder ausgeglichen werden. Daher wird die Temperatur der Probe idR nicht genau auf den Taupunkt eingestellt bzw. um den Taupunkt herum geregelt. Vielmehr wird die Temperatur der Probe leicht unter den Tau punkt eingestellt, so daß es zu einer leichten Kondensation kommt, die die Verdunstungsverluste aufgrund des Lüfters ausgleicht.As a rule, the chamber in which the microtiter plate is located vented by a fan. This disturbs the balance of the exchange between the sample and the environment in that it comes from the Pro removes evaporated solvent. This must be done through condensation be balanced again. Therefore, the temperature of the sample is usually not set exactly to the dew point or around the dew point regulated. Rather, the temperature of the sample gets slightly below the thaw Point set so that there is a slight condensation, which the Evaporation losses due to the fan compensate.
In einer anderen Variante kann ein gezieltes leichtes Verdunsten der Probe eingestellt werden. Dazu wird die Temperatur der Probe leicht über dem Taupunkt eingestellt. Zusätzlich sollte der Partialdruck des Dampfs un ter dem Sättigungsdruck sein, da es sonst zu keiner Verdunstung kommt, da die umgebende Atmosphäre keinen weiteren Dampf mehr aufneh men könnte.In another variant, a targeted slight evaporation of the Sample can be set. To do this, the temperature of the sample is slightly above the dew point. In addition, the partial pressure of the steam should be un saturation pressure, otherwise there is no evaporation, because the surrounding atmosphere no longer absorbs steam could.
Ebensogut kann durch Einstellen der Temperatur der Probe unterhalb des Taupunkts ein gezieltes Kondensieren herbeigeführt werden.You can just as well by adjusting the temperature of the sample below targeted condensation of the dew point.
Statt die Temperatur der Probe zu regeln, kann auch die Temperatur der Atmosphäre bezogen auf den Taupunkt des Dampfs des Stoffs oder der Dampfdruck des Stoffs in der umgebenden Atmosphäre bezogen auf den Sättigungsdampfdruck eingestellt werden. Der Dampfdruck über der Probe läßt sich auf einfache Weise über einen Verdampfer einstellen. Im einfachsten Fall ist dies eine Heizplatte unter einem offenen Lösungsmit telbehälter.Instead of regulating the temperature of the sample, the temperature can also be used the atmosphere based on the dew point of the vapor of the substance or the vapor pressure of the substance in the surrounding atmosphere the saturation vapor pressure can be set. The vapor pressure over the Sample can be easily adjusted using an evaporator. in the The simplest case is a heating plate under an open solution tel container.
Es können auch sowohl die Atmosphäre als auch die Temperatur der Probe gleichzeitig in geeigneter Weise eingestellt werden.Both the atmosphere and the temperature of the Sample can be adjusted at the same time in a suitable manner.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch dazu verwendet wer den, einen genau definierten Eintrag verschiedener Lösungsmitteln her beizuführen, indem über der Probe die zugehörigen Dampfdrücke aufge baut werden.The method according to the invention can also be used for who the, a precisely defined entry of different solvents to be supplied by the associated vapor pressures above the sample be built.
Auf diese Weise können minimale Mengen von Stoffen in die Probe eintragen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist damit auch in der Lage, Pumpen, z. B. Mikropumpen oder piezoelektrischen Pipettierköpfen auf der technischen Basis von Tintenstrahlköpfen, zu ersetzen. Letztere können etwa 100 pl dosieren. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kondensa tionskontrolle können über das Einstellen von geringen Partialdrücken, kleinen Oberflächen und kurzen Wechselwirkungszeiten nahezu beliebig kleine Mengen Lösungsmittel eingetragen bzw. auf festen Oberflächen abgeschieden werden. Es können so Wells gezielt mit geringen Mengen an Lösungsmitteln gefüllt werden, Konzentrationen geändert werden und Mischungen erstellt werden.This way, minimal amounts of substances can be in the sample be entered. The method according to the invention is therefore also in the Location, pumps, e.g. B. micropumps or piezoelectric pipetting heads on the technical basis of inkjet heads. Latter can dose about 100 pl. With the help of the condensate according to the invention control can be done by setting low partial pressures, small surfaces and short interaction times almost unlimited small amounts of solvent added or on solid surfaces be deposited. Wells can be targeted with small amounts of solvents are filled, concentrations are changed and Mixtures are created.
Bei Einstellung der Temperatur der Probe leicht oberhalb des Tau punkts können auch gezielt Mischdämpfen mit jeweils definierten Par tialdrücken hergestellt werden. Dazu können verschiedene Lösungsmittel z. B. in verschiedenen Wells einer Mikrotiterplatte vorgesehen werden, oder es werden zeitlich nacheinander verschiedene Lösungsmittel verdampft.When setting the temperature of the sample slightly above the rope points can also be mixed vapors with defined par tial pressures are produced. Various solvents can be used e.g. B. can be provided in different wells of a microtiter plate, or Different solvents are evaporated one after the other.
Auch ein zuverlässiges vorübergehendes Aufbewahren von Proben, insbesondere Flüssigkeitsproben bzw. Lösungen, in offenen Gefäßen, etwa nach Abschluß einer Reaktion oder einer Reaktionsfolge wie der PCR- Reaktion, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht werden.Also a reliable temporary storage of samples, in particular liquid samples or solutions, in open vessels, for example after completion of a reaction or a reaction sequence such as the PCR Reaction can be achieved with the method according to the invention.
Schließlich kann das erfindungsgemäße Verfahren auch zum Be schichten von Substraten verwendet werden.Finally, the method according to the invention can also be used for loading layers of substrates can be used.
Der Taupunkt des Dampfs kann auch durch Messen der Temperatur der umgebenden Atmosphäre und des Dampfdrucks des Stoffs in der umgebenden Atmosphäre bestimmt werden. Aus diesen beiden Größen läßt sich der Taupunkt berechnen. Der Dampfdruck kann dabei auch als relativer Dampfdruck, etwa als relative Luftfeuchtigkeit, gemessen wer den, d. h. als prozentualer Anteil am Sättigungsdampfdrucks. Die relative Luftfeuchtigkeit kann beispielsweise mit einem Hygrometer oder sonstigen relativen oder absoluten Feuchtesensoren bestimmt werden. Aus der Temperatur ergibt sich der (absolute) Sättigungsdampfdruck des Stoffs in der Atmosphäre. Aus dem Sättigungsdampfdruck des Stoffs und dem re lativen Dampfdruck ergibt sich der Partialdruck des Stoffdampfs. Aus die sem wiederum erhält man über geeignete Referenzwerte den Taupunkt. Dieser kann unter nicht ungewöhnlichen Bedingungen z. B. bei 8°C liegen. The dew point of the steam can also be measured by measuring the temperature the surrounding atmosphere and the vapor pressure of the substance in the surrounding atmosphere can be determined. From these two sizes the dew point can be calculated. The vapor pressure can also be used as relative vapor pressure, such as relative humidity, who measured the, d. H. as a percentage of the saturation vapor pressure. The relative Humidity can, for example, with a hygrometer or other relative or absolute humidity sensors can be determined. From the Temperature results in the (absolute) saturation vapor pressure of the substance in the atmosphere. From the saturation vapor pressure of the substance and the right Latin vapor pressure results in the partial pressure of the material vapor. From the In turn, the dew point is obtained from suitable reference values. This can, for example, under non-unusual conditions. B. are at 8 ° C.
Eine weitere Möglichkeit, den Taupunkt zu bestimmen erhält man, wenn man das Gewicht der Probe kontinuierlich mißt. Wird beispielsweise die Temperatur der Probe geregelt, so erhöht Kondensat das Gewicht der Probe, sobald die Temperatur der Probe unter dem Taupunkt liegt. Liegt die Temperatur der Probe über dem Taupunkt, so verringert Verdunstung das Gewicht der Probe. Es läßt sich somit der Taupunkt als diejenige Tem peratur bestimmen, bei der sich das Gewicht nicht ändert. Auf diese Wei se ist eine Regelung um den Taupunkt und eine Stoffaustauschkontrolle einfach möglich.Another way to determine the dew point is if you measure the weight of the sample continuously. For example regulates the temperature of the sample, condensate increases the weight of the Sample as soon as the temperature of the sample is below the dew point. Lies the temperature of the sample above the dew point reduces evaporation the weight of the sample. It can thus be the dew point as that tem determine the temperature at which the weight does not change. In this way It is a regulation around the dew point and a mass transfer control simply possible.
Die verschiedenen Möglichkeiten der Taupunkt-Bestimmung können kombiniert werden.The different possibilities of dew point determination can be combined.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausführen des erfindungs gemäßen Verfahrens wird dann ein Mittel zum Messen der Temperatur der Probe aufweisen, wenn die Temperatur der Probe geregelt werden soll, was bevorzugterweise geschieht.The inventive device for performing the fiction according to the method is then a means for measuring the temperature of the Have sample if the temperature of the sample is to be controlled, which preferably happens.
Zur schnellen und genauen Steuerung der Temperatur einer Mikro titerplatte wird die Mikrotiterplatte vorzugsweise in eine Negativform mit Vertiefungen für die Wells gesetzt. Diese Form kann z. B. aus Aluminium oder Kupfer gefertigt werden. Die Form selbst wird dann über eine Tem peratur-Regeleinrichtung temperiert. Sie kann etwa von temperiertem, zweifach destilliertem Wasser aus einem Kryostat durchspült werden, oder sie wird von einem Peltierelement oder einer Kombination aus beidem gekühlt. Durch den engen Kontakt zwischen den Wells und der Negativ form kann die Temperatur der Probe schnell und genau geregelt werden.For quick and precise control of the temperature of a micro titer plate, the microtiter plate is preferably in a negative form Wells set for the wells. This form can e.g. B. made of aluminum or copper. The form itself is then over a tem temperature control device tempered. It can be of tempered, double distilled water from a cryostat, or it is made from a Peltier element or a combination of both chilled. Due to the close contact between the wells and the negative the temperature of the sample can be controlled quickly and precisely.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous developments of the invention are in the Un marked claims.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Figur schematisch dargestellt ist. Im einzelnen zeigt:In the following the invention is based on an embodiment explained in more detail, which is shown schematically in the figure. In detail shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Steuern des Stoffaustauschs zwischen einer Probe und der die Probe umgebenden Atmosphäre. Fig. 1 is a schematic representation of a device for controlling the mass transfer between a sample and the atmosphere surrounding the sample.
Fig. 1 zeigt eine Mikrotiterplatte 10 mit Wells 12, die auf einer kupfer nen Negativform 14 mit Vertiefungen 15 für die Wells 12 angeordnet ist. Über der Mikrotiterplatte 10 befindet sich ein Pipettier-Roboter 16, der Lö sungen aus den Wells 12 der Mikrotiterplatte 10 auf einen Objektträger 18 aufträgt. Auf dem Objektträger 18 wird auf diese Weise ein DNA-Array aufgebaut. Fig. 1 shows a microtiter plate 10 with wells 12 , which is arranged on a copper negative mold 14 with depressions 15 for the wells 12 . Above the microtiter plate 10 is a pipetting robot 16 , which applies solutions from the wells 12 of the microtiter plate 10 to a slide 18 . In this way, a DNA array is built up on the slide 18 .
In der Atmosphäre über der Mikrotiterplatte 10 befindet sich ein Feuchte- und Temperatursensor 20, der mit einem Mikrocontroller 22 ver bunden ist. Der Mikrocontroller 22 berechnet aus den Feuchte- und Tem peraturdaten den Taupunkt.In the atmosphere above the microtiter plate 10 there is a humidity and temperature sensor 20 which is connected to a microcontroller 22 . The microcontroller 22 calculates the dew point from the humidity and temperature data.
Der Mikrocontroller 22 regelt auch die Temperatur der Mikrotiterplat te 10 über einen Kryostaten 24, mit dem er über eine Leitung 26 kommuni ziert. Der Kryostat 24 temperiert die Negativform 14 mit gekühltem Wasser. Das Wasser wird über einen Zulauf 28 und einen Rückfluß 30 zwischen Kryostat 24 und Negativform 14 transportiert.The microcontroller 22 also regulates the temperature of the microtiter plate 10 via a cryostat 24 , with which it communicates via a line 26 . The cryostat 24 tempers the negative mold 14 with chilled water. The water is transported via an inlet 28 and a reflux 30 between the cryostat 24 and the negative mold 14 .
Außer den Temperatur- und Feuchtewerten der Atmosphäre wird noch von einem Sensor 32 die Temperatur der Mikrotiterplatte 10 gemes sen. Das Messsignal wird dem Mikrocontroller 22 über eine Leitung 34 zu geführt.In addition to the temperature and humidity values of the atmosphere, the temperature of the microtiter plate 10 is measured by a sensor 32 . The measurement signal is fed to the microcontroller 22 via a line 34 .
Im einfachsten Fall prüft der Mikrocontroller 22 ob die Temperatur der Mikrotiterplatte 10 über dem Taupunkt liegt. Ist dies der Fall, sendet der Mikrocontroller 22 ein geeignetes Regelsignal über die Leitung 26 an den Kryostaten 24, der daraufhin die Temperatur des Wassers entspre chend senkt, um die Mikrotiterplatte 10 an den Taupunkt heran zu führen.In the simplest case, the microcontroller 22 checks whether the temperature of the microtiter plate 10 is above the dew point. If this is the case, the microcontroller 22 sends a suitable control signal via the line 26 to the cryostat 24 , which accordingly lowers the temperature of the water accordingly in order to bring the microtiter plate 10 up to the dew point.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen und Weiterbildungen der beschriebenen Ausführungsbeispiele verwirklichbar.Numerous modifications and Further developments of the exemplary embodiments described can be implemented.
So ist es beispielsweise möglich, ganze Stapel von Mikrotiterplatten gleichzeitig zu temperieren und damit diese im Stoffaustausch zu kontrollieren. Dazu kann jede einzelne Probe, hier also jede Mikrotiterplatte, auf einer Kälteplatte ruhen. Denkbar ist aber auch, daß der Raum, in dem die Proben lagern, insgesamt temperiert wird. Durch ein Kühlen des Raums werden auch die Proben gekühlt. Wird anschließend Dampf in den Raum eingeleitet, so kondensiert er u. a. auf der Probe.For example, it is possible to use whole stacks of microtiter plates to temper at the same time and thus this in the exchange of materials check. Every single sample can be used for this, here every one Microtiter plate, rest on a cold plate. But it is also conceivable that the room in which the samples are stored is tempered overall. Through a Cooling the room will also cool the samples. Will then Steam introduced into the room, it condenses u. a. on the test.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch nicht auf die Anwendung auf Mikrotiterplatten beschränkt. Es kann für beliebig geformte Proben eingesetzt werden. The method according to the invention is also not applicable limited to microtiter plates. It can be used for any shaped sample be used.
1010th
Mikrotiterplatte
Microtiter plate
1212th
Well
Well
1414
kupferne Negativform
copper negative form
1515
Vertiefungen
Indentations
1616
Pipettier-Roboter
Pipetting robot
1818th
Objektträger
Slide
2020th
Feuchte- und Temperatursensor
Humidity and temperature sensor
2222
Mikrocontroller
Microcontroller
2424th
Kryostat
Cryostat
2626
Kommunikationsleitung
Communication line
2828
Zulauf
Intake
3030th
Rückfluß
Reflux
3232
Temperatursensor
Temperature sensor
3434
Kommunikationsleitung
Communication line
Claims (8)
wobei die umgebende Atmosphäre einen Dampf eines Stoffs enthält und die Probe diesen Stoff enthält oder ihn aufnehmen kann,
dadurch gekennzeichnet
daß der Taupunkt des Dampfs des Stoffs in der umgebenden Atmo sphäre bestimmt wird; und
daß die physikalischen Eigenschaften der Probe und/oder der um gebenden Atmosphäre derart bezogen auf den Taupunkt des Dampfs des Stoffs in der umgebenden Atmosphäre eingestellt werden, daß sich eine gewünschte Kondensation des Dampfs in oder auf die Probe bzw. Verdunstung bzw. Sublimation des Stoffs aus der Probe ergibt.1. a method for controlling the mass transfer between a sample and the atmosphere surrounding the sample,
the surrounding atmosphere contains a vapor of a substance and the sample contains or can absorb this substance,
characterized
that the dew point of the vapor of the substance in the surrounding atmosphere is determined; and
that the physical properties of the sample and / or the surrounding atmosphere are adjusted based on the dew point of the vapor of the substance in the surrounding atmosphere such that a desired condensation of the vapor in or on the sample or evaporation or sublimation of the substance results the sample results.
einer Probe, die mit einer Atmosphäre in Kontakt ist, wobei die Atmo sphäre einen Dampf eines Stoffs enthält und die Probe diesen Stoff enthält oder ihn aufnehmen kann,
gekennzeichnet durch
Mittel (20, 22) zum Bestimmen des Taupunkts des Dampfs des Stoffs in der Atmosphäre, und durch
Mittel (32, 24) zum Einstellen der physikalischen Eigenschaften der Probe und/oder der Atmosphäre bezogen auf den Taupunkt des Dampfs des Stoffs in der Atmosphäre derart, daß sich eine gewünschte Kondensa tion des Dampfs in oder auf die Probe bzw. Verdunstung bzw. Sublimation des Stoffs aus der Probe ergibt.7. Device for performing the method according to one of claims 1 to 6 with
a sample that is in contact with an atmosphere, where the atmosphere contains a vapor of a substance and the sample contains or can absorb this substance,
marked by
Means ( 20 , 22 ) for determining the dew point of the vapor of the substance in the atmosphere, and by
Means ( 32 , 24 ) for adjusting the physical properties of the sample and / or the atmosphere based on the dew point of the vapor of the substance in the atmosphere such that a desired condensation of the vapor in or on the sample or evaporation or sublimation of the substance from the sample.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2000125809 DE10025809A1 (en) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | Controlling vapor exchange between e.g. very small microbiological sample in titration plate, and surrounding atmosphere |
| AU2001283821A AU2001283821A1 (en) | 2000-05-24 | 2001-05-22 | Method and device for controlling the exchange of substances between a sample and the surrounding atmosphere thereof |
| PCT/EP2001/005903 WO2001090721A1 (en) | 2000-05-24 | 2001-05-22 | Method and device for controlling the exchange of substances between a sample and the surrounding atmosphere thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2000125809 DE10025809A1 (en) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | Controlling vapor exchange between e.g. very small microbiological sample in titration plate, and surrounding atmosphere |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10025809A1 true DE10025809A1 (en) | 2001-11-29 |
Family
ID=7643464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2000125809 Withdrawn DE10025809A1 (en) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | Controlling vapor exchange between e.g. very small microbiological sample in titration plate, and surrounding atmosphere |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2001283821A1 (en) |
| DE (1) | DE10025809A1 (en) |
| WO (1) | WO2001090721A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016113150A1 (en) | 2015-07-29 | 2017-02-02 | Tecan Schweiz Ag | Relative humidity control unit |
| CN111893031A (en) * | 2020-08-12 | 2020-11-06 | 山东省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 | Sampling device for microbial detection of semisolid sample |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008035074A2 (en) * | 2006-09-19 | 2008-03-27 | Bg Research Ltd. | Improvements in reaction apparatus |
| US8337785B2 (en) | 2007-03-13 | 2012-12-25 | The Provost, Fellows And Scholars Of The College Of The Holy And Undivided Trinity Of Queen Elizabeth, Near Dublin | Substance and a device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3720189C1 (en) * | 1987-06-16 | 1988-12-29 | Endress Hauser Gmbh Co | Dew point sensor |
| US5908776A (en) * | 1998-04-06 | 1999-06-01 | Pharmacopeia, Inc. | Cell culture chamber for multiple well plates |
| WO1999039829A1 (en) * | 1998-02-04 | 1999-08-12 | Merck & Co., Inc. | Virtual wells for use in high throughput screening assays |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5587321A (en) * | 1995-07-31 | 1996-12-24 | University Of Kansas | Moated tissue culture plate |
| DE19739120A1 (en) * | 1997-09-06 | 1999-03-11 | Univ Schiller Jena | Determination of the antioxidant capacity of sample |
| US5851492A (en) * | 1997-09-30 | 1998-12-22 | Blattner; Frederick R. | Microtiter plate sealing system |
-
2000
- 2000-05-24 DE DE2000125809 patent/DE10025809A1/en not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-05-22 WO PCT/EP2001/005903 patent/WO2001090721A1/en active Application Filing
- 2001-05-22 AU AU2001283821A patent/AU2001283821A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3720189C1 (en) * | 1987-06-16 | 1988-12-29 | Endress Hauser Gmbh Co | Dew point sensor |
| WO1999039829A1 (en) * | 1998-02-04 | 1999-08-12 | Merck & Co., Inc. | Virtual wells for use in high throughput screening assays |
| US5908776A (en) * | 1998-04-06 | 1999-06-01 | Pharmacopeia, Inc. | Cell culture chamber for multiple well plates |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016113150A1 (en) | 2015-07-29 | 2017-02-02 | Tecan Schweiz Ag | Relative humidity control unit |
| CN111893031A (en) * | 2020-08-12 | 2020-11-06 | 山东省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 | Sampling device for microbial detection of semisolid sample |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2001090721A1 (en) | 2001-11-29 |
| AU2001283821A1 (en) | 2001-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0539369B1 (en) | Plate with a plurality of wells for holding chemical and/or biochemical and/or microbiological substances | |
| DE19941905C2 (en) | Sample chamber for the liquid treatment of biological samples | |
| EP1216098B1 (en) | Device for carrying out chemical or biological reactions | |
| DE69627699T2 (en) | SLIDE HOLDER | |
| EP1436086B1 (en) | Device for holding a substance library carrier | |
| EP1256378A2 (en) | Device and method for parallel conducting of experiments | |
| DE10020704B4 (en) | Biochip for archiving and laboratory medical analysis of biological sample material, process for its production and its use in diagnostic procedures | |
| DE102007062441A1 (en) | Mobile rapid test system for nucleic acid analysis | |
| EP0751827B1 (en) | Method of processing nucleic acids | |
| DE10233212B4 (en) | Measuring device with a biochip arrangement and use of the device for a high-throughput analysis method | |
| EP2808084B1 (en) | Incubation chamber | |
| DE10025809A1 (en) | Controlling vapor exchange between e.g. very small microbiological sample in titration plate, and surrounding atmosphere | |
| EP2255880B1 (en) | System and method to prevent air bubbles in a hybridization chamber | |
| DE112008003552T9 (en) | Thermocycler instrument and method for performing PCR | |
| EP3917672A1 (en) | Method and device for controlling the temperature of reaction mixtures in an agitation operation | |
| DE102004025538A1 (en) | Temperature control method and apparatus for the temperature treatment of small quantities of liquid | |
| EP2893980A1 (en) | Microfluidic system and method for analysing a sample of biological material | |
| DE112018007861T5 (en) | Biochemical cassette and biochemical analyzer | |
| DE20303829U1 (en) | Assembly to measure the generation of carbon dioxide within a drinks fermentation process by direct or indirect determination of gas mass present | |
| EP2186565A1 (en) | Measuring device and method for determining fluid parameters specified by a laboratory | |
| DE102009010639B4 (en) | Method and arrangement for inhibiting a chemical reaction of substances in a liquid before a measurement | |
| WO2010072581A1 (en) | Method and device for producing complex gas mixtures | |
| DE102016113150A1 (en) | Relative humidity control unit | |
| WO2003106032A1 (en) | Hybridization chamber | |
| DE202019102153U1 (en) | Device for dewing a sample |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |