Durchflussreaktionskammer für Sensorchips

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer oder mehreren Durchflußreaktionskammern zur Untersuchung einer oder mehrerer Proben auf einem Sensorchip.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer oder mehreren Durchflußreaktionskammern zur Untersuchung einer oder mehrerer Proben auf einem Sensorchip.

[0002] Zur Zeit werden zum Binden von nachzuweisenden Probenbestandteilen an entsprechende Sonden auf einem Sensorchip, z.B. zum Hybridisieren von Nukleinsäuresequenzen als Sonden an ihre komplementären, nachzuweisenden Sequenzen, sog. »Seal-Frames« auf die Sensorchips geklebt und dann nach dem Aufbringen der Probe mit einem Deckglas unter Bildung einer Reaktionskammer verschlossen.

[0003] Weiterhin sind Sensorchips (z.B. auf der Grundlage von Glasobjektträgern) bekannt, auf denen mit Hilfe einer hydrophoben Beschichtung (z.B. durch Silanisieren), die dann mit einem Deckglas abgedeckt wird, eine Reaktionskammer gebildet wird.

[0004] Pastinen et al. (Genome Research, 10(7), 2000, S. 1031 ff.) beschreiben Glasobjektträger mit 80 Primer-Microarrays, über denen 80 separate, miniaturisierte Reaktionskammern aus konisch geformtem Silikonkautschuk gebildet werden, die jeweils am oberen Ende eine Einlaßöffnung zur Einführung der Reaktionslösungen besitzen.

[0005] Sämtliche dieser bekannten Reaktionskammern für Sensorchips sind aber nicht für den Durchflußbetrieb geeignet, d.h. kontinuierlich zu befüllen und zu entleeren, beispielsweise zum Waschen. Bekannte Durchflußzellen dagegen sind geschlossene Systeme, in die keine Sondenarrays gedruckt werden können.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Durchflußreaktionskammer für Sensorchips, die leicht herzustellen und wiederzuverwenden ist und sich außerdem leicht zu einer Vorrichtung mit mehreren derartigen Durchflußreaktionskammern kombinieren läßt, so daß sich mehrere Proben gleichzeitig auf einem Sensorchip untersuchen lassen.

[0007] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung mit einer oder mehreren Durchflußreaktionskammern zur Untersuchung einer oder mehrerer Proben auf einem Sensorchip 5, die aufweist:

(a) einen Sensorchip 5 mit einer der Anzahl der Proben entsprechenden Anzahl von darauf angeordneten und räumlich voneinander getrennten Sondenarrays 10 und

(b) ein Oberteil 15 mit einer der Anzahl der Sondenarrays 10 entsprechenden Anzahl von darin angeordneten und räumlich voneinander getrennten Kammern 20, die jeweils mit einer Einlaßöffnung 25 und einer Auslaßöffnung 30 versehen sind,
wobei die Positionen und Abmessungen der Sondenarrays 10 und der Kammern 20 so aufeinander abgestimmt sind, daß sich nach dem sandwichartigen Kombinieren des Sensorchips 5 mit dem Oberteil 15 jeweils eine paßgenaue Reaktionskammer mit einer Einlaßöffnung 25 und einer Auslaßöffnung 30 über jedem Sondenarray 10 ergibt, und

(c) gegebenenfalls eine Einrichtung zum auslaufsicheren Zusammendrücken des Sensorchips 5 und des Oberteils 15.

[0008] Eine Bezugszeichenliste befindet sich bei der Figurenbeschreibung einer vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung.

[0009] Der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielte Vorteil besteht gegenüber dem Stand der Technik darin, daß eine leicht montier- und demontierbare Durchflußreaktionskammer für Sensorchips, z.B. auf der Grundlage eines Glasobjektträgers mit darauf gedruckten Sondenarrays, bereitgestellt werden kann, und daß sogar mehrere derartige Durchflußreaktionskammern auf einem solchen Sensorchip plaziert werden können, so daß die Abarbeitung mehrerer Proben auf einem Sensorchip möglich ist. Darüber hinaus können diese Durchflußreaktionskammern sowohl manuell als auch automatisch (z.B. mit einem Pipettierroboter) luftblasenfrei und drucklos befüllt und entleert werden, so daß zum Beispiel im Falle von Nukleinsäuresondenarrays automatisch hybridisiert, gewaschen und gefärbt werden kann.

[0010] Weitere vorteilhafte und/oder bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0011] Das für das Sensorchip 5 verwendete Material unterliegt an sich keinen besonderen Beschränkungen. Falls es sich dabei im einfachsten Fall um den Träger für den Sensorchip als solchen handelt, wird natürlich ein Material verwendet, auf dem die betreffenden Sonden für den Sondenarray, entweder direkt oder indirekt, z.B. über bifunktionelle Linker, unter Musterbildung immobilisiert werden können. Natürlich könnnen auch entsprechend beschichtete Träger verwendet werden.

[0012] Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Sensorchip 5 z.B. eine Oberfläche aus Glas, Quarz, Metall, Metalloxiden oder Halbmetalloxiden auf. Eine geeignete Glasoberfläche ist z.B. ein einfacher handelsüblicher Glasobjektträger. Eine geeignete Metalloberfläche ist z.B. Aluminium. Im Falle von Metalloxiden oder Halbmetalloxiden kommen z.B. Aluminiumoxid oder Siliciumoxid in Frage.

[0013] Typischerweise werden zur Herstellung von Sensorchips diese Oberflächen in eine Lösung von bifunktionellen Molekülen bzw. Vernetzern (sog. »Crosslinker« bzw. »Linker«), die beispielsweise eine Halogensilan- (z.B. Chlorsilan-) oder Alkoxysilangruppe zur Kopplung an die Trägeroberfläche aufweisen, getaucht, so daß sich eine sich selbst organisierende Monoschicht (SAM) bildet. Diese weist in diesem Fall eine Dicke von wenigen Ångström auf. Die Kopplung der Linker an die Proben- oder Sondenmoleküle erfolgt über eine geeignete weitere funktionelle Gruppe, beispielsweise eine Amino- oder Epoxygruppe. Geeignete bifunktionelle Linker für die Kopplung einer Vielzahl von Proben- oder Sonden-Molekülen, insbesondere auch biologischen Ursprungs, an eine Vielzahl von Trägeroberflächen sind dem Fachmann gut bekannt, vgl. beispielsweise »Bioconjugate Techniques« von G. T. Hermanson, Academic Press 1996.

[0014] Die Sonden können mit einer beliebigen Technik unter Musterbildung auf den Träger aufgebracht werden. Vorzugsweise wird hier mit der »TopSpot«-Drucktechnik gearbeitet. Eine allgemeine Übersicht wird z.B. von Wölfl in transkript Laborwelt 3, 2000, S. 12 ff. gegeben.

[0015] Auch das für das Oberteil 15 verwendete Material unterliegt an sich keinen besonderen Beschränkungen. Aus praktischen Gründen wird bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Kunststoff oder ein Silikonkautschuk verwendet. Beispiele für geeignete Kunststoffe sind z.B. Kunststoffe auf der Basis von Cycloolefin-Copolymeren (»COCs«), Poly(methylmethacrylat) (PMMA, Plexiglas), Polystyrol, Polyethylen oder Polypropylen. Ein geeignetes COC ist beispielsweise von Ticona unter dem Handelsnamen »Topas« erhältlich.

[0016] Vorteilhafterweise, nämlich wegen der direkten Beobachtungsmöglichkeit von Nachweisreaktionen, ist bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Kunststoff lichtdurchlässig, beispielsweise im sichtbaren Bereich des Spektrums oder gegebenenfalls auch im UV-Bereich.

[0017] Die Kammern 20 können auf beliebige Weise in das Oberteil 15 eingearbeitet werden und grundsätzlich eine beliebige Form und beliebige Abmessungen haben. Die einzige Einschränkung besteht darin, daß nach dem sandwichartigen Kombinieren des Oberteils 15 mit dem Sensorchip 5 paßgenaue Reaktionskammern(n) über dem/den Sondenarray(s) 10 gebildet werden. Beispielsweise können die Kammern 20 einfach in eine Platte aus geeignetem Material gebohrt oder gefräst werden. Vorzugsweise wird aber hier ein gießfähiger oder spritzfähiger Kunststoff oder Silikonkautschuk verwendet und das Oberteil 15 mit Kammern 20 mit Hife einer entsprechenden Form gegossen und anschließend auf geeignete Weise ausgehärtet, beispielsweise duch Wärmeeinwirkung oder Bestrahlung mit UV-Licht, oder gesprizt.

[0018] Die Einlaßöffnungen 25 und Auslaßöffnungen 30 können auf beliebige Weise in die Kammern 20 des Oberteils 15 eingearbeitet werden und grundsätzlich eine beliebige Form und beliebige Abmessungen haben. Beispielsweise können sie gebohrt werden oder während des Gießens oder Spritzens durch entsprechende Einrichtungen gebildet werden. Die Herstellung entsprechender Gießformen oder die Handhabung geeigneter Spritzvorrichtungen ist dem Fachmann gut bekannt. Natürlich können sich die Einlaßöffnungen 25 und Auslaßöffnungen 30 grundsätzlich an beliebigen Positionen der Kammern 20 befinden und sich z.B. von oben oder auch von der Seite in diese erstrecken. Vorzugsweise erstrecken sich die Einlaßöffnungen 25 und Auslaßöffnungen 30 aber durch den Boden der Kammern 20 in dem Oberteil 15 (nach dem sandwichartigen Kombinieren des Oberteils 15 mit dem Sensorchip 5 bilden die Böden der Kammern 20 die Decken der gebildeten Durchflußreaktionskammer) und liegen einander paarweise gegenüber. Dadurch ist eine besonders flache und niedrigvolumige Ausgestaltung der Kammern 20 möglich. Fakultativ können an den Einlaßöffnungen 25 und Auslaßöffnungen 30 Stutzen (in den Figuren nicht dargestellt) vorgesehen werden, über die gegebenenfalls Schläuche gestülpt werden können.

[0019] In weiterer Ausgestaltung können die Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 noch einen Kragen aufweisen (in den Figuren nicht dargestellt) und sind im Durchmesser so angepaßt, dass eine Pipettenspitze (z.B. von einer Handpipette oder von einem Pipettierroboter) beim Aufsetzen die Öffnungen abdichtet.

[0020] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Einlaßöffnungen 25 und Auslaßöffnungen 30 im Boden der Kammern 20 kreisrund und liegen einander paarweise gegenüber, und die Kammern 20 haben in der Draufsicht die Form von Rechtecken, deren längere Seiten sich in Richtung ihrer Schmalseiten konisch verjüngen und tangential in die jeweiligen Einlaßöffnung 25 und Auslaßöffnung 30 übergehen (vgl. Figur 2). Eine detaillierte Beschreibung erfolgt weiter unten.

[0021] Es sei auch noch darauf hingewiesen, daß sich die Einlaßöffnungen 25 und Auslaßöffnungen 30 grundsätzlich auch an geeigneten Stellen außerhalb der Sondenarrays im Sensorchip 5 befinden könnten. Bei der Verwendung von handelsüblichen Sensorchips ist dies aber nicht so praktisch, weil entsprechende Bohrungen durch das Sensorchipmaterial vorgenommen werden müßten, was beispielsweise im Falle von Glasobjektträgern mühselig ist und die Gefahr des Zerbrechens mit sich bringt.

[0022] Zur Montage und Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden das Oberteil 15 und das Sensorchip 5 sandwichartig so miteinander kombiniert, daß die Kammern 20 paßgenau jeweils eine Reaktionskammer über jedem Sondenarray 10 bilden. Dabei ist klar, daß das Oberteil 15 und das Sensorchip 5 nicht im Bereich der Sondenarrays 10 miteinander in Kontakt gebracht werden. Zur Abdichtung des Kontakts zwischen Oberteil 15 und Sensorchip 5 kann eine Dichtmasse, z.B. Exsikkatorfett oder ein Silikonkautschuk, verwendet werden. Möglich ist auch eine paßgenaue Schicht Parafilm®, in der entsprechend der Anzahl, Lage, Form und Abmessungen der Sondenarrays die entsprechende Bereiche ausgeschnitten oder ausgestanzt sind, so daß die Sondenarrays freiliegen. Bei Verwendung der in den Figuren dargestellten Ausführungsform mit einer Silikonkautschukmatte mit Kammern und Einlaß/Auslaßöffnungen am Boden kann eine zusätzliche Abdichtung in der Regel entfallen.

[0023] Falls erwünscht oder erforderlich können das Oberteil 15 und das Sensorchip 5 mit einer geeigneten Einrichtung aneinandergedrückt werden, um die Dichtungswirkung zu verstärken. Dafür eignen sich beispielsweise entsprechend dimensionierte Klammern, die beispielsweise entlang der Ränder angebracht werden, oder die Kombination aus Oberteil 15 und Sensorchip 5 wird zwischen Druckplatten 80 angeordnet, die dann zusammengepreßt werden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der angewendete Anpreßdruck gleichmäßig verteilt wird. Im letzteren Fall muß natürlich durch entsprechende Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 in der betreffenden Druckplatte 80 sichergestellt werden, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 in die Kammern 20 des Oberteils zugänglich bleiben. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist in den Figuren dargestellt und wird weiter unten detaillierter beschrieben,

[0024] Grundsätzlich können das Oberteil 15 und der Sensorchip 5 auch dauerhaft miteinander verbunden werden, beispielsweise durch chemisches Versiegel, z.B. mit einem Kleber, durch ultraschall- oder laserverschweißen von Kunststoffen. In diesem Fall ist das Oberteil zum Auslesen des Sensorchips geeignet, beispielsweise lichtdurchlässig.

[0025] Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird benutzt, indem die zu untersuchende Probe durch eine Einlaßöffung (oder Auslaßöffnung, je nach dem tatsächlichen Verwendungszweck) in eine Durchflußreaktionskammer mit dem entsprechenden Sondenarray eingeführt wird, beispielsweise durch manuelles Pipettieren, mit einem Pipettierroboter oder einer Dosierpumpe. Nach dem Inkubieren zum Binden der nachzuweisenden Probenbestandteile an spezifischen Sonden, beispielsweise einer Ziel-Nukleinsäure mit einer bestimmten gesuchten Sequenz an die komplementäre Sonden-Nukleinsäuresequenz durch Hybridisieren, können sich z.B. Wasch-, Trocknungs- und Nachweisschritte anschließen ohne daß die Reaktionskammer geöffnet werden muß.

[0026] Die verwendbaren Nachweisreagenzien unterliegen keinen besonderen Beschränkungen und können je nach Aufgabenstellung beispielsweise einen oder mehrere unmarkierte oder markierte polyklonale oder monoklonale Antikörper, chimäre Antikörper oder »Single-chain«-Antikörper oder funktionelle Fragmente oder Derivate davon umfassen. Funktionell bedeutet in diesem Zusammenhang, das die Antigenbindungsfähigkeit des betreffenden Fragments oder Derivats erhalten bleibt, ohne daß das Fragment oder Derivat gleichzeitig auch immunogen wirken müßte.

[0027] Die jeweilige Markierung kann beliebig sein und beispielsweise ausgewählt werden unter radioaktiven, farbigen, fluoreszierenden, biolumineszierenden, chemilumineszierenden oder phosphoreszierenden Markierungen oder auf einem Enzym, einem Antikörper oder einem funktionellen Fragment oder Derivat davon oder einem auf einem Protein-A/Gold-, Protein-G/Gold oder Avidin/Streptavidin/Biotin-System beruhen.

[0028] Es ist klar, daß die eigentliche Nachweisreaktion direkt oder indirekt erfolgen kann. Im Falle von beispielsweise Antikörpern als Nachweisreagenz könnte der direkte Nachweis auf der Bindung von markierten spezifischen Antikörpern beruhen. Ein indirekter Nachweis könnte auf der Bindung eines unmarkierten primären Antikörpers an ein Antigen (z.B. ein Protein in der Probe) und der sich anschließenden Bindung eines markierten sekundären Antikörpers gegen den primären Antikörper (sog. »Anti-Antikörper«) beruhen (sog. »Sandwich«-Verfahren).

[0029] Zum Abdichten der Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30, z.B. bei längeren Reaktionszeiten, kann ein Deckelstreifen 85 verwendet werden. Allerdings muß darauf geachtet werden, daß beim Eindrücken in die Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 kein Überdruck in den Reaktionskammern aufgebaut wird, der zu Undichtigkeiten führen kann. Alternativ kann, um trotzdem einen Verdunstungsschutz bei langen Reaktionszeiten für die in den Reaktionskammern befindlichen Medien zu gewährleisten, eine flächige Dichtung, die das Kammervolumen nicht verändert, vorgesehen werden.

[0030] In weiterer Ausgestaltung bildet das Oberteil 15 mit Kammern seinerseits das auswechselbare Unterteil eines mit Anschlüssen für Medien versehenen Stempels (in den Figuren nicht dargestellt). So können mit Sondenarrays 10 bedruckte Sensorchips 5 über ein geeignetes Transportsystem (z.B. mit integrierter, programmierbarer Heizung, in den Figuren nicht dargestellt) nacheinander unter diesem Stempel positioniert werden, wobei der Stempel über eine z-Achse auf den jeweiligen Sensorchip 5 gepresst wird, über die Medienanschlüsse die Proben und alle notwendigen Reagenzien (z.B. Spül- und Trocknungsmedium, Färbemittel) durch die Reaktionskammern gepumpt und/oder gesaugt werden, der Stempel wieder abgehoben und abschließend das Oberteil 15 automatisch verworfen und ein neues für den nächsten Sensorchip am Stempel befestigt wird.

[0031] Im folgenden wird die Erfindung ohne Beschränkung anhand der in den Figuren dargestellten beispielhaften Ausführungsform detaillierter erläutert.

[0032] Von den Figuren zeigen :

Figur 1: Einen Sensorchip (im folgenden auch kurz als Chip bezeichnet) 5 mit einem Sondenarray 10 in Form einer Anordnung von Tröpfchen auf einem Glasobjektträger in Draufsicht;

Figur 2: Eine Silikonmatte 40 mit vorgebildeten Kammern 20 und Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 in Draufsicht (von unten betrachtet);

Figur 3: Eine Silikonmatte 40 in Draufsicht (von oben betrachtet) und in verschiedenen Ansichten von oben bzw. unten betrachtet;

Figur 4: Eine Druckplatte 80 mit Bohrungen 100 in Drauf- und Seitenansicht;

Figur 5: Einen Schieber 90 mit Schiebernasen 65 in Drauf- und Seitenansicht;

Figuren 6a und 6b: Einen Chiphalter 95 mit Anschlag 50, Freimachungen 70 und Schiebernut 75 in verschiedenen Ansichten;

Figuren 7a und 7b: Einen Chiphalter 95 mit Chip 10, Silikonmatte 40 mit Kammern 20 und Ein- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30, Druckplatte 80, Schieber 90 und Deckelstreifen 85 in verschiedenen Ansichten;

Figur 8 einen Deckelstreifen 85 in Drauf- und Seitenansicht.

Bezugszeichenliste

[0033] 

5

Sensorchip

10

Sondenarray

15

Oberteil

20

Kammern

25

Einlaßöffnung

30

Auslaßöffnung

40

Silikonmatte

50

Anschlag

55

Seitensteg

60

Noppe

65

Schiebernase

70

Schiebernasenfreimachung

75

Schiebernut

80

Druckplatte

85

Deckelstreifen

90

Schieber

95

Chiphalter

100

Bohrung

[0034] Die in den Figuren dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird folgendermaßen in Betrieb genommen.

[0035] Ein bereits mit einem Sondenarray 10 in Form einer Tröpfchenanordnung bedruckter Chip 5 (z.B. ein Glasobjektträger, der beispielsweise unter Anwendung der sog. »TopSpot«-Drucktechnik, vgl. Wölfl, supra, bedruckt wurde) (Fig. 1), wird in einen Chiphalter 95 (Fig. 6, Fig. 7) eingelegt. Dabei wird die Position des Chips 5 durch einen Anschlag 50 und Seitenstege 55 definiert.

[0036] Dann wird eine Silikonmatte 40 (Fig. 2) mit Kammern 20 und Ein- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 auf eine Druckplatte 80 (Fig. 3, Fig. 4) aufgelegt. Über zwei Noppen 60 der Silikonmatte 40, die in Bohrungen 100, z.B. mit einem Durchmesser von 2 mm, der Druckplatte 80 gedrückt werden, ist die Lage der beiden Teile zueinander fixiert. Die Silikonmatte 40 haftet an der glatten Oberfläche der Druckplatte 80 durch Adhäsion, weshalb die an sich biegeschlaffe Silikonmatte 40 sehr gut gehandhabt werden kann.

[0037] Die Druckplatte 80 mit der an ihr befestigten Silikonmatte 40 mit Kammern 20 und Ein- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 wird in dem Chiphalter 95 auf den Chip 5 gelegt. Dabei dienen Anschlag 50 und Seitenstege 55 wieder der Positionierung. Um den zum Abdichten der gebildeten einzelnen Reaktionskammern auf dem Chip 5 erforderlichen Anpressdruck zu erhalten, wird ein Schieber 90 (Fig. 5) im Chiphalter 95 verriegelt. Dazu legt man den Schieber 90 mit seinen Schiebernasen 65 in die entsprechenden Freimachungen 70 im Chiphalter 95. Der Schieber 90 wird dann auf die darunter liegenden Teile (Chip 5, Silikonmatte 40, Druckplatte 80) gepresst, bis er sich in der Schiebernut 75 nach vorne bis zum Anschlag 50 schieben lässt. Die Druckplatte 80 verteilt den nun an der Einspannstelle Schieber 90/Chiphalter 95 eingeleiteten Druck flächig auf die gesamte Silikonmatte 40. Es ist klar, daß dieser Schieber 90 entsprechende Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 aufweist, so daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 in die Kammern 20 des Oberteils zugänglich bleiben.

[0038] Jetzt können die Reaktionskammern über die Einlaßöffnungen 25 befüllt werden. Die Befüllung kann z.B. mit Handpipetten oder mit Pipettierrobotern erfolgen. Durch die Geometrie der Reaktionskammern (Radien und Kammerhöhe) reicht ein druckloses Eindosieren von ca. 40 µl Probe oder Reagenz, um die Reaktionskammern vollständig und luftblasenfrei zu befüllen. Wichtig ist hierbei, daß immer nur durch eine der Öffnungen, die Einlaßöffnung 25, befüllt wird und die andere Öffnung, die Auslaßöffnung, zum Entlüften oder Absaugen benutzt wird, um Lufteinschlüsse zu verhindern. Es ist klar, daß eine Einlaßöffnung 25 auch als Auslaßöffnung 30 dienen kann und umgekehrt.

[0039] Der Abstand der Einlaßöffnungen zueinander beträgt vorteilhafterweise ein Vielfaches von 9 mm, da dies der genormte Abstand bei Titerplatten, Mehrfachpipetten und Pipettierrobotern ist.

[0040] Nachdem die Proben mit den Sonden in den Sondenarrays 10 auf dem Chip 5 reagiert haben (es sind verschiedene Protokolle mit unterschiedlich langen Reaktionszeiten und Temperaturen, z.B. durch eine geregelte und programmierte Heizplatte bestimmt, möglich), müssen die Reaktionskammern gespült werden. Dazu wird in die Einlaßöffnung Waschmedium gepumpt und an der Auslaßöffnung abgesaugt. Vor dem Demontieren der Vorrichtung werden die Reaktionskammern noch getrocknet (z.B. durch Durchblasen mit Stickstoff). Zur Demontage führt man die Montageschritte in umgekehrter Reihenfolge durch.

[0041] Die Silikonmatte 40 mit Kammern 20 kann bei dieser Ausführungsform z.B. aus dem 2-Komponenten-Silikonkautschuk Elastosil® RT 601 A/B von der Wacker-Chemie GmbH gegossen werden. Um bei der dünnen Materialstärke Luftblasenfreiheit erzielen zu können, werden vorzugsweise die in eine Metallform gegossenen Silikonmatten 40 im Vakuumofen aushärten gelassen.

[0042] In weiterer Ausgestaltung der oben beschriebenen Ausführungsform weisen die Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 noch einen Kragen auf und sind im Durchmesser so angepaßt, dass eine Pipettenspitze (z.B. von einer Handpipette oder von einem Pipettierroboter) beim Aufsetzen die Öffnungen abdichtet.

[0043] Zum Abdichten der Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30, z.B. bei längeren Reaktionszeiten, kann ein Deckelstreifen 85 verwendet werden. Allerdings muß darauf geachtet werden, daß beim Eindrücken in die Einlaß- und Auslaßöffnungen 25 bzw. 30 kein Überdruck in den Reaktionskammern aufgebaut wird, der zu Undichtigkeiten führen kann. Alternativ kann, um trotzdem einen Verdunstungsschutz bei langen Reaktionszeiten für die in den Reaktionskammern befindlichen Medien zu gewährleisten, eine flächige Dichtung, die das Kammervolumen nicht verändert, vorgesehen werden.

[0044] In weiterer Ausgestaltung der oben beschriebenen Ausführungsform bildet die Silikonmatte 40 mit Kammern das auswechselbare Sensorchip eines mit Anschlüssen für Medien versehenen Stempels. So können die mit Sondenarrays 10 bedruckten Chips 5 über ein geeignetes Transportsystem (z.B. mit integrierter, programmierbarer Heizung) unter diesem Stempel positioniert werden, der Stempel über eine z-Achse auf den (die) Chip(s) 5 gepresst werden, über die Medienanschlüsse alle notwendigen Reagenzien (Probe, Spül- und Trocknungsmedium) durch die Reaktionskammern gepumpt und/oder gesaugt werden, der Stempel wieder abgehoben und abschließend die Silikonmatte 40 automatisch verworfen und eine neue am Stempel befestigt werden.

Ansprüche

1. Vorrichtung mit einer oder mehreren Durchflußreaktionskammern zur Untersuchung einer oder mehrerer Proben auf einem Sensorchip (5), die aufweist:

(a) einen Sensorchip (5) mit einer der Anzahl der Proben entsprechenden Anzahl von darauf angeordneten und räumlich voneinander getrennten Sondenarrays (10) und

(b) ein Oberteil (15) mit einer der Anzahl der Sondenarrays (10) entsprechenden Anzahl von darin angeordneten und räumlich voneinander getrennten Kammern (20), die jeweils mit einer Einlaßöffnung (25) und einer Auslaßöffnung (30) versehen sind, wobei die Positionen und Abmessungen der Sondenarrays (10) und der Kammern (20) so aufeinander abgestimmt sind, daß sich nach dem sandwichartigen Kombinieren des Sensorchips (5) mit dem Oberteil (15) jeweils eine paßgenaue Reaktionskammer mit einer Einlaßöffnung (25) und einer Auslaßöffnung (30) über jedem Sondenarray (10) ergibt, und

(c) gegebenenfalls eine Einrichtung zum auslaufsicheren Zusammendrücken des Sensorchips (5) und des Oberteils (15).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Sensorchip (5) eine Oberfläche aus Glas, Metall, Metalloxiden oder Halbmetalloxiden aufweist.

3. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Oberteil (15) aus einem Kunststoff oder einem Silikonkautschuk besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Kunststoff lichtdurchlässig ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Einlaßöffnung (25) und die Auslaßöffnung (30) sich durch den Boden jeder Kammer (20) erstrecken.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Kammern (20) in der Draufsicht die Form von Rechtecken haben, die sich in Richtung ihrer Schmalseiten konisch verjüngen und tangential in die Einlaßöffnung (25) und die Auslaßöffnung (30) übergehen.

Zeichnung