Probenkammer mit Trennplatte

Abstract

 Die Erfindung umfasst eine Probenkammer für Mikroskopuntersuchungen umfassend ein Reservoir zum Aufnehmen einer Probe, wobei das Reservoir durch eine Bodenplatte und eine Seitenwandung begrenzt wird, und eine im Reservoir angeordnete, zur Bodenplatte parallele Trennplatte, wobei die Trennplatte im Reservoir in einer Höhe angeordnet ist, die geringer als die minimale Höhe der Seitenwandung ist, sodass sie das Reservoir in ein oberes und ein unteres Teilreservoir unterteilt, wobei das untere Teilreservoir und das obere Teilreservoir seitlich vollständig durch die Seitenwandung begrenzt werden, und wobei das obere und das untere Teilreservoir durch wenigstens einen Zu-/Ablauf verbunden sind.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Probenkammer für Mikroskopuntersuchungen umfassend ein Reservoir zum Aufnehmen einer Probe.

[0002] Insbesondere im Bereich der Zellmikroskopie sind unterschiedlichste Formen von Probenkammern bekannt. Fast alle Probenkammern weisen dabei Strukturen zum Aufnehmen einer Probe, beispielsweise in Form von Mikrofluidkanälen oder Reservoiren auf. Beispiele für solche Probenkammern sind in der EP 1 886 792 A2, der WO 2008/149914 A2, der WO 2005/079985 oder der DE 101 48 210 gezeigt.

[0003] Mögliche Einsatzgebiete für solche Probenkammern liegen insbesondere im Bereich der Mikroskopie von Molekülen oder Zellen. Die zu untersuchenden Proben werden dabei mit einer Flüssigkeit in ein Reservoir der Probenkammer gegeben und können dann mit hochauflösenden Verfahren (beispielsweise Durchlichtmikroskopie, Fluoreszenzmikroskopie, konfokale Mikroskopie, etc.) untersucht werden.

[0004] Bei solchen Untersuchungen ist jedoch die Ausbildung eines Meniskus, also einer Wölbung der Oberfläche der Flüssigkeit, nachteilig. Das Mikroskopieren ohne Meniskus ist beispielsweise dann wichtig, wenn eine Kontrastverstärkung mittels Phasenkontrastmikroskopie angestrebt wird. Bei bekannten Probenkammern ergibt sich häufig der Nachteil, dass durch die Geometrien eine Befüllung oder ein Mikroskopieren ohne Meniskus nicht einfach möglich ist.

[0005] Aus der WO 2008/149914 A2 ist daher eine Probenkammer bekannt, bei der ein Meniskus durch eine Abdeckplatte vermieden oder minimiert werden soll. Bei dieser Probenkammer kann es jedoch vorkommen, dass die Außenfläche der Probenkammer kontaminiert wird, wenn Flüssigkeit aus dem Zulauf, über den die Flüssigkeit in das Reservoir eingefüllt werden kann, austritt. Auch eine Kreuzkontamination mit Proben in benachbarten Reservoiren kann in diesem Fall nicht ausgeschlossen werden. Ferner kann ein zum Abdecken der Probenkammer verwendeter Deckel in diesem Fall kontaminiert werden.

[0006] Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Probenkammer für Mikroskopuntersuchungen bereitzustellen, die ein meniskusfreies Mikroskopieren erlaubt und gleichzeitig ein geringeres Risiko für eine Kontamination der Außenfläche der Probenkammer aufweist.

[0007] Diese Aufgabe wird durch eine Probenkammer gemäß Anspruch 1 gelöst.

[0008] Die erfindungsgemäße Probenkammer für Mikroskopuntersuchungen umfasst:

ein Reservoir zum Aufnehmen einer Probe, wobei das Reservoir durch eine Bodenplatte und eine Seitenwandung begrenzt wird, und

eine im Reservoir angeordnete, zur Bodenplatte parallele Trennplatte,
wobei die Trennplatte im Reservoir in einer Höhe angeordnet ist, die geringer als die minimale Höhe der Seitenwandung ist, so dass sie das Reservoir in ein oberes und ein unteres Teilreservoir unterteilt, wobei das untere Teilreservoir und das obere Teilreservoir seitlich vollständig durch die Seitenwandung begrenzt werden, und
wobei das obere und das untere Teilreservoir durch wenigstens einen Zu-/Ablauf verbunden sind.

[0009] In einer solchen Probenkammer ist ein meniskusfreies Mikroskopieren möglich, indem eine zu untersuchende Flüssigkeit in das untere Teilreservoir eingefüllt wird, so dass die Füllhöhe die untere Oberfläche der Trennplatte vollständig benetzt. Die Flüssigkeit kann dabei über den Zu-/Ablauf in das untere Teilreservoir eingebracht werden. Dadurch, dass die Trennplatte in einer Höhe angeordnet ist, die geringer als die minimale Höhe der Seitenwandung ist, wird auch das obere Teilreservoir seitlich vollständig durch die Seitenwandung begrenzt. Folglich ist es möglich, eine Kontamination der Außenseite der Probenkammer oder eine Kreuzkontamination zu verhindern oder wenigstens zu minimieren, wenn überschüssige Flüssigkeit aus dem Zu-/Ablauf austritt. Mit anderen Worten würde austretende Flüssigkeit zunächst in dem oberen Reservoir gesammelt, ohne aus dem Reservoir zu entweichen und damit eine Kontamination der Außenflächen der Probenkammer zu erzeugen. Die überschüssige Flüssigkeit im oberen Teilreservoir kann dann gegebenenfalls durch Pipettieren entfernt werden.

[0010] Das Reservoir kann insbesondere ein Reservoir zum Aufnehmen einer Flüssigkeit sein. In diesem Fall kann die Probe entweder einer Flüssigkeit entsprechen oder in einer Flüssigkeit suspensiert sein. Als Probe kommen beispielsweise Zellen in Frage.

[0011] Die Höhe der Seitenwandung und/oder die Höhe, in der die Trennplatte im Reservoir angeordnet ist, kann insbesondere vom Boden des Reservoirs aus gemessen sein. Insbesondere wenn die Bodenfläche des Reservoirs nicht plan ist, können die Höhe der Seitenwandung und/oder die Höhe im Reservoir, in der die Trennplatte angeordnet ist, auch von einer planen Fläche aus bestimmt werden, auf der die Probenkammer, insbesondere im Betrieb, aufliegt. Die Höhe kann insbesondere bis zur oberen Kante der Seitenwandung gemessen werden.

[0012] Die Seitenwandung des Reservoirs kann das Reservoir insbesondere vollständig seitlich begrenzen, so dass eine in das Reservoir eingefüllte Flüssigkeit nicht seitlich aus dem Reservoir austreten kann. Mit anderen Worten kann die Seitenwand umlaufend ausgebildet sein, insbesondere wobei die Seitenwandung keine Durchgangsöffnungen umfasst.

[0013] Die Seitenwandung kann insbesondere eine konstante Höhe aufweisen. In diesem Fall entspricht die minimale Höhe der Seitenwandung der (konstanten) Höhe der Seitenwandung. Die Seitenwandung kann jedoch auch eine variable Höhe aufweisen.

[0014] Die minimale Höhe der Seitenwandung kann also insbesondere jener Höhe entsprechen, bis zu der eine Flüssigkeit in das Reservoir eingefüllt werden kann, ohne dass sie aus dem Reservoir ausläuft.

[0015] Die Höhe, in der die Trennplatte angeordnet ist, kann insbesondere kleiner oder gleich drei Viertel, insbesondere kleiner oder gleich der Hälfte, insbesondere kleiner oder gleich einem Viertel, der minimalen Höhe der Seitenwandung sein. Dadurch kann das Volumen des oberen Teilreservoirs ausreichend groß sein, um überschüssige Flüssigkeit aus dem unteren Teilreservoir temporär aufzunehmen, um eine Kontamination der Außenseite der Probenkammer zu verhindern.

[0016] Parallel zur Bodenplatte kann in diesem Zusammenhang insbesondere parallel zu einem planen Bereich der Bodenplatte bedeuten, insbesondere wobei die Probenkammer im Betrieb wenigstens teilweise auf diesem planen Bereich aufliegt. Parallel zur Bodenplatte kann auch parallel zu dem Bereich der Bodenplatte bedeuten, auf dem die Probenkammer im Betrieb aufliegt.

[0017] Parallel zur Bodenplatte kann insbesondere bedeuten, dass der Winkel zwischen der Bodenplatte, insbesondere dem planen Bereich der Bodenplatte, und der Trennplatte kleiner als 5°, insbesondere kleiner als 1 ° ist.

[0018] Die Trennplatte kann mit der Seitenwandung verbunden sein, insbesondere mit einer Seitenkante oder mit zwei gegenüberliegenden Seiten der Seitenwandung. Insbesondere kann die Trennplatte nur mit einer Seitenkante oder mit zwei gegenüberliegenden Seiten der Seitenwandung verbunden sein. Mit anderen Worten kann die Trennplatte wenigstens teilweise nicht mit der Seitenwandung verbunden sein.

[0019] Die Trennplatte kann dabei fest, insbesondere nicht zerstörungsfrei lösbar, mit der Seitenwandung verbunden sein. Beispielsweise kann die Seitenwandung mit der Trennplatte verklebt oder verschweißt sein. Die Seitenwandung und die Trennplatte können auch einstückig ausgebildet sein.

[0020] Alternativ kann die Trennplatte mit der Seitenwandung lose verbunden sein. Dadurch ist es beispielsweise möglich, in das untere Teilreservoir größere Objekte einzubringen und anschließend erst die Trennplatte einzulegen. Dadurch kann eine höhere Flexibilität hinsichtlich der zu untersuchenden Proben erreicht werden.

[0021] Insbesondere kann die Probenkammer derart ausgebildet sein, dass die Trennplatte austauschbar ist. Dafür kann insbesondere das obere Teilreservoir nach außen hin offen sein, sodass die Trennplatte über diese Öffnung entfernt und/oder eingesetzt werden kann.

[0022] Die Seitenwandung kann eine, insbesondere umlaufende, Kante aufweisen, auf der die Trennplatte lose aufliegt. Dadurch ist eine einfache und sichere lose Verbindung der Trennplatte mit der Seitenwandung möglich. Insbesondere kann dadurch die Höhe, in der die Trennplatte angeordnet wird, genau festegelegt werden. Die Kante kann insbesondere durch einen Vorsprung oder einen Absatz gebildet sein.

[0023] Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass sich die Innenseite der Seitenwandung in Richtung zur Bodenplatte hin verjüngt, insbesondere konisch verjüngt. Dadurch könnte die Trennplatte ebenfalls in einer gewissen Höhe im Reservoir angeordnet werden. Im Gegensatz zur Stufe kann diese reversible Verbindung etwas stabiler ausgebildet sein, da sich durch die Verjüngung der Seitenwandung eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Trennplatte und der Seitenwandung ausbilden kann.

[0024] Alternativ können an der Seitenwandung auch ein oder mehr Einrastelmente eingebracht oder angeordnet sein, so dass die Trennplatte dadurch kraftschlüssig mit der Seitenwandung verbunden ist.

[0025] Die Trennplatte kann eine Geometrie aufweisen, die der Geometrie des Reservoirs entspricht. Damit kann eine optimale Fläche zum Mikroskopieren ohne Meniskus bereitgestellt werden. Wenn das Reservoir beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt aufweist, kann die Trennplatte ebenfalls rechteckig ausgebildet sein.

[0026] Die Trennplatte kann flüssigkeitsundurchlässig, porös oder als Membran ausgebildet sein. Wenn als Trennplatte eine Membran oder ein anderes poröses Material gewählt wird, können die Poren so dimensioniert sein, dass von unten die Flüssigkeit in die Trennplatte eingezogen werden, aufgrund der Oberflächenspannung des Wassers die Oberseite der Trennplatte aber nicht benetzt wird. Hier sind Porengrößen von 0,2µm bis 50 µm, insbesondere von 0,2 µm - 20µm, vorteilhaft.

[0027] Die Membran kann als permeable oder semipermeable Membran ausgebildet sein.

[0028] Die Trennplatte kann eine Dicke zwischen 0,1 mm und 10 mm, insbesondere zwischen 1 mm und 3 mm aufweisen. Dadurch kann eine ausreichende Stabilität der Trennplatte erreicht werden.

[0029] Die Trennplatte kann insbesondere starr ausgebildet sein. Dadurch kann verhindert werden, dass sich die Trennplatte unter dem Druck einer im Reservoir angeordneten Flüssigkeit verformt, wodurch der Meniskus nicht mehr zuverlässig verhindert werden könnte.

[0030] Insbesondere kann die Trennplatte eine Biegesteifigkeit aufweisen, die größer oder gleich der Biegesteifigkeit einer quadratischen, planen Platte bestehend aus PC (Polycarbonat) ist, die eine Seitenlänge von 1 cm, eine konstante Dicke von 1 mm und einen rechteckigen Querschnitt aufweist.

[0031] Insbesondere kann die Biegesteifigkeit der Trennplatte mehr als 190 000 N·mm² betragen. Die Biegesteifigkeit entspricht dem Produkt aus dem Elastizitätsmodul des Materials der Trennplatte und dem geometrischen Flächenträgheitsmoment der Trennplatte. Der Elastizitätsmodul kann mit einem Verfahren gemäß DIN 53457 festgestellt werden. Die Biegesteifigkeit kann insbesondere auf eine Biegung durch eine Kraft senkrecht zur Oberfläche der Trennplatte bezogen sein, insbesondere senkrecht zur Oberfläche der Trennplatte die parallel zur Bodenplatte angeordnet ist.

[0032] Der wenigstens eine Zu-/Ablauf kann durch eine Öffnung in der Trennplatte oder durch eine Öffnung zwischen der Trennplatte und der Seitenwandung gebildet werden. Dies ermöglicht eine einfache und direkte Verbindung zwischen dem oberen und dem unteren Teilreservoir.

[0033] Bei der Öffnung in der Trennplatte kann es sich beispielsweise um ein Durchgangsloch handeln.

[0034] Eine Öffnung zwischen der Trennplatte und der Seitenwandung kann wenigstens teilweise durch eine seitliche Aussparung in der Trennplatte gebildet werden. Die seitliche Aussparung kann insbesondere im Bereich einer Ecke der Trennplatte vorgesehen sein.

[0035] Die Öffnung zwischen der Trennplatte und der Seitenwandung kann auch wenigstens teilweise dadurch gebildet werden, dass die Trennplatte wenigstens teilweise von der Seitenwandung beabstandet ist. Dadurch kann eine längliche Durchgangsöffnung zwischen der Trennplatte und der Seitenwandung vom oberen in das untere Teilreservoir gebildet werden.

[0036] Bei einer rechteckigen oder quadratischen Geometrie des Reservoirs, kann sich die Öffnung zwischen der Trennplatte und der Seitenwandung über die gesamte Länge einer der Seitenwände erstrecken. Dadurch kann eine einfachere Befüllung des unteren Reservoirs ermöglicht werden.

[0037] Die Öffnung, insbesondere in Form eines Durchgangslochs in der Trennplatte, kann einen Durchmesser von mindestens 0,6 mm, insbesondere mindestens 0,8 mm, aufweisen. Dadurch kann das untere Teilreservoir vorteilhaft mit einer Pipette befüllt werden, da die Dimensionen der Öffnung damit wenigstens der typischen Größe einer Pipettenspitze entsprechen.

[0038] Das obere und das untere Teilreservoir können auch durch zwei Zu-/Abläufe verbunden sein, die insbesondere an gegenüberliegenden Seiten des Reservoirs angeordnet sind. Insbesondere bei sich gegenüberliegenden Zu-/Abläufen kann eine gute Entlüftung während des Befüllens des unteren Teilreservoirs erzielt werden. Die Anmelderin hat überraschend festgestellt, dass sich dadurch auch eine homogenere Verteilung von in einer Flüssigkeit suspensierten Proben im unteren Teilreservoir erzielen lässt.

[0039] Es können jedoch auch mehr als zwei Zu-/Abläufe vorgesehen sein.

[0040] Das Verhältnis der Fläche der Trennplatte zur Grundfläche des Reservoirs kann größer als 0,7, insbesondere größer als 0,8 sein. Dadurch kann eine möglichst große Fläche zur Mikroskopieuntersuchung bereitgestellt werden.

[0041] Das Reservoir kann insbesondere eine rechteckige oder quadratische Grundfläche aufweisen. Prinzipiell sind aber auch beliebige andere Geometrien des Reservoirs, insbesondere der Grundfläche des Reservoirs, möglich.

[0042] Bei einer rechteckigen oder quadratischen Geometrie kann die Seitenwandung insbesondere vier Seitenwände umfassen. Die Seitenwände können mit der Bodenplatte einen Winkel zwischen 80° und 90°, insbesondere 90°, einschließen.

[0043] Das Reservoir kann nach oben offen sein. Mit anderen Worten kann das Reservoir derart ausgebildet sein, dass das obere Teilreservoir von außen frei zugänglich ist. Dadurch können einfache Befüllverfahren zum Einbringen der Proben in das untere Teilreservoir ermöglicht werden. Beispielsweise können dadurch Pipettierverfahren ermöglicht oder erleichtert werden.

[0044] Die Probenkammer kann außerdem ein weiteres Reservoir zum Aufnehmen einer Probe umfassen, wobei das weitere Reservoir durch die Bodenplatte und eine Seitenwandung begrenzt wird, und
wobei im weiteren Reservoir eine zur Bodenplatte parallele Trennplatte angeordnet ist,
wobei die Trennplatte im weiteren Reservoir in einer Höhe angeordnet ist, die geringer als die minimale Höhe der Seitenwandung ist, so dass sich das weitere Reservoir in ein oberes und ein unteres Teilreservoir unterteilt,
wobei das untere Teilreservoir und das obere Teilreservoir seitlich vollständig durch die Seitenwandung begrenzt werden, und
wobei das obere und das untere Teilreservoir durch wenigstens einen Zu-/Ablauf verbunden sind.

[0045] Mit anderen Worten kann die Probenkammer mehrere oben beschriebene Reservoire, jeweils mit einer entsprechenden Trennplatte, aufweisen. Dadurch können unterschiedliche Untersuchungen mit einer einzelnen Probenkammer durchgeführt werden.

[0046] Insgesamt kann die Probenkammer zwei oder mehr Reservoire aufweisen, wobei jedes der Reservoire eine oben beschriebene Trennplatte in der oben beschriebenen Anordnung umfasst. Vorzugsweise kann die Probenkammer genau zwei, vier, acht zwölf, 24, 48 oder 96 Reservoire umfassen.

[0047] Das Reservoir und das weitere Reservoir können teilweise eine gemeinsame Seitenwandung aufweisen. Mit anderen Worten können das Reservoir und das weitere Reservoir zwei benachbarte Reservoire sein, die sich wenigstens einen Teil der Seitenwandung teilen.

[0048] Die Probenkammer kann außerdem einen Deckel zum Verschließen des Reservoirs umfassen, insbesondere wobei der Deckel wenigstens teilweise an der seitlichen Außenfläche der Seitenwandung flächig anliegt. Durch einen solchen Deckel kann das Verdunsten von Flüssigkeit aus dem Reservoir vermieden oder wenigstens reduziert werden.

[0049] Der Deckel kann das Flüssigkeitsreservoir insbesondere gasdicht oder gasdurchlässig verschließen. Mit einem solchen Deckel kann außerdem das Kontaminierungsrisiko der im Reservoir enthaltenen Flüssigkeit reduziert werden. Bei einem gasdichten Verschließen können insbesondere Untersuchungen unter einer vorbestimmten Gasatmosphäre durchgeführt werden.

[0050] Vorzugsweise können der Deckel und die Seitenwandung derart ausgebildet sein, dass die seitliche Außenfläche des Deckels mit der seitlichen Außenfläche der Seitenwandung fluchtet. Damit lässt sich diese Vorrichtung besser greifen, was insbesondere den händischen Transport vereinfacht und sicherer macht.

[0051] Ein flächiges Anliegen des Deckels an der seitlichen Außenfläche kann eine sichere und dichte Verbindung zwischen Deckel und Seitenwandung gewährleisten.

[0052] Der Deckel und/oder die Seitenwandung können ein Einrastelement und/oder eine Aussparung zur Aufnahme des Einrastelements aufweisen. Auf diese Weise kann der Deckel fest mit der Seitenwandung verbunden werden. Alternativ kann der Deckel jedoch auch lose auf der Seitenwandung aufliegen, beispielsweise auf einer, insbesondere umlaufenden, Kante an der Außenseite der Seitenwandung. Die Kante kann durch einen Vorsprung oder durch einen Absatz gebildet werden.

[0053] Der Deckel kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass er alle Reservoire der Probenkammer überdeckt.

[0054] Die Seitenwandung und die Trennplatte können einstückig ausgebildet, insbesondere aus einem Spritzgussteil gebildet sein. Dadurch ist eine einfache Herstellung der Probenkammer möglich.

[0055] Die Bodenplatte kann insbesondere fest mit der Seitenwandung verbunden sein, insbesondere flüssigkeitsdicht.

[0056] Die Bodenplatte kann mit der Seitenwandung mittels Klebemittel, Lösungsmittel, UV-Behandlung, radioaktiver Behandlung, Laserbehandlung oder thermischem Verschweißen verbunden sein. Das thermische Verschweißen kann flächig oder streifenförmig, insbesondere nur entlang des Randes der Bodenplatte und/oder der Seitenwandung, erfolgt sein. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine feste Verbindung von Seitenwandung und Bodenplatte. Die Seitenwandung kann mit der Trennplatte ebenfalls mittels Klebemittel, Lösungsmittel, UV-Behandlung, radioaktiver Behandlung, Laserbehandlung oder thermischem Verschweißen verbunden sein.

[0057] Die Bodenplatte kann insbesondere planar ausgebildet sein. Planar kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass jeweils zwei sich gegenüberliegende Flächen der Bodenplatte planparallel ausgebildet sind. Die Bodenplatte kann auch nur teilweise planar ausgebildet sein.

[0058] Die Bodenplatte kann eine Dicke von 1 µm bis 300 µm, vorzugsweise 100 µm bis 200 µm, aufweisen. Eine solche Bodenplatte ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Anwendung der inversen Mikroskopie. Die Dicke kann der maximalen Dicke der Bodenplatte entsprechen. Im Falle einer planaren Bodenplatte ist die Dicke konstant.

[0059] Die Bodenplatte kann im Bereich des Reservoirs eine Vertiefung aufweisen. Dadurch kann im Bereich des Reservoirs die Dicke der Bodenplatte reduziert werden, was sich positiv auf die Verwendung für Mikroskopieuntersuchungen auswirken kann, während außerhalb des Reservoirbereichs eine größere Dicke vorliegt, was sich positiv auf die Stabilität der Probenkammer auswirken kann.

[0060] Die Bodenplatte kann auch als Spritzgussteil ausgebildet sein.

[0061] Die Probenkammer kann insbesondere eine Deckplatte umfassen, die fest mit der Bodenplatte verbunden ist, wobei in der Deckplatte eine Aussparung vorgesehen ist, so dass durch die Bodenplatte und die Aussparung ein Reservoir gebildet wird. Mit anderen Worten kann die Seitenwandung Teil einer mit der Bodenplatte verbundenen Deckplatte sein.

[0062] Die Bodenplatte, die Deckplatte, insbesondere die Seitenwandung, und/oder die Trennplatte können einen Kunststoff, insbesondere COC (Cyclo-Olefin Copolymer), COP (Cyclo-Olefin Polymer), PE (Polyethylen), PS (Polysterol), PC (Polycarbonat) und/oder PMMA (Polymethylmetacrylat), umfassen. Der Kunststoff kann eine geringe Doppelbrechung (wie Glas) und/oder eine Eigenfluoreszenz, die im Wesentlichen gleich der Eigenfluoreszenz eines herkömmlichen Deckglases ist, aufweisen. Ein solcher optisch hochwertiger Kunststoff kann Mikroskopieuntersuchungen verbessern, insbesondere bei der Anwendung von Fluoreszenzmikroskopie.

[0063] Die Bodenplatte kann ein flexibles Material, beispielsweise eine Folie, umfassen. Die Bodenplatte kann aber auch aus einem Glas, insbesondere aus einem Deckglas bestehen.

[0064] Die Grundfläche der Probenkammer, insbesondere der Bodenplatte, kann die Abmessungen eines herkömmlichen Mikroskopieobjektträgers, insbesondere eine Breite von ca. 25,5 mm und eine Länge von ca. 75,5 mm, oder die Abmessungen einer Multititerplatte aufweisen, insbesondere in einer Breite von ca. 85.6 mm und einer Länge von ca. 127.6 mm

[0065] Das Reservoir kann ein Volumen von zwischen 10 µl und 10 ml, vorzugsweise zwischen 20 µl und 5 ml, aufweisen. Die Höhe des Reservoirs kann zwischen 25 µm und 20 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 5 mm, liegen. Der, insbesondere maximale, Durchmesser des Reservoirs, bzw. die Kantenlänge von z.B. rechteckigen Reservoiren kann zwischen 0,5 mm und 50 mm, vorzugsweise zwischen 1 mm und 25 mm, betragen.

[0066] Wenn die Seitenwandung Teil einer Deckplatte ist, kann diese Deckplatte einen planaren Bereich umfassen, der parallel zur Bodenplatte ist. Die Höhe der Probenkammer in einem planaren Bereich einer solchen Deckplatte kann zwischen 0,5 mm und 10 mm, vorzugsweise zwischen 1 mm und 2 mm, insbesondere 1,7 mm, betragen. Weist die Deckplatte der Probenkammer eine Erhöhung auf, in der eine Ausnehmung ausgebildet ist, so kann das Volumen eines derart gebildeten Reservoirs zwischen 50 µl und 3 ml, vorzugsweise zwischen 80 µl und 2,5 ml, liegen. Die Höhe einer Erhöhung ausgehend von einem planaren Bereich der Deckplatte kann zwischen 1 mm und 2 cm, vorzugsweise zwischen 5 mm und 1 cm, liegen.

[0067] Die innere Oberfläche des Reservoirs kann wenigstens teilsweise hydrophilisiert sein. Dadurch kann ein Eindringen unerwünschter Substanzen, beispielsweise von hydrophoben Lösungsmitteln, in das Material der Probenkammer verhindert oder wenigstens minimiert werden. Insbesondere kann die innere Oberfläche der Probenkammer im unteren Teilreservoir hydrophilisiert sein.

[0068] Die innere Oberfläche des Reservoirs kann durch das Einleiten eines Plasmas oder von Plasmaabgasen oder reaktiven Gasen wie Ozon oder Stickoxyden in das Reservoir wenigstens zumindest teilsweise hydrophilisiert sein.

[0069] Das Plasma kann insbesondere durch den wenigstens einen Zu-/Ablauf in das untere Teilreservoir geleitet werden. Dadurch kann ein effektives Hydrophilisieren einer Reservoiroberfläche erreicht werden.

[0070] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der beispielhaften Figuren erläutert. Dabei zeigt

Figur 1

eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Probenkammer für Mikroskopuntersuchungen;

Figur 2

eine Draufsicht auf eine beispielhafte Probenkammer nach Figur 1;

Figur 3

eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Probenkammer nach Figur 1 mit einem Deckel;

Figur 4

eine perspektivische Ansicht einer weiteren beispielhaften Probenkammer für Mikroskopuntersuchungen;

Figur 5

eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Probenkammer nach Figur 4 mit Deckel; und

Figur 6

eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Probenkammer nach Figuren 4 und 5 mit Deckel.

[0071] In Figur 1 ist eine beispielhafte Probenkammer für Mikroskopuntersuchungen, beispielsweise für Fluoreszenzmikroskopie, gezeigt. Die beispielhafte Probenkammer 1 umfasst eine Bodenplatte 2 und eine Seitenwandung 3. Durch die Bodenplatte 2 und die Seitenwandung 3 wird ein Reservoir begrenzt, das nach oben hin offen ist.

[0072] In diesem Reservoir ist eine Trennplatte 4 angeordnet, so dass das Reservoir in ein unteres Teilreservoir 5 und ein oberes Teilreservoir 6 unterteilt wird. Die Seitenwandung 3 weist in diesem Fall eine konstante Höhe auf. Die Trennplatte 4 ist in einer Höhe im Reservoir angeordnet, die geringer ist als die Höhe der Seitenwandung 3.

[0073] Es ist jedoch auch möglich, dass das Reservoir eine Seitenwandung 3 mit variabler Höhe aufweist. In diesem Fall wird die Trennplatte in einer Höhe angeordnet, die geringer ist als die minimale Höhe der Seitenwandung.

[0074] Sowohl das untere Teilreservoir 5 als auch das obere Teilreservoir 6 werden durch die Seitenwandung 3 seitlich vollständig begrenzt.

[0075] Das untere Teilreservoir 5 und das obere Teilreservoir 6 sind in diesem Beispiel fluchtend übereinander angeordnet.

[0076] Das obere Teilreservoir 6 ist mit dem unteren Teilreservoir 5 durch einen ersten Zu-/Ablauf 7 und einen zweiten Zu-/Ablauf 8 verbunden. Durch diese Zu-/Abläufe 7, 8 kann eine Probe, insbesondere in einer Flüssigkeit suspensiert, in das untere Teilreservoir 5 eingebracht werden. Wird das untere Teilreservoir 5 mit einer Flüssigkeit so befüllt, dass die Füllhöhe die Unterseite der Trennplatte 4 vollständig benetzt wird, bildet sich kein Meniskus aus.

[0077] Beim Befüllen des unteren Teilreservoirs 5 kann es dazu kommen, dass Flüssigkeit durch einen der Zu-/Abläufe 7, 8 über die Höhe der Trennplatte 4 hinaus austritt. Da die Seitenwandung 3 jedoch auch das obere Teilreservoir 6 seitlich vollständig begrenzt, ist das Risiko einer Kontaminierung der Außenseiten der Probenkammer 1 verringert.

[0078] Die Höhe, in der die Trennplatte 4 angeordnet ist, kann insbesondere der Hälfte der minimalen Höhe der Seitenwandung 3 oder weniger entsprechen.

[0079] Die Biegesteifigkeit der Trennplatte 4 kann insbesondere mehr als 191666 N·mm² betragen. Dies entspricht der Biegesteifigkeit einer quadratischen Trennplatte mit einer Dicke von 1 mm und einer Seitenlänge von 1 cm, bestehend aus Polycarbonat. Die Biegesteifigkeit ist dabei auf eine Biegung senkrecht zur Oberfläche der Trennplatte 4 bezogen, die parallel zur Bodenplatte 2 angeordnet ist.

[0080] Durch eine derart steife Trennplatte 4 kann eine Verformung der Trennplatte 4 unter dem Druck der in das Reservoir eingebrachten Flüssigkeit verhindert oder wenigstens minimiert werden, wodurch ein Meniskus zuverlässiger verhindert oder minimiert werden kann.

[0081] Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte Probenkammer nach Figur 1. In dieser Draufsicht ist ersichtlich, dass die zwei Zu-/Abläufe 7, 8 dadurch gebildet werden, dass die Trennplatte 4 wenigstens teilweise von der Seitenwandung 3 beabstandet ist. Insbesondere ist die Trennplatte 4 mit nur zwei gegenüberliegenden Seiten der Seitenwandung 3 verbunden. Zu zwei Seiten der Seitenwandung 3 ist die Trennplatte 4 beabstandet, wodurch sich eine Durchgangsöffnung zwischen dem oberen Teilreservoir 6 und dem unteren Teilreservoir 5 bildet. Die Zu-/Abläufe 7, 8 weisen somit die Form eines Schlitzes auf. An den Enden der schlitzförmigen Öffnungen sind Verbreiterungen vorgesehen. Diese können das Befüllen, beispielsweise mit einer Pipette, erleichtern. Diese Verbreiterungen werden durch seitliche Aussparungen an den Ecken der Trennplatte 4 gebildet. Der Abstand zwischen der Trennplatte 4 und der Seitenwandung 3 beträgt im Bereich der Verbreiterungen mehr als 0,6 mm, insbesondere mehr als 0,8 mm.

[0082] In diesem Beispiel ist die Trennplatte 4 fest mit der Seitenwandung 3 verbunden, beispielsweise durch thermisches Verschweißen. Alternativ könnte die Trennplatte 4 jedoch auch lose mit der Seitenwandung 3 verbunden sein. Dafür könnte die Seitenwandung 3 wenigstens an zwei gegenüberliegenden Seiten eine Kante aufweisen, auf der die Trennplatte 4 lose aufliegen kann.

[0083] Figur 3 zeigt eine weitere Querschnittsansicht einer beispielhaften Probenkammer. Wie die Probenkammer aus Figur 1 weist diese Probenkammer eine Bodenplatte 2, eine Seitenwandung 3 und eine Trennplatte 4 auf. Durch die Seitenwandung 3 und die Bodenplatte 2 wird ein Reservoir zum Aufnehmen einer Probe begrenzt. Durch die Trennplatte 4 wird das Reservoir in ein unteres Teilreservoir 5 und ein oberes Teilreservoir 6 geteilt, die durch zwei Zu-/Abläufe 7, 8 verbunden sind.

[0084] Das Reservoir ist in diesem Beispiel durch einen Deckel 9 verschlossen. Der Deckel 9 kann das Reservoir gasdicht oder gasdurchlässig verschließen. Mit einem solchen Deckel lässt sich auch das Kontaminierungsrisiko der im Reservoir enthaltenen Probe reduzieren. Bei einem gasdichten Verschließen können insbesondere Untersuchungen unter einer vorherbestimmten Gasatmosphäre durchgeführt werden.

[0085] In diesem Beispiel weist die Seitenwandung 3 an ihrer äußeren Fläche eine Kante auf, die durch einen Absatz gebildet wird und auf der der Deckel 9 aufliegt. Die Außenfläche des Deckels 9 fluchtet dabei mit den Außenflächen der Seitenwandung 3. Dadurch lässt sich die Probenkammer besser greifen, was insbesondere den händischen Transport vereinfacht und sicherer macht. Der Deckel 9 liegt in diesem Beispiel auch flächig an der seitlichen Außenfläche der Seitenwandung 3 an. Damit kann eine sichere und dichte Verbindung zwischen Deckel 9 und Seitenwandung 3 gewährleistet werden.

[0086] Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren beispielhaften Probenkammer 1. Bei dieser Probenkammer 1 sind zwei benachbarte Reservoire vorgesehen, die jeweils durch eine Seitenwandung 3 und eine Bodenplatte 2 begrenzt werden. In beiden Reservoiren ist eine zur Bodenplatte 2 parallele Trennplatte 4 angeordnet, die flüssigkeitsundurchlässig ist und das jeweilige Reservoir in ein unteres Teilreservoir 5 und ein oberes Teilreservoir 6, die durch Zu-/Abläufe 7, 8 verbunden sind, teilt.

[0087] Die Trennplatte 4 könnte alternativ auch porös oder als Membran ausgebildet sein.

[0088] An der Außenseite der Seitenwandung 3 ist eine Kante 10 zu sehen, auf der ein Deckel zum Verschließen der Reservoire aufliegen kann.

[0089] Figur 5 zeigt eine beispielhafte Probenkammer nach Figur 4 mit einem Deckel 9 zum Verschließen der Reservoire.

[0090] In Figur 6 ist die beispielhafte Probenkammer der Figur 5 gezeigt, wobei beide Reservoire durch den Deckel 9 verschlossen sind.

[0091] Die Innenfläche der oben gezeigten Reservoire, insbesondere die Innenfläche des unteren Teilreservoirs, können auch wenigstens teilweise hydrophilisiert sein, also eine hydrophile Schicht aufweisen. Durch eine derartige hydrophile Schicht kann das Einwandern von unerwünschten Substanzen, beispielsweise von Lösungsmitteln, in das Material der Probenkammer verhindert oder wenigstens minimiert werden.

[0092] Die Schicht kann eine Oberflächenspannung von mehr als 70 mN/m, insbesondere mehr als 72 mN/m, aufweisen. Auf diese Weise werden bevorzugt hydrophile Eigenschaften erzielt.

[0093] Bei einer hydrophilen Schicht kann es sich beispielsweise um eine SiO_x-Schicht handeln. Eine derartige hydrophile Schicht kann beispielsweise mittels Plasmatechnologien erzielt werden, bei denen SiO_x abgeschieden wird. SiO_x weist eine Oberflächenspannung von über 72 mN/m auf.

[0094] Mögliche Verfahren für derartige Schichten ergeben sich beispielsweise aus B. Jacoby et al., "Abscheidung, Charakterisierung und Anwendung von Plasma-Polymerschichten auf HMDSO-Basis", Vakuum in Forschung und Praxis (2006), Seiten 12-18 oder D. Hegemann et al., "Deposition Rate and Three-dimensional Uniformity of RF plasma deposited SiOx films", Surface and Coating Technology (2001), Seite 849.

[0095] Die Oberflächenspannung (oder auch Oberflächenenergie) wird nach ISO 8296:2003 bestimmt (Kunststoffe - Folien und Bahnen - Bestimmung der Benetzungsspannung, ISO 8296:2003). Die ISO 8296 (früher DIN 53 364) regelt die Beurteilung der mittleren Benetzbarkeit von Kunststoffen. Kriterium ist das Verhalten des Randes von Pinselstrichen mit Testtinten. Dabei werden Testtinten mit unterschiedlichen Oberflächenspannungen verwendet. Zieht sich der Rand des Pinselstriches innerhalb von 2 Sekunden zusammen, wird die Messung mit dem nächstniedrigeren Wert wiederholt. Verläuft der Rand des Pinselstriches nach außen, wird die Messung mit dem nächsthöheren Wert wiederholt. Die (kritische) Oberflächenenergie ist der Wert der Prüfflüssigkeit, deren Rand gerade 2 Sekunden stehen bleibt.

[0096] Es versteht sich, dass in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannte Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt sind und auch in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind. Außerdem ist auch die Geometrie der Reservoire nicht auf die in den Figuren gezeigte quadratische Form beschränkt. Es sind auch beliebige andere Geometrien möglich. Beispielsweise können die Reservoire auch zylindrisch ausgebildet sein.

Ansprüche

1. Probenkammer (1) für Mikroskopuntersuchungen umfassend:

ein Reservoir zum Aufnehmen einer Probe, wobei das Reservoir durch eine Bodenplatte (2) und eine Seitenwandung (3) begrenzt wird, und

eine im Reservoir angeordnete, zur Bodenplatte (2) parallele Trennplatte (4),

wobei die Trennplatte (3) im Reservoir in einer Höhe angeordnet ist, die geringer als die minimale Höhe der Seitenwandung (3) ist, sodass sie das Reservoir in ein oberes und ein unteres Teilreservoir (6, 5) unterteilt,

wobei das untere Teilreservoir (5) und das obere Teilreservoir (6) seitlich vollständig durch die Seitenwandung (3) begrenzt werden, und

wobei das obere und das untere Teilreservoir (6, 5) durch wenigstens einen Zu-/Ablauf (7, 8) verbunden sind.

2. Probenkammer nach Anspruch 1, wobei die Seitenwandung (3) eine konstante Höhe aufweist.

3. Probenkammer nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Trennplatte (4) mit der Seitenwandung (3) verbunden ist, insbesondere mit einer Seitenkante oder mit zwei gegenüberliegenden Seiten der Seitenwandung (3).

4. Probenkammer nach Anspruch 3, wobei die Trennplatte (4) mit der Seitenwandung (3) lose verbunden ist.

5. Probenkammer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Seitenwandung (3) eine, insbesondere umlaufende, Kante (10) aufweist, auf der die Trennplatte (4) lose aufliegt.

6. Probenkammer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der wenigstens eine Zu-/Ablauf (7, 8) durch eine Öffnung in der Trennplatte oder einer Öffnung zwischen der Trennplatte (4) und der Seitenwandung (3) gebildet wird.

7. Probenkammer nach Anspruch 6, wobei die Öffnung zwischen der Trennplatte (4) und der Seitenwandung (3) wenigstens teilweise durch eine seitliche Aussparung in der Trennplatte (3) gebildet wird.

8. Probenkammer nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Öffnung zwischen der Trennplatte (4) und der Seitenwandung (3) wenigstens teilweise dadurch gebildet wird, dass die Trennplatte (4) wenigstens teilweise von der Seitenwandung (3) beabstandet ist.

9. Probenkammer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das obere und das untere Teilreservoir (6, 5) durch zwei Zu-/Abläufe (7, 8) verbunden sind, die insbesondere an gegenüberliegenden Seiten des Reservoirs angeordnet sind.

10. Probenkammer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verhältnis der Fläche der Trennplatte (4) zur Grundfläche des Reservoirs größer als 0,7, insbesondere größer als 0,8 ist.

11. Probenkammer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Reservoir eine rechteckige oder quadratische Grundfläche aufweist.

12. Probenkammer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, außerdem umfassend ein weiteres Reservoir zum Aufnehmen einer Probe, wobei das weitere Reservoir durch die Bodenplatte (2) und eine Seitenwandung (3) begrenzt wird, und
wobei im weiteren Reservoir eine zur Bodenplatte (2) parallele Trennplatte (4) angeordnet ist,
wobei die Trennplatte (4) im weiteren Reservoir in einer Höhe angeordnet ist, die geringer als die minimale Höhe der Seitenwandung (3) ist, so dass sie das weitere Reservoir in ein oberes und ein unteres Teilreservoir unterteilt,
wobei das untere Teilreservoir und das obere Teilreservoir seitlich vollständig durch die Seitenwandung (3) begrenzt werden, und
wobei das obere und das untere Teilreservoir (6, 5) durch wenigstens einen Zu-/Ablauf (7, 8) verbunden sind.

13. Probenkammer nach Anspruch 12, wobei das Reservoir und das weitere Reservoir teilweise eine gemeinsame Seitenwandung (3) aufweisen.

14. Probenkammer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, außerdem umfassend einen Deckel (9) zum Verschließen des Reservoirs, insbesondere wobei der Deckel (9) wenigstens teilweise an der seitlichen Außenfläche der Seitenwandung (3) flächig anliegt.

15. Probenkammer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die innere Oberfläche des Reservoirs wenigstens teilsweise hydrophilisiert ist.

16. Probenkammer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Trennplatte flüssigkeitsundurchlässig, porös oder als Membran ausgebildet ist

Zeichnung