[0001] Die Erfindung betrifft ein Revolverbauteil für ein Reagenzgefäß. Ebenso betrifft
die Erfindung ein Reagenzgefäß-Einsetzteil und ein Reagenzgefäß. Des Weiteren betrifft
die Erfindung ein Verfahren zum Zentrifugieren eines Materials und ein Verfahren zum
Druckbehandeln eines Materials.
Stand der Technik
[0002] In der
DE 10 2010 003 223 A1 ist eine Vorrichtung zum Einsetzen in einen Rotor einer Zentrifuge beschrieben. Die
im Format eines Standard-Zentrifugenröhrchens ausgebildete Vorrichtung kann verschiedene
Revolver umfassen, welche axial übereinander angeordnet sind. Die Revolver können
Kanäle, Kavitäten, Reaktionskammern und weitere Strukturen für die Durchführung von
fluidischen Einheitsoperationen aufweisen. Über eine integrierte Kugelschreibermechanik
können die Revolver bezüglich ihrer Positionen zueinander rotiert werden, wodurch
sich die Strukturen der Revolver zueinander schalten lassen. Eine Aktualisierung der
Kugelschreibermechanik ist nach dem Einsetzen der Vorrichtung in eine Zentrifuge mittels
einer durch den Betrieb der Zentrifuge bewirkten Zentrifugalkraft auslösbar. Gleichzeitig
können Flüssigkeiten entlang dem Kraftvektor der bewirkten Zentrifugalkraft transferiert
werden.
Offenbarung der Erfindung
[0003] Die Erfindung schafft ein Revolverbauteil für ein Reagenzgefäß mit den Merkmalen
des Anspruchs 1, ein Reagenzgefäß-Einsetzteil mit den Merkmalen des Anspruchs 8, ein
Reagenzgefäß mit den Merkmalen des Anspruchs 11, ein Verfahren zur Zentrifugieren
eines Materials mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und ein Verfahren zum Druckbehandeln
eines Materials mit den Merkmalen des Anspruchs 17.
Vorteile der Erfindung
[0004] Das mittels der vorliegenden Erfindung realisierbare Revolverbauteil für ein Reagenzgefäß
ist aufgrund der mindestens einen an dem Gefäßboden der mindestens einen Gefäßstruktur
ausgebildeten Sollbruchstelle auf einfache Weise entleerbar. Bereits ein Brechen der
mindestens einen Sollbruchstelle schafft eine Austrittsöffnung, durch welche das mindestens
eine in die Gefäßstruktur eingefüllte flüssige und/oder pulverisierte Material austreten
kann. Aufgrund der mittels der Ausbildung der mindestens einen Sollbruchstelle fest
vorgehbaren mindestens einen Austrittsöffnung kann ein aus der mindestens einen Gefäßstruktur
ausströmendes oder herausfallendes Material auf einfache Weise mittels mindestens
einer weiteren Gefäßstruktur, beispielsweise eines weiteren Revolverbauteils, aufgefangen
werden.
[0005] Somit bietet die vorliegende Erfindung gegenüber einem herkömmlichen Absaugen des
mindestens einen in die mindestens eine Gefäßstruktur eingefüllten Materials ein einfacheres
Entnehmen von diesem. Auch gegenüber dem herkömmlicher Weise oft angewendeten Abdecken
der mindestens einen Bodenfläche der mindestens einen Gefäßstruktur mittels einer
Folie ist die mindestens eine Sollbruchstelle des erfindungsgemäßen Revolverbauteils
vorteilhaft, da bei einer derartigen Sollbruchstelle seltener ein Auslecken des in
die zumindest eine Gefäßstruktur eingefüllten mindestens einen Materials zu befürchten
ist. Demgegenüber treten bei einer abdeckenden Folie häufig undichte Stellen auf,
durch welche ein unerwünschtes Austreten des mindestens einen eingefüllten Materials
erfolgen kann.
[0006] Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass bei der Herstellung des erfindungsgemäßen
Revolverbauteils kein Verschließen einer Kapazität/Gefäßstruktur mittels einer Folie,
wie beispielsweise einer Siegelfolie aus Aluminium, ausgeführt werden muss. Somit
kann der herkömmlicher Weise oft erforderliche Prozessschritt zum Abdecken von durchgängigen
Kavitäten eines Revolverbauteils mittels einer Folie bei der Herstellung des erfindungsgemäßen
Revolverbauteils eingespart werden. Ebenso entfällt die herkömmlicher Weise häufig
notwendige Ausbildung einer Dornenstruktur an einem Deckel eines nachgelagerten Revolvers,
welche nach dem Stand der Technik oft benötigt wird, um die Folie zu durchstechen.
Auch das herkömmlicher Weise manchmal ausgeführte Ausbilden eines doppelten Bodens
in einem Revolver nach dem Stand der Technik, welcher mit der Folie bedeckelt wurde,
kann bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Revolverbauteils entfallen. Das erfindungsgemäße
Revolverbauteil ist somit mit einer vereinfachten Geometrie herstellbar, da kein Doppelboden,
insbesondere für eine Implementierung einer Schaltlogik, benötigt wird.
[0007] Bevorzugter Weise ist das Revolverbauteil mittels eines Gussverfahrens oder eines
Spritzgussverfahrens einstückig hergestellt. Somit kann das erfindungsgemäße Revolverbauteil
mittels eines einfach ausführbaren Verfahrens kostengünstig hergestellt werden.
[0008] In einer vorteilhaften Ausführungsform umrahmt die mindestens eine Sollbruchstelle
mindestens ein Deckelelement teilweise so, dass das jeweilige Deckelelement nach einem
Brechen der zugeordneten Sollbruchstelle um eine Sollbiegestelle aus einer Ebene der
zugeordneten Sollbruchstelle herausbiegbar ist. Auf diese Weise ist eine zum Austreten
des mindestens einen in der mindestens einen Gefäßstruktur eingefüllten Materials
geeignete Austrittsöffnung in einer ausreichenden Größe verlässlich realisierbar.
Außerdem kann mittels der Ausbildung der mindestens einen Sollbiegestelle verhindert
werden, dass das Brechen der Sollbruchstelle zu einem Fallen eines die Austrittsöffnung
zuvor abdeckenden Materials des Revolverbauteils in eine weitere das austretende Material
auffangende Gefäßstruktur führt.
[0009] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Revolverbauteil eine Revolveraußenwand
auf, welche so ausgebildet ist, dass das Revolverbauteil in einem Reagenzgefäß für
eine Zentrifuge und/oder für eine Druckvariiervorrichtung einsetzbar ist. Als Alternative
oder als Ergänzung dazu kann das Revolverbauteil auch in einem Einsetzteilgehäuse
eines Reagenzgefäß-Einsetzteils einsetzbar sein, welches so ausgebildet ist, dass
das Reagenzgefäß-Einsetzteil in einem Reagenzgefäß für eine Zentrifuge und/oder für
eine Druckvariiervorrichtung einsetzbar ist. Das erfindungsgemäße Revolverbauteil
kann somit für ein Steuern einer chemischen Reaktion und/oder eines biochemischen/molekularbiologischen
Prozesses während eines Zentrifugierens eines Materials, eines Anlegen eines Überdrucks
und/oder eines Anlegen eines Unterdrucks genutzt werden. Das erfindungsgemäße Revolverbauteil
eignet sich somit für eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten.
[0010] Beispielsweise kann die mindestens eine Sollbruchstelle derart ausgebildet sein,
dass die Sollbruchstelle mittels einer bei einem Betrieb der Zentrifuge, in deren
Rotoreinrichtung das Reagenzgefäß mit dem darin eingesetzten Revolverbauteil angeordnet
ist, bewirkbaren Zentrifugalkraft und/oder mittels einer bei einem Betrieb der Druckvariiervorrichtung,
in welcher das Reagenzgefäß mit dem darin eingesetzten Revolverbauteil angeordnet
ist, bewirkbaren Druckkraft brechbar ist. Insbesondere kann eine bevorzugte Brechkraft
durch die Ausbildung der Sollbruchstelle auf einfache Weise zuverlässig festgelegt
werden. In diesem Fall kann bereits durch ein Bewirken einer Zentrifugalkraft/oder
einer Druckkraft gleich der festgelegten Brechkraft die mindestens eine Sollbruchstelle
gebrochen werden. Somit kann während des Betriebs der Zentrifuge und/oder der Druckvariiervorrichtung
ein vorteilhafter/bevorzugter Zeitpunkt zum Brechen der mindestens einen Sollbruchstelle
auf einfache Weise durch ein entsprechendes Vorgeben der Geschwindigkeit, des Unterdrucks
und/oder des Überdrucks eingestellt werden.
[0011] Des Weiteren kann das Revolverbauteil an und/oder in der mindestens einen Gefäßstruktur
mindestens eine Halteeinrichtung aufweisen, mittels welcher mindestens ein Massenteil
mit einer Rückhaltekraft an und/oder in der mindestens einen Halteeinrichtung haltbar
ist, wobei die mindestens eine Halteeinrichtung so zu der mindestens einen Sollbruchstelle
angeordnet ist, dass nach einem Aufheben der Rückhaltekraft das mindestens eine freigesetzte
Massenteil auf die mindestens eine Sollbruchstelle und/oder auf mindestens eine von
der mindestens einen Sollbruchstelle zumindest teilweise umrahmte Bodenfläche fällt.
Das Aufheben der Rückhaltekraft ist beispielsweise mittels einer bei dem Betrieb der
Zentrifuge bewirkten Zentrifugalkraft und/oder mittels einer bei dem Betrieb der Druckvariiervorrichtung
bewirkten Druckkraft verlässlich ausführbar. Somit kann auch bei dieser Ausführungsform
ein gewünschter/vorteilhafter Zeitpunkt zum Austreten des in der mindestens einen
Gefäßstruktur eingefüllten Materials mittels einer Vorgabe der Drehgeschwindigkeit,
des Unterdrucks und/oder des Überdrucks fest eingehalten werden.
[0012] Die in den vorausgehenden Absätzen aufgezählten Vorteile sind auch mittels eines
Reagenzgefäß-Einsetzteils mit einem Einsetzteilgehäuse, welches so ausgebildet ist,
dass das Reagenzgefäß-Einsetzteil in einem Reagenzgefäß für eine Zentrifuge und/oder
für Druckvariiervorrichtung einsetzbar ist, und mit mindestens einem in dem Einsetzteilgehäuse
angeordneten Revolverbauteil entsprechend der Erfindung realisierbar.
[0013] In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Reagenzgefäß-Einsetzteil zusätzlich
zu einem ersten Revolverbauteil mit der mindestens einen Sollbruchstelle noch mindestens
ein zweites Revolverbauteil, wobei das erste Revolverbauteil und das zweite Revolverbauteil
mittels einer elastischen Abstandshalterkomponente so zueinander angeordnet sind,
dass das erste Revolverbauteil und das zweite Revolverbauteil mittels einer bei einem
Betrieb der Zentrifuge, in deren Rotoreinrichtung das Reagenzgefäß mit den darin eingesetzten
Reagenzgefäß-Einsetzteil angeordnet ist, bewirkbaren Zentrifugalkraft und/oder mittels
einer bei einem Betrieb der Druckvariiervorrichtung, in welcher das Reagenzgefäß mit
dem darin Reagenzgefäß-Einsetzteil angeordnet ist, bewirkbaren Druckkraft so miteinander
in einen Kontakt bringbar sind, dass über den Kontakt eine Brechkraft auf die mindestens
eine Sollbruchstelle übertragbar ist. Somit kann auf einfache Weise gewährleistet
werden, dass bei einem Brechen der mindestens einen Sollbruchstelle das zweite Revolverbauteil
sich bereits in einer Position gegenüber dem ersten Revolverbauteil befindet, in welcher
ein verlässliches Auffangen des aus dem ersten Revolverbauteil austretenden Materials
mittels des zweiten Revolverbauteils gewährleistet ist.
[0014] Beispielsweise kann das Reagenzgefäß-Einsetzteil eine Kugelschreibermechanik als
die elastische Abstandshalterkomponente umfassen. Somit kann eine kostengünstige Mechanik
für die elastische Abstandhalterkomponente verwendet werden.
[0015] Die oben ausgeführten Vorteile sind auch bei einem Reagenzgefäß mit mindestens einem
in dem Reagenzgefäß angeordneten Revolverbauteil entsprechend der vorliegenden Erfindung
gewährleistet.
[0016] Außerdem sind die beschriebenen Vorteile realisierbar durch Ausführen des entsprechenden
Verfahrens zum Zentrifugieren eines Materials und des korrespondierenden Verfahrens
zum Druckbehandeln eines Materials.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0017] Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand
der Figuren erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1a und 1b
- eine Draufsicht und einen Querschnitt einer Ausführungsform des Revolverbauteils;
- Fig. 2a und 2b
- einen Querschnitt und ein Teilquerschnitt einer ersten Ausführungsform eines Reagenzgefäß-Einsetzteils;
- Fig. 3
- eine schematische Teildarstellung einer zweiten Ausführungsform des Reagenzgefäß-Einsetzteils;
- Fig. 4
- eine schematische Teildarstellung einer dritten Ausführungsform des Reagenzgefäß-Einsetzteils;
- Fig. 5
- eine schematische Teildarstellung einer vierten Ausführungsform des Reagenzgefäß-Einsetzteils;
- Fig. 6
- eine schematische Teildarstellung einer fünften Ausführungsform des Reagenzgefäß-Einsetzteils;
und
- Fig. 7a bis 7d
- schematische Teildarstellungen einer sechsten Ausführungsform des Reagenzgefäß-Einsetzteils.
Ausführungsformen der Erfindung
[0018] Fig. 1a und 1b zeigen eine Draufsicht und einen Querschnitt einer Ausführungsform
des Revolverbauteils.
[0019] Das in Fig. 1a und 1b schematisch dargestellte Revolverbauteil 10 ist in einem Reagenzgefäß
verwendbar. Beispielsweise kann das Revolverbauteil 10 eine Revolveraußenwand 12 aufweisen,
welche so ausgebildet ist, dass das Revolverbauteil 10 in einem Reagenzgefäß für eine
Zentrifuge und/oder für eine Druckvariiervorrichtung einsetzbar ist. Als Alternative
oder als Ergänzung dazu kann das Revolverbauteil 10 aufgrund seiner Revolveraußenwand
12 in einem Einsetzteilgehäuse eines Reagenzgefäß-Einsetzteils einsetzbar sein, welches
so ausgebildet ist, dass das Reagenzgefäß-Einsetzteil in einem Reagenzgefäß für eine
Zentrifuge und/oder für eine Druckvariiervorrichtung einsetzbar ist. Die Einsetzbarkeit
des Revolverbauteils 10/des Reagenzgefäß-Einsetzteils in das betreffende Reagenzgefäß
für eine Zentrifuge und/oder eine Druckvariiervorrichtung kann so interpretiert werden,
dass die Revolveraußenwand 12/eine Außenwand des Einsetzteilgehäuses zu einer Innenwand
des Reagenzgefäßes korrespondiert. Vorzugsweise kontaktiert die Revolveraußenwand
12/die Außenwand des Einsetzteilgehäuses die Innenwand des Reagenzgefäßes derart,
dass auch während eines Betriebs der Zentrifuge und/oder der Druckvariiervorrichtung
ein verlässlicher Halt des Revolverbauteils 10/des Reagenzgefäß-Einsetzteils in dem
betreffenden Reagenzgefäß gewährleistet ist.
[0020] Unter dem Reagenzgefäß kann beispielsweise ein (Standard)-Reagenzglas/Reagenzröhrchen
verstanden werden. Weitere Ausführungsbeispiele sind Zentrifungenröhrchen, 1,5 ml
Eppendorf-Röhrchen, 2 mL Eppendorf-Röhrchen, 5 mL Eppendorf-Röhrchen und Mikrotiterplatten,
wie z.B. 20 µL Mikrotiterplatten (pro Kavität). Ebenso kann das Reagenzgefäß ein Testträger
oder eine Einwegkartusche sein, welche als Lab-on-a-Chip-system auf einem plastikartengroßen
Kunststoffsubstrat ausgebildet sind. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Ausbildbarkeit
des Reagenzgefäßes nicht auf die hier aufgezählten Beispiele limitiert ist. Außerdem
sind die Maße des Reagenzgefäßes lediglich aufgrund einer erwünschten Einsetzbarkeit
des Reagenzgefäßes in der Zentrifuge und/oder in der Druckvariiervorrichtung vorgegeben.
Die Ausführbarkeit der im Weiteren beschriebenen erfindungsgemäßen Technologien schreibt
jedoch keine äußere Form des Reagenzgefäßes vor. Außerdem kann das Reagenzgefäß zur
Aufnahme von Proben in einer Menge ausgelegt sein, welche wahlweise aus einem Bereich
von wenigen µL bis zu 1 L gewählt werden kann.
[0021] Es wird darauf hingewiesen, dass unter der im Weiteren erwähnten Zentrifuge und Druckvariiervorrichtung
keine bestimmten Gerätetypen zu verstehen sind. Stattdessen ist die erfindungsgemäße
Technologie mittels jeder Zentrifuge nutzbar, mittels welcher eine (Mindest-)Zentrifugalkraft
ab 20 g ausübbar ist. Ebenso kann die erfindungsgemäße Technologie für jede Druckvariiervorrichtung
genutzt werden, mittels welcher ein Unter-und/oder Überdruck anlegbar ist.
[0022] Unter dem Revolverbauteil 10 kann insbesondere ein Revolver für ein Reagenzgefäß
verstanden werden. Das Revolverbauteil 10 kann z.B. derart ausgelegt sein, dass es
mittels einer geeigneten Mechanik, welche an dem Revolverbauteil 10 oder getrennt
von dem Revolverbauteil 10 angeordnet sein kann, um eine Drehachse 11 drehbar ist.
Die Drehachse 11 kann insbesondere mittig durch das Revolverbauteil 10 verlaufen und/oder
senkrecht zu dem mindestens einen Gefäßboden ausgerichtet sein. Insbesondere können
das Revolverbauteil 10/das Reagenzgefäß-Einsetzteil auch für ein Zusammenwirken mit
einer Kugelschreibermechanik ausgebildet sein, bzw. eine Kugelschreibermechanik umfassen.
Das Revolverbauteil 10/das Reagenzgefäß-Einsetzteil kann ein Volumen kleiner als 5
Milliliter fassen. Das Revolverbauteil 10 kann so insbesondere so ausgelegt sein,
dass es in einem Stapel weiterer Revolver und/oder Reaktionskammern integrierbar ist.
Mittels einer Kugelschreibermechanik können (axial übereinander gestapelte) Revolver,
Reaktionskammern und/oder Kavitäten axial wie auch azimutal zueinander positioniert
werden. Bezüglich einer möglichen Ausführung der Kugelschreibermechanik wird auf die
DE 2010 003 223 A1 verwiesen.
[0023] An dem Revolverbauteil 10 ist mindestens eine Gefäßstruktur 14 ausgebildet, in welche
mindestens ein flüssiges und/oder pulverisiertes Material 16 einfüllbar ist. Außerdem
weist das Revolverbauteil 10 an mindestens einem Gefäßboden 18 der mindestens einen
Gefäßstruktur 14 mindestens eine Sollbruchstelle 20 auf. Mittels eines Brechens der
mindestens einen Sollbruchstelle 20 ist somit mindestens eine Austrittsöffnung schaffbar,
durch welche das in die mindestens eine Gefäßstruktur 14 eingefüllte Material 16 herausströmen/herausfallen
kann. Somit kann das in die mindestens eine Gefäßstruktur 14 eingefüllte Material
16 auf einfache Weise wieder entnommen werden. Wie unten genauer ausgeführt wird,
kann mittels eines Ausbildens der mindestens einen Sollbruchstelle 20 für eine zum
Brechen von dieser aufzubringenden Druckkraft auch ein erwünschter/vorteilhafter Zeitpunkt
für das Austreten des Materials 16 eingestellt werden.
[0024] In einer vorteilhaften Ausführungsform umrahmt mindestens eine Sollbruchstelle 20
mindestens ein Deckelelement 22 teilweise so, dass das jeweilige Deckelelement 22
nach einem Brechen der zugeordneten Sollbruchstelle 20 um eine Sollbiegestelle 24
aus einer Ebene der zugeordneten Sollbruchstelle 20 herausbiegbar ist. Somit kann
verhindert werden, dass das die Austrittsöffnung zuvor abdeckende Material des Revolverbauteils
10 in eine weitere zum Auffangen des austretenden Materials 16 verwendete Gefäßstruktur
fällt. Anstelle der mindestens einen Sollbiegestelle 24 können auch eine Scharnierkomponente
und/oder eine Aufhängung verwendet werden.
[0025] Die mindestens eine Sollbruchstelle 20 kann insbesondere derart ausgebildet sein,
dass die mindestens eine Sollbruchstelle 20 mittels einer bei einem Betrieb der Zentrifuge,
in deren Rotoreinrichtung das Reagenzgefäß mit dem darin eingesetzten Revolverbauteil
10 angeordnet ist, bewirkbaren Zentrifugalkraft und/oder mittels einer bei einem Betrieb
der Druckvariiervorrichtung, in welcher das Reagenzgefäß mit dem darin eingesetzten
Revolverbauteil 10 angeordnet ist, bewirkbaren Druckkraft brechbar ist. Somit kann
der zum Brechen der mindestens einen Sollbruchstelle 20 bevorzugte Zeitpunkt mittels
eines entsprechenden Bewirkens der Zentrifugalkraft und/oder der Druckkraft verlässlich
eingestellt werden. Die mindestens eine Sollbruchstelle 20 kann beispielsweise so
ausgelegt sein, dass die mindestens eine Sollbruchstelle 20 aufgrund einer Zentrifugalkraft
bricht, welche durch das in der Gefäßstruktur 14 gelagerte Material 16 ausgeübt wird.
Dies ist der Fall, sofern die Zentrifugalkraft ab einem Schwellwert, welcher typischerweise
größer als 20g ist, die mechanische Stabilität der Sollbruchstelle 20 übersteigt.
Durch unterschiedliche Auslegungen des Schwellwerts der jeweiligen Sollbruchstelle
20 und/oder unterschiedliche Massen/Dichtheit der Materials 16 kann die mindestens
eine Sollbruchstelle 20 zu einem einstellbaren/festlegbaren Zeitpunkt gebrochen werden.
Wie unten noch genauer erläutert wird, ist die mindestens eine Sollbruchstelle 20
jedoch auch ohne ein direktes Brechen der mindestens einen Sollbruchstelle 20 mittels
der Zentrifugalkraft und/oder der Druckkraft zu einem gewünschten Zeitpunkt aufbrechbar.
[0026] Das Revolverbauteil 10 kann trotz seiner vorteilhaften Einsetzbarkeit mittels eines
Gussverfahrens oder eines Spritzgussverfahrens einstückig hergestellt sein. Das Revolverbauteil
10 ist somit kostengünstig herstellbar. Das Innenvolumen des Revolverbauteils 10/des
Reagenzgefäß-Einsetzteils kann zumindest teilweise aus einem Polymer, z.B. aus COP,
COC, PC, PA, PU, PP, PET und/oder PMMA, sein. Auch weitere Materialien sind zum Bilden
des Innenvolumens des Revolverbauteils 10/des Reagenzgefäß-Einsetzteils geeignet.
[0027] In dem Revolverbauteil 10/einem damit ausgestatteten Reagenzgefäß-Einsetzteil können
zusätzlich noch mindestens ein Kanal, mindestens eine Kavität und/oder mindestens
eine Reaktionskammer ausgebildet sein. In dem Innenvolumen des Revolverbauteils 10/des
Reagenzgefäß-Einsetzteils können Prozessschritte und Strukturen integriert sein, wie
beispielsweise Sedimentationsstrukturen, Kanalstrukturen oder Siphonstrukturen zum
Weiterleiten und Schalten von mindestens einer in dem Revolverbauteil 10/dem Reagenzgefäß-Einsetzteil
enthaltenen Flüssigkeit. Insbesondere kann mindestens eine weitere Untereinheit des
Innenvolumens des Revolverbauteils 10/des Reagenzgefäß-Einsetzteils als "Vorratsbehälter"
mit mindestens einer Flüssigkeit gefüllt sein, welche mit einem nachträglich eingefüllten,
zu verarbeitenden und/oder zu untersuchenden Material/Probenmaterial mindestens eine
chemische Reaktion und/oder einen biochemischen/molekularbiologischen Prozess ausführt.
Der mindestens eine "Vorratsbehälter" kann z.B. mit Chemikalien (z.B. Puffern), Enzymen,
Lyphilisaten, Beads, Farbstoffen, Antikörpern, Antigenen, Rezeptoren, Proteinen, DNA-Strängen
und/oder RNA-Strängen gefüllt sein. Das Revolverbauteil 10/das Reagenzgefäß-Einsetzteil
können auch mit zusätzlichen Komponenten, wie beispielsweise Ventilen und/oder Pumpen,
ausgestattet sein. Außerdem kann die erfindungsgemäße Technologie auch mit einer Vielzahl
von herkömmlichen Aktuations-, Detektions- und/oder Steuereinheiten zusammenwirken.
[0028] Fig. 2a und 2b zeigen einen Querschnitt und ein Teilquerschnitt einer ersten Ausführungsform
eines Reagenzgefäß-Einsetzteils.
[0029] Das in Fig. 2a und 2b schematisch dargestellte Reagenzgefäß-Einsetzteil 30 weist
ein Einsetzteilgehäuse 32 auf, welches so ausgebildet ist, dass das Reagenzgefäß-Einsetzteil
30 in einem Reagenzgefäß für eine Zentrifuge und/oder für eine Druckvariiervorrichtung
einsetzbar ist. Die Einsetzbarkeit des Reagenzgefäß-Einsetzteils 32 in das betreffende
Reagenzgefäß für eine Zentrifuge und/oder eine Druckvariiervorrichtung kann so interpretiert
werden, dass eine Außenwand 34 des Einsetzteilgehäuses 32 zu einer Innenwand des Reagenzgefäßes
korrespondiert. Vorzugsweise kontaktiert die Außenwand 34 des Einsetzteilgehäuses
32 die Innenwand des Reagenzgefäßes derart, dass auch während eines Betriebs der Zentrifuge
und/oder der Druckvariiervorrichtung ein verlässlicher Halt des Reagenzgefäß-Einsetzteils
30in dem betreffenden Reagenzgefäß gewährleistet ist. Bezüglich des Reagenzgefäßes,
in welches das Reagenzgefäß-Einsetzteil 30 einsetzbar ist, wird auf die oben aufgezählten
Ausführungsbeispiele verwiesen. Das mit dem Reagenzgefäß-Einsetzteil 30 zusammenwirkende
Reagenzgefäß ist jedoch nicht auf diese limitiert.
[0030] Außerdem umfasst das Reagenzgefäß-Einsetzteil 30 mindestens ein in dem Einsetzteilgehäuse
32 angeordnetes Revolverbauteil 10a, 10b und 10c. Das mindestens eine Revolverbauteil
10a, 10b und 10c kann so ausgelegt sein, dass es um die Drehachse 11 verdrehbar ist.
Außerdem kann das mindestens eine Revolverbauteil 10a, 10b und 10c auch entlang der
Drehachse 11 (lateral) verstellbar sein. Wie unten genauer ausgeführt wird, kann auf
diese Weise auch ein Abstand zwischen benachbarten Revolverbauteilen 10a, 10b und
10c variiert werden. Bezüglich der weiteren Ausfüllbarkeit des mindestens einen Revolverbauteils
10a, 10b und 10c wird auf die oberen Beschreibungen verwiesen.
[0031] Die laterale Verstellbarkeit des mindestens einen Revolverbauteils 10a, 10b und 10c
ist beispielsweise mittels einer Kugelschreibermechanik 36, welche in Fig. 2a lediglich
schematisch dargestellt ist, bewirkbar. (Komponenten der Kugelschreibermechanik können
beispielsweise als Bestandteil des ersten Revolverbauteils 10a und/oder des zweiten
Revolverbauteils 10b ausgebildet sein.) Anstelle der Kugelschreibermechanik 36 kann
auch ein deformierbarer Polymer/Elastomer dazu genutzt werden, eine Rückstellkraft
bereit zu stellen, welche ein Zurückkehren des mindestens einen Revolverbauteils 10a,
10b und 10c in eine vorgegebene Ausgangsstellung/Ausgangsstellung bewirkt. Ebenso
kann ein komprimierbares Material, wie beispielsweise ein Polymer, zu diesem Zweck
genutzt werden. Anstelle eines komprimierbaren Materials kann auch ein dehnbares Material
eingesetzt werden, welches eine Zugkraft erzeugt, die als Rückstellkraft ein Zurückverstellen
des mindestens einen Revolverbauteils 10a, 10b und 10c in eine Ausgangsstellung/Ausgangsposition
bewirkt.
[0032] Bei der in Fig. 2a und 2b dargestellten Ausführungsform weist das Reagenzgefäß-Einsetzteil
30 zusätzlich zu einem ersten Revolverbauteil 10a mit der mindestens einen Sollbruchstelle
20 noch mindestens ein zweites Revolverbauteil 10b auf. Während eines Betriebs einer
Zentrifuge und/oder einer Druckvariiervorrichtung kann eine Zentrifugalkraft und/oder
Druckkraft als Aktuationskraft Fa so auf die mindestens eine Sollbruchstelle 20 ausgeübt
werden, dass diese bricht. Auf diese Weise kann ein in die mindestens eine Gefäßstruktur
14 des ersten Revolverbauteils 10a eingefülltes Material 16 in eine weitere Gefäßstruktur
38 des zweiten Revolverbauteil 10b umgefüllt werden. Bevorzugter Weise ist deshalb
das zweite Revolverbauteil 10b in Bezug zu dem ersten Revolverbauteil 10a in Richtung
der Aktuationskraft Fa ausgerichtet. Dies bewirkt ein verlässliches Umfüllen des Materials
16. Außerdem kann durch eine Verringerung des Abstands zwischen den zwei Revolverbauteilen
10a und 10b aufgrund der Aktuationskraft Fa, welche der Kugelschreibermechanik 36
oder einer ähnlichen Komponente entgegenwirkt, ein Leckage-freier Transfer der Flüssigkeit
16 auf dem ersten Revolverbauteil 10a in das zweite Revolverbauteil 10c sichergestellt
werden. Das Reaktionsgefäß-Einsetzteil 30 ist somit insbesondere für Ausschwingrotoren
geeignet. (Die Aktuationskraft Fa kann auch zur Aktuation der Kugelschreibermechanik
36 oder einer ähnlichen Komponente benutzt werden.)
[0033] Fig. 3 zeigt eine schematische Teildarstellung einer zweiten Ausführungsform des
Reagenzgefäß-Einsetzteils.
[0034] Das in Fig. 3 teilweise wieder gegebene Reaktionsgefäß-Einsetzteil 30 hat zumindest
ein Revolverbauteil 10a mit mindestens einer Sollbruchstelle 20, wobei das Revolverbauteil
10a an und/oder in der mindestens einen Gefäßstruktur 14 mindestens eine Halteeinrichtung
40 aufweist, mittels welcher mindestens ein Massenteil 42 mit einer Rückhaltekraft
an und/oder in der mindestens einen Halteeinrichtung 40 haltbar ist. Die mindestens
eine Halteeinrichtung 40 ist außerdem so zu der mindestens einen Sollbruchstelle 20
angeordnet, dass nach einem Aufheben der Rückhaltekraft das mindestens eine freigesetzte
Massenteil 42 auf die mindestens eine Sollbruchstelle 20 und/oder auf mindestens eine
von der mindestens einen Sollbruchstelle 20 zumindest teilweise umrahmte Bodenfläche,
beispielsweise das Deckelelement 22, fällt. Das mindestens eine Massenteil 42 fungiert
somit als ein Aktuationselement zum Brechen der mindestens einen Sollbruchstelle 20.
Das Aufheben der Rückhaltekraft kann insbesondere mittels einer Zentrifugalkraft und/oder
einer Druckkraft bei einem Betrieb einer Zentrifuge und/oder einer Druckvariiervorrichtung
erfolgen. Somit kann auch der Zeitpunkt zum Aufheben der Rückhaltekraft, welcher ein
Beschleunigen des Massenteils 42 entlang einer in Richtung der Aktuationskraft Fa
ausgerichteten Bewegungsbahn 44 auslöst, vorteilhaft eingestellt werden.
[0035] Bei der in Fig. 3 schematisch wiedergegebenen Ausführungsform kann die mindestens
eine Sollbruchstelle 20 so ausgelegt sein, dass sie selbst bei einer zentrifugalen
Beschleunigung von etwa 10000g, bzw. bei einer entsprechenden Druckkraft, und trotz
der Masse des in der mindestens einen Gefäßstruktur 14 eingefüllte Materials 16 nicht
bricht und stabil ist. Durch ein Aufheben der Rückhaltekraft der Haltevorrichtung
40 kann das Massenteil 42 freigegeben werden und mittels der Aktuationskraft Fa so
beschleunigt werden, dass es bei einem Aufschlagen auf oder an der Sollbruchstelle
20 diese zum Brechen bringt. Als Rückhalteeinrichtung 40 kann beispielsweise ein Magnet,
insbesondere ein Permanetmagnet, eingesetzt werden, welcher das zumindest teilweise
aus einem magnetisch anziehbaren Material ausgebildete Massenteil 42 entzieht. Ebenso
kann die Halteeinrichtung 40 eine mechanisch vorgespannte Halteeinrichtung 40 sein,
in welche das Massenteil 42 so eingesetzt ist, dass es sich ab einer Kraft gleich
der Rückhaltekraft aus der mechanisch vorgespannten Halteeinrichtung 40 löst. Es wird
auch darauf hingewiesen, dass die Halteeinrichtung 40 ein aktiv steuerbarer Aktor
sein kann, welcher beispielsweise mittels eines aktiv ansteuerbaren Magneten oder
einer Spule ausbildbar ist. Die vorteilhafte Lage der mindestens einen Halteeinrichtung
40 kann durch ein Anbringen von dieser an einem Deckelement 46/Deckel gewährleistet
werden. Die hier beschriebenen Beispiele zum Ausbilden und Anordnen der Halteeinrichtung
40 und des Massenteils 42 sind jedoch lediglich beispielhaft zu interpretieren.
[0036] Fig. 4 zeigt eine schematische Teildarstellung einer dritten Ausführungsform des
Reagenzgefäß-Einsetzteils.
[0037] Das in Fig. 4 teilweise schematisch wiedergegebene Reagenzgefäß-Einsetzteil 30 umfasst
mindestens das erste Revolverbauteil 10a mit der mindestens einen Sollbruchstelle
20 und das zweite Revolverbauteil 10b. Das erste Revolverbauteil 10a und das zweite
Revolverbauteil 10b sind mittels einer elastischen Abstandshalterkomponente 48 so
zueinander angeordnet, dass das erste Revolverbauteil 10a und das zweite Revolverbauteil
10b mittels einer Aktuationskraft Fa, wie beispielsweise einer bei einem Betrieb einer
Zentrifuge, in deren Rotoreinrichtung das Reagenzgefäß mit dem darin eingesetzten
Reagenzgefäß-Einsetzteil 30 angeordnet ist, bewirkbaren Zentrifugalkraft und/oder
mittels einer bei einem Betrieb einer Druckvariiervorrichtung, in welcher das Reagenzgefäß
mit dem darin eingesetzten Reagenzgefäß-Einsetzteil 30 angeordnet ist, bewirkbaren
Druckkraft, so miteinander in einen Kontakt bringbar sind, dass über den Kontakt eine
Brechkraft auf die mindestens eine Sollbruchstelle 20 übertragbar ist. Als die elastische
Abstandshalterkomponente 48 kann das Reagenzgefäß-Einsetzteil 30 beispielsweise eine
Kugelschreibermechanik und/oder der oben ausgeführten entsprechenden Komponenten,
umfassen.
[0038] Mittels einer Vorgabe der Aktuationskraft Fa, ab welcher die Rückhaltekraft der elastischen
Abstandshalterkomponente 48 so aufgehoben ist, dass der Kontakt zum Brechen der Sollbruchstelle
20 vorliegt, kann auch der Zeitpunkt des Brechens der mindestens einen Sollbruchstelle
20 eingestellt werden. Somit gewährleistet auch die hier beschriebene Ausführungsform
die oben genannten Vorteile.
[0039] Es wird insbesondere darauf hingewiesen, dass bei der Ausführungsform der Fig. 4
ein Brechen der mindestens einen Sollbruchstelle 20 erst erfolgt, wenn der Kontakt
zwischen den beiden Revolverbauteilen 10a und 10b vorliegt. Somit ist verlässlich
gewährleistbar, dass die aus der mindestens einen Gefäßstruktur 14 des ersten Revolverbauteils
10a austretende Flüssigkeit mittels des zweiten Revolverbauteils 10b verlässlich auffangbar
ist.
[0040] Bei der Ausführungsform der Fig. 4 ist an jeweils einem von einer Sollbruchstelle
20 teilweise umrahmten Bodenbereich, wie beispielsweise dem Deckelelement 22, eine
Hervorhebung 50 ausgebildet. Die Hervorhebung 50 erstreckt sich vorzugsweise entlang
der Richtung der Aktuationskraft Fa, beispielsweise radial nach außen und/oder in
Richtung zu dem zweiten Revolverbauteil 10b. Die Hervorhebung 50 kann beispielsweise
als Erhöhung, als Steg und/oder als Stift ausgebildet sein. Eine Verringerung des
(lateralen) Abstands zwischen den beiden Revolverbauteilen 10a und 10b mittels der
Aktuationskraft Fa führt zu einem Kontakt zwischen der Hervorhebung 50 und dem zweiten
Revolverbauteil 10b. Die Hervorhebung 50 kann das zweite Revolverbauteil 10b beispielsweise
ab einer Zentrifugalbeschleunigung von 20g kontaktieren. Eine weitere Zunahme der
Aktuationskraft Fa, beispielsweise aufgrund einer Steigerung der zentrifugalen Beschleunigung,
kann zu einem Brechen der jeweiligen Sollbruchstelle 20 führen. Insbesondere kann
das Deckelelement 22 nach dem Brechen der zugeordneten Sollbruchstelle 20 aufgrund
des Kontakts zwischen der Hervorhebung 50 und dem zweiten Revolverbauteil 10b in die
zugeordnete Gefäßstruktur 14 hineingedrückt werden. Auf diese Weise ist das in die
zugeordnete Gefäßstruktur 14 eingefüllte Material 16 schnell freigebbar.
[0041] Bevorzugter Weise kontaktiert die Hervorhebung 50 das zweite Revolverbauteil 10b
an einer Kontaktfläche 52, welche innerhalb der weiteren Gefäßstruktur 38 des zweiten
Revolverbauteils 10b liegt. Beispielsweise kann die Kontaktfläche 52 auf einer in
der weiteren Gefäßstruktur 38 ausgebildeten Stufe 54 oder einer entsprechenden Auflagestruktur/Hervorhebung
liegen. Anstelle der Stufe 54 kann z.B. auch ein Steg oder ein Stift in der weiteren
Gefäßstruktur 38 ausgebildet sein. Auf diese Weise ist gewährleistbar, dass das Brechen
der zugeordneten Sollbruchstelle 20 erst erfolgt, wenn die auf diese Weise freigelegte
Austrittsöffnung vorteilhaft zu der weiteren Gefäßstruktur 38 positioniert ist.
[0042] Fig. 5 zeigt eine schematische Teildarstellung einer vierten Ausführungsform des
Reagenzgefäß-Einsetzteils.
[0043] Bei dem in Fig. 5 teilweise dargestellten Reagenzgefäß-Einsetzteil 30 ist die Hervorhebung
50 an einer Befestigungsfläche 56 des zweiten Revolverbauteils 10b befestigt. Vorzugsweise
liegt die Befestigungsfläche 56 innerhalb einer weiteren Gefäßstruktur 38 des zweiten
Revolverbauteils 10b, beispielsweise auf einer Stufe 54 oder auf einer entsprechenden
Auflagestruktur/Hervorhebung. (Unter der Auflagestruktur kann auch ein Steg oder ein
Stift verstanden werden.) Somit ist auch in diesem Fall gewährleistet, dass das erwünschte
Brechen der zugeordneten Sollbruchstelle 20 und/oder Einwärtsbiegen des kontaktierten
Deckelelements 22 erst bei einer vorteilhaften Lage der Gefäßstrukturen 14 und 38
zueinander erfolgt.
[0044] Fig. 6 zeigt eine schematische Teildarstellung einer fünften Ausführungsform des
Reagenzgefäß-Einsetzteils.
[0045] Bei dem in Fig. 6 teilweise schematisch wieder gegebenen Reagenzgefäß-Einsetzteil
30 ist die Geometrie einer zu dem zweiten Revolverbauteil 10b ausgerichteten Kontaktseite
58 des ersten Revolverbauteils 10a so ausgebildet, dass die Kontaktseite 58 in die
mindestens eine weitere Gefäßstruktur 38 des zweiten Revolverbauteils 10b eintauchen
kann. Außerdem ist die an dem ersten Revolverbauteil 10a befestigte Hervorhebung 50
so kurz ausgebildet, dass das Brechen der zugeordneten Sollbruchstelle 20 erst nach
einem Teileintauchen des ersten Revolverbauteils 10a in das zweite Revolverbauteil
10b erfolgt. Somit kann das in die mindestens eine Gefäßstruktur 14 eingefüllte Material
16 Leckage-frei aus der mindestens einen Gefäßstruktur 14 des ersten Revolverbauteils
10a in mindestens eine weitere Gefäßstruktur 38 des zweiten Revolverbauteils 10b transferiert
werden. Es wird darauf hingewiesen, dass diese Leckage-frei Transferierung auch dann
gewährleistet ist, wenn die Aktuationskraft Fa geneigt zu der Drehachse 11 und/oder
einer Längsachse des Reagenzgefäß-Einsetzteils ausgerichtet ist. Dies ist beispielsweise
bei einer Prozessierung im Festwinkelrotor der Fall.
[0046] Das vorteilhafte Stecker-Steckdosen-Prinzip der Ausführungsform der Fig. 6 ist ausbildbar,
indem die Oberflächen der Revolverbauteile 10a und 10b nicht nur planar und parallel
zu einander ausgelegt, sondern mit Erhöhungen und Vertiefungen ausgestattet werden,
welche zum Teil versetzt, komplementär und/oder überlappend zueinander angeordnet
sind.
[0047] Fig. 7a bis 7d zeigen schematische Teildarstellungen einer sechsten Ausführungsform
des Reagenzgefäß-Einsetzteils.
[0048] Die in Fig. 7a bis 7d schematisch teilweise wiedergegebene Ausführungsform hat als
Ergänzung zu der vorhergehenden Ausführungsform ein zweites Revolverbauteil 10b, dessen
mindestens zwei weitere Gefäßstrukturen 38-1 und 38-2 jeweils ein aus einer Bodenfläche
62 der weiteren Gefäßstruktur 38 hervorragendes Stegelement 60-1 und 60-2 aufweisen.
Ein erstes Stegelement 60-1 einer ersten Gefäßstruktur 38-1 des zweiten Revolverbauteils
10b ist in einem radial von der Drehachse 11 weg gerichteten ersten Abstand a1 zu
einer Seiteninnenwand 64-1 der ersten Gefäßstruktur 38-1 angeordnet, welcher von einem
radial von der Drehachse 11 weg gerichteten zweiten Abstand a2 abweicht, in welchem
ein zweites Stegelement 60-2 einer zweiten Gefäßstruktur 38-2 des zweiten Revolverbauteils
10b zu einer Seiteninnenwand 64-2 der zweiten Gefäßstruktur 38-2 angeordnet ist. Unter
den Seiteninnenwänden 64-1 und 64-2 können Seitenwandflächen an einer von der Bodenfläche
62 abstehenden Außenwand verstanden werden, wobei die Außenwand insbesondere (nahezu)
parallel zu der Drehachse 11 ausgerichtet sein kann. (Sofern das zweite Revolverbauteil
10b noch mindestens eine dritte Gefäßstruktur umfasst, kann deren Stegelement in einem
radial von der Drehachse 11 weg gerichteten dritten Abstand zu einer Seiteninnenwand
der dritten Gefäßstruktur angeordnet sein, welcher ungleich der Abstände a1 und a2
ist. Die Anzahl der verschiedenen Abstände kann somit gleich der Anzahl der Gefäßstrukturen
des zweiten Revolverbauteils 10b sein.)
[0049] Vorzugsweise ist jeder der mindestens zwei Gefäßstrukturen 38-1 und 38-2 des zweiten
Revolverbauteils 10b jeweils eine Gefäßstruktur 14-1 und 14-2 des ersten Revolverbauteils
10a zugeordnet. Die jeweilige Gefäßstruktur 14-1 und 14-2 des ersten Revolverbauteils
10a weist eine Hervorhebung 50-1 und 50-2 auf, welche in einem radial von der Drehachse
11 weg gerichteten Abstand a1 oder a2 zu einem zu der Kontaktseite 58 benachbarten
Rand 66 einer Seitenaußenwand 68 des ersten Revolverbauteils 10a an der Kontaktseite
58 angeordnet ist. Eine erste Hervorhebung 50-1 einer ersten Gefäßstruktur 14-1 des
ersten Revolverbauteils 10a, welche der ersten Gefäßstruktur 38-1 des zweiten Revolverbauteils
10b zugeordnet ist, ist somit in dem radial von der Drehachse 11 weg gerichteten ersten
Abstand a1 zu dem Rand 66 der Seitenaußenwand 68 des ersten Revolverbauteils 10a an
der Kontaktseite 58 angeordnet. Entsprechend ist eine zweite Hervorhebung 50-2 einer
zweiten Gefäßstruktur 14-2 des ersten Revolverbauteils 10a, welche der zweiten Gefäßstruktur
38-1 des zweiten Revolverbauteils 10b zugeordnet ist, in dem radial von der Drehachse
11 weg gerichteten zweiten Abstand a2 zu dem Rand 66 der Seitenaußenwand 68 des ersten
Revolverbauteils 10a an der Kontaktseite 58 angeordnet. Auf diese Weise ist eine Schaltlogik
realisierbar, mittels welcher ein in die erste Gefäßstruktur 14-1 des ersten Revolverbauteils
10a eingefülltes erstes Material 16-1 und ein in die zweite Gefäßstruktur 14-2 des
ersten Revolverbauteils 10a eingefülltes unterschiedliches zweites Material 16-2 selektiv/zielgerichtet
in bestimmte Gefäßstrukturen 38-1 und 38-2 des zweiten Revolverbauteils 10b transferierbar
sind.
[0050] Fig. 7a zeigt eine Drehstellung der beiden Revolverbauteile 10a und 10b zueinander,
in welcher die Gefäßstrukturen 14-1 und 14-2 des ersten Revolverbauteils 10a um einen
Drehwinkel α ungleich Null gegenüber den ihnen zugeordneten Gefäßstrukturen 38-1 und
38-2 des zweiten Revolverbauteils 10b verdreht sind. (Der Drehwinkel α ungleich Null
ist in Fig. 7b der besseren Übersichtlichkeit wegen als Abstand dargestellt.) Wird
die Rückhaltekraft der elastischen Abstandshalterkomponente bei diesem Drehwinkel
ungleich Null von der Aktuationskraft Fa aufgehoben, so taucht das erste Revolverbauteil
10a zwar teilweise in das zweite Revolverbauteil 10b ein, jedoch wird jede der Gefäßstrukturen
14-1 und 14-2 des ersten Revolverbauteils 10a in eine ihr nicht zugeordnete Gefäßstruktur
38-1 und 38-2 des zweiten Revolverbauteils 10b eingetaucht (siehe Fig. 7b). Die erste
Gefäßstruktur 14-1 des ersten Revolverbauteils 10a taucht beispielsweise in die zweite
Gefäßstruktur 38-1 des zweiten Revolverbauteils 10b ein. Aufgrund der unterschiedlichen
Abstände a1 und a2 trifft die erste Hervorhebung 50-1 der ersten Gefäßstruktur 14-1
des ersten Revolverbauteils 10a entlang ihres Eintauchwegs 69-1 jedoch nicht auf die
zweite Auflagestruktur 60-2 der zweiten Gefäßstruktur 38-2 des zweiten Revolverbauteils
10b. (Entsprechend kontaktiert auch die zweite Hervorhebung 50-2 der zweiten Gefäßstruktur
14-2 des ersten Revolverbauteils 10a entlang ihres Eintauchwegs 69-2 nicht die erste
Auflagestruktur 60-1 der ersten Gefäßstruktur 38-1 des zweiten Revolverbauteils 10b.)
Die Differenz zwischen den Abständen a1 und a2 ist somit ausreichend groß gewählt,
um einen Kontakt zwischen der ersten Hervorhebung 50-1 der ersten Gefäßstruktur 14-1
des ersten Revolverbauteils 10a und der zweiten Auflagestruktur 60-2 der zweiten Gefäßstruktur
38-1 des zweiten Revolverbauteils 10b trotz des Eintauchens der ersten Gefäßstruktur
14-1 des ersten Revolverbauteils 10a in die zweite Gefäßstruktur 38-1 des zweiten
Revolverbauteils 10b zu verhindern. Außerdem weist das erste Revolverbauteil 10a an
der Seitenaußenwand 68 eine Durchmessererweiterung auf, welche beispielsweise als
Außenstufe 70 ausgebildet ist. Der von den Seiteninnenwänden 64-1 und 64-2 des zweiten
Revolverbauteils 10b aufgespannte Raum weist senkrecht zu der Drehachse eine maximale
Ausdehnung auf, welche kleiner als der maximale Durchmesser der Seitenaußenwand 68
des ersten Revolverbauteils 10a ist. Somit ist zwischen den beiden Revolverbauteilen
eine Haltestruktur ausgebildet, welche selbst bei einem weiteren gegeneinander drücken
der beiden Revolverbaueile 10a und 10b ein tieferes Eintauchen des ersten Revolverbauteils
10a in das zweite Revolverteil 10b verhindert.
[0051] Das zweite Revolverbauteil 10b übt somit trotz des Eintauchens der ersten Gefäßstruktur
14-1 des ersten Revolverbauteils 10a in die zweite Gefäßstruktur 38-2 des zweiten
Revolverbauteils 10b keine Kraft auf die Sollbruchstellen 20 des ersten Revolverbauteils
10a aus. Die beiden Revolverbaueile 10a und 10b werden anschließend mittels einer
Kraft Fk einer (nicht skizzierten) Kugelschreibermechanik wieder auseinander gezogen.
Eine anschließende Rotation 72 des ersten Revolverbauteils 10a relativ zu dem zweiten
Revolverbauteil 10b bringt die beiden Revolverbauteile 10a und 10b in eine Lage zueinander,
in welcher die Gefäßstrukturen 14-1 und 14-2 des ersten Revolverbauteils 10a zu den
ihnen zugeordneten Gefäßstrukturen 38-1 und 38-2 des zweiten Revolverbauteils 10b
ausgerichtet sind (siehe Fig. 7c). Ein erneutes Anziehen der beiden Revolverbauteile
10a und 10b (z.B. mittels der Aktuationskraft Fa) führt somit zu einem Eintauchen
der ersten Gefäßstruktur 14-1 des ersten Revolverbauteils 10a in die erste Gefäßstruktur
38-1 des zweiten Revolverbauteils 10b und zu einem Eintauchen der zweiten Gefäßstruktur
14-2 des ersten Revolverbauteils 10a in die zweite Gefäßstruktur 38-2 des zweiten
Revolverbauteils 10b. Dabei kontaktieren die Hervorhebungen 50-1 und 50-2 jeweils
die ihnen zugeordneten Auflagestrukturen 60-1 und 60-2, so dass die Sollbruchstellen
20 gebrochen und Materialaustrittsöffnungen in den Gefäßstrukturen 14-1 und 14-2 des
ersten Revolverbauteils 10a geöffnet werden. Die verschiedenen Materialien 16-1 und
16-2 können somit zielgerichtet in die ihnen zugewiesenen Gefäßstrukturen 38-1 und
38-2 des zweiten Revolverbauteils 10b eingefüllt werden.
[0052] In einer vorteilhaften Weiterbildung kann eine Gefäßstruktur 38-1 und 38-2 des zweiten
Revolverbauteils 10b auch mehrere Auflagestrukturen 60-1 und 60-2 an verschiedenen
Positionen aufweisen. Auf diese Weise kann die Gefäßstruktur 38-1 und 38-2 des zweiten
Revolverbauteils 10b mit mehreren Gefäßstrukturen 14-1 und 14-2 des ersten Revolverbauteils
10a gekoppelt werden. Die weitere Gefäßstruktur 38-1 und 38-2 des zweiten Revolverbauteils
10b kann somit als Misch-und/oder Inkubationskammer vorteilhaft eingesetzt werden.
Außerdem kann auch eine Gefäßstruktur 14-1 und 14-2 des ersten Revolverbauteils 10a
mehrere Hervorhebungen 50-1 und 50-2 an verschiedenen Positionen aufweisen.
[0053] Die in den oberen Absätzen beschriebenen Ausführungsformen können auch verschieden
untereinander kombiniert werden.
[0054] Außerdem gelten die in den oberen Absätzen gemachten Ausführungen zu einem Reagenzgefäß-Einsetzteil
gemäß der erfindungsgemäßen Technologie auch für ein Reagenzgefäß für eine Zentrifuge
und/oder eine Druckvariiervorrichtung, welches entsprechend den erläuterten Reagenzgefäß-Einsetzteilen
ausgebildet ist. Das vorteilhafte Reagenzgefäß weist eine Außenwand auf, welche so
ausgebildet ist, dass das Reagenzgefäß in einer Zentrifuge und/oder in einer Druckvariiervorrichtung
einsetzbar ist. Insbesondere ist das Reagenzgefäß so ausgebildet, dass ein verlässlicher
Halt des Reagenzgefäßes in der betriebenen Zentrifuge und/oder in der betriebenen
Druckvariiervorrichtung gewährleistet ist. Unter einem Reagenzgefäß für eine Zentrifuge
und/oder eine Druckvariiervorrichtung kann somit ein Reagenzgefäß verstanden werden,
welches sich aufgrund seiner (äußeren) Form gut für einen Betrieb der Zentrifuge mit
einer vergleichsweise großen Drehzahl und/oder für ein Anlegen eines stark von dem
Atmosphärendruck abweichenden Über- und/oder Unterdrucks mittels der Druckvariiervorrichtung
eignet. Das vorteilhafte Reagenzgefäß kann Gefäßstrukturen, wie beispielsweise Kanäle,
Reaktionskammern, Speicherkammern und/oder aktive Komponenten, wie z.B. Ventile und/oder
Pumpen aufweisen. Außerdem kann das Reaktionsgefäß Aktuations-, Detektions- und Steuereinheiten
umfassen. In dem Reagenzgefäß können somit chemische Reaktionen und/oder biochemische/molekularbiologische
Prozesse voll automatisiert ablaufen.
[0055] Das vorteilhafte Reagenzgefäß hat mindestens ein in dem Reagenzgefäß angeordnetes
Revolverbauteil mit mindestens einer Sollbruchstelle. Außerdem kann das Reagenzgefäß
zusätzlich zu einem ersten Revolverbauteil mit der mindestens einen Sollbruchstelle
noch mindestens ein zweites Revolverbauteil umfassen, wobei das erste Revolverbauteil
und das zweite Revolverbauteil mittels einer elastischen Abstandshalterkomponente
so zueinander angeordnet sind, dass das erste Revolverbauteil und das zweite Revolverbauteil
mittels einer bei einem Betrieb einer Zentrifuge, in deren Rotoreinrichtung das Reagenzgefäß
angeordnet ist, bewirkbaren Zentrifugalkraft und/oder mittels einer bei einem Betrieb
einer Druckvariiervorrichtung, in welcher das Reagenzgefäß angeordnet ist, bewirkbaren
Druckkraft so miteinander in einen Kontakt bringbar sind, dass über den Kontakt eine
Brechkraft auf die mindestens eine Sollbruchstelle übertragbar ist. Beispielsweise
kann das Reagenzgefäß eine Kugelschreibermechanik als die elastische Abstandshalterkomponente
umfassen. Die weiteren oben beschriebenen Ausführungsformen sind auch auf das vorteilhafte
Reagenzgefäß anwendbar.
[0056] Die in den oben Absätzen aufgezählten Vorteile sind auch bei einem Ausführen des
Verfahrens zum Zentrifugieren eines Materials und des Verfahrens zum Druckbehandeln
eines Materials gewährleistet.
1. Revolverbauteil (10, 10a) für ein Reagenzgefäß,
wobei an dem Revolverbauteil (10, 10a) mindestens eine Gefäßstruktur (14, 14-1, 14-2)
ausgebildet ist, in welche mindestens ein flüssiges und/oder pulverisiertes Material
(16, 16-1, 16-2) einfüllbar ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
das Revolverbauteil (10, 10a) an mindestens einem Gefäßboden (18) der mindestens einen
Gefäßstruktur (14, 14-1, 14-2) mindestens eine Sollbruchstelle (20) aufweist.
2. Revolverbauteil (10, 10a) nach Anspruch 1, wobei das Revolverbauteil (10, 10a) mittels
eines Gussverfahrens oder eines Spritzgussverfahrens einstückig hergestellt ist.
3. Revolverbauteil (10, 10a) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mindestens eine Sollbruchstelle
(20) mindestens ein Deckelelement (22) teilweise so umrahmt, dass das jeweilige Deckelelement
(22) nach einem Brechen der zugeordneten Sollbruchstelle (20) um eine Sollbiegestelle
(24) aus einer Ebene der zugeordneten Sollbruchstelle (20) herausbiegbar ist.
4. Revolverbauteil (10, 10a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Revolverbauteil
(10, 10a) eine Revolveraußenwand (12) aufweist, welche so ausgebildet ist, dass das
Revolverbauteil (10, 10a) in einem Reagenzgefäß für eine Zentrifuge und/oder für eine
Druckvariiervorrichtung einsetzbar ist.
5. Revolverbauteil (10, 10a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Revolverbauteil
(10, 10a) in einem Einsetzteilgehäuse (32) eines Reagenzgefäß-Einsetzteils (30) einsetzbar
ist, welches so ausgebildet ist, dass das Reagenzgefäß-Einsetzteil (30) in einem Reagenzgefäß
für eine Zentrifuge und/oder für eine Druckvariiervorrichtung einsetzbar ist.
6. Revolverbauteil (10, 10a) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die mindestens eine Sollbruchstelle
(20) derart ausgebildet ist, dass die mindestens eine Sollbruchstelle (20) mittels
einer bei einem Betrieb der Zentrifuge, in deren Rotoreinrichtung das Reagenzgefäß
mit dem darin eingesetzten Revolverbauteil (10, 10a) angeordnet ist, bewirkbaren Zentrifugalkraft
und/oder mittels einer bei einem Betrieb der Druckvariiervorrichtung, in welcher das
Reagenzgefäß mit dem darin eingesetzten Revolverbauteil (10, 10a) angeordnet ist,
bewirkbaren Druckkraft brechbar ist.
7. Revolverbauteil (10, 10a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Revolverbauteil
(10, 10a) an und/oder in der mindestens einen Gefäßstruktur (14, 14-1, 14-2) mindestens
eine Halteeinrichtung (40) aufweist, mittels welcher mindestens ein Massenteil (42)
mit einer Rückhaltekraft an und/oder in der mindestens einen Halteeinrichtung (40)
haltbar ist, und wobei die mindestens eine Halteeinrichtung (40) so zu der mindestens
einen Sollbruchstelle (20) angeordnet ist, dass nach einem Aufheben der Rückhaltekraft
das mindestens eine freigesetzte Massenteil (42) auf die mindestens eine Sollbruchstelle
(20) und/oder auf mindestens eine von der mindestens einen Sollbruchstelle (20) zumindest
teilweise umrahmte Bodenfläche (22) fällt.
8. Reagenzgefäß-Einsetzteil (30) mit:
einem Einsetzteilgehäuse (32), welches so ausgebildet ist, dass das Reagenzgefäß-Einsetzteil
(30) in einem Reagenzgefäß für eine Zentrifuge und/oder für eine Druckvariiervorrichtung
einsetzbar ist; und
mindestens einem in dem Einsetzteilgehäuse (32) angeordneten Revolverbauteil (10,
10a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
9. Reagenzgefäß-Einsetzteil (30) nach Anspruch 8, wobei das Reagenzgefäß-Einsetzteil
(30) zusätzlich zu einem ersten Revolverbauteil (10a) mit der mindestens einen Sollbruchstelle
(20) noch mindestens ein zweites Revolverbauteil (10b) umfasst, und wobei das erste
Revolverbauteil (10a) und das zweite Revolverbauteil (10b) mittels einer elastischen
Abstandshalterkomponente (36, 48) so zueinander angeordnet sind, dass das erste Revolverbauteil
(10a) und das zweite Revolverbauteil (10b) mittels einer bei einem Betrieb der Zentrifuge,
in deren Rotoreinrichtung das Reagenzgefäß mit dem darin eingesetzten Reagenzgefäß-Einsetzteil
(30) angeordnet ist, bewirkbaren Zentrifugalkraft und/oder mittels einer bei einem
Betrieb der Druckvariiervorrichtung, in welcher das Reagenzgefäß mit dem darin eingesetzten
Reagenzgefäß-Einsetzteil (30) angeordnet ist, bewirkbaren Druckkraft so miteinander
in einen Kontakt bringbar sind, dass über den Kontakt eine Brechkraft auf die mindestens
eine Sollbruchstelle (20) übertragbar ist.
10. Reagenzgefäß-Einsetzteil (30) nach Anspruch 9, wobei das Reagenzgefäß-Einsetzteil
(30) eine Kugelschreibermechanik (36) als die elastische Abstandshalterkomponente
(36) umfasst.
11. Reagenzgefäß für eine Zentrifuge und/oder für eine Druckvariiervorrichtung mit:
mindestens einem in dem Reagenzgefäß angeordneten Revolverbauteil (10, 10a) nach einem
der Ansprüche 1 bis 7.
12. Reagenzgefäß nach Anspruch 11, wobei das Reagenzgefäß zusätzlich zu einem ersten Revolverbauteil
(10a) mit der mindestens einen Sollbruchstelle (20) noch mindestens ein zweites Revolverbauteil
(10b) umfasst, und wobei das erste Revolverbauteil (10a) und das zweite Revolverbauteil
(10b) mittels einer elastischen Abstandshalterkomponente (36, 48) so zueinander angeordnet
sind, dass das erste Revolverbauteil (10a) und das zweite Revolverbauteil (10b) mittels
einer bei einem Betrieb der Zentrifuge, in deren Rotoreinrichtung das Reagenzgefäß
angeordnet ist, bewirkbaren Zentrifugalkraft und/oder mittels einer bei einem Betrieb
der Druckvariiervorrichtung, in welcher das Reagenzgefäß angeordnet ist, bewirkbaren
Druckkraft so miteinander in einen Kontakt bringbar sind, dass über den Kontakt eine
Brechkraft auf die mindestens eine Sollbruchstelle (20) übertragbar ist.
13. Reagenzgefäß nach Anspruch 12, wobei das Reagenzgefäß eine Kugelschreibermechanik
(36) als die elastische Abstandshalterkomponente (36) umfasst.
14. Verfahren zum Zentrifugieren eines Materials (16, 16-1, 16-2) mit den Schritten:
Einfüllen des zu zentrifugierenden Materials (16, 16-1, 16-2) in ein Reagenzgefäß
mit einem darin eingesetzten Reagenzgefäß-Einsetzteil (30) nach einem der Ansprüche
8 bis 10 und/oder in ein Reagenzgefäß nach einem der Ansprüche 11 bis 13; und
Zumindest Betreiben der Zentrifuge mit einer Drehgeschwindigkeit, welche eine Zentrifugalkraft
zum Brechen der mindestens einen Sollbruchstelle (20) bewirkt.
15. Verfahren zum Druckbehandeln eines Materials (16, 16-1, 16-2) mit den Schritten:
Einfüllen des zu behandelnden Materials (16, 16-1, 16-2) in ein Reagenzgefäß mit einem
darin eingesetzten Reagenzgefäß-Einsetzteil (30) nach einem der Ansprüche 8 bis 10
und/oder in ein Reagenzgefäß nach einem der Ansprüche 11 bis 13; und
Zumindest einmaliges Anlegen eines Unter- oder Überdrucks, welcher eine Druckkraft
zum Brechen der mindestens einen Sollbruchstelle (20) bewirkt.