In der chemischen und pharmazeutischen Industrie werden zu- nehmend miniaturisierte Komponenten zu Forschungs-und Pro- duktionszwecken verwendet. Mit der Entwicklung und dem Ein- satz von Mikrokomponenten können Reaktionen und Analysen mit geringen Mengen an Substanzen schnell und effektiv durchgeführt werden. Dies ist insbesondere dann von Vor- teil, wenn zu Forschungszwecken eine große Anzahl von Reak- tionen oder Analysen mit unterschiedlichen Substanzen oder zu unterschiedlichen Bedingungen durchgeführt werden. Die Verwendung von Mikroreaktoren ermöglicht auch eine kontrol- lierte Reaktionsführung oder Probenanalyse, bei der Parame- ter wie beispielsweise der Druck oder die Temperatur in we- sentlich größeren Bereichen vorgegeben werden können.

Es sind plattenförmige Mikrokomponenten wie beispielsweise Mikromischer oder Mikropumpen bekannt, die zur Durchführung von Reaktionen oder Analysen mit geringsten Massenströmen verwendet werden. Derartige Mikrokomponenten weisen übli- cherweise mehrere Öffnungen für die Zuführung und Abführung der beteiligten Substanzen auf. Elektrische Heizelemente oder andere Stromverbraucher in und auf der Mikrokomponente können über elektrische Leitungsanschlüsse mit Energie ver- sorgt und betrieben werden.

Vor der Durchführung einer Reaktion oder Analyse müssen die für die Reaktion verwendeten Mikrokomponenten jeweils mit allen zugeordneten Leitungsanschlüssen verbunden werden.

Das Herstellen einer dichten Verbindung mit flüssigkeits- durchströmten Leitungsanschlüssen ist jedoch umständlich und zeitraubend, insbesondere wegen der geringen Abmessun- gen und dadurch bedingten schwierigen Handhabung der betei- ligten Leitungsanschlüsse und Mikrokomponenten.

Es ist ein Mikrokomponenten-Anschlusssystem (DE 198 54 096 A1) bekannt, bei dem eine plattenförmige Mikrokomponente in eine auf einem Anschlussträger befestigte Trägerschiene eingesteckt wird. In mindestens einer Seitenwand des Ein- steckschlitzes der Trägerschiene sind Leitungsanschlüsse vorgesehen, die mit zugeordneten Anschlüssen an einer Au- ßenseite der plattenförmigen Mikrokomponente verbindbar sind. Auch wenn die Handhabung der Mikrokomponenten und der zugeordneten Leitungsanschlüsse durch Verwendung eines der- artigen Mikrokomponenten-Anschlusssystems wesentlich er- leichtert wird, so muss dennoch jede einzelne Zuführungs- oder Abführungsleitung für die an der Reaktion beteiligten Substanzen einzeln mit der Trägerschiene und der darin ein- gesteckten Mikrokomponente verbunden werden. Hierfür ist insbesondere bei häufigem Wechsel der Mikrokomponenten ein hoher Zeitaufwand erforderlich.

Jede nachlässige, nicht vollständig abdichtende manuelle Verbindung eines Leitungsanschlusses mit der in der Träger- schiene eingesteckten Mikrokomponente führt dazu, dass wäh- rend der Reaktion beteiligte Substanzen austreten können, was jedoch kaum entdeckt werden kann, solange die aus der

Mikrokomponente austretende Flüssigkeit nicht auch sichtbar aus dem Einsteckschlitz der Trägerschiene austritt.

In der Offenlegungsschrift WO 00/77511 AI wird eine minia- turisierte Analyseeinheit zur Probenvorbereitung beschrie- ben. Die im Wesentlichen plattenförmige Durchflusseinheit mit einem mikrostrukturierten Kanalsystem weist elektrische und fluidische Anschlüsse auf, so dass komplexe Analysen oder Auftrennungen einer eingeleiteten Probe innerhalb der miniaturisierten Analyseeinheit durchgeführt werden können.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel ist insbesondere für eine isotachophoretische Auftrennung einer Probe geeignet.

In der Offenlegungsschrift wird auch ein Mikrokomponenten- Anschlusssystem der eingangs genannten Gattung beschrieben, welche für die reversible Aufnahme einer miniaturisierten Analyseeinheit, der Mikrokomponente, vorgesehen ist. Das Mikrokomponenten-Anschlusssystem besteht aus einer die Durchflusseinheit haltenden Arretiervorrichtung und einer oberhalb davon angeordneten Halterung, welche Anschlussele- mente für elektrische und fluidische Verbindungsleitungen aufweist. Um eine Analyse durchzuführen, muss zuerst die vorgesehene Analyseeinheit in die Arretiervorrichtung ein- gebracht werden und anschließend die Arretiervorrichtung mit der darüber angeordneten Halterung verbunden werden.

Eine zuverlässig dichte Verbindung eines Fluidikanschlusses mit der Mikrokomponente kann und muss erst nach dem Zusam-- menfügen der Arretiervorrichtung mit der Halterung mittels jeweils einer einem Fluidikanschluss zugeordneten Anpress- schraube erfolgen. Dies ist auch wegen der notwendigen Sorgfalt zeitaufwendig und arbeitsintensiv.

Aufgabe der Erfindung ist es demzufolge, ein Mikrokomponen- ten-Anschlusssystem so zu gestalten, dass eine Mikrokompo- nente schnell und zuverlässig mit den zugeordneten Lei- tungsanschlüssen verbindbar ist. Das Mikrokomponenten- Anschlusssystem soll möglichst einfach herstellbar sein und eine sichere Lagerung und Kontaktierung der Mikrokomponente ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Mikrokomponente und die Leitungsanschlüsse mittels einer Hubvorrichtung gegeneinander drückbar sind. Durch Betäti- gung der Hubvorrichtung wird die Mikrokomponente mit allen Leitungsanschlüssen gleichzeitig sicher und dicht verbun- den. Der Anpressdruck der Mikrokomponente an die Leitungs- anschlüsse kann durch eine daran angepasste Gestaltung der Hubvorrichtung vorgegeben werden. Die manuelle Verbindung der einzelnen Leitungsanschlüsse an die Mikrokomponente. entfällt, so dass eine Mikrokomponente sehr schnell und mit großer Zuverlässigkeit mit den zugeordneten Leitungsan- schlüssen verbunden werden kann.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Mikrokomponente mit- tels einer Hubvorrichtung an die Leitungsanschlüsse drück- bar ist. Die Mikrokomponente kann dabei auf der Hubvorrich- tung fixiert werden und durch Betätigung der Hubvorrichtung an die weitgehend unbeweglich angeordneten Leitungsan- schlüsse angedrückt werden. Dadurch wird erreicht, dass die einzelnen Leitungsanschlüsse dauerhaft angeordnet und mit zugeordneten Versorgungsgeräten verbunden sind. Eine für jede einzelne Verwendung erneut erforderliche aufwendig Kontaktierung der einzelnen Leitungsanschlüsse entfällt, wodurch insbesondere bei der erreichbaren Miniaturisierung der Mikrokomponenten und damit der Leitungsanschlüsse ein

erheblicher Arbeitsaufwand eingespart und die Gefahr der Beschädigung der einzelnen Teile verringert wird.

Gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vor- gesehen, dass die Leitungsanschlüsse mittels einer Hubvor- richtung an die Mikrokomponente drückbar sind. Bei dieser Ausführungsform wird die Mikrokomponente in einer unbeweg- lichen Haltevorrichtung positioniert. Mittels der Hubvor- richtung werden die Leitungsanschlüsse an die Mikrokompo- nente geführt und gedrückt. Die Positionierung der Mikro- komponente in der Haltevorrichtung ermöglicht beispielswei- se eine auch hinsichtlich des Raumbedarfs aufwendigere und dadurch präzisere Temperatursteuerung und Temperaturkon- trolle der Mikrokomponente durch die Haltevorrichtung, ver- glichen mit den Möglichkeiten einer Temperatursteuerung der an einer beweglichen Hubvorrichtung gelagerten Mikrokompo- nente.

Einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass das Mikrokomponenten- Anschlusssystem einen Anschlussblock mit durchgeführten Leitungsanschlüssen aufweist und die Mikrokomponente mit- tels der Hubvorrichtung in Richtung des Anschlussblocks drückbar ist. Der Anschlussblock schützt die durch ihn ge- führten Leitungsanschlüsse vor Beschädigungen wie bei- spielsweise einem Abknicken der Leitungsanschlüsse. Ein derartiger Anschlussblock bietet genug Raum zur Aufnahme elektrischer und fluidischer Anschlusseinrichtungen, mit denen die Mikrokomponente bei Betätigung der Hubvorrichtung verbunden wird. Die einzelnen Zu-oder Ableitungen können dabei dauerhaft mit den durchgeführten Leitungsanschlüssen des Anschlussblocks verbunden bleiben, lediglich die Mikro-

komponente kann in Abhängigkeit von der durchzuführenden Reaktion ausgetauscht werden.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die durchgeführten Lei- tungsanschlüsse dabei jeweils an der Unterseite des An- schlussblocks vorspringend angeordnet sind. Wird die Mikro- komponente bei Betätigung der Hubvorrichtung in Richtung des Anschlussblocks gedrückt, so bilden die einzelnen Lei- tungsanschlüsse jeweils Anschläge. Der Anpressdruck der Mi- krokomponente an diese Anschläge kann über den Betätigungs- mechanismus der Hubvorrichtung so angepasst werden, dass eine dauerhafte, dichte und zuverlässige Verbindung aller Leitungsanschlüsse mit der Mikrokomponente erreicht wird.

Es ist auch denkbar, dass der Anschlussblock einen stabi- len, ebenen großflächigen Anschlag darstellt, gegen den die Mikrokomponente sicher und fest flächig angedrückt werden kann. Die einzelnen Leitungsanschlüsse werden in diesem Fall derart ausgeführt, dass eine dichte und zuverlässige Verbindung der Leitungsanschlüsse mit der Mikrokomponente gewährleistet ist, sobald die Mikrokomponente flächig gegen den Anschlussblock gedrückt wird.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die in der Aufnah- mevorrichtung aufgenommene Mikrokomponente mittels eines an die Abmessungen der Mikrokomponente angepassten Rahmens po- sitionierbar ist. Eine dichte Verbindung der im Anschluss- block befindlichen Leitungsanschlüsse mit der daran ange- drückten Mikrokomponente kann mit einfachen Mitteln nur für eine bestimmte vorgegebene Position der Mikrokomponente re- lativ zu den Leitungsanschlüssen und damit dem Anschluss- block gewährleistet werden. Diese eindeutige Positionierung der Mikrokomponente wird mit einem an die Mikrokomponente

angepassten Rahmen erreicht. Gleichzeitig wird dadurch die Handhabung des Mikrokomponenten-Anschlusssystems wesentlich vereinfacht und auch bei häufigem Wechseln der Mikrokompo- nente eine sichere und dichte Verbindung mit den zugeordne- ten Leitungsanschlüssen ermöglicht.

Gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vor- gesehen, dass der Anschlussblock, der Rahmen und die Hub- vorrichtung einen einseitig offenen Schlitz bilden, in wel- chem die Mikrokomponente aufnehmbar ist. Für eine Aufnahme der Mikrokomponente in dem Mikrokomponenten-Anschlusssystem und die sichere Verbindung der Mikrokomponente mit den zu- geordneten Leitungsanschlüssen muss die Mikrokomponente nur vollständig in den einseitig offenen Schlitz eingeführt werden und anschließend die Hubvorrichtung betätigt werden.

Auf diese Weise wird die Handhabung des Mikrokomponenten- Anschlusssystems weiter vereinfacht und gleichzeitig die im Mikrokomponenten-Anschlusssystem aufgenommene Mikrokompo- nente weitestgehend vor äußerer Beanspruchung und mögli- cherweise Beschädigung geschützt.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass mittels einer Ko- dierung des Mikrokomponenten-Anschlusssystems die Ausrich- tung daran angepasster Mikrokomponenten bei der Aufnahme bestimmbar ist. Auf diese Weise kann eine eindeutige Orien- tierung der Mikrokomponente in dem Mikrokomponenten- Anschlusssystem vorgegeben werden und so sichergestellt werden, dass Öffnungen oder Kontaktflächen der Mikrokompo- nente während einer Reaktion oder Analyse mit den zugeord- neten Leitungsanschlüssen in Verbindung stehen.

Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Mikrokompo- nente eine Ausnehmung und der Rahmen des Mikrokomponenten-

Anschlusssystems einen an die Ausnehmung angepassten Vor- sprung aufweist. Dadurch wird mit einfachen Mitteln eine eindeutige Orientierung der Mikrokomponente im Mikrokompo- nenten-Anschlusssystem erzwungen. Eine fehlerhafte Verwen- dung während einer Reaktion oder Analyse ist ausgeschlos- sen.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die Aufnahmevorrich- tung elektrische und fluidische Leitungsanschlüsse zur Ver- bindung mit der Mikrokomponente aufweist. Die derart ge- staltete Aufnahmevorrichtung weist sämtliche üblicherweise notwendigen Leitungsanschlüsse für die Durchführung von Re- aktionen oder Analysen mit Mikrokomponenten auf. Dadurch entfällt die Notwendigkeit von zusätzlichen, manuell herzu- stellenden Verbindungen oder weiteren Vorrichtungen. Der Aufbau und die Durchführung einer komplexen Reaktion oder Analyse mit mehreren hintereinander geschalteten Mikrokom- ponenten, wobei jeweils zugeordnete Mikrokomponenten- Anschlusssysteme miteinander verbunden sind, kann schnell durchgeführt werden. Durch die große Anzahl vielseitig ver- wendbarer Leitungsanschlüsse des Mikrokomponenten- Anschlusssystems können die Bedingungen und der Reaktions- ablauf in der aufgenommenen Mikrokomponente weitgehend be- stimmt und kontrolliert werden.

Vorzugweise ist vorgesehen, dass die fluidischen Leitungs- anschlüsse Hohlstempel und diese an ihrer der aufgenommenen Mikrokomponente zugewandten Öffnung einen konzentrisch an- geordneten Dichtungsring aufweisen. Die Verbindung der Hohlstempel mit den zugeordneten Öffnungen der Mikrokompo- nente werden durch den konzentrisch angeordneten, elasti- schen Dichtungsring sicher abgedichtet. Für die meisten An- wendungen kann zu diesem Zweck ein handelsüblicher und des-

halb kostengünstiger O-Ring verwendet werden. Die geringen fertigungsbedingten Unebenheiten der Mikrokomponentenober- fläche können so mit einfachen Mitteln zuverlässig ausge- glichen und eine dichte Verbindung der Öffnungen der Mikro- komponente mit den zugeordneten Hohlstempeln erreicht wer- den.

Besonders vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die flui- dischen Leitungsanschlüsse jeweils einen axial beweglichen, federnd gelagerten Hohlstempel aufweisen. Durch Andrücken der Mikrokomponente an die fluidischen Leitungsanschlüsse wird eine dichte Verbindung zwischen den Leitungsanschlüs- sen und den zugeordneten Öffnungen der Mikrokomponente her- gestellt. Die als federnd gelagerte Hohlstempel ausgeführ- ten Leitungsanschlüsse können dabei in Abhängigkeit der Fe- derkraft und dem von der Hubvorrichtung über die Mikrokom- ponente ausgeübten Anpressdruck geringfügig ausgelenkt wer- den. Dadurch wird einerseits eine kontinuierliche und si- chere Verbindung zwischen den federnd ausgeführten Lei- tungsanschlüssen und den zugeordneten Öffnungen der Mikro- komponente gewährleistet und andererseits eine Beschädigung der in der Herstellung teuren, aber oftmals zerbrechlichen Mikrokomponenten vermieden.

Einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass die elektrischen Leitungsan- schlüsse federnde oder federnd gelagerte elektrische Kon- takte aufweisen. Dadurch wird eine einfache, auch bei an- dauerndem Betrieb sicher kontaktierende Verbindung der elektrischen Leitungsanschlüsse mit zugeordneten Kontakt- flächen an der aufgenommenen Mikrokomponente hergestellt.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die federnd gelagerten elektrischen Kontakte als vorspringende, elektrisch leiten- de federbelastete Teleskopkontakte ausgeführt sind. Derar- tige elektrisch leitende Teleskopkontakte sind mit einfa- chen Mitteln und damit kostengünstig herstellbar. Auch bei häufigem Entnehmen und Wiedereinführen der Mikrokomponente kann zuverlässig und dauerhaft eine elektrisch leitende Verbindung der elektrischen Leitungsanschlüsse mit den zu- geordneten Kontaktflächen der aufgenommenen Mikrokomponente erreicht werden. Selbst für den unwahrscheinlichen Fall, dass vor oder während einer Reaktion ungewollt Flüssigkeit aus der Mikrokomponente austritt und eine Reinigung des Mi- krokomponenten-Anschlusssystems erforderlich wird, können die als vorspringende federbelastete Teleskopkontakte aus- geführten elektrischen Kontakte leicht gereinigt oder gar ausgewechselt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsge- dankens ist vorgesehen, dass die Aufnahmevorrichtung opti- sche Leitungsanschlüsse zur Verbindung mit der Mikrokompo- nente aufweist. Neben den Anschlüssen zur Versorgung der Mikrokomponente mit den zur Durchführung der Reaktion oder Messung notwendigen Substanzen sowie elektrischen Anschlüs- sen ist für viele Anwendungen auch der Anschluss optischer Analysesysteme sinnvoll. Dabei wird mit optischem Leitungs- anschluss jeder Anschluss optischer Komponenten, Lichtlei- ter oder Auswertesysteme bezeichnet. Eine große Anzahl ver- schiedener Messungen zur Kontrolle oder Auswertung einer Reaktion können mittels optischer Messvorrichtungen durch- geführt werden, welche die optischen Eigenschaften der an der Reaktion beteiligten Substanzen und Reaktionsprodukte erfassen und für eine weitere Analyse aufbereiten.

Ein optischer Leitungsanschluss kann dabei weitgehende kon- struktive Übereinstimmungen mit einem Leitungsanschluss aufweisen, wie er bereits im Zusammenhang mit fluidischen Leitungsanschlüssen beschrieben wurde. So können optische Leitungsanschlüsse ebenfalls einen axial beweglichen und federnd gelagerten Hohlstempel aufweisen, in dessen Mitte ein Lichtwellenleiter angeordnet ist. Der Hohlstempel weist an seiner der Mikrokomponente zugewandten Öffnung einen konzentrisch angeordneten Dichtungsring auf, der auch uner- wünschtes Ein-oder Austreten von Licht in bzw. aus der op- tischen Leitung an dem Übergang der Leitungsanschlüsse in die Mikrokomponente verhindert oder zumindest deutlich re- duziert.

Einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass zusätzlich zum Hohlstempel oder an Stelle des Hohlstempels sich an dem der Mikrokompo- nente zugewandten Ende des Leitungsanschlusses ein Konus befindet. Ein derartiger Konus erleichtert bei einer daran angepassten Ausgestaltung der zugeordneten Öffnung der Mi- krokomponente die Führung und Positionierung des Leitungs- anschlusses, der gegen die Mikrokomponente angedrückt wird.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Konus aus elastischem Material besteht. Durch die elastische Ausgestaltung des Konus am Ende des Leitungsanschlusses kann durch den Konus auch ohne weitere Dichtungsmaßnahmen oder zusätzliche Dich- tungsvorrichtungen eine dicht abschließende Verbindung der Mikrokomponente mit dem angedrückten Leitungsanschluss er- reicht werden.

Einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass ein optischer Leitungsan-

schluss einen Kanal der Mikrokomponente auf gegenüber lie- genden Seiten übergreift. Auf diese Weise sind mehrere An- ordnungen eines oder mehrerer Lichtleiter an dem Leitungs- anschluss möglich, die eine zuverlässige und genaue Erfas- sung verschiedener optischer Eigenschaften erlauben.

Gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vor- gesehen, dass im Bereich eines Kanals auf der gegenüberlie- genden Seite eines optischen Leitungsanschluss eine Refle- xionsschicht angeordnet ist. Das von dem Lichtleiter des optischen Leitungsanschlusses emittierte Licht wird dann nach Durchgang durch den Kanalabschnitt von der Reflexions- schicht reflektiert und nach erneutem Durchgang durch den Kanalabschnitt wieder in den Lichtleiter zurückgeworfen und kann mittels des selben Lichtleiters einer Auswertevorrich- tung zugeführt werden. Dabei kann es sich um eine mit einem bekannten Schichtauftragungsverfahren hergestellte dünne Reflexionsschicht oder auch um einen Miniaturspiegel oder dergleichen handeln.

An Stelle der Reflexionsschicht kann auch vorgesehen sein, dass im Bereich eines Kanals auf der gegenüberliegenden Seite eines optischen Leitungsanschlusses eine Lichtquelle angeordnet ist. Der auf der Lichtquelle gegenüber liegenden Kanalseite angeordnete Lichtleiter überträgt das durch den Kanalabschnitt hindurchtretende Licht der Lichtquelle zu einer Auswertevorrichtung. Die Lichtquelle kann dabei be- liebig gewählt und während einer Messung auch verändert werden. Die Intensität der Lichtquelle ist nicht durch die maximale Lichtleistung des Lichtleiters begrenzt, wie es der Fall wäre, wenn der Lichtleiter sowohl zur Ausleuchtung des Kanalabschnitts als auch zur Erfassung des zu messenden Lichts verwendet wird.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein optischer Leitungsan- schluss einen Kanal der Mikrokomponente auf der gegenüber liegenden Seiten so übergreift, dass ein optisches Signal von der einen Seite des optischen Leitungsanschlusses durch den Kanal hindurch in die andere Seite des optischen Lei- tungsanschlusses übertragbar ist. Auf diese Weise können in einfacher Weise auch Durchlichtmessungen der den Kanal durchströmenden Reagenzien und Reaktionsprodukte durchge- führt werden.

Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Hubvorrichtung eine Auflageplatte für die Mikrokomponente aufweist und die Temperatur der Auflageplatte mittels Heiz-und/oder Kühl- vorrichtungen steuerbar ist. Dadurch kann in einfacher Wei- se die Temperatur der üblicherweise flächig auf der Aufla- geplatte aufliegenden Mikrokomponente während der Durchfüh- rung einer Reaktion beeinflusst werden. Es ist deshalb in vielen Fällen nicht mehr notwendig, eine aufwendige Tempe- ratursteuerung beispielsweise mit einem die gesamte Vor- richtung umgebenden Wärmebad vorzunehmen.

Einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass zusätzliche Sensorelemente, Kontrollele- mente oder pneumatische Anschlüsse in dem Mikrokomponenten- Anschlusssystem integriert sind. So können beispielsweise Anschlüsse zur optischen Detektion von Probeneigenschaften in Form von Lichtleiterfasern für optische Analysesysteme oder steuerbare Auslässe zur direkten Verbindung mit einem Massenspektrometer im Anschlussblock vorgesehen sein. Über pneumatische Anschlüsse kann entweder ein Druckausgleich während der Zuführung bzw. einer Reaktion der Probe erfol-

gen oder durch kontrollierten Über-oder Unterdruck die Probe beeinflusst werden.

Es ist vorgesehen, dass Fritten oder Membranen in den flui- dischen oder pneumatischen Leitungsanschlüssen angeordnet sind. Dadurch können beispielsweise in der Mikrokomponente chromatographische Trennungen durchgeführt werden.

Gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vor- gesehen, dass mehrere Mikrokomponenten gleichzeitig auf- nehmbar und jeweils mit zugeordneten Leitungsanschlüssen verbindbar sind. Dabei ist es denkbar, dass mehrere Mikro- komponenten nebeneinander auf einer gemeinsamen Hubvorrich- tung gegen einen gemeinsamen Anschlussblock gedrückt wer- den. Es ist ebenso möglich und für bestimmte Anwendungen zweckmäßig, dass insbesondere bei komplexeren Reaktionsab- läufen mehrere Mikrokomponenten flächig übereinander ange- ordnet gemeinsam in ein Mikrokomponenten-Anschlusssystem eingeführt werden, dessen Abmaße an die Abmessungen eines derartigen Mikrokomponentenstapels angepasst sind.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass mehrere Leitungsanschlüs- se durch Verbindungsleitungen miteinander verbunden sind.

Sowohl die Mikrokomponente als auch das Mikrokomponenten- Anschlusssystem können für vielseitige, allgemeine Verwen- dung konzipiert und konstruiert sein, wodurch auch wegen der höheren Stückzahlen niedrigere Herstellungskosten er- möglicht werden. Durch nachträglich miteinander verbundene oder bereits in einem daran angepassten Anschlussblock mit- einander verbundene Leitungsanschlüsse können spezielle Analyse-oder Reaktionsverfahren vorgegeben werden. Ver- schiedene derart vorbereitete Mikrokomponenten- Anschlusssysteme können vorgefertigt aufbewahrt und für ei-

ne Verwendung bereit gehalten werden. Auf diese Weise kön- nen verschiedene, häufig verwendete spezielle Analyse-oder Reaktionsverfahren aus Standardkomponenten vorgefertigt und im Laborbetrieb sofort eingesetzt werden und dadurch Zeit und Kosten gespart werden. Eine Umrüstung und nachträgliche Anpassung eines vorgefertigten Mikrokomponenten- Anschlusssystems an geänderte Reaktions-oder Analysebedin- gungen oder Weiterentwicklungen ist jederzeit möglich.

Einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist die Verwendung eines Mikrokomponenten-Anschlusssystems zur Durchführung von mikrofluidisch gesteuerten chemischen Re- aktionen vorgesehen. So können derartige Synthesen oder Analysen schnell und zuverlässig ausgeführt werden. Es wer- den nur geringste Mengen des Probenmaterials für die Syn- these oder Analyse verbraucht. Das Totraumvolumen in der Mikrokomponente sowie in den Anschlussleitungen kann mini- miert werden, so dass unnötige Verluste an Probenmaterial weitgehend reduziert werden.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Mikrokompo- nenten-Anschlusssystems zur Durchführung von Polymerase- Kettenreaktionen (PCR-Reaktionen), von elektrophoretischen Auftrennungen oder elektrochromatografischen Analysen bei Proben. Die mit dem Mikrokomponenten-Anschlusssystem ver- bundene Mikrokomponente bildet während der Reaktion oder Analyse ein geschlossenes System. Die Reaktion oder. Analyse kann deshalb nicht durch Verunreinigungen oder nur ungenü- gend bestimmbare Reaktionsbedingungen, beispielsweise nicht nachweisbare Mengenänderungen, beeinträchtigt werden. Die Mikrokomponente kann als nur einmal zu verwendender Weg- werf-Artikel ausgeführt werden, so dass dadurch eine größt- mögliche Reinheit während der Reaktion oder Analyse er-

reichbar ist. Auf diese Weise können insbesondere biochemi- sche oder diagnostische Verfahren mit hoher Präzision durchgeführt werden. Daneben ergeben sich bei der Verwen- dung des Mikrokomponenten-Anschlusssystems mit einer Mikro- komponente als geschlossenes System zusätzliche Vorteile wie beispielsweise die Unterdrückung des elektroosmotischen Flusses, weshalb eine Elektrochromatografie mit verbesser- ter Genauigkeit durchführbar ist.

Weitere Ausführungen des Erfindungsgedankens sind Gegen- stand weiterer Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Es zeigt : Fig. 1 eine Seitenansicht eines Mikrokomponenten- Anschlusssystems, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II des in Fig. 1 dargestellten Mikrokomponenten-Anschlusssystems, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III des in Fig.

1 dargestellten Mikrokomponenten-Anschlusssystems, Fig. 4 eine schräge Draufsicht auf das Mikrokomponenten- Anschlusssystem, Fig. 5 eine Ansicht der Unterseite des in Fig. l gezeigten Mikrokomponenten-Anschlusssystems, zum besseren Verständnis ohne Sockelplatte und Abstandshalter dargestellt,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines anders gestalteten Mikro- komponenten-Anschlusssystems in teilweise geschnittener Darstellung, Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII des in Fig.

6 dargestellten Mikrokomponenten-Anschlusssystems bei abge- senkter Hubvorrichtung, Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII des in Fig.

6 dargestellten Mikrokomponenten-Anschlusssystems bei ange- hobener Hubvorrichtung, Fig. 9 einen Schnitt durch einen Bereich eines Mikrokompo- nenten-Anschlusssystems mit einem optischen Leitungsan- schluss, Fig. 10 einen Schnitt durch einen Bereich eines Mikrokompo- nenten-Anschlusssystems mit einem abweichend gestalteten optischen Leitungsanschluss, Fig. 11 einen Schnitt durch einen Bereich eines Mikrokompo- nenten-Anschlusssystems mit einem wiederum unterschiedlich gestalteten optischen Leitungsanschluss, Fig. 12 einen Schnitt durch einen Bereich eines Mikrokompo- nenten-Anschlusssystems mit einem erneut verschieden ge- stalteten optischen Leitungsanschluss, Fig. 13 eine Ansicht einer Mikrokomponente mit einem zuge- ordneten optischen Leitungsanschluss,

Fig. 14 einen Schnitt durch die in Fig. 13 dargestellte Mi- krokomponente mit dem damit verbundenen optischen Leitungs- anschluss, Fig. 15 einen Schnitt durch die in Fig. 13 dargestellte Mi- krokomponente mit einem'damit verbundenen abweichend ge- stalteten optischen Leitungsanschluss und Fig. 16 einen Schnitt durch eine Mikrokomponente mit einem damit verbundenen optischen Leitungsanschluss.

Ein in den Figuren 1 bis 5 dargestelltes Mikrokomponenten- Anschlusssystem 1 weist einen Anschlussblock 2 auf, der an seinen beiden Seitenflächen und seiner Rückseite von einem formschlüssig mit dem Anschlussblock 2 verbundenen Rahmen 3 umgeben ist. Der Anschlussblock 2 mit dem ihn teilweise um- gebenden Rahmen 3 ist über Abstandshalter 4 auf eine Sok- kelplatte 5 montiert.

Unterhalb des Anschlussblocks 2 ist eine Hubvorrichtung 6 angeordnet. Die Hubvorrichtung 6 kann beispielsweise einen Exzenter-, einen Spindel-oder einen Kniehebelmechanismus aufweisen. Dies führt zu einer robusten, manuell betätigba- ren Hubvorrichtung 6. Es ist auch denkbar, dass die Hubvor- richtung 6 mittels eines steuerbaren Pneumatikzylinders, eines elektrisch angetriebenen Scherenhubtischs oder eines elektrischen Spindeltriebs betätigbar ist. Eine derartige Ausführung ermöglicht eine automatisierte Betätigung der Hubvorrichtung 6, die insbesondere bei der Durchführung ei- ner großen Anzahl von Reaktionen wie beispielsweise im Rah- men der Forschung oder industriellen Herstellung vorteil- haft ist.

Die Hubvorrichtung 6 weist eine Auflageplatte 6a auf, auf welcher eine Mikrokomponente 7 aufliegt. Die Mikrokomponen- te 7 wird durch die Hubvorrichtung 6 in Richtung des An- schlussblocks 2 gedrückt. Durch eine entgegengesetzte Bewe- gung der Hubvorrichtung 6 kann die Mikrokomponente 7 abge- senkt und danach leicht entnommen werden. Der Rahmen 3 bil- det an der Unterseite des Anschlussblocks 2 seitliche An- schläge, welche die Position einer in Richtung des An- schlussblocks 2 gedrückten Mikrokomponente 7 mit ausrei- chender Genauigkeit vorgeben.

Der Anschlussblock 2 ist mit elektrischen Leitungsanschlüs- sen 8 und fluidischen Leitungsanschlüssen 9 verbunden. Die fluidischen Leitungsanschlüsse 9 münden jeweils in einen axial beweglich gelagerten Hohlstempel 10. Die fluidischen Leitungsanschlüsse 9 sind dabei so angeordnet, dass der Hohlstempel 10 direkt oberhalb einer zugeordneten Öffnung der Mikrokomponente 7 angeordnet ist und, wenn die Mikro- komponente 7 in Richtung des Anschlussblocks 2 gedrückt wird, eine durchgehende Verbindung des fluidischen Lei- tungsanschlusses 9 mit der zugeordneten Öffnung in der Mi- krokomponente 7 herstellt. In Fig. 2 ist dargestellt, dass der Übergang von dem Hohlstempel 10 zur Öffnung der Mikro- komponente 7 mittels eines konzentrisch am Hohlstempel 10 angeordneten Dichtungsrings 11, im dargestellten Beispiel ein O-Ring, zuverlässig abgedichtet ist.

Die elektrischen Leitungsanschlüsse 8 sind, wie in Fig. 3 gezeigt, mit elektrischen federnd gelagerten Teleskopkon- takten 12 verbunden, die als vorspringende elektrisch lei- tende Federzungen ausgeführt sind. Die elektrischen Tele- skopkontakte 12 sind dabei so angeordnet, dass ein elek- trisch leitender Kontakt mit zugeordneten Kontaktflächen

der Mikrokomponente 7 erreicht wird, sobald diese mittels der Hubvorrichtung 6 in Richtung des Anschlussblocks 2 ge- drückt wird.

Die Federkraft der als vorspringend ausgeführten elektri- schen Teleskopkontakte 12 sowie der für die federnde Lage- rung der Hohlstempel 10 verantwortlichen Schraubenfeder 13 sind so bemessen, dass einerseits ein zuverlässiger, elek- trisch leitender bzw. dicht abschließender Kontakt zwischen den Leitungsanschlüssen 8,9 und den zugeordneten Kontakt- flächen bzw. Öffnungen der Mikrokomponente 7 gewährleistet ist, andererseits eine Beschädigung der Mikrokomponente 7 durch zu große Beanspruchung oder übermäßigen Druck ausge- schlossen ist.

Zum Auswechseln der Mikrokomponente 7 muss lediglich die Hubvorrichtung 6 nach unten bewegt und dadurch die Mikro- komponente 7 von den zugeordneten Leitungsanschlüssen 8,9 wegbewegt und damit freigegeben werden. Die Mikrokomponente 7 kann dann einfach entnommen und durch eine andere Mikro- komponente ersetzt werden. Sobald diese neu eingeführte Mi- krokomponente mittels der Hubvorrichtung 6 gegen die Lei- tungsanschlüsse 8,9 gedrückt wird, ist das Mikrokomponen- ten-Anschlusssystem 1 mit der neuen Mikrokomponente ein- satzbereit.

Es ist denkbar, dass die Temperatur der Auflageplatte 6a mittels beispielsweise elektrisch betriebener Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen gesteuert oder geregelt werden kann. Auf diese Weise kann mit einfachen Mitteln die Tempe- ratur der auf der Auflageplatte 6a aufliegenden Mikrokompo- nente während einer Reaktion beeinflusst, beziehungsweise vorgegeben werden.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ansicht der Unterseite des An- schlussblocks 2 wird deutlich, dass die Hohlstempel 10 und die federbelasteten Teleskopkontakte 12 jeweils vorsprin- gen. Wird die nicht dargestellte Mikrokomponente 7 in Rich- tung des Anschlussblocks 2 gedrückt, so werden dichte, be- ziehungsweise elektrisch leitende Verbindungen der Mikro- komponente 7 mit den jeweils zugeordneten, federnd angeord- neten Hohlstempeln 10 respektive Teleskopkontakten 12 her- gestellt.

Bei dem in den Fig. 6 bis 8 dargestellten Mikrokomponenten- Anschlusssystem 1'ist über der Hubvorrichtung 6 eine brük- kenförmige Mikrokomponentenhalterung 14 angeordnet. An der Oberseite der Hubvorrichtung 6 zugewandten Innenseite der Mikrokomponentenhalterung 14 kann die Mikrokomponente 7 in einem Einsteckschlitz 15 unbeweglich so positioniert wer- den, dass die Öffnungen der Mikrokomponenten der Hubvor- richtung 6 zugewandt sind. Nachdem die Mikrokomponente 7 in der Mikrokomponentenhalterung 14 positioniert ist, kann der die Leitungsanschlüsse 8, 9 enthaltende Anschlussblock 2 mittels der Hubvorrichtung 6 zur Mikrokomponente 7 hin be- wegt werden, so dass die Leitungsanschlüsse 8,9 an die Mi- krokomponente 7 angedrückt werden und einen Kontakt mit den zugeordneten Öffnungen der Mikrokomponente herstellen. Im Bereich der Mikrokomponente 7 kann die Mikrokomponentenhal- terung 14 zusätzlich eine nicht dargestellte Vorrichtung zur geregelten Temperatursteuerung der Mikrokomponente 7 aufweisen.

Als Materialien für das Mikrokomponenten-Anschlusssystem kommen grundsätzlich alle technischen Werkstoffe in Frage.

Wenn je nach Anwendungsfall eine hohe chemische Beständig-

keit gefordert wird, so können chemisch resistente Werk- stoffe wie beispielsweise Polyaryletherketone (PEEK) und Polytetrafluorethylen (PTFE) für die Leitungsanschlüsse und Perfluorelastomere für die Dichtelemente verwendet werden.

Es ist weiterhin möglich, Mikrokomponenten zu verwenden, bei denen Teilbereiche der Mikrokomponente oder die gesamte Mikrokomponente aus durchsichtigem Material, beispielsweise aus Glas, bestehen. Dadurch ergeben sich weitere Möglich- keiten für den Einsatz und die Verwendung des Mikrokompo- nenten-Anschlusssystems auch in Verbindung mit optischen Analyse-Systemen.

In den Fig. 9 bis 16 sind verschieden ausgeführte optische Leitungsanschlüsse 16 dargestellt, die jeweils einen opti- schen Lichtleiter 17, beispielsweise eine Glasfaseroptik, aufweisen.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten optischen Leitungsanschluss befindet sich der Lichtleiter 17 im Inneren eines axial be- weglich gelagerten Hohlstempels 10, der mittels einer Feder in Richtung der Mikrokomponente 7 gedrückt wird. Wie auch bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel eines Hohlstem- pels ist der Übergang von dem Hohlstempel 10 zur Öffnung der Mikrokomponente 7 mittels eines konzentrisch am Hohl- stempel 10 angeordneten Dichtungsrings 11, im dargestellten Beispiel ein O-Ring, zuverlässig abgedichtet. Die dem opti- schen Leitungsanschluss 16 zugeordnete Öffnung des Licht- leiters ist unmittelbar bei einem Kanalabschnitt 16 der Mi- krokomponente 7 so angeordnet, dass der Lichtleiter 17 des an die Mikrokomponente 7 angedrückten Leitungsanschlusses.

16 direkt auf den Kanalabschnitt 18 gerichtet ist und von diesem nur durch ein Fenster 19 getrennt ist. Auf der dem Lichtleiter 17 gegenüberliegenden Seite des Kanalabschnitts

18 befindet sich eine Reflexionsschicht 20. Auf diese Weise kann der Kanalabschnitt 18 durchleuchtet werden und das nach doppeltem Durchgang durch den Kanalabschnitt 18 wieder in den Lichtleiter 17 eintretende Licht für eine Auswertung und Analyse verwendet werden.

Bei dem in Fig. 10 gezeigten optischen Leitungsanschluss 16 wird anstelle des starren Hohlstempels mit zusätzlichem Dichtungsring 11 ein Konus 21 aus elastischem Material ver- wendet. Der elastische Konus 21 führt bei einer daran ange- passten Ausgestaltung der zugeordneten Öffnung. der Mikro- komponente 7 zu einer einfachen und zuverlässigen Positio- nierung und Abdichtung des optischen Leitungsanschlusses 16.

In den Fig. 11 und 12 sind die in den Fig. 9 und 10 darge- stellten optischen Leitungsanschlüsse in jeweils abgewan- delten Ausführungsformen gezeigt. In beiden Fällen ist kein Fenster 19 zwischen dem Kanalabschnitt 18 und dem Lichtlei- ter 17 angeordnet, so dass nur bei einem dicht anliegenden optischen Leitungsanschluss 16 ein Austritt des durch den Kanalabschnitt 18 strömenden Mediums verhindert wird. Der- artige Ausführungsformen können in bestimmten Fällen besse- re und genauere Messergebnisse ermöglichen, da eine direkte optische Analyse des durch den Kanalabschnitt 18 strömenden Mediums erfolgen kann.

In den Fig. 13 bis 16 sind verschiedene optische Leitungs- anschlüsse 16 dargestellt, welche den Kanalabschnitt 18 zu- mindest einseitig übergreifen. Die Leitungsanschlüsse 16 weisen dabei ein den Kanalabschnitt 18 überbrückendes Ver- bindungselement 22 auf, bei dem an einer Seite oder an bei- den Seiten des Kanalabschnitts 18 jeweils ein bis an den

Kanalabschnitt 18 heranreichenden Lichtleiter 17 angeordnet ist. Auf diese Weise kann, wie beispielsweise in Fig. 14 dargestellt, eine optische Transparenzmessung des durch den Kanalabschnitt 18 strömenden Mediums durchgeführt werden.

Auch sind gemäß den Fig. 15 und 16 Ausführungen möglich, bei denen eine entweder an dem Verbindungselement 22 oder bereits an der Mikrokomponente 7 angeordnete Reflexions- schicht 20 das aus einem Lichtleiter 17 austretende Licht nach einem ersten Durchgang durch den Kanalabschnitt 18 re- flektiert und nach einem zweiten Durchgang durch den Kanal- abschnitt 18 wieder in den Lichtleiter 17 zurückwirft. Die Mikrokomponente 7 weist im Bereich der für die Messungen verwendeten Kanalabschnitts 18 an beiden Seiten des Kanal- abschnitts 18 Aussparungen 23 zum Einführen des optischen Leitungsanschlusses auf.