Die Erfindung betrifft einen Probenträger gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, dessen Verwendung sowie ein Verfahren zur Erfassung von Detektionsstrahlung einer Probe.

Für eine Reihe von Anwendungen mikroskopischer Verfahren besteht das Ziel der Abbildung nicht darin, eine detaillierte Aufklärung der Struktur eines Objekts zu ermöglichen, sondern vielmehr ein Vorhandensein beziehungsweise ein Nichtvorhandensein beispielsweise eines bestimmten Zelltyps, einer Organelle und/oder anderer, meist biologischer, Objekte festzustellen. Aus diesem Grund ist in solchen Fällen die Nutzung eines Lichtmikroskops einerseits wegen der einfacheren Handhabung als auch aus Gründen der geringeren Gerätekosten gegenüber hochauflösenden Mikroskopen erwünscht.

Sollen Objekte sehr geringer Größe nachgewiesen werden, besteht bei der Verwendung eines üblichen Lichtmikroskops allerdings die Schwierigkeit, dass derartige Objekte kleiner als die Auflösungsgrenze eines Lichtmikroskops sind beziehungsweise sein können. Beispielsweise weisen Viren typischerweise Größen zwischen 15 und 440 nm auf. So ist der Erreger der Viruskrankheit COVID-19 (Corona Virus Disease-19), das Virus mit der Bezeichnung SARS-CoV-2, zwischen 60 und 160 nm groß. Andere Pathogene wie Chlamydien und Mykoplasmen besitzen eine Größe zwischen 150 nm und etwa 800 nm.

Insbesondere biologische Objekte können mit spezifischen Markierungen, beispielsweise mit Proteinen oder Sonden (fortan auch: Marker) versehen werden, die eine Detektionsstrahlung emittieren. Diese spezifischen Markierungen ermöglichen eine Visualisierung der Objekte, auch wenn diese nicht optisch aufgelöst, sondern lediglich als fluoreszierende Punkte dargestellt werden. Auf diese Weise kann im Grundsatz das Vorhandensein der Objekte nachgewiesen sowie gegebenenfalls deren Konzentration (Titer) bestimmt werden.

Bei einer optischen Erfassung markierter mikroskopischer Objekte können unerwünschte Signale des Probenhintergrunds jedoch ein großes Problem darstellen. Ist das zu detektierende Objekt beispielsweise mit einem Fluoreszenzmarker versehen, kann die sogenannte Hintergrundfluoreszenz der Probe zu erheblichen Verfälschungen der optisch erfassten Informationen führen. Diese Hintergrundfluoreszenz kann aus ungebundenen Markern resultieren sowie durch andere Objekte in der Probe, wie zum Beispiel Zellen oder Zelltrümmern, ausgelöst werden. Da kleine Objekte wie Viren Fluoreszenzsignale mit nur einer geringen Signalstärke aussenden, ist die Hintergrundfluoreszenz oft sehr problematisch.

Aus dem Stand der Technik sind technische Möglichkeiten zur Reduzierung von unerwünschten Hintergrundsignalen bekannt. So kann die TIRF-Mikroskopie (TIRF: Total Internal Reflection Fluorescence) als Detektionsverfahren verwendet werden. Infolge eines kleinräumig entstehenden evaneszenten Felds werden nur markierte Objekte in der Nähe beispielsweise einer Oberfläche eines durchleuchteten Probenträgers angeregt und deren emittierte Fluoreszenzstrahlung als Detektionsstrahlung detektiert, während der Hintergrund der Probe nicht angeregt wird (siehe z. B. DE 102005023768 B4).

Alternativ können zur Reduzierung der Hintergrundfluoreszenz Verfahren der konfokalen Mikroskopie angewendet werden, allerdings wird dabei eine gegenüber der TIRF-Mikroskopie etwas geringere Unterdrückung der Hintergrundfluoreszenz erreicht.

Sowohl Verfahren der TIRF-Mikroskopie als auch der konfokalen Mikroskopie stellen aufwändige und teure Verfahren dar. Zudem sind diese Verfahren sensitiv gegenüber äußeren Einflüssen und erfordern anspruchsvolle Kalibrierungen, die in vielen Fällen regelmäßig wiederholt werden müssen. Aufgrund ihrer Komplexität sind diese Verfahren nicht einfach zu handhaben und daher für einen routinemäßigen Einsatz beispielsweise in Laboren mit hohen Probendurchsätzen (z.B. screening) nur bedingt geeignet. Die Herstellung eines Gerätes zur Massendiagnostik von kleinen Objekten wie Viren auf Basis der TIRF-Mikroskopie oder der konfokalen Mikroskopie ist daher praktisch nicht in einfacher Weise umsetzbar.

Einfacher zu implementierende Mikroskopieverfahren, insbesondere eine Beleuchtung und Detektion einer Probe im Weitfeld, erfordern in der Regel spezifische Substrate und Probenträger, deren Ausgestaltung eine selektive Detektion von Signalen nur einer bestimmten Schicht der Probe ermöglichen. Ein solche Lösung der Firma Xfold imaging (https://xfoldimaging.com; 18.06.2021) ist nur auf eine oder wenige Wellenlängen optimiert und bietet deutlich schwächere Effekte als Verfahren der TIRF-Mikroskopie.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine weitere Möglichkeit vorzuschlagen, mit der selbst kleine Objekte bei deutlich verringertem Hintergrundrauschen, insbesondere bei reduzierter Hintergrundfluoreszenz, detektiert werden können. Zugleich soll die Erfindung für einen hohen Probendurchsatz nutzbar sein.

Die Aufgabe wird mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Eine Lösung der Aufgabe ist durch einen Probenträger gegeben, der mindestens einen von einer Wandung umschlossenen Probenraum zur Aufnahme einer Probe und eine Zugangsöffnung zum Befüllen des Probenraums mit der Probe aufweist. Dabei besitzt die Wandung wenigstens einen Bereich, der für eine von der Probe herstammende Detektionsstrahlung transparent ist und als Detektionsfenster fungiert.

Gekennzeichnet ist ein erfindungsgemäßer Probenträger dadurch, dass der Probenraum in mindestens einer zum transparenten Bereich der Wandung senkrechten Richtung einen lichten Abstand der einander gegenüberliegenden Innenseiten der Wandung, nachfolgend auch als Seitenwände bezeichnet, von höchstens 50 pm, insbesondere von höchstens 25 pm, vorteilhaft von höchstens 5 pm und insbesondere höchstens 1 pm aufweist.

In weiteren vorteilhaften Ausführungen des erfindungsgemäßen Probenträgers beträgt der lichte Abstand höchstens 0,8 pm, insbesondere höchstens 0,6 pm, vorteilhaft höchstens 0,4 pm und besonders vorteilhaft höchstens 0,2 pm.

Eine Anregungsstrahlung, durch deren Wirkung die Detektionsstrahlung erzeugt wird, soll insbesondere in den Probenraum eingestrahlt werden, wobei unerwünschte Reflexionen, gegebenenfalls durch weitere technische Maßnahmen, reduziert oder gar vermieden werden. Vorteilhaft wird die Detektionsstrahlung mit einem Objektiv erfasst, dessen Schärfentiefe gleich oder größer dem lichten Abstand ist, sodass eine Fokussierung auf einen Bereich innerhalb des Probenraums, insbesondere innerhalb des lichten Abstands, vorteilhaft unterbleiben kann.

Zu diesem Zweck kann der Probenträger auf der Seitenfläche beziehungsweise auf einem Anregungsfenster (siehe unten), auf die eine Anregungsstrahlung eingestrahlt wird, beziehungsweise eingestrahlt werden soll, ein entsprechend auf den Wellenlängenbereich der Anregungsstrahlung abgestimmtes Filter, beispielsweise in Form einer Beschichtung der Seitenfläche des Probenträgers, einer durch das Filter gebildeten Schicht oder eines mit dem Filter versehenen Substrats, aufweisen.

Ein wichtiger Gedanke der Erfindung besteht darin, den Probenraum mindestens in einer Richtung so zu begrenzen, dass neben markierten Objekten nur wenige oder keine weiteren Bestandteile der Probe Platz finden, von denen unerwünschte optischen Signale, insbesondere unspezifische Fluoreszenzstrahlung, ausgeht. Vorteilhaft lässt sich der erfindungsgemäße Probenträger verwenden, wenn die zu detektierenden Objekte im Verhältnis zu anderen Bestandteilen der Probe klein sind.

Beispielsweise umfasst eine Probe ein insbesondere flüssiges Medium, in dem sich die zu detektierenden Objekte befinden. Eine solche Probe kann beispielsweise eine Suspension oder ein Gel sein, die, beziehungsweise das, insbesondere Viren und/oder Mikroorganismen enthält.

Im Sinne dieser Beschreibung werden unter dem Begriff der Objekte in erster Linie biologische Objekte wie Viren und Mikroorganismen beziehungsweise Viruspartikel wie Fragmente und Hüllen verstanden. Es ist auch möglich, mittels der Erfindung Prionen (z. B. 10 bis 15 nm), Zellbestandteile, Organellen, Agglomerate (Proteine, biologische und/oder an anorganische Bestandteile gebundene Moleküle wie Proteine) aber auch anorganische Objekte zu detektieren, wenn deren Größe geringer als der lichte Abstand des Probenraums ist. Die Erfindung ist vorteilhaft für die Detektion von Pathogenen, also von krankheitserregenden Objekten verwendbar.

Der als Detektionsfenster fungierende Bereich der Wandung des Probenraums kann die gesamte oder den Großteil der Wandung einnehmen. In weiteren Ausführungen kann das Detektionsfenster zumindest in einem Streifen um den Probenraum umlaufen oder einen Abschnitt der Wandung bilden. Diese Ausführungsmöglichkeiten erlauben beispielsweise eine Erfassung von Detektionsstrahlung aus unterschiedlichen Richtungen und/oder ein Drehen und/oder Verschwenken des Probenträgers relativ zu einer Detektionsrichtung. Sollte bei einem Verschwenken ein schräger Durchgang einer Anregungsstrahlung und/oder Detektionsstrahlung durch die Wandung erfolgen, können dadurch bedingte Aberrationen mittels optischer Korrekturelemente und/oder rechnerisch im Zuge einer Bildverarbeitung korrigiert werden. Da es bei einer Detektion von fluoreszierenden Objekten im Rahmen dieser Erfindung nicht zwingend auf eine hohe räumliche Auflösung der erfassten Bilddaten ankommt, kann vorteilhaft auf komplexe Korrekturmaßnahmen verzichtet werden.

Die Detektionsstrahlung kann bewirkt sein, indem die optisch zu erfassenden Objekte selbst eine Detektionsstrahlung emittieren oder zu einer solchen Emission angeregt werden. Um eine hohe Spezifität der Detektionsstrahlung zu erreichen, können die Objekte mit Markern, insbesondere mit Fluoreszenzmarker (Fluorophore), versehen sein, die selektiv zur Emission einer bestimmten Detektionsstrahlung angeregt werden können. Zur Anregung kann insbesondere eine Anregungsstrahlung verwendet werden. Dies erfordert, dass die Anregungsstrahlung in den Probenraum eingekoppelt, insbesondere eingestrahlt, werden kann und die bewirkte Detektionsstrahlung durch das Detektionsfenster hindurchtreten kann. Dazu weist der Probenträger ein Anregungsfenster auf.

In einer möglichen Ausführungsmöglichkeit des Probenträgers kann die Anregungsstrahlung durch das Detektionsfenster in den Probenraum eingestrahlt werden. In weiteren Ausführungen kann ein separates Anregungsfenster vorhanden sein. In beiden Fällen muss das Material des Detektionsfensters beziehungsweise des Anregungsfensters für die Wellenlänge oder den Wellenlängenbereich der Anregungsstrahlung durchlässig sein.

Optional ist es auch möglich, die Anregungsstrahlung über die Zugangsöffnung oder eine optional vorhandene Auslassöffnung einzukoppeln, wobei dann die Zugangsöffnung beziehungsweise die Auslassöffnung als Anregungsfenster angesehen werden kann.

Bei der praktischen Nutzung des Probenträgers muss beim Befüllen des Probenraums ein zuvor darin enthaltenes Medium wie Luft; Probenmedium; Spülmedium etc. und/oder eine zuvor enthaltene Probe entfernt, beispielsweise verdrängt, werden. Dazu kann der Probenträger eine Auslassöffnung aufweisen, durch die beim Befüllen des Probenraums ein zuvor enthaltenes Medium aus dem Probenraum entweichen kann.

Bei einer entsprechend dimensionierten Zugangsöffnung kann im Probenraum vorhandenes Medium auch über einen Teilbereich der Zugangsöffnung austreten, wenn ein weiteres Medium über einen anderen Teilbereich der Zugangsöffnung zugeführt wird. Dies ist insbesondere bei einer Ausführung des Probenraums in Form eines Kanals möglich (siehe unten), der zwar in einer Richtung einen lichten Abstand von höchstens 50 pm aufweist, jedoch in einer weiteren Richtung größer dimensioniert ist.

Die Wandung des Probenraums kann aus unterschiedlichen Elementen zusammengesetzt sein. Beispielsweise können Seitenwände aus Glas und/oder Kunststoff vorhanden sein, wobei mindestens eine der Seitenwände als Folie ausgebildet sein kann, während die mindestens eine weitere Seitenwand eine größere Wanddicke als die Folie aufweist.

Eine derartige Ausführung verbindet vorteilhaft eine hohe optische Durchlässigkeit für die Anregungsstrahlung und/oder die Detektionsstrahlung im Bereich der aus Folie gebildeten Seitenwand während die mindestens eine weitere Seitenwand die Stabilität des Probenträgers gegen Torsion und/oder Biegung unterstützt.

Als Material des Detektionsfensters und/oder Anregungsfensters kann Glas und/oder Kunststoff verwendet sein. Der Kunststoff kann sehr dünn, beispielsweise mit einer Materialstärke von weniger als 1 mm, ausgebildet sein (Folie).

Um den lichten Abstand der Seitenwände zu bewirken und konstant zu halten, können zwischen einander gegenüberliegenden Seitenwänden Abstandshalter (sogenannte spacer) eingelegt oder auf mindestens einer der Seitenwände ein erhöhter Rand aufgebracht oder ausgebildet sein. Ein erhöhter Rand kann beispielsweise in Form einer Lackierung oder mittels Sputterdeposition basierend auf Kathodenzerstäubung aufgebracht sein. In anderen Ausführungen kann ein erhöhter Rand bei der Fierstellung des Probenträgers mitgegossen oder nachträglich angegossen oder angeklebt sein. Der Rand kann auch durch eine mechanische Bearbeitung ausgebildet sein . Grundsätzlich kann der Probenraum auch durch Materialabtrag in einem Vollmaterial ausgebildet sein. Dazu können beispielsweise Verfahren wie die Laserablation, 2-Photonen-Verfahren, Ätzverfahren und/oder mechanische Verfahren eingesetzt werden.

Der Probenträger kann in einer weiteren Ausführungsform in Form eines in einem Träger, beispielsweise in einer Trägerplatte, vorhandenen Kanals ausgebildet sein. Um einen Probenraum im Sinne der Erfindung zu schaffen, ist der Kanal mit einer Seitenwand abdeckbar. Der Träger mit einem derartigen Kanal sowie eine zur Abdeckung geeignete Seitenwand können als Halbzeuge zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Probenträgers bereitgestellt sein.

In möglichen Ausführungen eines Probenträgers in Form eines Kanals in einer Trägerplatte beträgt der lichte Abstand von einem Boden des Kanals bis zu einer Auflagefläche, auf der eine Seitenwand als Teil der Wandung des Probenraums aufgebracht werden kann, höchstens 0,2 pm bis höchstens 50 pm.

Ein Kanal kann in einer weiteren Ausführungsform des Probenträgers als ein Schlitz in einer Trägerplatte ausgebildet sein. Der lichte Abstand des Schlitzes beträgt zumindest im Bereich des Detektionsfensters höchstens 0,2 pm bis höchstens 50 pm. Wenn die wirkenden Kapillarkräfte groß genug sind, um die Probe in dem schlitzförmigen Kanal zu halten, kann auf eine Abdeckung der Längsöffnung des Kanals verzichtet werden. Dazu können die Wände des Kanals entlang der Längsöffnung des schlitzförmigen Kanals eine Beschichtung aufweisen, die keine Benetzung durch die Probe erlaubt beziehungsweise nur schwer benetzbar ist. Je nach Beschaffenheit der Probe kann die Beschichtung beispielsweise hydrophob oder lipophob sein.

Durchzieht der Kanal die Trägerplatte vollständig von einer Stirnseite der Trägerplatte zur anderen, kann die Kanalöffnung an einer Stirnseite als Zugangsöffnung dienen. Die andere Kanalöffnung kann optional als Auslassöffnung fungieren.

Eine Detektion erfolgt quer zur Verlaufsrichtung des schlitzförmigen Kanals. Eine Anregungsstrahlung kann durch das Detektionsfenster, optional aber auch durch die nicht abgedeckte Längsöffnung des Kanals oder die Zugangsöffnung beziehungsweise die Auslassöffnung eingestrahlt werden.

Der Querschnitt eines erfindungsgemäßen Probenträgers, insbesondere dessen Wandung, kann in weiteren Ausführungen mindestens über die Ausdehnung des Detektionsfensters und orthogonal zu diesem einen Querschnitt entweder auf mindestens einer Seite abgeplattet, halbrund, rund, dreieckig, viereckig, mehreckig, beispielsweise fünfeckig, sechseckig, siebeneckig oder achteckig, oder trapezförmig sein.

Während runde oder halbrunde Querschnitte eine Anregung und/oder Detektion von unterschiedlichen Seiten des Probenträgers erlauben, erhöhen Ausführungen mit eckigen Querschnitten die Stabilität des Probenträgers gegen Beanspruchungen durch Torsion und/oder Biegung. Bei Probenträgern mit eckigen Querschnitten können einige oder alle Seitenflächen als Detektionsfenster ausgebildet sein. Eine Ausbildung des Probenträgers in Form eines Röhrchens lässt neben seiner kostengünstigen Fertigung eine vielfältige Verwendung zu.

In weiteren Ausführungen ist der Querschnitt eines Probenträgers aus unterschiedlichen Formen zusammengesetzt. Beispiele dafür sind halbrunde und abgeplattete Formen oder Kombinationen aus den oben genannten gerundeten und eckigen Formen.

Es ist außerdem möglich, dass eine Außenform der Probenträgers im Querschnitt von einer Form der Wandung des Probenraums im Querschnitt abweicht. So kann beispielsweise die Wandung des Probenraums im Querschnitt rund sein, während die Außenform beispielsweise eckig gestaltet ist.

Es ist ferner möglich, dass sich der Querschnitt des Probenraums und/oder der Außenform entlang der Erstreckung des Probenträgers verändert, um zum Beispiel die Vielseitigkeit eines Detektionsfensters mit rundem Querschnitt mit einer erhöhten Stabilität eckiger Außenformen zu kombinieren.

Eine verbesserte Stabilität des erfindungsgemäßen Probenträgers kann auch erreicht sein, wenn entlang einer Außenseite der Wandung wenigstens ein Stabilisierungselement vorhanden ist, durch dessen Wirkung die Wandung gegen Verformungen gestützt ist. Solche außenliegenden Verstärkungen können durch ein angebrachtes, beispielsweise angeklebtes oder angeschweißtes Element beispielsweise aus Kunststoff, Metall oder einem Komposit gebildet sein. Es ist auch möglich, dass der Probenträger mindestens einen verstärkt ausgebildeten Eckbereich oder mindestens eine Längserhebung des Materials der Wandung aufweist.

Wie oben ausgeführt beruht der Erfindungsgedanke wesentlich auf dem Umstand, nur diejenige Objekt in den Probenraum zu lassen, deren Vorhandensein beziehungsweise Nichtvorhandensein tatsächlich nachgewiesen werden soll. In einer weiterführenden Gestaltung des erfindungsgemäße Probenträgers kann an der Zugangsöffnung ein Filterelement angeordnet sein, dessen Maschenweite vorteilhaft höchstens 80% des lichten Abstands beträgt und durch dessen Wirkung größere Objekte an einem Eindringen in den Probenraum gehindert werden. In weiteren Ausführungen des so ausgeführten Probenträgers beträgt die Maschenweite höchstens 50% beziehungsweise höchstens 25% des jeweiligen lichten Abstands. Eine technische Maßnahme zur Begrenzung der Größe der in den Probenraum gelangenden Objekte kann in weiteren Ausführungen dadurch realisiert sein, dass die Öffnungsweite der Zugangsöffnung geringer als der lichte Abstand des Probenraums ist. Auf diese Weise erfüllt die Zugangsöffnung aufgrund ihrer Öffnungsweite eine Filterwirkung. Der Umstand, dass der Probenraum eine größere lichte Weite als die Öffnungsweite aufweist, vermeidet vorteilhaft hohe Strömungswiderstände beim Befüllen des Probenraums und/oder bei einem Durchfluss der Probe oder eines Spülmediums durch den Probenraum beziehungsweise begrenzt einen hohen Strömungswiderstand auf den Bereich der Zugangsöffnung.

Alternativ oder zusätzlich zu einer bereits oben beschriebenen Beschichtung zur Vermeidung des Austretens der Probe beziehungsweise von Probenmedium aus dem Probenraum kann mindestens ein Bereich der dem Probenraum zugewandten Innenseite der Wandung, vorteilhaft die Innenseite des Detektionsfensters, mit einer Beschichtung zur, insbesondere spezifischen, Bindung von Bestandteilen der Probe versehen sein. Mit einer solchen Beschichtung kann vorteilhaft die Wahrscheinlichkeit erhöht werden, dass in der Probe vorhandene Objekte, wie nachzuweisende Viren oder andere Pathogene, im Bereich des Detektionsfensters vorhanden sind beziehungsweise dort konzentriert werden.

Um zu detektierende Objekte, insbesondere Viren, spezifisch zu binden kann die Beschichtung poly- L-Lysin, poly-D-Lysin und/oder Kollagen enthalten. In weiteren Ausführungsformen können Areale der Innenseite der Wandung jeweils mit unterschiedlichen Beschichtungen versehen sein, um unerwünschte Verdrängungseffekte der zu bindenden Objekte zu reduzieren. Zusätzlich oder alternativ kann eine Beschichtung Antikörper enthalten, die gegen bestimmte Objekte gerichtet sind und diese selektiv binden.

Ein erfindungsgemäßer Probenträger ist insbesondere für Verwendungen vorgesehen, bei denen eine in der Probe angeregte Fluoreszenzstrahlung als Detektionsstrahlung erfasst und optional nachfolgend ausgewertet wird beziehungsweise werden soll. Eine Fluoreszenzstrahlung wird, vereinfachtausgedrückt, bewirkt, indem eine hinreichend energiereiche Anregungsstrahlung aufgrund von Resonanzphänomenen, insbesondere einer Resonanz eines Photons der Anregungsstrahlung mit einem atomaren oder elektronischen Übergangs, zur Absorption wenigstens eines Photons führt und eine Detektionsstrahlung unter Abgabe wenigstens eines Photons bewirkt wird. Eine solche Erzeugung der Detektionsstrahlung unterscheidet sich daher grundlegend beispielsweise von Vorgängen, bei denen eine Anregungsstrahlung gestreut wird und keine Resonanzphänomene auftreten beziehungsweise für die Emission der Detektionsstrahlung relevant sind.

Die Erfindung kann vorteilhaft zum Nachweis von in der Probe enthaltenen Viren oder Virenpartikeln als zu detektierende Objekte verwendet werden. Ferner können mit der Erfindung entsprechend kleine Mikroorganismen wie Chlamydien, Mykoplasmen aber auch andere Bakterien detektiert werden, wenn deren Größe geringer als der lichte Abstand ist und diese in den Probenraum eingebracht werden und gegebenenfalls durch diesen hindurch transportiert werden können. Beispielsweise sind Chlamydien und Mykoplasmen zwischen 150 nm bis etwa 800 nm groß, während viele Bakterien Größen zwischen 1 pm und 5 pm aufweisen. Vorteilhaft wird der lichte Abstand des Probenraums entsprechend der Größe zu detektierenden Objekte gewählt. Dazu können an die Objekte entsprechend spezifische Marker gebunden sein beziehungsweise gebunden werden, die eine Detektionsstrahlung emittieren oder die zur Emission einer Detektionsstrahlung angeregt werden können. Der erfindungsgemäße Probenträger kann vorteilhaft für den Nachweis von Pathogenen wie Viren und optional für eine Bestimmung oder Abschätzung eines Titers des betreffenden Pathogens für Einzelproben oder für eine Mehrzahl von Proben verwendet werden. In letztem Verwendungsfall ist der Probenträger vorzugsweise nach der Bearbeitung einer Probe mit einem Spülmedium zu säubern. Die Möglichkeit der kostengünstigen und standardisierten Herstellung erlaubt eine Verwendung erfindungsgemäßer Probenträger in Massentests (screening) ganzer Personen- oder Bevölkerungsgruppen.

Eine Einstrahlung der Anregungsstrahlung und/oder das Erfassen der Detektionsstrahlung kann in einer Auflichtanordnung oder in einer Durchlichtanordnung erfolgen. In weiteren Ausführungen kann die Anregungsstrahlung in Form eines Lichtblatts eingestrahlt werden.

Um eine hohe Aufnahmequalität und/oder Sensitivität bei der Erfassung der Detektionsstrahlung zu erreichen, kann ein zum Erfassen der Detektionsstrahlung verwendetes Objektiv als ein Immersionsobjektiv ausgebildet sein. Als Immersionsmedium können dabei Immersionsöle, Wasser oder wässrige Mischungen verwendet sein. Eine verwendete Immersion soll dabei einen Übergang der Anregungsstrahlung in den Probenraum unterstützen, sodass beispielsweise ungewollte Reflexionen, insbesondere Totalreflexionen, der Anregungsstrahlung vorteilhaft vermieden werden. Die Verwendung eines Immersionsmediums dient im Rahmen der Erfindung vorteilhaft dazu, eine Fokussierung innerhalb des Probenraums zu vermeiden.

Es ist auch möglich, Festkörperimmersionen (siehe zum Beispiel US 2015/0241682 Al) oder eine Immersionsmatrix (DE 102017217192 Al) zu verwenden. Diese unterstützen durch ihre recht einfache Handhabung und den geringen apparativen und prozesstechnischen Aufwand die Verwendung des erfindungsgemäßen Probenträgers in Anwendungen wie Massentests.

Der erfindungsgemäße Probenträger kann daher in einem Verfahren zur Erfassung von Detektionsstrahlung einer Probe verwendet werden. Dazu wird ein erfindungsgemäßer Probenträger bereitgestellt. Über die Zugangsöffnung wird die Probe in den Probenraum eingebracht. Ist der Probenraum vorzugsweise frei von Luftblasen und ist ein eventuell vorher im Probenraum vorhandenes Spülmedium oder ein Medium zur Erhaltung der Aktivität einer optionalen Beschichtung von Bereichen der Innenseiten der Wandung vorhandenes Puffermedium vollständig gegen die Probe beziehungsweise das die zu detektierenden Objekte enthaltende Probenmedium ausgetauscht, wird mittels einer Detektionsoptik und einem Detektor eine Detektionsstrahlung der Probe durch das Detektionsfenster hindurch erfasst und nachfolgend ausgewertet. Da der Probenraum in Richtung des lichten Abstands klein und scharf begrenzt ist, ist optional keine Fokussierung der Detektionsoptik in Richtung des lichten Abstands erforderlich. Die Schärfentiefe eines verwendeten Detektionsobjektivs sollte dabei die Größe des zu detektierenden Objekts, beispielsweise die Größe eines Virus in Richtung des lichten Abstands, übersteigen.

Als Detektor kann dabei im einfachsten Fall ein PMT verwendet werden. Um neben dem Nachweis des Vorhandenseins beziehungsweise Nichtvorhandenseins einer für die Zwecke der Detektion hinreichend intensiven Detektionsstrahlung auch Informationen beispielsweise zur räumlichen Verteilung, Anzahl und Intensität (Quantität) der die Detektionsstrahlung emittierenden Objekte erhalten zu können, können als Detektor beispielsweise Detektoranordnungen wie PMT-Arrays oder SPAD-Arrays sowie Flächendetektoren wie CCD, CMOS oder sCMOS verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ können die Messwerte der erfassten Detektionsstrahlung auf einer Anzeige dargestellt und visuell durch einen Nutzer detektiert werden.

Wie bereits weiter oben ausgeführt, kann die im Probenraum befindliche Probe mittels einer Anregungsstrahlung beleuchtet werden, wobei durch Wirkung der Anregungsstrahlung die Emission mindestens einer Detektionsstrahlung angeregt wird. Dabei kann die Detektionsstrahlung erfasst werden, während die Probe in dem Probenträger stationär vorgelegt ist. In weiteren Ausgestaltungen des Verfahrens kann die Probe kontinuierlich oder sequenziell durch den Probenraum transportiert werden, wenn der Probenträger für eine Mehrzahl von Proben verwendet werden soll. Bei einem kontinuierlichen Transport kann die Erfassung der Detektionsstrahlung in zeitlichen Abständen oder kontinuierlich erfolgen. Wird die Probe sequenziell, also im Wechsel von Transportphasen und Ruhephasen, transportiert, kann immer dann jeweils mindestens einmal der Detektionsschritt ausgeführt werden, wenn eine neue Probe im Probenraum vorhanden und vorteilhaft der Transport unterbrochen ist.

Das Einbringen, Bewegen und/oder Auswaschen der Probe kann daher mit Methoden und technischen Elementen der Mikrofluidik erfolgen. Beispielsweise können vorhandene Pumpen, Ventile und/oder Mischer als Mikropumpen, Mikroventile beziehungsweise Mikromischer ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Probenträger in einen sogenannten (Mikrofluidik-)Chip integriert sein oder mit einem solchen verbunden werden. Auf einem solchen Chip können beispielsweise in separaten Kanälen und Reaktionsräumen erforderlich Markierungs und/oder Färberaktionen durchgeführt werden. Die so vorbereitete Probe wird anschließend über Kanäle des Chips zum erfindungsgemäßen Probenträger transportiert. Mit einer solchen Ausführung kann der Automatisierungsgrad der Verwendung des erfindungsgemäßen Probenträgers weiter vorteilhaft gesteigert werden.

Eine Transportbewegung der Probe kann beispielsweise erzeugt werden, indem eine im Probenraum infolge der geringen Abmaße wirkende Kapillarwirkung ausgenutzt wird. In weiteren Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Probe mittels einer Pumpe transportiert und in beziehungsweise durch den Probenraum gedrückt werden. Entsprechendes gilt für die Erzeugung eines Unterdrucks und ein Ansaugen der Probe.

Wird die Probe beziehungsweise eine Mehrzahl von Proben durch den Probenraum transportiert, erfolgt eine optionale Anregung mittels der Anregungsstrahlung wiederholt insbesondere dann, wenn bei einem kontinuierlichen Transport eine Füllmenge des Probenraums durch eine weitere Füllmenge ersetzt ist.

Bevor eine Probe erstmals in den Probenraum eingebracht wird beziehungsweise zwischen dem Einbringen einer Probe und dem Einbringen einer weiteren Probe kann der Probenraum mit einem Spülmedium von Resten der vorhergehenden Probe befreit werden.

Bei einem Nachweisverfahren für Viren und/oder Mikroorganismen ist es insbesondere erwünscht, dass möglichst keine falsch-negative Messergebnisse erhalten werden, also das tatsächliche Vorhandensein beispielsweise einer Virenfracht mit einer hohen Zuverlässigkeit nachgewiesen werden kann. Dazu kann es hilfreich sein, wenn der Probenträger während der Erfassung der Detektionsstrahlung und/oder zwischen zwei Erfassungsvorgängen der Detektionsstrahlung bewegt, insbesondere rotiert und/oder geneigt wird, sodass jeweils Detektionsstrahlung von unterschiedlichen Bereichen der Wandung (Detektionsfenster) erfasst wird beziehungsweise erfasst werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Abbildungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Probenträgers in einer Schnittdarstellung und einer Detektionsoptik gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Probenträgers in einer Schnittdarstellung sowie eine Detektionsoptik;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Probenträgers in einer Schnittdarstellung sowie eine Detektionsoptik, eine Steuerung und eine Pumpe; Fig. 4 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Probenträgers in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Probenträgers auf einem Chip in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Probenträgers in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Probenträgers in einer Seitenansicht;

Fig. 8 eine schematische Darstellung des sechsten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Probenträgers in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 9a bis 9h schematische Darstellungen unterschiedlicher Querschnitte des erfindungsgemäßen Probenträgers;

Fig. 10 eine schematische Darstellung eines siebten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Probenträgers mit außenliegender Verstärkung in einer Schnittdarstellung;

Fig. 11 eine schematische Darstellung eines achten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Probenträgers mit innenliegender Verstärkung in einer Schnittdarstellung;

Fig. 12 eine schematische Darstellung eines neunten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Probenträgers mit außenliegender Verstärkung in einer Schnittdarstellung; und

Fig. 13 eine schematische Darstellung eines zehnten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Probenträgers mit außenliegender Verstärkung in einer Schnittdarstellung;

In den schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen sowie im Beispiel des Standes der Technik sind gleiche technische Elemente jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In der Fig. 1 ist ein Probenträger 1 in einem Längsschnitt gezeigt, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dabei ist ein Probenraum 2, in den eine Probe P eingebracht werden kann, von einer Wandung 3 umschlossen, die wenigstens eine erste Seitenwand 3.1 und eine zweite Seitenwand 3.2 sowie dritte Seitenwände 3.3 umfasst. Die erste Seitenwand 3.1 bildet zusammen mit den dritten Seitenwänden 3.3 ein nach einer Seite offenes Behältnis, während die zweite Seitenwand 3.2 auf die dritten Seitenwände 3.3 aufgelegt werden kann und somit die offene Seite des Probenraums 2 abdeckt. Zwischen der dem Probenraum 2 zugewandten Innenseite des Bodens der ersten Seitenwand 3.1 und der Innenseite der zweiten Seitenwand 3.2 weist der Probenraum 2 einen lichten Abstand d auf.

In der im Probenraum 2 befindlichen Probe P sind als zu detektierende Objekte 4 Viren enthalten, die mit einem Marker versehen sind. Außerdem können sich ungebundener Marker, Zellen, Zellfragmente (Debris), Aggregate und ähnliche Strukturen in der Probe P befinden, die zusammenfassend mit dem Bezugszeichen „5" versehen sind (fortan vereinfachend: Debris 5). Die Objekte 4 und der gegebenenfalls vorhandene Debris 5 können in einer wässrigen Lösung (mit einer dichten Punktschraffur dargestellt) der Probe P vorliegen. Die Marker der markierten Objekte 4 emittieren eine Detektionsstrahlung DS, die insbesondere eine Fluoreszenzstrahlung sein kann, und die mittels eines Detektionsobjektivs 6 innerhalb dessen Numerischer Apertur (mit zwei dünnen unterbrochenen Volllinien symbolisiert) durch die erste Seitenwand 3.1 hindurch erfasst wird.

Zur Bezeichnung relativer Lagebeziehung ist ein kartesisches Koordinatensystem angegeben. Dabei erstreckt sich der Probenträger 1 mit seiner Grundfläche in einer durch die x-Achse und die y-Achse aufgespannten Ebene während die Detektionsstrahlung DS entlang der z-Achse erfasst wird.

Wie aus der Fig. 1 unschwer zu erkennen ist, erfasst das Detektionsobjektiv 6 nicht nur Detektionsstrahlung DS von Objekten 4, die in Richtung der z-Achse unterschiedlich weit von der ersten Seitenwand 3.1 entfernt sind, sondern es wird auch emittierte, gestreute und/oder reflektierte Detektionsstrahlung DS beispielsweise des enthaltenen Debris 5 erfasst.

Dagegen rührt die Detektionsstrahlung DS, die von markierten Objekten 4 unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Probenträgers 1 erfasst wird, nahezu ausschließlich von eben diesen markierten Objekten 4 her (Fig. 2).

Der lichte Abstand d des Probenträgers 1 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels beträgt zwischen erster Seitenwand 3.1 und zweiter Seitenwand 3.2 höchstens 50 pm und vorteilhaft weniger als 25 pm, insbesondere höchstens 5 pm. Im Vergleich zu Probenträgern 1 gemäß dem Stand der Technik (siehe Fig. 1) ist der lichte Abstand d erheblich geringer, sodass nur kleine Objekte 4 wie Viren und sehr kleiner Debris 5 überhaupt in den Probenraum 2 gelangen. Um den Probenträger 1 mit einem Medium, beispielsweise einem Spülmedium oder mit der Probe P befüllen zu können, weist der erfindungsgemäße Probenträger 1 eine Zugangsöffnung 7 auf, die sich an einer Stirnseite des Probenträgers 1 befindet. Damit beim Befüllen bereits in dem Probenraum 2 vorhandenes Medium, sei es eine vorher untersuchte Probe P, ein Spülmedium, ein inertes Gas und/oder Luft, entweichen kann, ist eine Auslassöffnung 8 vorhanden. Eine mögliche Strömungsrichtung beim Befüllen ist mit Pfeilen angegeben.

Um die Detektionsstrahlung DS zu bewirken, kann mittels des Detektionsobjektivs 6 eine Anregungsstrahlung AS durch die Wandung 3 in den Probenraum 2 eingestrahlt werden. Die Anregungsstrahlung AS bewirkt, dass die Marker der markierten Objekte 4 insbesondere eine Fluoreszenzstrahlung als Detektionsstrahlung DS emittieren, die durch die ersten Seitenwand 3.1 hindurch erfasst werden kann. Die erste Seitenwand 3.1 fungiert damit als ein Detektionsfenster 9. Die Anregungsstrahlung AS kann durch eine Lichtquelle bereitgestellt, mittels optischer Elemente geformt und/oder gefiltert (alle nicht gezeigt) sowie in den Strahlengang des Detektionsobjektivs 6 eingekoppelt werden. In weiteren Ausführungen kann die Anregungsstrahlung AS mittels eines separaten Objektivs 25 (hier nicht gezeigt; siehe Fig. 8) eingestrahlt werden.

Die mittels des Detektionsobjektivs 6 eingesammelte Detektionsstrahlung DS kann, gegebenenfalls nach dem Passieren weiterer optischer Elemente (nicht gezeigt) auf einen Detektor 24 abgebildet und durch diesen in Form von Messwerten erfasst werden. Der Detektor 24 kann mit einer Steuereinheit 10 in Form eines Rechners verbunden sein, die optional zur Auswertung der Messwerte und zur Generierung von Steuerbefehlen konfiguriert ist. Mittels der Steuerbefehle kann ein Antrieb 11 angesteuert werden, der wiederum bei Ausführung der erhaltenen Steuerbefehle einen Probentisch 23 bewegt, auf dem sich der Probenträger 1 befindet. Die derart bewirkten Bewegungen des Probentischs 23 können Translationen in jeder Richtung der Achsen x, y, z sowie Neigungsbewegungen beziehungsweise Rotationen um jede der Achsen x, y, z einzeln oder als überlagerte Bewegungen sein (durch Pfeile am Koordinatensystem symbolisiert). Möglich ist zudem eine Rückkopplung zwischen Antrieb 11 und Steuereinheit 10, um eine aktuelle Ausrichtung und/oder Bewegung des Probenträgers 1 mit einer Einstrahlung der Anregungsstrahlung AS und/oder mit der Erfassung der Detektionsstrahlung DS abzustimmen. Die beschriebenen Möglichkeiten zur Bewegung des Probentischs 23 beziehungsweise des Probenträgers 1 gelten entsprechend für sämtliche Ausführungsbeispiele.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel weist der erfindungsgemäße Probenträger 1 eine gegenüber der ersten Seitenwand 3.1 stärker ausgebildete zweite Seitenwand 3.2 auf, um dadurch die Stabilität des Probenträgers 1 gegenüber Beanspruchungen durch Biegung und/oder Torsion zu verbessern (Fig. 3). Über einen Abschnitt der ersten Seitenwand 3.1 ist ein Detektionsfenster 9 ausgebildet, welches einen verlustarmen Durchtritt der Detektionsstrahlung DS erlaubt. Zugleich kann die Anregungsstrahlung AS durch das Detektionsfenster 9 in den Probenraum 2 eingestrahlt werden, wobei die Anregungsstrahlung AS in diesem Ausführungsbeispiel mittels eines weiteren Objektivs 25 in den Probenraum 2 gerichtet wird.

Das Detektionsfenster 9 kann auf seiner dem Probenraum 2 zugewandten Innenseite mit einer Beschichtung 12 versehen sein, an die Objekte 4 spezifisch binden. Auf diese Weise wird eine größere Anzahl der vorhandenen Objekte 4 im Bereich des Detektionsfensters 9 konzentriert.

In weiteren Ausführungen kann eine Beschichtung 10 auf weiteren oder allen inneren Bereichen der Wandung 3 vorhanden sein. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn die Detektionsstrahlung DS auch durch die Wandung 3 außerhalb des explizit ausgebildeten Detektionsfensters 9 erfasst werden kann. Beispielsweise können durch die Wandung 3 Detektionsstrahlung DS anderer oder weiterer Wellenlängen erfassbar sein.

Im zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Pumpe 13 vorhanden, die mittels der Steuereinheit 10 ansteuerbar ist und durch deren Wirkung die Probe P sowie optional weitere Medien wie Spülmedien und Reaktionsmedien in beziehungsweise durch den Probenraum 2 gefördert werden kann. Auch die Pumpe 13 kann mit allen anderen Ausführungsbeispielen kombiniert werden.

Die Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Probenträgers 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die Zugangsöffnung 7 ist auf der zweiten Seitenwand 3.2 in Form eines Röhrchens aufgesetzt und erlaubt das Einfüllen der Probe P in den Probenraum 2 (hier nicht gezeigt). An der Mündung der Zugangsöffnung 7 ist ein mechanischer Filter 14 vorhanden, dessen Maschenweite höchstens 80% des lichten Abstands d des Probenraums 2 beträgt. Dieser Filter 14 verhindert das Eindringen von Debris 5 mit einer Größe von mehr als 80% des lichten Abstands d in den Probenraum 2. Ebenfalls auf der zweiten Seitenwand 3.2 ist die Auslassöffnung 8 wiederum in Form eines Röhrchens aufgesetzt. Eine Erfassung der Detektionsstrahlung DS erfolgt insbesondere in Richtung der z-Achse durch die erste Seitenwand 3.1 hindurch.

Ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Probenträgers 1 besitzt eine Zugangsöffnung 7 in Form eines auf die zweite Seitenwand 3.2 aufgesetzten Röhrchens und eine Auslassöffnung 8 in Form einer Öffnung in der zweiten Seitenwand 3.2 (Fig. 5). Der Probenträger 1 ist auf einem optional vorhandenen Chip 26 (mit unterbrochener Volllinie symbolisiert). Ein solcher Chip 26, der insbesondere als ein Microfluidikchip ausgebildet sein kann, kann neben dem Probenträger 1 weiterhin Elemente und Strukturen wie Kanäle, Reaktionsräume, Lichtleiter sowie kleinbauende motorische Elemente wie Motoren, Pumpen, Lichtquellen und dergleichen umfassen.

Der Probenraum 2 kann in Form eines Kanals 15 ausgebildet sein, der sich von der Zugangsöffnung 7 zur Auslassöffnung 8 erstreckt (Fig. 6). Eine seitliche Begrenzung des Kanals 15 kann durch einen auf die erste Seitenwand 3.1 aufgebrachten erhöhten Rand 16 oder auf die erste Seitenwand 3.1 aufgelegte Abstandshalter (spacer) geschaffen sein. Die erste Seitenwand 3.1 dient dabei als eine Trägerplatte. Mit dem Auflegen und gegebenenfalls einem Sichern der zweiten Seitenwand 3.2 ist der Probenträger 1 montiert.

Eine sechste Ausführungsmöglichkeit des Probenträgers 1 weist als Probenraum 2 einen schlitzförmigen Kanal 17 in einer Trägerplatte 18 auf, der auf drei Seiten offen ist (Fig. 7 und Fig. 8). Entlang einer Längsöffnung 19 des schlitzförmigen Kanals 17 ist optional eine Beschichtung 20 aufgebracht, die durch die Probe P nicht benetzt werden kann. Die Probe P wird aufgrund der wirkenden Kapillarkräfte in dem schlitzförmigen Kanal 17 gehalten. Eine Erfassung der Detektionsstrahlung DS kann durch einen Teil der Trägerplatte 18 erfolgen. Dazu ist es von Vorteil, wenn der schlitzförmige Kanal 17 wenigstens auf einer seiner Längsseiten nur durch eine geringe Wandstärke der Trägerplatte 18 (Detektionsfenster 9) von der Umgebung getrennt ist.

Anhand der Fig. 8 sind zudem beispielhaft für alle Ausführungsbeispiele verschiedene Möglichkeiten der Einstrahlung der Anregungsstrahlung AS in den Probenraum 2 gezeigt. Eine der Möglichkeiten besteht darin, die Anregungsstrahlung AS durch eine, insbesondere durch die dünnere, seitliche Wand des schlitzförmigen Kanals 17 einzustrahlen. Ebenso ist es möglich, die Anregungsstrahlung durch die Zugangsöffnung 7 und/oder durch die Auslassöffnung 8 einzustrahlen. Im speziellen Fall der sechsten Ausführungsmöglichkeit kann die Anregungsstrahlung AS auch durch die Längsöffnung 19 in den Probenraum 2 eingestrahlt werden. Die Anregungsstrahlung AS wird vorteilhaft mittels eines Objektivs 25 eingestrahlt.

In den Fig. 9a bis 9h sind Beispiele unterschiedlicher Querschnitte des erfindungsgemäßen Probenträgers 1 gezeigt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur einige Figuren mit Bezugszeichen versehen. Der Querschnitt des Probenträgers 1 kann dabei viereckig (Fig. 9a), dreieckig (Fig. 9b), sechseckig (Fig. 9c), rund (Fig. 9d), trapezförmig (Fig. 9e) oder halbrund beziehungsweise abgeplattet (Fig. 9f) sein, wobei die Form des Querschnitts des Probenraums 2 dem Querschnitt der äußeren Wandung 3 entspricht. In diesen Fällen treffen die Anregungsstrahlung AS und die Detektionsstrahlung DS jeweils auf zwei Grenzflächen, die zueinander parallel verlaufen. Erfolgt die Einstrahlung senkrecht zu einer der Grenzflächen, können so auftretende Aberrationen reduziert werden.

Möglich ist auch eine abweichende Gestaltung der Querschnitte, wie dies in den Fig. 9g und 9h beispielhaft gezeigt ist. Infolge des runden inneren Querschnitts ist die Stärke der Wandung 3 im Bereich der Ecken größer, wodurch die Stabilität des Probenträgers 1 unterstützt ist. Diese verstärkten Eckbereiche können als innenliegende Verstärkungen 21 angesehen werden, da diese unterhalb der Außenseite der Wandung 3 ausgebildet sind.

Weitere Möglichkeiten zur Stabilisierung des Probenträgers 1 sind in den Fig. 10 bis 13 beispielhaft dargestellt. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 weist die Wandung 3 einen nach außen ragenden Fortsatz oder eine Rippe als eine außenliegende Verstärkung 22 auf, die eine Stabilisierung insbesondere gegen auftretende Biegebeanspruchungen bewirkt. Die außenliegende Verstärkung 22 ist in diesem Beispiel als Teil der Wandung 3 ausgebildet.

Ein Beispiel einer innenliegenden Verstärkung 21 ist in der Fig. 11 dargestellt. Dazu ist in einem Eckbereich des Probenraums 2 und der Wandung 3 ein innenliegendes Element zusätzlich eingearbeitet oder als Teil der Wandung 3 ausgebildet. In weiteren Ausführungen können solche innenliegenden Verstärkungen 21 and anderen beziehungsweise an weiteren Eckbereichen ausgebildet sein.

Eine Stabilisierung kann auch erreicht werden, indem verstärkende Elemente auf der Außenseite der Wandung 3 aufgebracht oder angebracht werden. Die Fig. 12 zeigt beispielhaft einen angepassten Rundstab als außenliegende Verstärkung 22. In der Fig. 13 ist ein halbrunder Stab auf einen äußeren Bereich der Wandung 3 aufgebracht. In weiteren Ausführungen der Erfindung kann eine außenliegende Verstärkung 22 mit anderen Querschnitten ausgeführt sein.

Bezugszeichen

1 Probenträger

2 Probenraum

3 Wandung

3.1 erste Seitenwand

3.2 zweite Seitenwand

4 Objekt /Virus

5 Debris

6 Detektionsobjektiv d lichter Abstand

7 Zugangsöffnung

8 Auslassöffnung

9 Detektionsfenster

10 Steuereinheit

11 Antrieb

12 Beschichtung (phil zur Probe P)

13 Pumpe

14 Filter

15 Kanal

16 erhöhter Rand / Abstandshalter

17 schlitzförmiger Kanal

18 Trägerplatte

19 Längsöffnung

20 Beschichtung (phob zur Probe P)

21 innenliegende Verstärkung

22 außenliegende Verstärkung

23 Probentisch 24 Detektor

25 Objektiv (Anregungsstrahlung AS)

26 Chip

AS Anregungsstrahlung

DS Detektionsstrahlung

P Probe, Probenmedium