Ferner kann es sich bei den Probenträgern um Chips handeln.

Chips weisen als Ausnehmungen üblicherweise eine oder mehrere Kanäle, bei denen es sich beispielsweise um Kapillarkanäle und ggf. ein oder mehrere Flüssigkeitsreservoirs handeln kann, auf.

Beispielsweise kann es sich um mikrofluidische Chips mit vor- zugsweise zwei Reservoirs handeln, die über einen Kanal mitein- ander verbunden sind. Zwischen den beiden Reservoirs findet ein Fluidaustausch statt, der durch geeignete Ventile, Membranen, osmotische Barrieren und/oder Ionensperren geregelt werden kann. Mit derartigen Chips kann beispielsweise das Mischver- halten von Flüssigkeiten, z. B. unter Einfluss elektromagne- tischer Kräfte untersucht werden. Ferner können mit derartigen Chips Probenbestandteile voneinander getrennt werden. Bekannte Chips sind aus Silizium, Glas, Kunststoff oder Keramik herge- stellt.

Ferner kann es sich bei Probenträgern beispielsweise auch um planare Platten mit hydrophobem Raster handeln.. Derartige Plat- ten sind partiell mit einer hydrophoben Substanz beschichtet, so dass sich in diesen Bereichen Tröpfchen aus Probenflüssig- keit bilden, die sodann untersucht werden können. Bei Proben- trägern kann es sich ferner um sogenannte SBS-Mikrotiterplat- tenformate und um das sogenannte Terasaki-Format handeln.

Die Vertiefungen von Titerplatten können beispielsweise durch Ätz-Fräsverfahren oder durch Verwendung von Spritzgussverfahren sowie durch Laserbearbeitung hergestellt werden.

Bei der Untersuchung von Kleinstprobenmengen mittels Proben- trägern besteht das Problem, dass beim Handhaben der Proben- träger in Untersuchungsanlagen ein Teil der Proben verdunstet.

Bei derartig. kleinen Probenmengen führt auch bereits eine ge- ringe Verdunstung zu einer kritischen Konzentrationsänderung der Kleinstprobe. Dies führt zu verfälschten und teilweise nicht mehr aussagekräftigen Untersuchungsergebnissen. Insbeson- dere bei der Zellkultivierung mit Hilfe von Inkubatoren reicht die vorhandene.. Feuchtigkeit nicht aus, um Probenflüssigkeiten im Kleinstmaßstab nachhaltig vor Verdunstung, d. h. bei längeren Inkubationszeiten, zu schützen.

Ferner besteht beim Handling von Probenträgern in Unter- suchungsanlagen eine erhöhtes Sterilitätsproblem, wenn es sich um Kleinstproben handelt.

Durch das Vorsehen eines Deckels, durch den beispielsweise die Vertiefungen in einer Titerplatte dicht verschlossen werden, kann eine entsprechende Sterilität zwar sichergestellt und auch jegliche Verdunstung aus den Vertiefungen der Titerplatte un- terbunden werden, es lassen sich aber nicht die gewünschten Kultivierungsbedingungen einstellen. So wird z. B. ein CO2-Ge- halt zwischen 5-7 % zur optimalen Zellkultivierung (pH-Regu- lation des Zellkulturmediums) benötigt, der durch die herkömm- lichen Anordnungen nicht eingestellt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Probenträger, insbesondere eine Titerplatte, einen Deckel für einen Probenträger sowie ein Verfahren zur Untersuchungsvorbereitung, insbesondere von chemischen und/oder biologischen Kleinstproben zu schaffen, bei der oder bei dem insbesondere eine Verdunstung von Proben im Wesentlichen vermieden wird und gleichzeitig optimale Kulti- vierungsbedingungen, d. h. ausreichende Sterilität und genaue Steuerung des Gasaustausches, insbesondere eine genaue Einstel- lung des C02-Gehaltes für Zellen in Probenträgern für Kleinstproben, erreicht werden.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merk- male des Anspruchs 1, 14 oder 15.

Der Probenträger weist ein Aufnahmeteil zur Aufnahme von Kleinstproben auf. Wenn es sich bei dem Probenträger um eine Titerplatte handelt, werden die Kleinstproben in Vertiefungen der Titerplatte eingebracht. Handelt es sich bei dem Proben- träger um einen Chip, so werden die Kleinstproben in Kanäle oder in Vertiefungen des Chips eingebracht. Entsprechend werden die Proben bei einem als planare Platte ausgebildeten Proben- träger mit einem hydrophoben Raster auf das Raster aufgebracht, so dass sich Tropfen aus Probenmaterial bilden. Die Ver- tiefungen einer Titerplatte oder die Vertiefungen eines Chips weisen vorzugsweise ein Volumen von 0,01 bis 50 Al auf., Insbe- sondere beträgt das Volumen 0,2 bis 5 yl. Ferner weist der Probenträger einen Deckel auf, durch den das Aufnahmeteil der- art verschlossen ist, dass zwischen einer Probenoberfläche und dem Deckel ein Hohlraum ausgebildet ist. Die Deckelunterseite weist somit einen Abstand zu der Probenoberfläche und im Allge- meinen auch zu der Oberseite des Aufnahmeteils auf.

Der Deckel ist erfindungsgemäß derart ausgebildet, dass eine gesättigte Atmosphäre in dem Hohlraum bei sich verändernden Um- gebungsbedingungen im Wesentlichen erhalten bleibt. Der Deckel weist somit eine gewisse Dampfdurchlässigkeit und/oder Feuch- tigkeitsaufnahme und/oder-abgabefähigkeit auf.

Vorzugsweise ist der Deckel derart ausgebildet, dass er zur Aufnahme und zur Abgabe von Flüssigkeit geeignet ist. Insbe- sondere bleibt die gesättigte Atmosphäre in dem Hohlraum bei sich ändernden Umgebungsbedingungen derart konstant, dass eine Abweichung von weniger als 5 % von einem Sättigungsniveau stattfindet. Insbesondere ist diese Abweichung geringer als 2 .

Mit dem erfindungsgemäßen Probenträger können die Kultivie- rungsbedingungen für z. B. in Vertiefungen einer Titerplatte vorgesehene Zellen auch bei sich ändernden Außenbedingungen aufrecht erhalten werden.

Der Deckel des erfindungsgemäßen Probenträgers weist vorzugs- weise eine poröse Abdeckplatte auf. Diese besteht bevorzugt aus Keramik oder Glas und dient als Flüssigkeitsspeicher. Die aus der vorzugsweise in der porösen Abdeckplatte gespeicherten Flüssigkeit entstehende Dampfphase schafft in dem Hohlraum zwischen Probenträger und Deckel eine gesättigte Atmosphäre, wodurch die Verdunstung von Probenflüssigkeit verhindert wird.

Gleichzeitig ist ein Gasaustausch durch den porösen Deckel mög- lich, so dass z. B. für die Zellkultivierung die optimale CO2- Konzentration in dem Hohlraum eingestellt werden kann. Der Gas- austausch erfolgt beispielsweise über nicht von Benetzungsflüs- sigkeit verschlossene Poren, so dass das Gas durch die Poren hindurch nach außen gelangen kann. Zusätzlich oder anstatt dieses direkten Gasaustausches findet auch ein indirekter Gas- austausch statt, indem das Gas, insbesondere COs, in der Flüs- sigkeit gelöst wird und ggf. aus der Flüssigkeit in den Hohl- raum ausgast.

Der Deckel ist erfindungsgemäß so ausgebildet, dass Flüssigkeit in Form von Dampf aus den Poren des Deckelmaterials entweichen kann. Wird z. B. der erfindungsgemäße Probenträger in einen In- kubator eingebracht und erhöhten Temperaturen ausgesetzt, ent- weicht aus den flüssigkeitsgesättigten Poren innerhalb des Deckels Dampf und schafft eine entsprechend der Temperatur ge- sättigte Atmosphäre im Hohlraum zwischen Probenträger und Deckel. Wie vorstehend beschrieben, ist z. B. durch die nicht mit Flüssigkeit gefüllten Poren gleichzeitig ein Gasaustausch zwischen der Umgebung und dem Hohlraum zwischen Probenträger und Deckel möglich, so dass z. B. die optimale C02-Konzentration in dem Hohlraum sehr gut eingestellt werden kann. Durch das poröse Deckelmaterial ist es weiterhin möglich, dass Konden- satbildung an der Deckelinnenseite vermieden wird, da konden- sierende Flüssigkeit ausreichend schnell in die Poren aufgenom- men und somit ein Hinuntertropfen in einzelne Vertiefungen ver- hindert wird. Auf diesem Wege wird eine Verfälschung der Unter- suchungen durch hinuntertropfende Flüssigkeit ausgeschlossen.

Ferner ist durch einen derartigen Deckel die erforderliche Sterilität über einen langen Inkubationszeitraum gewahrt. Dies wird mit einem Deckel mit kleinen Porendurchmessern (vorzugsweise 0,2-0,5 ym) erreicht, wodurch verhindert wird, dass Keime von außen eindringen können. Überraschenderweise ist auch bei größeren Porendurchmessern eine hinreichende Sterilität gegeben. Der Deckel ist weiterhin so ausgestaltet, dass von außen weiterhin keine Flüssigkeit nach innen dringen kann. Vorzugsweise weist der Deckel eine Form auf, die sehr gut in automatisierten Untersuchungssystemen verwendet werden kann.

Das Vorsehen einer porösen Abdeckplatte hat insbesondere den Vorteil, dass die Atmosphäre in dem Hohlraum zwischen Proben- träger und Deckel durch die Wahl der Flüssigkeit, mit der die poröse Platte benetzt wird, eingestellt werden kann. Ziel ist es z. B., dass die sich aufgrund einer Temperaturerhöhung er- gebende Dampfdruckänderung in dem Hohlraum zwischen Proben- träger und Deckel im Wesentlichen durch Verdunstung der in der Abdeckplatte enthaltenen Flüssigkeit erreicht wird, um somit die Verdunstung der Proben zu verhindern. Erreicht wird dieses u. a. durch die wesentlich größere aktive Oberfläche der porösen Abdeckplatte im Vergleich zur Oberfläche des Proben- trägers, so dass die Verdunstung sehr schnell an der Oberfläche der porösen Platte stattfindet und somit der Dampfdruck in dem Hohlraum in kurzer Zeit aufgebaut wird. So wird in der Regel eine Flüssigkeit gewählt, die denselben oder einen ähnlichen Dampfdruck wie die Probenflüssigkeit aufweist. Somit findet eine automatische Regulierung des Dampfdruckes in dem Hohlraum statt.

Dies hat zur Folge, dass nur ein geringer Anteil der Proben- flüssigkeit zum Füllen des Hohlraums bis zum Erreichen des Sät- tigungsdampfdrucks verdunstet.

Bei langen Inkubationszeiten ist es möglich, durch wiederholtes Benetzen der Abdeckplatte die Sterilität innerhalb des Proben- trägers über lange Zeit aufrecht zu erhalten. Da die Benetzung der Abdeckplatte von außen erfolgt, muss der Deckel des Proben- trägers hierzu nicht abgenommen werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist anstatt oder zusätzlich zur porösen Abdeckplatte eine poröse Folie vorgesehen. Durch die Porosität der Folie wird ebenfalls erreicht, dass die gesättigte Atmosphäre in dem Hohl- raum zwischen Aufnahmeteil und Deckel bei sich verändernden Um- gebungsbedingungen im Wesentlichen erhalten bleibt.

Sofern der Deckel anstatt der porösen Abdeckplatte eine poröse Folie aufweist, ist es möglich, mit geeigneten Pipetten o. dgl. durch die Folie hindurchzustechen, um von dem Probenträger oder aus den Vertiefungen der Titerplatten Proben entnehmen oder diesen zuführen zu können. Als Folie kann hierbei eine Folie verwendet werden, die sich automatisch wieder verschließt. Dies ist aufgrund der geringen Größe der hervorgerufenen Löcher mög- lich. Ferner können auch Folien verwendet werden, bei denen das Loch erhalten bleibt, da bei einer geringen Anzahl von Löchern die Abmessungen der Löcher so gering ist, dass keine nennens- werte Beeinträchtigung der Atmosphäre in dem Hohlraum zwischen Folie und Aufnahmeteil erfolgt.

Besonders bevorzugt ist das Vorsehen einer porösen Folie zu- sätzlich zu einer Abdeckplatte. Hierbei ist die Folie vorzugs- weise zwischen der Abdeckplatte und dem Aufnahmeteil angeord- net. Hierdurch ist es möglich, durch geeignete Wahl der Poren- größe der Folie die Sterilität innerhalb des Probenträgers zu gewährleisten oder anzupassen. Die Porengröße der Abdeckplatte kann sodann unabhängig von den Sterilitätsanforderungen gewählt werden. Als Abdeckplatte kann sodann beispielsweise ein textiles Material, ein Schwamm oder ein anderer zur Flüssig- keitsspeicherung geeigneter Stoff z. B. in Form poröser Flocken oder Kügelchen verwendet werden.

Weiterhin kann die Gasdurchlässigkeit des Deckels durch die verwendete Folie gesteuert werden.

Die Porendurchmesser der porösen Abdeckplatte und/oder der Folie sind vorzugsweise kleiner als 0,5 J. m, insbesondere kleiner als 0,2 pm. Hierdurch kann die Sterilität innerhalb des Probenträgers sichergestellt werden. Überraschenderweise wird eine ausreichende Sterilität auch mit größeren Porendurchmes- sern erreicht.

Die Erfindung betrifft ferner einen Deckel für einen Proben- träger, insbesondere eine Titerplatte. Der erfindungsgemäße Deckel weist vorzugsweise eine poröse Abdeckplatte auf, die zur Dampfdruckregulierung mit einer Flüssigkeit benetzbar ist. Der Deckel kann entsprechend den vorstehend beschriebenen bevor- zugten Ausführungsformen des Probenträgers weitergebildet sein.

Ferner kann der Deckel zur Aufnahme von Elektroden dienen, die beispielsweise in einzelne Vertiefungen hineinreichen und die Wanderung von Probenbestandteilen in einem elektrischen Feld bewirken.

Vorzugsweise weist der Deckel Sensoren auf. Mit Hilfe der Sen- soren kann beispielsweise der Feuchtigkeitsgehalt in dem Hohl- raum zwischen dem Deckel und dem Aufnahmeteil bestimmt werden.

Durch eine entsprechende an die Sensoren angeschlossene Steue- rung kann beispielsweise bei einem zu niedrigen Feuchtigkeits- gehalt automatisch eine erneute Befeuchtung des Deckels erfol- gen. Ferner ist es möglich, die Sensoren derart anzuordnen, dass der Feuchtigkeitsgehalt der Abdeckplatte selbst bestimmt werden kann. Es ist ebenso vorteilhaft, Sensoren zur Bestimmung von Substanz-Anteilen in dem Hohlraum vorzusehen. Mit der- artigen Sensoren kann beispielsweise der C02-Gehalt in dem Hohlraum bestimmt werden.

Ferner weist der Deckel vorzugsweise Griffprismen auf, so dass der Deckel automatisch von einem Greifarm gehandhabt werden kann. Die Griffprismen sowie die Abmessungen des Probenträgers entsprechen vorzugsweise den Abmessungen und der Lage der Griffprismen bei dem zusammen mit dem Deckel gehandhabten Probenträger. Es ist somit möglich, sowohl den Deckel als auch das Aufnahmeteil des Probenträgers mit demselben Greifarm zu handhaben.

Sofern es sich bei dem Probenträger um einen Chip handelt, han- delt es sich vorzugsweise bei den in dem Chip vorgesehenen Ka- nälen um Mikro-oder Nannokanäle, deren Breite und Höhe im Be- reich von 1 Am bis 1 mm liegt. Innerhalb der Kanäle können bei- spielsweise auch Elektroden angeordnet sein.

Der erfindungsgemäße Probenträger ist insbesondere zur Aufbe- wahrung von Reagenzien, zur Aufbewahrung von Proben, wie Zellen oder anderen Probesubstanzen, zur Trennung von Flüssigkeit, beispielsweise mittels CE oder CEC, zur Manipulation der Proben, beispielsweise durch Elektroporation, Elektropermeation oder Hybridisierung u. dgl. verwendet werden.

Es ist ferner möglich, dass der Probenträger eine durchsichtige Glasplatte o. dgl. enthält, so dass die Proben mittels Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie, insbesondere unter Ver- wendung von konvokalen Optiken eingesetzt werden kann. Insbe- sondere kann bei derartigen Probenträgern auch eine optische Pinzette zum Halten von Partikeln eingesetzt werden.

Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zur Untersuchungs- vorbereitung von chemischen und/oder biologischen Kleinstproben. Hierbei werden Kleinstproben mit einem Volumen von vorzugsweise 0,2-5 Al in Vertiefungen des Probenträgers, insbesondere in Vertiefungen der Titerplatte eingebracht. An- schließend wird der Probenträger mit einem Deckel, der vorzugs- weise eine poröse Abdeckplatte aufweist, verschlossen. Die po- röse Abdeckplatte kann wie vorstehend beschrieben vorteilhaft weitergebildet sein. Anschließend wird erfindungsgemäß die po- röse Abdeckplatte mit einer Flüssigkeit benetzt. Hierdurch wird eine Dampfdruckregulierung in dem zwischen der Probenoberseite und dem Deckel ausgebildeten Hohlraum erreicht. Das erfindungs- gemäße Verfahren weist die vorstehend beschriebenen Vorteile hinsichtlich der Verwendung eines Deckels mit poröser Abdeck- platte auf.

Vorzugsweise wird der Deckel vor dem Verschließen des Proben- trägers sterilisiert. Hierdurch ist vermieden, dass Keime beim Verschließen des Probenträgers in die Proben gelangen.

Vorzugsweise wird als Flüssigkeit ein PBS-Puffer mit mindestens 0,7 % Natriumchlorid verwendet. Vorzugsweise wird eine Puffer- lösung verwendet, die im Wesentlichen denselben Dampfdruck auf- weist, wie die in den Vertiefungen enthaltenen Proben. Es ist ferner vorteilhaft, eine Flüssigkeit mit einem pH-Wert von 7-8, insbesondere von 7,5, zu verwenden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausfüh- rungsform, unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen : Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen erfin- dungsgemäßen Probenträger mit Deckel und Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig.

1.

Der in Fig. 1 sichtbare Deckel 10 weist eine poröse Abdeck- platte 12 auf, die von einem Halteteil 14 getragen ist. Bei der dargestellten Ausführungsform handelt es sich um ein rahmen- förmiges Halteteil 14, das die Abdeckplatte 12 vollständig um- gibt. Zur Fixierung der Abdeckplatte 12 in dem Halteteil 14 kann die Abdeckplatte 12 in das Halteteil 14 eingeklebt sein.

Um die Lage genau zu definieren, sind in das Halteteil 14 Auf- lagen 16 (Fig. 2) eingebracht.

,., Die Auflagen 16 sind im Querschnitt L-förmig und ragen von dem rahmenförmigen Halteteil 14 nach innen, so dass die Abdeck- platte 12 von oben in den Deckel 10 eingelegt werden kann und auf den Auflagen 16 liegt. Die Auflagen 16 sind vorzugsweise ebenfalls rahmenförmig, so dass sie vollständig entlang der in- neren Kante 18 des Halteteils 14 verlaufen. Es können jedoch auch einzelne Auflagen 16 am inneren Umfang 18 des Rahmens ver- teilt angeordnet sein.

Ein Probenträger 20 (Fig. 2) weist ein rahmenförmiges Halteteil 22 mit einer rechteckigen Öffnung auf. In dieser ist ein Auf- nahmeteil 24 mit Vertiefungen 26 angeordnet. In den Ver- tiefungen 26 sind die Proben untergebracht. Das Aufnahmeteil 24 besteht beispielsweise aus Plastik und weist als Vertiefungen 26 Durchgangsöffnungen auf. Diese sind auf der Unterseite, vor- zugsweise mit einer Glasplatte 28, verschlossen.

Um den Deckel 10 lagegenau auf dem Probenträger 20 fixieren zu können, weist der Deckel 10 an der Abdeckplatte 12 oder dem Halteteil 14 eine in Richtung des Aufnahmeteils 24 weisende Dichtlippe 30 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dichtlippe 30 über die Auflage 16 mit dem Halteteil 14 verbun- den. Es handelt sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um eine bevorzugte Ausführungsform in der die Dichtlippe vollstän- dig entlang des inneren Umfangs 32 des Probenträgers 20 ver- läuft. Die Dichtlippe 30 ist somit entsprechend der Öffnung in dem rahmenförmigen Halteteil 22 rechteckig.

Zwischen einer Unterseite 34 der Abdeckplatte 12 und einer Oberseite 36 des Aufnahmeteils 24 ist ein Hohlraum 38 ausgebil- det. In dem Hohlraum 38 bildet sich auf Grund sehr geringer Verdunstung von Flüssigkeit aus den Vertiefungen 26 sowie auf- grund der hauptsächlichen Verdunstung der in der porösen Ab- deckplatte 12 vorgesehenen Flüssigkeit ein Dampfdruck.

Der untere Teil des Hohlraums 38 bildet eine Ausnehmung in dem Probenträger 20. In diese Ausnehmung greift die Dichtlippe 30 zur Lagefixierung ein.