Die Erfindung betrifft einen Schraubverschluss für ein Probenröhrchen, ein Probenröhrchen umfassend einen erfindungsgemäßen

Schraubverschluss, ein Kit-of parts umfassend ein erfindungsgemäßes Probenröhrchen und eine Lagervorrichtung (Rack) sowie die Verwendung eines erfindungsgemäßen Schraubverschlusses oder eines erfindungsgemäßen Probenröhrchen oder eines erfindungsgemäßen kit-of parts zur gas- und/oder flüssigkeitsdichten Aufbewahrung von chemischen und/oder biologischen Proben.

Herkömmliche Probenröhrchen werden für die Lagerung und den Transport von flüssigen Proben verwendet, die beispielsweise in chemischen, biochemischen oder biologischen Forschungslabors oder auch an Kliniken verwendet werden. Probenröhrchen können in verschiedenen Größen ausgebildet sein, je nachdem welche Menge der Probe zur Aufbewahrung notwendig ist.

Üblicherweise bestehen die Probenröhrchen aus verschiedenen Kunststoffen, die im Spritzguss mit verschiedenen Materialien hergestellt werden. Diese Probenröhrchen weisen gewöhnlich ein Verschlusssystem auf, wobei dieses entweder in Form einer Druckkappe, eines Stopfens oder als Schraubverschluss ausgebildet ist.

Häufig ist die Dichtigkeit dieser Verschlüsse nicht ausreichend oder die verwendeten Materialen haben unterschiedliche

Ausdehnungskoeffizienten, so dass insbesondere bei einem Einfrieren der Röhrchen keine gas- und/oder flüssigkeitsdichte Lagerung einer chemischen oder biologischen Probe gewährleistet ist. Häufig weisen die im Stand der Technik bekannten Systeme aus Probenröhrchen und Verschluss auch unterschiedliche Gasdurchlässigkeiten auf, was zu Diffusionen in oder aus dem Probenröhrchen heraus führen kann.

Aufgabe der Erfindung war es somit einen Verschluss für ein Probenröhrchen bereit zu stellen, bei dem eine gas- und/oder flüssigkeitsdichte Lagerung einer chemischen oder biologischen Probe auch bei Temperaturen bis zu -196 °C gewährleistet ist. Die Aufgabe wird gelöst durch einen Schraubverschluss 1 für ein Probenröhrchen mit Aussengewinde 10, umfassend eine Innenseite 2 und eine Aussenseite 3, eine mechanische Dichtung 4 und eine Kompressionsdichtung 5 sowie ein Innengewinde 6 an der Innenseite 2 des Schraubverschlusses 1. Der Schraubverschluss weist ein Gewinde 6 auf, wobei das Gewinde 6 des Schraubverschlusses einen Bereich mit mindestens einem 90° Winkel 7 aufweist, wobei die mechanische Dichtung in reibschlüssigem Kontakt zum Aussengewinde 10 des Probenröhrchens steht. Die mechanische Dichtung klemmt dabei den Rand der Innenseite 2 des Probenröhrchens beim Verschliessen.

Der 90° Winkel des Gewindeabschnitts 7 wird bei einem Einfriervorgang verkleinert, wodurch eine Abdichtung gegen Diffusion auch bei tiefen Temperaturen gewährleistet ist. Als Lagertemperaturen können Temperaturen von flüssigem Stickstoff (-196 °C) bis zu +50 °C vorliegen .

Der erfindungsgemäße Schraubverschluss weist zudem eine Kompressionsdichtung auf, wobei die Kompressionsdichtung am oberen Bereich 8 des Schraubverschlusses angebracht ist.

Das Probenrörchen weist zudem eine Schulter 9 auf, welche ein Überdrehen des Schraubverschlusses verhindert und auch eine zu starke Quetschung der Kompressionsdichtung. Dadurch werden konstant gleiche Bedingungen bei jedem Verschliessen gewährleistet.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Kompressionsdichtung eine Gasdurchlässigkeit auf, die annähernd identisch zu der Gasdurchlässigkeit des Probenröhrchens ist. Vorzugsweise beträgt die Abweichung der Gasdurchlässigkeit maximal 10 %, mehr bevorzugt maximal 5 % und am meisten bevorzugt 0 bis 1 %.

Vorzugsweise ist das Probenröhrchen aus PP oder PE gefertigt, wobei auch Mischungen von Polymeren verwendet werden können. Ebenso ist der Schraubverschluss bevorzugt aus PP oder PE gefertigt, wobei die Kompressionsdichtung bevorzugt nachträglich in die Oberseite des Schraubverschlusses eingespritzt wird. Als Material für die Kompressionsdichtung eignen sich insbesondere thermoplastische Elastomere (TPE) , beispielsweise TPE-E, TPE-S, TPE-U und andere bekannte TPE sowie Mischungen der genannten.

Mit dem oben beschrieben Schraubverschluss ist eine gas- und/oder flüssigkeitsdichte Aufbewahrung von chemischen und/oder biologischen Proben in einem geeigneten Probenrohrchen möglich.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist somit auch ein Probenrohrchen umfassend einen Schraubverschluss wie oben definiert. Vorzugsweise ist das Probenrohrchen und auch der Schraubverschluss mit einem Laser beschreibbar.

Üblicherweise wird dafür ein Probenrohrchen (die folgenden Definitionen gelten auch für den Schraubverschluss) aus einem transparenten Material gegossen und ausgehärtet. In einem zweiten Schritt wird dann an der dafür vorgesehenen Stelle ein beschreibbarer Bereich an dem Probenrohrchen befestigt, beispielsweise indem eine beschreibbare Platte an das Röhrchen angeklebt wird oder ein zweiter Spritzgussschritt an der dafür vorgesehenen Stelle durchgeführt wird. Der beschreibbare Bereich ist üblicherweise ein Kunststoff, der durch Bestrahlung seine optischen Eigenschaften, ändert, d.h., der beschreibbare Bereich wird bestrahlt, und der bestrahlte Bereich ändert daraufhin seine Farbe, so dass je nach bestrahltem Material beispielsweise ein Strichcode oder ein sogenannter 2D-Strichcode zu sehen ist. Dies dient der Unterscheidung der einzelnen Probenrohrchen, so dass eine Verwechselung ausgeschlossen werden kann.

Das Probenrohrchen weist einen Hauptkörper aus einer ersten Komponente und einen beschreibbaren Bereich aus einer zweiten Komponente auf, wobei das Probenrohrchen einstückig aus der ersten und zweiten Komponente ausgebildet ist. Einstückig heißt in diesem Fall, dass der Hauptkörper und der beschreibbare Bereich in einem Verfahrensschritt hergestellt werden, wie beispielsweise einem Spritzgussverfahren, insbesondere mit einer Nass-in-Nass-Technik . Dadurch erhält man ein einfach zu beschreibendes Probenrohrchen, das günstig in der Herstellung ist.

Das Probenrohrchen als auch der Schraubverschluss weisen vorzugsweise ein Polymer auf, wobei das Polymer in einem Bereich ein Additiv aufweist, welches dem Polymer eine beschreibbare Eigenschaft verleiht und so den beschreibbaren Bereich ausbildet. In dieser Weise kann das Probenrohrchen als auch der Schraubverschluss ganz simpel auch aus einer Komponente hergestellt werden und im flüssigen Zustand des Polymers ein Additiv hinzugefügt werden.

Der beschreibbare Bereich des Probenröhrchens ist vorzugsweise am Boden des Röhrchens oder an der Oberseite des Schraubverschlusses ausgebildet. Dies erleichtert nicht nur die Herstellung des Probenröhrchens als auch des Schraubverschlusses, weil die Zuführkanäle des Werkzeugs klar getrennt sein können, sondern stellt auch sicher, dass die Bindenaht (also der Bereich, an dem sich die beiden Komponenten im flüssigen Zustand verbinden) einheitlich für alle Probenrohrchen ohne große Toleranzunterschiede hergestellt werden kann .

Die zweite Komponente umfasst vorzugsweise ein Polymer mit einem Additiv, wobei das Additiv dem Polymer eine beschreibbare Eigenschaft verleiht. Beispielsweise kann das Additiv Farbpigmente umfassen, die durch Bestrahlung ihre Farbe verändern.

Ferner kann die zweite Komponente das gleiche Polymer wie die erste Komponente umfassen, so dass das Probenrohrchen als auch der Schraubverschluss grundsätzlich aus demselben Werkstoff bestehen. Dies ist nicht nur für die Herstellung vorteilhaft, sondern garantiert auch für die Lagerung und Handhabung der Röhrchen die gleichen Materialeigenschaften, so dass eine Beschädigung durch verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten vermieden werden kann (wenn z.B. die Probenrohrchen tiefgefroren werden müssen) .

Die zweite Komponente verändert vorzugsweise durch Bestrahlung, insbesondere Laserbestrahlung, ihre Farbe, so dass dadurch die Beschriftung auf dem beschreibbaren Bereich zu erkennen ist. Besonders bevorzugt ist es, dass die zweite Komponente schon im Ausgangszustand farbig ist, da sich dadurch bei zwei Farben (bestrahlt (z.B. rot) und nicht bestrahlt (z.B. schwarz)) ein besserer Kontrast ergibt.

Ein Verfahren zum Herstellen eines Probenröhrchens als auch eines Schraubverschlusses mit beschreibbarem Bereich, bei dem eine erste und zweite Komponente in eine Kavität eines Spritzgusswerkzeuges eingespritzt werden, umfasst die Schritte Einspritzen einer ersten Komponente zur Ausbildung eines Probenröhrchenhauptkörpers oder eines Schraubverschlusses und das Einspritzen einer zweiten Komponente zur Ausbildung des beschreibbaren Bereichs, wobei das Einspritzen der zweiten Komponente derart erfolgt, dass die erste und die zweite Komponente zusammen ein einstückiges Probenröhrchen ausbilden und insbesondere eine Bindenaht ausbilden. Dieses Verfahren stellt ein Nass-in-Nass-Spritzgussverfahren dar, wobei als zweite Komponente vorzugsweise ein Polymer mit einem Additiv (Farbstoff) verwendet wird. Insbesondere ist das Polymer der ersten Komponente das Gleiche, wie das Polymer der zweiten Komponente. Das Einspritzen der zwei Komponenten erfolgt bevorzugt zumindest teilweise gleichzeitig. Der Schraubverschluss erfordert ein zusätzliches aufspritzen eines weiteren Polymers, bevorzugt TPE, als Kompressionsdichtung.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung Kit-of parts umfassend ein Probenröhrchen mit Schraubverschluss wie oben definiert und eine Lagervorrichtung (Rack) .

Die Lagervorrichtung weist vorzugsweise 96 Aufnahmeplätze auf. Jedoch sind auch alle anderen gängigen Größen denkbar.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Schraubverschlusses oder eines Probenröhrchen oder eines kit-of parts wie oben definiert zur gas- und/oder flüssigkeitsdichten Aufbewahrung von chemischen und/oder biologischen Proben.