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Title:
MULTI-STAGE PCR TEST PROCESS, AND PCR TEST SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/062131
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a PCR test system (1) comprising a PCR test apparatus (2) and a number of microfluidic sample carriers (4). The PCR test apparatus (2) comprises: a receiving device for at least one microfluidic sample carrier (4); a heating device (10) for supplying heat to the sample carrier (4) in a manner directed at least locally onto a portion of the sample carrier (4); a control device (40) which is designed to control the heating device (10) for cyclical heating of the portion of the sample carrier (4); and a reading-in device (44) for reading in process information (Epa, Eha, xpa, d) relating to the specific sample carrier (4). The control device (40) is configured to automatically perform a multi-stage PCR test process and, on the basis of the read-in process information (Epa, Eha, xpa, to ascertain a correction factor (xshift) which is characteristic of a difference between a number (xha) of performed main amplification cycles and a single-stage PCR test process, and, on the basis of the number (xha) of main amplification cycles performed and the correction factor (xshift), to determine a value for a comparative quantity (xkorr) for the overall number of amplification cycles for comparison with the single-stage PCR test process.

Inventors:
ASTRUC HOFFMANN MARGARITA (DE)
BOHMANN KERSTIN (DE)
GROSS-CZILWIK GREGOR (DE)
KELLER MARK (DE)
MARK DANIEL (DE)
PROCKSCH SUSANNE (DE)
SCHWEMMER FRANK (DE)
STROHMEIER OLIVER (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/076312
Publication Date:
March 28, 2024
Filing Date:
September 22, 2023
Export Citation:
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Assignee:
DERMAGNOSTIX GMBH (DE)
International Classes:
C12Q1/6851; B01L7/00; G16B99/00
Domestic Patent References:
WO2022033815A12022-02-17
Foreign References:
CN111926111A2020-11-13
Other References:
YUAN JOSHUA S ET AL: "Statistical analysis of real-time PCR data", BMC BIOINFORMATICS, BIOMED CENTRAL , LONDON, GB, vol. 7, no. 1, 22 February 2006 (2006-02-22), pages 85, XP021013977, ISSN: 1471-2105, DOI: 10.1186/1471-2105-7-85
PERERA R. A. ET AL.: "Serological assays for severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2", EURO SURVEILL, vol. 25, no. 16, March 2020 (2020-03-01), pages 2000421
VAN BEEK J. ET AL.: "From more testing to smart testing: data-guided SARS-CoV-2 testing choices", EURO SURVEILL. 2022, vol. 27, no. 8, May 2020 (2020-05-01), pages 2100702
WOLFEL R. ET AL.: "Virological assessment of hospitalized patients with COVID-2019", NATURE, vol. 581, 2020, pages 465 - 469, XP055834951, DOI: 10.1038/s41586-020-2196-x
N. ARNHEIM U. H. ERLICH, ANNU. REV. BIOCHEM., vol. 61, 1992, pages 131 - 156
Attorney, Agent or Firm:
FDST PATENTANWÄLTE (DE)
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Claims:
FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 22 Ansprüche 1. Mehrstufiges PCR-Testverfahren, bei dem verfahrensgemäß - eine Probe mit einer Initialkonzentration an Gensequenzen bereitgestellt wird, - zumindest ein Teil der Probe einer Voramplifikationsstufe (PA) zugeführt wird, - in der Voramplifikationsstufe (PA) wenigstens eine Genzielsequenz einer Anzahl (xpa) von Voramplifikationszyklen unterworfen wird, - zumindest ein Teil der Probe nach der Voramplifikationsstufe (PA) einer Hauptamplifikationsstufe (HA) als Hauptprobenmenge zugeführt wird, - in der Hauptamplifikationsstufe (HA) die Genzielsequenz mehreren Haupt- amplifikationszyklen unterworfen wird, - im Rahmen der Hauptamplifikationsstufe (HA) ein Erreichen eines Ver- gleichsmaßes für einen Konzentrationsschwellwert durch eine Istkonzent- ration der Genzielsequenz in der Hauptprobenmenge unter Registrierung einer Anzahl (xha) der durchlaufenen Hauptamplifikationszyklen bei Errei- chen des Vergleichsmaßes überwacht wird, - ein anhand der Anzahl (xpa) der Voramplifikationszyklen und eines Werts einer Amplifikationseffizienz (Epa, Eha) ermittelter Korrekturfaktor (xshift), der charakteristisch für einen Unterschied der Anzahl (xha) der durchlaufenen Hauptamplifikationszyklen zu einem einstufigen PCR-Testverfahren ist, bereitgestellt wird, und - anhand der Anzahl (xha) der durchlaufenen Hauptamplifikationszyklen und dem Korrekturfaktor (xshift) ein Wert für eine Vergleichsgröße (xkorr) für die Gesamtzahl an Amplifikationszyklen zum Vergleich mit einem einstufigen PCR-Testverfahren bestimmt wird. 2. Mehrstufiges PCR-Testverfahren, bei dem verfahrensgemäß - eine Probe mit einer Initialkonzentration an Gensequenzen bereitgestellt wird, - zumindest ein Teil der Probe einer Voramplifikationsstufe (PA) zugeführt wird, (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 23 - in der Voramplifikationsstufe (PA) wenigstens eine Genzielsequenz einer Anzahl (xpa) von Voramplifikationszyklen unterworfen wird, - zumindest ein Teil der Probe nach der Voramplifikationsstufe (PA) einer Hauptamplifikationsstufe (HA) als Hauptprobenmenge zugeführt wird, - in der Hauptamplifikationsstufe (HA) die Genzielsequenz mehreren Haupt- amplifikationszyklen unterworfen wird, - im Rahmen der Hauptamplifikationsstufe (HA) ein Erreichen eines Ver- gleichsmaßes für einen Konzentrationsschwellwert durch eine Istkonzent- ration der Genzielsequenz in der Hauptprobenmenge unter Registrierung einer Anzahl (xha) der durchlaufenen Hauptamplifikationszyklen bei Errei- chen des Vergleichsmaßes überwacht wird, und - anhand der Anzahl (xpa) der Voramplifikationszyklen und eines Werts einer Amplifikationseffizienz (Epa, Eha) ein Korrekturfaktor (xshift) ermittelt wird, der charakteristisch für einen Unterschied der Anzahl (xha) der durchlaufe- nen Hauptamplifikationszyklen zu einem einstufigen PCR-Testverfahren ist. 3. PCR-Testverfahren nach Anspruch 2, wobei anhand der Anzahl (xha) der durchlaufenen Hauptamplifikationszyklen und dem Korrekturfaktor (xshift) ein Wert für eine Vergleichsgröße (xkorr) für die Gesamtzahl an Amplifikationszyklen zum Vergleich mit einem einstufigen PCR-Testverfahren bestimmt wird. 4. PCR-Testverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Korrekturfaktor (xshift) unter der Annahme ermittelt wird, dass der gleiche Wert der in der Hauptamplifikationsstufe (HA) bei Erreichen des Ver- gleichsmaßes des Konzentrationsschwellwerts vorliegenden Istkonzentration auch bei dem einstufigen PCR-Testverfahren zum Erreichen eines korres- pondierenden Vergleichsmaßes für den Konzentrationsschwellwert führt. 5. PCR-Testverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Teil der Probe nach der Voramplifikationsstufe (PA) um einen Ver- dünnungsfaktor (d) zu einer Zwischenprobenmenge verdünnt wird, und (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 24 wobei zumindest ein Teil der Zwischenprobenmenge der Hauptamplifikati- onsstufe (HA) als Hauptprobenmenge zugeführt wird. 6. PCR-Testverfahren nach Anspruch 5, wobei der Korrekturfaktor (xshift) zusätzlich anhand der Verdünnungsfaktors (d) ermittelt wird. 7. PCR-Testverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Korrekturfaktor (xshift) anhand der Formel ^ ln71 + ^ 8 − ln 2 ^ = +^ +^ ^^6^ ln(1 + ^^^) ermittelt wird, wobei xpa die Anzahl der Voramplifikationszyklen, Epa die Amp- lifikationseffizienz der Voramplifikationsstufe (PA), Eha die Amplifikationseffi- zienz der Hauptamplifikationsstufe (HA) und d einen Verdünnungsfaktor wie- dergeben. 8. PCR-Testverfahren nach Anspruch 7, wobei der Korrekturfaktor (xshift) unter der Annahme, dass die Amplifikations- effizienzen (Epa, Eha) der Voramplifikationsstufe (PA) und der Hauptamplifika- tionsstufe (HA) zumindest annähernd gleich ist, anhand der Formel ermittelt wird, wobei xpa die Anzahl der Voramplifikationszyklen, E die ge- meinsame Amplifikationseffizienz und d den Verdünnungsfaktor wiederge- ben. 9. PCR-Testverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Korrekturfaktor (xshift) als vorgegebener Offset für einen spezifi- schen mikrofluidischen Probenträger hinterlegt wird. 10. PCR-Testsystem (1), aufweisend ein PCR-Testgerät (2) und eine Anzahl von mikrofluidischen Probenträgern (4), (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 25 wobei das PCR-Testgerät (2) umfasst: - eine Aufnahmevorrichtung für wenigstens einen mikrofluidischen Proben- träger (4), - eine Heizvorrichtung (10) zur wenigstens lokal auf einen Teilbereich des Probenträgers (4) gerichteten Wärmezufuhr auf den Probenträger (4), - ein Steuergerät (40), das dazu eingerichtet ist, die Heizvorrichtung (10) zur zyklischen Erwärmung des Teilbereichs des Probenträgers (4) anzu- steuern, - eine Einlesevorrichtung (44) zum Einlesen oder eine Eingabevorrichtung zur Eingabe von, den spezifischen Probenträger (4) betreffenden, Prozes- sinformationen (Epa, Eha, xpa, d), wobei das Steuergerät (40) dazu eingerichtet ist, ein mehrstufiges PCR- Testverfahren, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, selbsttätig durchzuführen und anhand der eingelesenen Prozessinformationen (Epa, Eha, xpa, d) einen Korrekturfaktor (xshift) zu ermitteln, der charakteristisch für einen Unterschied einer Anzahl (xha) an durchlaufenen Hauptamplifikationszyklen gegenüber einem einstufigen PCR-Testverfahren ist, sowie vorzugsweise an- hand der Anzahl (xha) der durchlaufenen Hauptamplifikationszyklen und des Korrekturfaktors (xshift) einen Wert für eine Vergleichsgröße (xkorr) für die Ge- samtzahl an Amplifikationszyklen zum Vergleich mit dem einstufigen PCR- Testverfahren zu bestimmen. 11. PCR-Testsystem (1) nach Anspruch 10, wobei die Prozessinformationen den Korrekturfaktor (xshift) und/oder zumin- dest einen Verdünnungsfaktor (d) enthalten, der wiedergibt, um welches Maß ein Teil der im Probenträger (4) vorgehaltenen Probe nach einer Voramplifi- kationsstufe (PA) zu einer Zwischenprobenmenge verdünnt wird. 12. PCR-Testsystem (1) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Prozessinformationen (Epa, Eha, xpa, d) in einer maschinenlesbar codierten Form an dem jeweiligen Probenträger (4) vorgehalten sind. 13. PCR-Testsystem (1) nach Anspruch 12, (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 26 wobei die Prozessinformationen (Epa, Eha, xpa, d) in einem optoelektronisch auslesbaren Code (34), insbesondere einem 1D- oder 2D-Code, codiert auf eine Oberfläche des Probenträgers (4) aufgebracht sind, und wobei die Ein- lesevorrichtung (44) durch eine entsprechend ausgebildete optische Scaneinheit ausgebildet ist. 14. PCR-Testsystem (1) nach Anspruch 12, wobei die Prozessinformationen (Epa, Eha, xpa, d) in einem nach dem RFID- Standard ausgebildeten Chip hinterlegt und an dem Probenträger (4) ange- bracht sind, und wobei die Einlesevorrichtung durch einen entsprechend aus- gebildeten Transceiver ausgebildet ist. 15. PCR-Testsystem (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Prozessinformationen eine Vorgabe zur Anzahl (xpa) von Vorampli- fikationszyklen enthält und wobei das Steuergerät (40) dazu eingerichtet ist, das mehrstufige PCR-Testverfahren in Abhängigkeit der Vorgabe zur Anzahl (xpa) von Voramplifikationszyklen durchzuführen. (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023
Description:
FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 1 P220543P-CT/AS Beschreibung Mehrstufiges PCR-Testverfahren sowie PCR-Testsystem Die Erfindung betrifft ein mehrstufiges PCR-Testverfahren sowie ein PCR- Testsystem, das insbesondere zur Durchführung des PCR-Testverfahrens einge- richtet und vorgesehen ist. „PCR“ steht für den englischen Begriff „polymerase chain reaction“, der wiederum eine Reaktion zur Vervielfältigung einer Nukleinsäure beschreibt, insbesondere zur Vervielfältigung von Genen oder Gensequenzen die in Form von Nukleinsäu- resequenzen vorliegen. Diese Reaktion wird häufig zum Nachweis von Krankheits- erregern in einer Probe (genauer: für eine Untersuchung einer Probe auf das Vor- handensein eines Krankheitserregers) genutzt. Für einen solchen Nachweis wird häufig eine sogenannte „Real-Time“ PCR herangezogen. Diese Real-Time PCR wird auch als Echtzeit-PCR, quantitative PCR oder qPCR bezeichnet, da direkt während des Reaktionsablaufs – also in Echtzeit – ein Er- gebnis ermittelt („gemessen“) wird. Mit Hilfe dieser Methode wird konkret die Menge einer (meist spezifischen) Nukleinsäure (oder Nukleinsäuresequenz) er- fasst, die in einer Probe vorhanden ist. Die Nukleinsäure wird im Rahmen der PCR vervielfältigt, also amplifiziert, weshalb ein Oberbegriff der Methode auch „Nuklein- säure-Amplifikations-Technik“ (NAT) ist. Es gibt grundsätzlich zwei Arten von Nuk- leinsäuren, nämlich die Desoxyribonukleinsäure (DNA) und die Ribonukleinsäure (RNA). Aus DNA-Molekülen besteht das menschliche Genom (Erbgut) sowie das von Mikroorganismen, während das Erbgut vieler Viren als RNA vorliegt. Mittels PCR kann also überprüft werden, ob in einer Probe bakterielle oder virale Gene vorhanden sind, indem diese vervielfältigt und dadurch messbar gemacht werden. Dabei stellen verschiedene Reaktionskomponenten sicher, dass ausschließlich die (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 2 zu untersuchenden Gensequenzen (man spricht hier meist von einer „Zielse- quenz“) vervielfältigt werden, weshalb die PCR-Methode äußerst spezifisch ist. Die millionenfache Vervielfältigung an sich resultiert in einer sehr guten Sensitivi- tät, da bereits verschwindend geringe Mengen detektiert werden können. Während eines PCR-Testablaufs wird, sofern RNA in der Probe vorhanden ist, diese zuerst enzymatisch in DNA umgewandelt. Anschließend wird in wiederhol- ten Heiz- und Kühlzyklen der DNA-Doppelstrang vereinzelt, so dass spezifische Primer an die Zielsequenz binden können. Die Primer sind das Startsignal für das hitzestabile Enzym DNA-Polymerase, das die Zielsequenz wieder zum Doppel- strang ergänzt. Auf diese Weise entstehen im ersten Reaktionszyklus aus einer Zielsequenz zwei Doppelstrang-Abschnitte, im zweiten Zyklus bereits vier, im drit- ten Zyklus acht, im vierten Zyklus 16 Abschnitte etc.. Die Amplifikation verläuft also exponentiell. Bereits während der Vervielfältigung binden spezifische Sonden (d. h. spezielle Moleküle) an die neugebildete DNA. Diese Sonden sind üblicher- weise an einen fluoreszierenden Farbstoff gekoppelt. Bei Zunahme der Konzentra- tion der amplifizierten Zielsequenz steigt somit die Intensität der Fluoreszenz, bis sie messbar wird. Genau diese Schwelle, an der die Fluoreszenz messbar wird, bezeichnet man als Ct-Wert. Die Abkürzung „Ct“ steht dabei für „Cycle threshold“, also Zyklenschwelle. Der Ct-Wert gibt damit die Anzahl der Vervielfältigungs-Zyk- len an, ab der so viel DNA vorhanden (vervielfältigt) ist, dass die Fluoreszenz der Sonden messbar wird. Der Ct-Wert korreliert dabei mit der ursprünglich in dem PCR-Testablauf einge- setzten Menge an Nukleinsäure. Je höher nämlich die Ausgangskonzentration der gesuchten Zielsequenz ist, desto weniger Zyklen werden benötigt, bis die Fluores- zenz ansteigt. Betrachtet man ein entsprechendes Diagramm (Konzentration der Zielsequenz über der Zyklenzahl), so stellt sich die exponentielle Amplifikation als linearer Anstieg dar, bis die Reaktion später gesättigt ist und in ein Plateau über- geht. Als Ergebnis des PCR-Testablaufs wird also der Ct-Wert betrachtet, um eine Aus- sage über die ursprünglich vorhandene Menge an bakteriellen oder viralen (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 3 Gensequenzen zu treffen. Der Allgemeinheit näher bekannt wurde der Ct-Wert im Zusammenhang mit der SARS-CoV-2 Pandemie, insbesondere dem Nachweis des SARS-CoV-2-Virus einerseits zum Beleg einer Infektion überhaupt, sowie an- dererseits auch zur Beurteilung einer potentiellen Infektiosität einer infizierten Per- son. Verschiedene Studien (s. z. B.: Perera R. A. et al., Serological assays for se- vere acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), March 2020. Euro Surveill.2020; 25(16): 2000421; Van Beek J. et al., From more testing to smart testing: data-guided SARS-CoV-2 testing choices, the Netherlands, May to Sep- tember 2020. Euro Surveill.2022; 27(8): 2100702; Wolfel R. et al. (2020). Virologi- cal assessment of hospitalized patients with COVID-2019. Nature 581, 465-469) deuten darauf hin, dass eine Replikationsfähigkeit des Virus mit der Viruskonzent- ration in der Probe in Zusammenhang steht. Anders ausgedrückt scheint also bei hoher Viruskonzentration in der Probe die Wahrscheinlichkeit höher zu sein, dass sich das Virus replizieren kann und somit ansteckend ist. Deshalb wurde der Ct- Wert herangezogen, um die Infektiosität eines Patienten einzuschätzen. In Deutschland wurde als Grenze bspw. ein Ct-Wert von 30 herangezogen, ab dem eine Person als nicht mehr infektiös eingestuft und somit z. B. aus einer Isolation entlassen werden kann. Es werden aber auch mehrstufige (meist zweistufige) PCR-Testverfahren („nested PCR“, „two-step PCR“ etc.) durchgeführt, bei denen ein zusätzlicher PCR-Schritt, nämlich eine sogenannte Vor-Amplifikation oder Präamplifikation, stattfindet. Wäh- rend der Präamplifikation werden die Zielsequenzen mit einer bestimmten Anzahl an Heiz- und Kühlzyklen vorvervielfältigt. Allerdings wird diese Vervielfältigung noch nicht gemessen. Es wird also bereits eine Ausgangskonzentration in der spä- ter nachfolgenden Haupt-Amplifikation eingesetzt, die im Vergleich zur ursprüng- lich in der Probe vorhandenen Menge bereits (meist deutlich) erhöht ist. Der Vor- teil dieser Methode ist, dass dadurch noch geringere Mengen an Pathogenen nachgewiesen werden können, wodurch die Sensitivität der Tests gesteigert wer- den kann. Eine dem Verfahren innewohnende Besonderheit ist, dass aufgrund der höheren Ausgangskonzentration im Vergleich zu einem herkömmlichen (einstufi- gen) PCR-Testablauf in der Haupt-Amplifikation weniger Zyklen benötigt werden, bis das Vorhandensein der Zielsequenz anhand der Fluoreszenzzunahme (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 4 messbar wird. Aus diesem Grund ist der bei zwei-stufigen PCR-Testverfahren er- mittelte Ct-Wert niedriger als der Ct-Wert, der mit einer Standard-Labor-PCR er- mittelt wird. Dies kann zu einer Fehleinschätzung der Infektiosität einer infizierten Person führen, so dass diese gegebenenfalls noch nicht aus der Isolation oder dergleichen entlassen werden würden. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein PCR-Testverfahren zu verbes- sern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein mehrstufiges PCR- Testverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Des Weiteren wird diese Auf- gabe erfindungsgemäß gelöst durch ein PCR-Testsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfol- genden Beschreibung dargelegt. Bei dem erfindungsgemäßen PCR-Testverfahren handelt es sich um ein mehrstu- figes PCR-Testverfahren, das bspw. auch als nested PCR bezeichnet wird. Erfindungsgemäß wird bei Durchführung des (mehrstufigen) PCR-Testverfahrens (vorzugsweise mittels eines Probenträgers) eine Probe mit einer Initialkonzentra- tion an Gensequenzen bereitgestellt und zumindest ein Teil der Probe einer Vora- mplifikationsstufe zugeführt. In dieser Voramplifikationsstufe wird wenigstens eine Genzielsequenz einer (vorzugsweise vorgegebenen) Anzahl von Voramplifikati- onszyklen unterworfen. In einer optionalen, zweckmäßigen Verfahrensvariante wird nach der Voramplifikationsstufe, insbesondere also nach Durchlauf der An- zahl der Voramplifikationszyklen, dieser Teil der Probe (konkret zumindest wiede- rum ein Teil davon), insbesondere mittels eines Verdünnungsmediums, um einen Verdünnungsfaktor zu einer Zwischenprobenmenge verdünnt. Wiederum zumin- dest ein Teil der aus der Voramplifikation stammenden (unverdünnten) Proben- menge oder dieser (durch die Verdünnung gebildeten) Zwischenprobenmenge wird anschließend einer Hauptamplifikationsstufe als Hauptprobenmenge zuge- führt. Im Rahmen der Hauptamplifikationsstufe wird die Genzielsequenz dann (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 5 mehreren Hauptamplifikationszyklen unterworfen. Des Weiteren wird im Rahmen der Hauptamplifikationsstufe ein Erreichen eines Vergleichsmaßes für einen Kon- zentrationsschwellwert durch eine Istkonzentration der Genzielsequenz in der Hauptprobenmenge unter Registrierung der Anzahl der durchlaufenen Hauptamp- lifikationszyklen bei Erreichen dieses Vergleichsmaßes überwacht. Anders ausge- drückt wird insbesondere die Anzahl der durchlaufenen Hauptamplifikationszyklen gezählt bis die Istkonzentraktion der Genzielsequenz den Konzentrationsschwell- wert erreicht. Anhand der Anzahl der Voramplifikationszyklen, und eines Werts ei- ner Amplifikationseffizienz sowie optional anhand des Verdünnungsfaktors, kann ein Korrekturfaktor ermittelt werden, der charakteristisch für einen Unterschied zwischen der Anzahl der durchlaufenen Hauptamplifikationszyklen und der Anzahl der Amplifikationszyklen eines einstufigen PCR-Testverfahrens ist. In einer Vari- ante wird der derart – vorzugsweise vorab, d. h. auf Basis der vorstehend genann- ten Informationen insbesondere für einen spezifischen Probenträger oder einen spezifischen, vorgegebenen Testablauf des PCR-Testverfahrens – ermittelte Kor- rekturfaktor bereitgestellt. Insbesondere wird – zumindest in dem Fall, dass der Korrekturfaktor vorab ermittelt und bereitgestellt wird – anhand der Anzahl der durchlaufenen Hauptamplifikationszyklen und dem Korrekturfaktor ein Wert für eine Vergleichsgröße für die Gesamtzahl an Amplifikationszyklen zum Vergleich mit einem einstufigen PCR-Testverfahren, insbesondere also ein Ct-Vergleichs- wert, bestimmt und bevorzugt auch ausgegeben. Optional wird der Korrekturfaktor ermittelt und insbesondere für einen nachfolgenden Schritt bereitgestellt. Bei der Probe handelt es sich beispielsweise um einen, insbesondere mittels einer Art Tupfer („Swab“) entnommenen, Abstrich, eine anderweitig entnommene Kör- perflüssigkeit und dergleichen. Diese wird insbesondere mittels des vorstehend genannten Probenträgers bereitgestellt. Insbesondere wird die Probe in diesen Probenträger, der insbesondere eine mikrofluidische Kanal- und Kammerstruktur aufweist, eingebracht. Ein solcher Probenträger wird auch als „Kartusche“ be- zeichnet. Vorzugsweise erfolgt in einem Anfangsschritt des PCR-Testverfahrens vor der Vo- ramplifikationsstufe eine Aufbereitung der Probe, bspw. mittels einer Lyse von (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 6 Nukleinsäure aus der Probe, optional einer enzymatischen Transkription von RNA in DNA oder dergleichen. Bei dem Vergleichsmaß für den Konzentrationsschwellwert handelt es sich insbe- sondere um einen Schwellwert einer Fluoreszenz, die in der Hauptprobenmenge beobachtet wird. Vorzugsweise wird hierbei mittels eines entsprechenden, insbe- sondere lichtempfindlichen, Sensors die Fluoreszenz der Hauptprobenmenge beo- bachtet, die sich aufgrund von spezifischen Sonden, die an die Genzielsequenz koppeln und im gekoppelten Zustand (gegebenenfalls unter Beleuchtung mit ei- nem Licht vorgegebener Wellenlänge) fluoreszieren, einstellt. Je mehr Fluores- zenz beobachtet wird, desto höher ist also die Istkonzentration der Genzielse- quenz in der Hauptprobenmenge. Der Fluoreszenzschwellwert ist also ein qualita- tives Kriterium für das Erreichen des Konzentrationsschwellwerts. Der vorstehend beschriebene Korrekturfaktor fördert vorteilhafterweise die Ver- gleichbarkeit zwischen dem einstufigen („Standard“-) PCR-Testverfahren und dem mehrstufigen PCR-Testverfahren. Vergleichsweise aufwendige parallele Ver- gleichstests zur empirischen Bestimmung eines Vergleichswerts zwischen einstufi- gen und mehrstufigen PCR-Testverfahren können somit unterbleiben. Des Weite- ren wird damit auch die Nutzerfreundlichkeit gefördert, da auch vergleichsweise unerfahrenes Laborpersonal, das keinen großen Erfahrungsschatz an ein- und mehrstufigen PCR-Testverfahren hat, ein besonders verlässliches Testergebnis generieren kann. Vorzugsweise wird – insbesondere als der vorstehend genannte nachfolgende Schritt – auch anhand der Anzahl der durchlaufenen Hauptamplifikationszyklen und dem Korrekturfaktor der Wert für die Vergleichsgröße für die Gesamtzahl an Amplifikationszyklen zum Vergleich mit dem einstufigen PCR-Testverfahren, ins- besondere also der Ct-Vergleichswert, bestimmt. In einer zweckmäßigen Ausführung wird der Korrekturfaktor insbesondere unter der Annahme ermittelt, dass der gleiche Wert der in der Hauptamplifikationsstufe bei Erreichen des Vergleichsmaßes des Konzentrationsschwellwerts vorliegenden (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 7 Istkonzentration auch bei dem einstufigen PCR-Testverfahren zum Erreichen ei- nes korrespondierenden Vergleichsmaßes für den Konzentrationsschwellwert führt. Bei einem einstufigen PCR-Testverfahren wird insbesondere davon ausgegangen, dass folgender Zusammenhang zwischen der Initialkonzentration ninit der Probe, der Amplifikationseffizienz E und der Anzahl der Amplifikationszyklen x besteht: ^ = ^ ^^^^ (1 + ^) ^ (1) Dies ist bspw. aus N. Arnheim u. H. Erlich, Annu. Rev. Biochem.61 (1992) 131- 156 bekannt. Um nun den Korrekturfaktor (insbesondere auch den Ct-Vergleichswert) zu be- stimmen, werden die Anzahl der Voramplifikationszyklen und vorzugsweise auch der Verdünnungsfaktor berücksichtigt. Der absolute Wert der Ct-Verschiebung (d. h. also der Korrekturfaktor) wird insbesondere aus der Differenz zwischen dem Ct- Wert des Standard-PCR-Testverfahrens und dem um die Voramplifikationsstufe angepassten Ct-Wert bestimmt. Zur Bestimmung des Ct-Werts des Standard-PCR-Testverfahrens wird angenom- men, dass die Istkonzentration nha („ha“ für Hauptamplifikation), die zum Erreichen des Vergleichsmaßes führt, bei einem einstufigen PCR-Testverfahren nach einer Anzahl xstandard erreicht wird, bei ansonst gleichen Voraussetzungen (insbeson- dere also gleicher Initialkonzentration und Amplifikationseffizienz E ha ): ^ ^^ = ^ ^^^^ (1 + ^ ^^ ) ^^^^^^^^^ (2) Der Ct-Wert des Standard-PCR-Testverfahrens entspricht dabei der Anzahl xstan- dard der Amplifikationszyklen und ergibt sich aus: (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 8 Analog zu Formel (1) bzw. Formel (2) wird vorzugsweise auch – zumindest theore- tisch – eine Voramplifikationskonzentration, die nach Abschluss der Voramplifikati- onsstufe vorliegt, bestimmt zu: Wobei npa für die Voramplifikationskonzentration, Epa für die Amplifikationseffizi- enz der Voramplifikationsstufe und xpa für die Anzahl der Voramplifikationszyklen stehen. Da optional der in der Voramplifikationsstufe prozessierte (amplifizierte) Teil der ursprünglichen Probe zur Zwischenprobenmenge verdünnt wird, bevor letztere dann zumindest zum Teil der Hauptamplifikationsstufe zugeführt wird, können die Vor- und Hauptamplifikationszyklen nicht einfach aufaddiert werden. Stattdessen ergibt sich insbesondere eine Zwischenkonzentration nz der Genzielsequenz, mit der die Hauptamplifikationsstufe startet: Die Istkonzentration nha, die sich während der Hauptamplifikationsstufe beim Errei- chen des Vergleichsmaßes für den Konzentrationsschwellwert einstellt, wird dabei ausgehend von der Zwischenkonzentration bestimmt: ^ ^^ = ^ / (1 + ^ ^^ ) ^%^ (6) Wobei für die Amplifikationseffizienz der Hauptamplifikationsstufe und xha für die Anzahl der Hauptamplifikationszyklen stehen. (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 9 Durch Einsetzen der Formeln (5) und (4) in Formel (6) und entsprechendes Umfor- men ergibt sich Der Korrekturfaktor x shift ergibt sich wie vorstehend beschrieben insbesondere aus ^ ^^6^ = ^ ^^^!^"! − ^ ^^ (8) und somit durch Einsetzen der Formeln (7) und (3) sowie Umformen aus In einer optionalen Weiterbildung wird vereinfachend angenommen, dass die Amplifikationseffizienzen in der Voramplifikationsstufe und der Hauptamplifikati- onsstufe zumindest annähernd gleich sind (d. h. sich insbesondere nur zu einem vernachlässigbaren Teil unterscheiden). Dadurch ergibt sich aus Formel (9) (E gibt die gemeinsame bzw. einheitliche Amplifikationseffizienz an). Bei einer Annahme von 100 % Amplifikationseffizienz ergibt sich weiter vereinfa- chend (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 10 Der mit einer der Formeln (9) bis (11) errechnete Korrekturfaktor wird entspre- chend auf die Anzahl der Hauptamplifikationszyklen aufaddiert, um den aus dem hier beschriebenen mehrstufigen PCR-Testverfahren generierten Ct-Wert (also die Anzahl der Hauptamplifikationszyklen) mit dem eines Standard-PCR- Testverfahrens vergleichen zu können. Für den Fall, dass keine Verdünnung erfolgt, wird Formel (5) entsprechend ange- passt und/oder der Verdünnungsfaktor d wird vereinfachend mit dem Wert „1“ ein- gesetzt. In diesem Fall erfolgt jedoch die Vereinfachung gemäß der Formeln (10) und (11) vorzugsweise nicht. Vielmehr fallen in diesem Fall insbesondere Unter- schiede zwischen den jeweiligen Amplifikationseffizienzen ins Gewicht. Das vorstehend beschriebene Vorgehen ist besonders vorteilhaft und einfach, wenn der Korrekturfaktor als Offset für einen (insbesondere für eine spezifische Genzielsequenz vorgegebenen) Testablauf und/oder für einen spezifischen Pro- benträger vorgegeben, d. h. hinterlegt wird. In diesem Fall braucht der Korrek- turfaktor für diesen Testablauf bzw. Probenträger (für einen spezifischen Proben- träger ist aufgrund dessen enthaltenen Zusatzstoffen, bspw. Reaktionsbausteinen in Form von Nukleinsäurebausteinen, Enzymen, Sonden und dergleichen, ein für diesen Probenträger, konkret also für ein bestimmtes Modell oder einen Typ von Probenträger, spezifischer Testablauf vorgegeben, um zu einem belastbaren Er- gebnis zu führen) also nur einmal bestimmt werden und kann für die Verwendung dieses Probenträgers dann immer wieder aufgerufen werden. Das erfindungsgemäße PCR-Testsystem weist ein PCR-Testgerät und eine An- zahl von mikrofluidischen Probenträgern (insbesondere der vorstehend genannten Art) auf. Das PCR-Testgerät umfasst dabei eine Aufnahmevorrichtung für wenigs- tens einen der mikrofluidischen Probenträger, eine Heizvorrichtung zur wenigstens lokal auf einen Teilbereich (optional auch auf die gesamte Fläche) des Probenträ- gers gerichteten Wärmezufuhr auf den Probenträger, sowie ein Steuergerät, das dazu eingerichtet ist, die Heizvorrichtung zur zyklischen Erwärmung des Teilbe- reichs des Probenträgers anzusteuern. Des Weiteren umfasst das PCR-Testgerät eine Einlesevorrichtung zum, vorzugsweise selbsttätigen, Einlesen von, den (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 11 spezifischen Probenträger betreffenden, Prozessinformationen. Alternativ weist das PCT-Testgerät eine Eingabevorrichtung auf, mittels derer die vorstehend be- schriebenen Prozessinformationen, insbesondere manuell, eingegeben werden können. Das Steuergerät ist ferner dazu eingerichtet, ein mehrstufiges PCR- Testverfahren, insbesondere das vorstehend beschriebene mehrstufige PCR- Testverfahren, selbsttätig durchzuführen. Außerdem ist das Steuergerät dazu ein- gerichtet, anhand der eingelesenen Prozessinformationen den vorstehend be- schriebenen Korrekturfaktor, der charakteristisch für den Unterschied zwischen der Anzahl an durchlaufenen Hauptamplifikationszyklen und der Anzahl an Ampli- fikationszyklen des einstufigen Standard-PCR-Testverfahrens ist, zu ermitteln. Beispielsweise ist in einem Speicher des Steuergeräts eine Tabelle oder derglei- chen hinterlegt, aus der der Korrekturfaktor anhand der Prozessinformationen aus- gelesen werden kann. Alternativ ist der Korrekturfaktor Teil der Prozessinformatio- nen und wird somit von dem Steuergerät aus diesen ausgelesen. Weiterhin ist das Steuergerät vorzugsweise dazu eingerichtet, anhand der Anzahl der durchlaufe- nen Hauptamplifikationszyklen und des Korrekturfaktors einen Wert für die vorste- hend beschriebene Vergleichsgröße für die Gesamtzahl an Amplifikationszyklen zum Vergleich mit dem einstufigen PCR-Testverfahren zu bestimmen. Optional kann die Heizvorrichtung auch zum aktiven Kühlen eingerichtet sein, um eine möglichst schnelle Abkühlung des erwärmten Bereichs des Probenträgers zu ermöglichen. Der Probenträger weist insbesondere eine Mehrzahl von zumindest teilweise mit- einander zu einem Leitungssystem oder -netzwerk verbundenen Prozesskammern und Kanälen auf, deren Abmessungen (insbesondere quer zum grundsätzlichen Leitungsverlauf) im Bereich weniger Mikrometer bis zu wenige hundert Mikrometer liegen. Der Probenträger ist dabei optional derart gestaltet, dass mittels Rotation und/oder Temperatureinwirkung eine Probenflüssigkeit durch das Leitungsnetz- werk und insbesondere in die jeweiligen Prozesskammern geleitet, insbesondere „gepumpt“ werden kann. Alternativ kann der Probenträger aber auch für ein PCR- Testverfahren ohne Rotation vorgesehen und eingerichtet sein. In manchen (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 12 Prozesskammern sind optional Reaktionsbausteine, bspw. Nukleinsäurebau- steine, Enzyme, Sonden und dergleichen vorgelagert. Das Steuergerät ist insbesondere dazu eingerichtet, die vorstehend beschriebene Probe (zumindest einen Teil derer) bspw. einem Lyseschritt zuzuführen und an- schließend der Voramplifikationsstufe, insbesondere in eine dazu vorgesehene Prozesskammer einzuleiten. Optional steuert das Steuergerät das PCR-Testgerät anschließend derart an, dass ein Teil der Probe aus der Voramplifikationsstufe verdünnt wird (bspw. in eine Kammer eingeleitet wird, in der ein Verdünnungsme- dium vorgehalten ist). Jedenfalls steuert das Steuergerät das PCR-Testgerät an- schließend derart an, dass ein Teil der Probe aus der Voramplifikationsstufe oder ein Teil der Zwischenprobenmenge der Hauptamplifikationsstufe (als Hauptpro- benmenge) zugeführt wird. Vorzugsweise umfasst das PCR-Testgerät auch eine Sensorik, insbesondere einen lichtempfindlichen Sensor, mittels dessen während der Hauptamplifikationszyklen beobachtet wird, ob die Istkonzentration der Genzi- elsequenz das Vergleichsmaß für den Konzentrationsschwellwert erreicht. Optional sind die vorstehend beschriebenen Formeln (8) bis (11), zumindest aber (9), (10) und/oder (11) in dem Steuergerät hinterlegt. Das erfindungsgemäße PCR-Testgerät teilt mithin die vorstehend im Rahmen des PCR-Testverfahrens beschriebenen Verfahrensmerkmale und somit auch deren Vorteile. Des Weiteren ermöglicht das PCR-Testgerät, sowohl den PCR-Test ins- besondere selbsttätig durchzuführen sowie auch einen für Vergleiche geeigneten Ct-Vergleichswert auszugeben, ohne dass sich Laborpersonal intensiver mit einer Anpassung des Ergebnisses auf bekannte Beurteilungsmaße, insbesondere also den Standard-Ct-Wert, beschäftigen müsste. Dadurch, dass das PCR-Testgerät die Prozessinformationen auch selbsttätig einliest, ist auch das Risiko von Fehlein- gaben verringert. In bevorzugter Ausgestaltung ist das Steuergerät (auch: „Controller“) zumindest im Kern durch einen Mikrocontroller mit einem Prozessor und einem Datenspeicher gebildet, in dem die Funktionalität zur Durchführung des erfindungsgemäßen (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 13 PCR-Testverfahrens in Form einer Betriebssoftware (Firmware) programmtech- nisch implementiert ist, so dass das Verfahren – gegebenenfalls in Interaktion mit Laborpersonal – bei Ausführung der Betriebssoftware in dem Mikrocontroller auto- matisch durchgeführt wird. Das Steuergerät kann im Rahmen der Erfindung alter- nativ aber auch durch ein nicht-programmierbares elektronisches Bauteil, z.B. ei- nen ASIC, gebildet sein, in dem die Funktionalität zur Durchführung des erfin- dungsgemäßen Testverfahrens mit schaltungstechnischen Mitteln implementiert ist. In einer zweckmäßigen Ausführung enthalten die Prozessinformationen zumindest einen Wert für den Verdünnungsfaktor und/oder die jeweilige Amplifikationseffizi- enz der Vor- und der Hauptamplifikationsstufe. Der Verdünnungsfaktor gibt insbe- sondere an, um welches Maß ein Teil der im Probenträger vorgehaltenen Probe nach der Voramplifikationsstufe zu der Zwischenprobenmenge verdünnt wird. Der Wert der jeweiligen Amplifikationseffizienz gibt insbesondere an, wie viel Prozent der aktuellen Konzentration der Genzielsequenz in einem Amplifikationszyklus vervielfacht werden. Zusätzlich oder alternativ enthalten die Prozessinformationen auch den (gemäß den vorstehenden Ausführungen für einen spezifischen Testab- lauf vorab ermittelten) Korrekturfaktor. Optional geben die Prozessinformationen, die Anzahl der Voramplifikationszyklen (vorzugsweise zusätzlich zu dem Korrekturfaktor) an. In einer bevorzugten Ausführung sind die Prozessinformationen in einer maschi- nenlesbar codierten Form an dem jeweiligen Probenträger vorgehalten. Vorzugs- weise sind die Prozessinformationen dabei fest mit dem Probenträger verbunden. In einer zweckmäßigen Variante sind die Prozessinformationen dabei in einem optoelektronisch auslesbaren Code, insbesondere einem 1D- oder 2D-Code (ins- besondere also einem Strich- oder Matrixcode, bspw. einem Data-Matrix-Code), codiert auf eine Oberfläche des Probenträgers aufgebracht, bspw. auf diesen auf- gedruckt oder mittels eines Aufklebers aufgebracht. Die Einlesevorrichtung des PCR-Testgeräts ist in diesem Fall vorzugweise durch eine entsprechend (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 14 ausgebildete optische Scaneinheit ausgebildet, bspw. ein Laserscanner oder ein Bildsensor. In einer alternativen Variante sind die Prozessinformationen in einem nach dem RFID-Standard ausgebildeten Chip hinterlegt und an dem Probenträger ange- bracht. Die Einlesevorrichtung ist hierbei durch einen entsprechend ausgebildeten (RFID-) Transceiver ausgebildet. Weiter alternativ sind die Prozessinformationen auf einem zu einer sogenannten Nahfeld-Kommunikation („NFC“) eingerichteten Chip oder Modul hinterlegt und werden somit mittels bekannter NFC-Standards an einen entsprechenden NFC-Transceiver (der die Einlesevorrichtung bildet) über- mittelt. In beiden Fällen ist die Einlesevorrichtung dabei optional in einem Gehäuse des PCR-Testgeräts angeordnet, wobei letzteres als Aufnahmevorrichtung eine Art Automatikeinzug für den Probenträger aufweist, der vergleichbar mit einem CD- Einzug eines Fahrzeug-CD-Spielers ist. Die Einleseeinrichtung ist dabei derart in- stalliert, dass diese die Prozessinformationen einlesen kann, während der Proben- träger „eingezogen“ wird. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass die Einlesevorrichtung außenseitig positioniert ist, so dass Laborpersonal den spezifischen Probenträger manuell der Einlesevorrichtung „präsentieren“ muss. Für den Fall, dass die Prozessinformationen die Anzahl von Voramplifikationszyk- len enthalten, bilden diese vorzugsweise eine Art Vorgabe. Das Steuergerät ist hierbei zweckmäßigerweise dazu eingerichtet, das mehrstufige PCR- Testverfahren in Abhängigkeit von dieser Vorgabe zur Anzahl von Voramplifikati- onszyklen durchzuführen. In diesem Fall kann das PCR-Testverfahren besonders einfach an spezifische Testtypen angepasst werden. Vorzugsweise ist das Steuer- gerät in diesem Fall also dazu eingerichtet, anhand der Prozessinformationen den Testablauf (d. h. das PCR-Testverfahren) durchzuführen. Optional enthalten die Prozessinformationen „nur“ den Typ des Probenträgers bzw. des Tests und das Steuergerät ist dazu eingerichtet, Parameter für den entsprechenden Testablauf (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 15 (bspw. die Anzahl von Voramplifikationszyklen sowie Temperaturwerte für Vor- und Hauptamplifikationsstufe – und vorzugsweise auch den zugeordneten Korrek- turfaktor) aus dem zugeordneten Speicher auszulesen. Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden insbesondere derart zu ver- stehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemein- sam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fig.1 in einer schematischen teildurchsichtigen Seitenansicht ein Testsystem zur Durchführung von PCR-Testverfahren, Fig.2 in einer schematischen Draufsicht einen Probenträger des Testsystems, und Fig.3 in einem schematischen Ablaufdiagramm ein PCR-Testverfahren. Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen. In Fig.1 ist schematisch ein PCR-Testsystem (kurz: „System 1“) dargestellt. Die- ses umfasst ein PCR-Testgerät (kurz: „Gerät 2“) sowie eine Anzahl (insbesondere Mehrzahl) von mikrofluidischen Probenträgern 4 (hier nur einer dargestellt). Das System 1 dient dazu, ein in Fig.3 näher dargestelltes PCR-Testverfahren, d. h. konkret einen PCR-Test auf das Vorliegen einer spezifischen Gensequenz, die beispielsweise als Hinweis auf einen spezifischen Krankheitserreger dienen kann, zumindest im Wesentlichen (vorzugsweise bis auf ein Vorbereiten einer Probe, Bestücken des Probenträgers 4 mit der Probe sowie Übergeben des Probenträ- gers 4 an das Gerät 2) selbsttätig durchzuführen. Das Gerät 2 umfasst ein Gehäuse 6, das einen (Geräte-) Innenraum 8 umgrenzt. In dem Innenraum 8 ist eine Heizvorrichtung 10 angeordnet, mittels derer während des PCR-Testverfahrens wie nachfolgend näher beschrieben zumindest ein Teil (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 16 des Probenträgers 4 erwärmt wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das Gerät 2 sowie der Probenträger 4 dazu eingerichtet, das PCR-Testverfahren rota- tionsbasiert durchzuführen. Das heißt, dass während des PCR-Testverfahrens der entsprechende Probenträger 4 mit variabler Drehzahl rotiert wird. Dadurch kann bspw. Probenflüssigkeit zielgerichtet gepumpt werden. Hierzu umfasst das Gerät 2 auch einen Drehantrieb 12, der auf einen Drehteller 14 wirkt, auf dem wiederum im bestimmungsgemäßen Einsatz der Probenträger 4 gelagert ist. Das Einbringen des Probenträgers 4 erfolgt dabei mittels einer Art Einzug 16 (vergleichbar zu ei- nem CD-Spieler), der in das Gehäuse 6 eingesetzt ist. Der Drehteller 14 und der Einzug 16 bilden dabei eine Aufnahmevorrichtung für den Probenträger 4. Eine optional vorhandene Positionierungshilfe, mittels derer gegebenenfalls der Pro- benträger 4 auf dem Drehteller 14 abgelegt und positioniert wird, ist nicht darge- stellt. Der Probenträger 4 weist eine Anzahl von mikrofluidischen Kanälen 20 und Kam- mern 22 auf. Als Kammern 22 weist der Probenträger 4 (lediglich beispielhaft und nicht erschöpfend) eine Probenkammer 24 auf, in welche die von einem Testob- jekt oder -subjekt entnommene Probe eingebracht wird (bspw. in ein „Swab“ in die Probenkammer 24 eingesteckt wird). In der Probenkammer 24 ist eine Pufferflüs- sigkeit (nicht dargestellt) vorgelagert, in der sich das Material der Probe (das bspw. von einem Schleimhautabstrich stammt) verteilen und optional lösen soll. Der Probenkammer 24 ist nachgelagert eine Lysekammer 26, in der das in der Pufferflüssigkeit gelöste Probenmaterial lysiert (bspw. Zellwände aufgebrochen etc.) wird. Nachgelagert befindet sich auf dem hier dargestellten Probenträger 4 eine Voramplifikationskammer 28. Dieser wiederum nachgelagert ist eine Verdün- nungskammer 30 sowie mehrere Hauptamplifikationskammern 32. In der Verdün- nungskammer 30 ist eine Verdünnungsflüssigkeit vorgelagert. Auf dem Probenträger 4 ist außerdem ein optoelektronisch lesbarer Code 34 (hier beispielhaft als Strichcode dargestellt) angeordnet, bspw. direkt aufgedruckt oder im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels eines Aufklebers aufgeklebt. Der Code 34 stellt Prozessinformationen bereit, die das mittels des spezifischen Pro- benträgers 4 durchzuführende PCR-Testverfahren betreffen. Die (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 17 Prozessinformationen enthalten gemäß der hier beschriebenen Variante zumin- dest einen Wert eines Verdünnungsfaktors d, um den die aus der Voramplifikati- onskammer 28 weitergeleitete Probenmenge verdünnt wird. Das Gerät 2 umfasst nun ein Steuergerät 40, das dazu eingerichtet ist, das an- hand von Fig.3 näher beschriebene PCR-Testverfahren durchzuführen, konkret dazu den Drehantrieb 12 sowie die Heizvorrichtung 10 anzusteuern. Außerdem weist das Gerät 2 eine Nutzerschnittstelle 42 auf, die mit dem Steuergerät 40 ge- koppelt ist und zumindest zur Ausgabe von Informationen über den durchgeführ- ten PCR-Test sowie optional auch zur Eingabe von Geräteeinstellungen dient. Zum selbsttätigen Einlesen der mit dem Code 34 dargestellten Prozessinformatio- nen weist das Gerät 2 außerdem eine Einlesevorrichtung, hier konkret einen Bar- codescanner 44 auf. Dieser ist im Innenraum 8 derart angeordnet, dass beim Ein- ziehen des Probenträger 4 der Code 34 gelesen werden kann. Optional können die Prozessinformationen neben dem Verdünnungsfaktor d auch weitere Informationen enthalten. Diese sind z. B., dass der Probenträger 4 wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel für ein mehrstufiges PCR-Testverfahren einge- richtet ist; eine Anzahl xpa an Amplifikationszyklen, die in einer in der Voramplifika- tionskammer 28 durchgeführten Voramplifikationsstufe PA durchzuführen sind; eine Amplifikationseffizienz Epa für die Voramplifikationsstufe PA; eine Amplifikati- onseffizienz Eha für eine in den Hauptamplifikationskammern 32 durchgeführte Hauptamplifikationsstufe HA und dergleichen. Fig.3 zeigt einen Ablauf des mit dem Gerät 2 und einem der Probenträger 4 durchgeführten PCR-Testverfahrens. In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird ein für eine gewünschte Untersuchung (konkret für einen Nachweis eines spezifi- schen Krankheitserregers) spezifischer Probenträger 4 ausgewählt mit der bereit- gestellten Probe bestückt. Bspw. wird dazu ein Tupfer mit einem Schleimhautab- strich in die Probenkammer 24 eingeführt. Anschließend wird der Probenträger 4 durch den Einzug 16 an das Gerät 2 übergeben. (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 18 Das Gerät 2, konkret dessen Steuergerät 40, liest in einem zweiten Verfahrens- schritt S2 mittels des Barcodescanners 44 den Code 34 aus und speichert die da- bei erfassten Prozessinformationen zwischen. Optional zeigt das Steuergerät 40 zumindest einen Teil der Prozessinformationen an der Nutzerschnittstelle 42 an. In einem dritten Verfahrensschritt S3 startet das Steuergerät 40 das eigentliche PCR-Testverfahren. Dazu steuert das Steuergerät 40 den Drehantrieb 12 und die Heizvorrichtung 10 an. Zunächst wird die Heizvorrichtung 10 und der Drehantrieb 12 derart gesteuert, dass sich die Probe mit der in der Probenkammer 24 vorge- haltenen Pufferflüssigkeit vermengen kann. Nach einer entsprechenden Wartezeit steuert das Steuergerät 40 den Drehantrieb 12 so an, dass eine vorgegebene (Teil-) Menge der in der Probenkammer 24 gebildeten Probenflüssigkeit in die Ly- sekammer 26 überführt wird. Dort werden Zellwände aufgebrochen, um Erbgut of- fenzulegen. Anschließend wird die Probenflüssigkeit (insbesondere mittels Dreh- zahlsteuerung) gegebenenfalls über eine nicht näher dargestellte Filterstufe in die Voramplifikationskammer 28 überführt. Die Probenflüssigkeit wird dabei mit Gen- bausteinen, Enzymen, spezifischen Marken und dergleichen versetzt, so dass bei einem nun erfolgenden zyklischen Aufheizen und Abkühlen nur eine spezifische Gensequenz („Genzielsequenz“; sofern diese vorhanden ist) vervielfältigt wird. In dieser Voramplifikationsstufe PA werden der Anzahl xpa entsprechend viele Ampli- fikationszyklen (Aufheiz- und Abkühlzyklen) durchgeführt. Liegt die Genzielse- quenz in der Probe vor, ist deren Konzentration nun gegenüber einer Ausgangs- oder Initialkonzentration erhöht. In einem vierten Verfahrensschritt S4 wird ein Teil der Probenflüssigkeit aus der Voramplifikationskammer 28 in eine Verdünnungskammer 30 „gepumpt“, und dort mit der Verdünnungsflüssigkeit um den Faktor d zu einer „Zwischenprobenmenge“ verdünnt. Dabei wird erkanntermaßen die nach der Voramplifikationsstufe vorlie- gende Konzentration der Genzielsequenz verringert. Anschließend wird wiederum eine vorgegebene Teilmenge dieser Zwischenprobenmenge als jeweilige Haupt- probenmenge in die Hauptamplifikationskammern 32 überführt. Nun wird eine Hauptamplifikationsstufe HA durchgeführt. Während der Hauptamplifikationsstufe HA wird abermals die jeweilige Hauptprobenmenge Heiz- und Kühlzyklen (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 19 unterworfen, um die Genzielsequenz zu vervielfachen. Zusätzlich sind in der Hauptamplifikationsstufe HA der Probenflüssigkeit nun fluoreszierende „Sonden“ (d. h. Bausteine, die an die Genzielsequenz koppeln und einen Fluoreszenzstoff tragen oder mit diesem im mit der Genzielsequenz gekoppelten Zustand koppeln können) zugesetzt. Steigt die Istkonzentration der Genzielsequenz in der jeweili- gen Hauptprobenmenge, nimmt auch die Fluoreszenz zu. Um diese zu überwa- chen, weist das Gerät 2 einen optischen Sensor 46 auf, der mit dem Steuergerät 40 gekoppelt ist und zur Beobachtung der Hauptamplifikationskammern 32 einge- richtet ist. Das Steuergerät 40 überwacht mittels des optischen Sensors 46, ob ein Fluores- zenzgrenzwert erreicht wird. Dieser bildet ein Vergleichsmaß für einen Konzentra- tionsgrenzwert der Istkonzentration der Genzielsequenz. Wird der Fluoreszenz- grenzwert erreicht, registriert das Steuergerät 40 die Anzahl xha der durchgeführ- ten Amplifikationszyklen. Parallel errechnet das Steuergerät 40 anhand der obenstehenden Formel (9) und den mittels des Codes 34 übergebenen Prozessinformationen einen Korrekturwert oder Korrekturfaktor xshift, der angibt um welchen Betrag die Anzahl xha der Amplifi- kationszyklen in der Hauptamplifikationsstufe HA gegenüber der Anzahl mittels ei- nes einstufigen PCR-Testverfahrens zu der gleichen Istkonzentration führenden Amplifikationszyklen verschoben ist. Diese Anzahl des einstufigen PCR- Testverfahrens wird meist auch als Ct-Wert bezeichnet. Aus dem Korrekturfaktor xshift und der Anzahl xha der (Haupt-) Amplifikationszyklen errechnet das Steuerge- rät 40 außerdem einen korrigierten Ct-Wert xkorr für das durchgeführte mehrstufige PCR-Testverfahren, indem der Korrekturfaktor xshift auf die Anzahl xha der (Haupt-) Amplifikationszyklen aufaddiert wird. Der korrigierte Ct-Wert xkorr dient als Ver- gleichsgröße zum Vergleich mit dem einstufigen PCR-Testverfahren. Der korrigierte Ct-Wert xkorr und optional auch der Korrekturfaktor xshift werden als Ergebnis des PCR-Testverfahrens über die Nutzerschnittstelle 42 angezeigt. (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 20 In einem optionalen Ausführungsbeispiel wird die Amplifikationseffizienz Epa und Eha mit 100 % angenommen. Dadurch vereinfacht sich Formel (9) zu Formel (11). In einer Variante des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels wird der Korrekturfaktor xshift vorab ermittelt und in einem Speicher des Steuergeräts 40 hinterlegt oder diesem mit den Prozessinformationen übergeben. Das Steuergerät 40 nutzt in diesem Fall den Korrekturfaktor xshift als vorab bestimmten Offset, der wie vorstehend beschrieben mit der Anzahl xha der (Haupt-) Amplifikationszyklen den korrigierten Ct-Wert xkorr ergibt. Die Prozessinformationen können in diesem Fall auch nur den Korrekturfaktor xshift und die durchzuführende Anzahl xpa an Vo- ramplifikationszyklen enthalten. In einer weiteren Variante enthalten die Prozessin- formationen lediglich den Typ des Probenträgers 4. In dem Speicher des Steuer- geräts 40 sind – bspw. in Form eine Lookup-Tabelle – der vorab für diesen Typ des Probenträgers 4 ermittelte Korrekturfaktor xshift und die durchzuführende An- zahl xpa an Voramplifikationszyklen hinterlegt. Das Steuergerät 40 nutzt dann diese hinterlegten Informationen, um das PCR-Testverfahren entsprechend durch- zuführen. Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausfüh- rungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfin- dung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden. Insbesondere können die anhand der verschiedenen Ausführungsbeispiele be- schriebenen Einzelmerkmale der Erfindung und deren Ausgestaltungsvarianten auch in anderer Weise miteinander kombiniert werden. Beispielsweise kann der Probenträger 4 und auch das Gerät 4 dazu eingerichtet sein, das PCR- Testverfahren ohne Rotationsunterstützung durchzuführen. In diesem Fall sind die Kanäle 20 und Kammern 22 unterschiedlich angeordnet, optional mit ansteuerba- ren (bspw. magnetischen) Ventilen getrennt. Die Vor- und Hauptamplifikationszyk- len werden in diesem Fall lediglich durch eine Temperatursteuerung, bzw. Heizen und (aktives) Kühlen oder nur Heizen und Abkühlen-Lassen, durchgeführt. (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023 FDST Patentanwälte, Nürnberg Seite 21 Bezugszeichenliste 1 System 2 Gerät 4 Probenträger 6 Gehäuse 8 Innenraum 10 Heizvorrichtung 12 Drehantrieb 14 Drehteller 16 Einzug 20 Kanal 22 Kammer 24 Probenkammer 26 Lysekammer 28 Voramplifikationskammer 30 Verdünnungskammer 32 Hauptamplifikationskammer 34 Code 40 Steuergerät 42 Nutzerschnittstelle 44 Barcodescanner 46 Sensor d Verdünnungsfaktor xpa, xha Anzahl PA Voramplifikationsstufe Epa, Eha Amplifikationseffizienz HA Hauptamplifikationsstufe S1-S4 Verfahrensschritt xshift Korrekturfaktor xkorr korrigierter Ct-Wert (\\fs2012\gsi-software\winpat5\document\amt\3857866.docx) letzte Speicherung: 22. September 2023