EP4077232A1

EP4077232A1 - Träger für flüssigkeitstropfen

Info

Publication number: EP4077232A1
Application number: EP20839261.3A
Authority: EP
Inventors: Robin Krüger; Malte Schulz-Ruhtenberg; Oktavia Ostermann; Bernd Rösener
Original assignee: LPKF Laser and Electronics AG
Current assignee: LPKF Laser and Electronics SE
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2022-10-26
Also published as: CN114829315A; DE102019219913A1; WO2021122847A1; JP7423783B2; JP2023506307A; CN114829315B; US20240254036A1

Abstract

Die Erfindung stellt einen Träger in Form einer Glasplatte bereit, in der Ausnehmungen ausgebildet sind, die sich durch die vollständige Dicke des Trägers erstrecken und deren einander gegenüberliegende endständige Querschnitte in der Ebene der einander gegenüberliegenden Oberflächen der Glasplatte offen sind. Die Ausnehmungen bilden daher Durchgangslöcher durch die Glasplatte und weisen einen Innendurchmesser von 5 bis 1000 μm auf.

Description

Träger für Flüssigkeitstropfen

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Träger aus Glas, der eine große Anzahl von Ausnehmungen für Flüssigkeitstropfen aufweist, sowie ein Verfahren zur Analyse mit optischer Detektion von Flüssigkeitstropfen, die in den Ausnehmungen angeordnet sind. Weiter betrifft die Erfindung Verfahren zur Anordnung von Flüssigkeitstropfen in Ausnehmungen eines Glases mit optionalem Behandeln der Flüssigkeitstropfen durch Bestrahlen mit Anregungs- oder Detektionsstrahlung und/oder Einbringen und/oder Abführen von Komponenten in einer Flüssigkeit. Die Ausnehmungen weisen ein kleines Innenvolumen auf und haben den Vorteil, Flüssigkeitstropfen kleiner Volumina zu halten, so dass die Position der in den Ausnehmungen gehaltenen Flüssigkeitstropfen einfach bestimmbar ist und die einzelnen Flüssigkeitstropfen einfach optisch zu detektieren sind.

Stand der Technik

Als Träger für Flüssigkeitstropfen sind Glas- und Kunststoffplatten bekannt, die V-förmige, zylindrische oder eckige Sacklöcher aufweisen. Zur optischen Detektion werden die Sacklöcher entweder von der Oberseite oder der Unterseite der Platte bestrahlt. Dabei weist die Unterseite der Platte eine hohe optische Durchlässigkeit auf.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen alternativen Träger mit Ausnehmungen bereitzustellen, die Flüssigkeitstropfen aufnehmen können, sowie ein alternatives Verfahren zur optischen Detektion und/oder Einbringen von Flüssigkeit in die Ausnehmungen in diesem Träger bereitzustellen.

Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen der Ansprüche und stellt insbesondere einen Träger in Form einer Glasplatte bereit, in der Ausnehmungen ausgebildet sind, die sich durch die vollständige Dicke des Trägers erstrecken und deren einander gegenüberliegende endständige Querschnitte in der Ebene der einander gegenüberliegenden Oberflächen der Glasplatte offen sind. Die Ausnehmungen bilden daher Durchgangslöcher durch die Glasplatte. Die Ausnehmungen weisen z.B. einen Innendurchmesser von 5 bis 1000 pm auf, z.B. von 10 pm oder von 20 pm bis 800 pm oder bis 500 pm oder bis 200 pm auf. Der zur Längsmittelachse der Ausnehmungen senkrechte Querschnitt ist generell bevorzugt kreisförmig.

Der Innendurchmesser kann durch die Dicke der Glasplatte konstant sein oder sich von den endständigen Querschnitten, die in der Ebene der einander gegenüberliegenden Oberflächen der Glasplatte liegen, zu einem kleineren Innendurchmesser verjüngen, der in einem Abstand von den Ebenen der Oberflächen der Glasplatte liegt, z.B. von 10 bis 50% der Dicke der Glasplatte von einer der Oberflächen entfernt liegt. Dabei können die Ausnehmungen kegelförmig von den Oberflächen der Glasplatte zu einem kleineren Innendurchmesser zulaufen. Alternativ können die Ausnehmungen V-förmig zulaufen, so dass ihr kleinerer Innendurchmesser eine der endständigen Querschnittsöffnungen in der Ebene der Oberfläche der Glasplatte aufspannt und der größere Innendurchmesser die gegenüberliegende endständige Querschnittsöffnung aufspannt. Dabei werden die Ätzparameter und die Glassorte so aufeinander abgestimmt, dass eine Ausnehmung mit einem Durchmesser entsteht, der von der ersten Oberfläche der Glasplatte ausgehend abnimmt bis zu einem Punkt zwischen den Oberflächen der Glasplatte und dann zur zweiten Oberfläche wieder zunimmt. Die Glasplatte, die vollständig durch ihre Dicke durchgehende Ausnehmungen aufweist, hat den Vorteil, dass die Innenwände der Ausnehmungen Flüssigkeitstropfen für eine Detektion festhalten, wobei die optische Detektion durch den Flüssigkeitstropfen gehen kann, ohne dass ein Teil der Glasplatte durchstrahlt wird. Denn die als Durchgangslöcher in der Glasplatte ausgebildeten Ausnehmungen halten Flüssigkeitstropfen, ohne dass ein Teil der Glasplatte den Querschnitt der Ausnehmungen überspannt. Die Abwesenheit eines Bodens, der die Ausnehmungen einseitig abschließt, erlaubt das Durchstrahlen der Ausnehmungen, z.B. parallel oder mittig entlang der Längsachse der Ausnehmungen bzw. senkrecht zu einer Oberfläche der Glasplatte, ohne optische Beeinflussung durch die Glasplatte.

Die Ausführungsform, in der sich der Innendurchmesser der Ausnehmungen zu einem kleineren Innendurchmesser verjüngt, der in einem Abstand von den Oberflächen der Glasplatten liegt, hat den Vorteil, einen Flüssigkeitstropfen im Bereich des kleineren Innendurchmessers anzuordnen, auch wenn das Volumen des Flüssigkeitstropfens geringer ist als das Volumen der Ausnehmung zwischen ihren endständigen Querschnittsöffnungen.

Generell kann im Verfahren das Volumen eines Flüssigkeitstropfens größer sein als das Volumen der Ausnehmung zwischen ihren endständigen Querschnittsöffnungen. Denn der Flüssigkeitstropfen wird durch seine Oberflächenspannung auch in seinem Volumenabschnitt gehalten, der die Ausnehmung bzw. eine Oberfläche der Glasplatte überragt. Auch in der Ausführungsform, in der zumindest eine Oberfläche, vorzugsweise beide Oberflächen der Glasplatte, in denen die Querschnittsöffnungen der Ausnehmungen angeordnet sind, eine hydrophobe Beschichtung aufweisen, kann das Volumen des Flüssigkeitstropfens größer als das Volumen der Ausnehmung sein. Eine hydrophobe Beschichtung kann z.B. durch hydrophobe Silanisierung der Oberflächen der Glasplatte erzeugt werden. Auch ein , Überschwappen' des Tropfens in andere Ausnehmungen und somit eine Kreuzkontamination zwischen Ausnehmungen wird dadurch verhindert.

Die Glasplatte hat für ihre Verwendung im Verfahren den Vorteil, dass die Wandungen, die die Ausnehmungen begrenzen, hydrophil sind, insbesondere aus unbeschichtetem Glas bestehen. Für eine homogen hydrophile Wandung der Ausnehmungen ist bevorzugt, dass die Ausnehmungen durch ein Ätzverfahren hergestellt sind, bei dem jeder Bereich einer ursprünglichen Glasplatte mit kontinuierlichen Oberflächen, in dem eine Ausnehmung erzeugt werden soll, mit einem Laserstrahl durchstrahlt wird und anschließend diese Glasplatte geätzt wird. Denn bei diesem Verfahren werden die Ausnehmungen entlang der Lichtpfade der Laserstrahlen, die durch die ursprüngliche Glasplatte gestrahlt wurden, ohne mechanische Einwirkung durch das Ätzbad erzeugt.

Optional ist zumindest eine Oberfläche der Glasplatte oder beide Oberflächen der Glasplatte, in der die endständigen Querschnittsöffnungen der Ausnehmungen angeordnet sind, mit einer Beschichtung versehen, die bevorzugt hydrophob ist. Die Beschichtung kann z.B. aus an der Glasoberfläche gebundenem Fluoralkylsilan und/oder Alkylsilan bestehen. Dabei kann das Siliziumatom des Silans mit einer, zwei oder drei Bindungen an die Glasoberfläche kovalent angebunden sein. Die organischen Seitengruppen des Silans können gesättigt sein oder ungesättigt sein, z.B. zumindest einen Alkenylrest oder Alkinylrest enthalten. Die Seitengruppen können aliphatisch (azyklisch und/oder zyklisch), zumindest einfach ungesättigt und/oder aromatisch sein. Bevorzugt ist die Beschichtung der zumindest einen Oberfläche der Glasplatte hydrophob und kann z.B. durch Beschichten mit Hexamethyldisilazan, (3,3,3-Trifluorpropyl)trichlorsilan, Benzyldimethylchlorsilan, n- Butyltrimethoxysilan, Diethyldichlorsilan, Di-n-Octyldichlorsilan, (Heptadecafluor-1,1,2,2- tetra-hydrodecyl)trichlorsilan, Hexadecafluordodec-11-en-l-yl-trichlorsilan oder einer Mischung von zumindest zweien dieser erzeugt werden. Eine hydrophobe Beschichtung einer Oberfläche der Glasplatte hat den Vorteil, dass sich Flüssigkeitstropfen, die abschnittsweise eine Ausnehmung überragen, weniger stark bis nicht über diese angrenzende Oberfläche ausbreiten. Optional weist die Glasplatte ausschließlich auf der Oberfläche eine hydrophobe Beschichtung auf, in der die durchgehenden Ausnehmungen ihre größere endständige Querschnittsöffnung haben, z.B. bei kegelförmigen Ausnehmungen, die von einer größeren endständigen Querschnittsöffnung in der Ebene einer Oberfläche der Glasplatte zu einer kleineren endständigen Querschnittsöffnung zulaufen, die in der Ebene der gegenüberliegenden Oberfläche der Glasplatte liegt.

Optional kann die Glasplatte aus Glas bestehen, das für eine zur Detektion eingestrahlte Wellenlänge oder eine zur Detektion aufgenommene Wellenlänge, die z.B. von dem Flüssigkeitstropfen abgegeben wird, undurchlässig ist. So kann die Glasplatte aus Alkalisilikatglas, Borosilikatglas, Quarzglas, Alkaliboratglas oder Aluminosilikatglas bestehen und/oder eingefärbt sein, z.B. durch einen Gehalt an Farbpigment, Eisen und/oder Metalloxiden. Bevorzugt ist an einer Oberfläche oder an beiden gegenüberliegenden Oberflächen der Glasplatte, in der die vollständig durch ihre Dicke durchgehenden Ausnehmungen ausgebildet sind, jeweils eine zweite Platte angeordnet, die z.B. eine Glasplatte, eine Platte aus Silizium oder eine Platte aus Kunststoff sein kann. Die Glasplatte, in der die vollständig durch ihre Dicke durchgehenden Ausnehmungen ausgebildet sind, wird vorliegend auch als erste Glasplatte bezeichnet. Die erste Glasplatte, insbesondere deren gegenüberliegende Oberflächen, zwischen denen sich die durchgehenden Ausnehmungen erstrecken, können aus Glas bestehen bzw. keine oberflächliche Beschichtung aufweisen.

Eine zweite Platte, z.B. eine Glasplatte, Silizium- oder Kunststoffplatte, die an einer Oberfläche der ersten Glasplatte angeordnet ist, kann zweite Ausnehmungen aufweisen, die jeweils endständige Querschnittsöffnungen der Ausnehmungen der ersten Glasplatte mit Abstand überdecken. Bevorzugt überdecken zweite Ausnehmungen der zweiten Platte die endständigen Querschnittsöffnungen mit in Bezug zu Ausnehmungen der ersten Glasplatte radialem Abstand vom Rand der endständigen Querschnitte und mit in Bezug zu Ausnehmungen der ersten Glasplatte axialem Abstand von der Ebene der endständigen Querschnitte bzw. von der Ebene der Oberfläche der ersten Glasplatte. Der radiale Abstand der zweiten Ausnehmungen vom Rand der endständigen Querschnitte kann z.B. 5 bis 500 pm betragen. Der axiale Abstand der zweiten Ausnehmungen von der Ebene der endständigen Querschnitte kann z.B. 5 bis 500 pm betragen. Zweite Ausnehmungen können durch Laserbestrahlung der Bereiche einer zweiten ursprünglichen Platte, insbesondere einer zweiten ursprünglichen Glasplatte, in den Bereichen, in denen zweite Ausnehmungen erzeugt werden sollen, und anschließendes Ätzen hergestellt werden.

Generell können zweite Ausnehmungen und/oder die an die erste Glasplatte angrenzende Oberfläche der zweiten Platte eine Beschichtung aufweisen, die bevorzugt hydrophob ist, z.B. mit einem Alkylsilan beschichtet. Alternativ kann die zweite Platte aus hydrophobem Kunststoff bestehen.

Zweite Ausnehmungen einer zweiten Platte können als Durchgangslöcher ausgebildet sein, die in der Ebene der der ersten Glasplatte zugewandten Oberfläche der zweiten Glasplatte einen größeren Durchmesser aufweisen, als der Durchmesser der endständigen Querschnitte der Ausnehmungen der ersten Glasplatte beträgt. Optional kann eine dritte Platte, die eine Glasplatte, eine Platte aus Silizium oder aus Kunststoff sein kann, die gegenüber der ersten Glasplatte mit der zweiten Platte in Kontakt steht oder verbunden ist, die Durchgangslöcher der zweiten Platte überdecken und verschließen.

Solche zweiten Ausnehmungen einer zweiten Platte können eine Form aufweisen, die jeweils nur den endständigen Querschnitt einer einzelnen Ausnehmung der ersten Glasplatte überdecken. Dabei kann die zweite Platte direkt auf der ersten Glasplatte aufliegen und mit dieser verbunden sein, optional mit zwischen diesen angeordneter und nach Erweichen erhärteter Glasfritte, z.B. mittels Glas-Fritt-Bonden, mittels anodischem Bonden oder Fusions-Bonden.

Alternativ können zweite Ausnehmungen einer zweiten Platte miteinander verbunden sein, z.B. dadurch, dass die zweite Platte in einem Abstand zur ersten Glasplatte angeordnet ist. Ein solcher Abstand kann dadurch gebildet sein, dass die zweite Platte vorstehende Abschnitte aufweist, die an der ersten Glasplatte anliegen und als Abstandshalter wirken. Alternativ kann ein solcher Abstand dadurch gebildet sein, dass zwischen der ersten Glasplatte und der zweiten platte ein Abstandshaltermaterial angeordnet ist, z.B. Glasfritte, die als Paste auf die erste und/oder auf die zweite Platte, die bevorzugt eine Glasplatte ist, aufgetragen und anschließend erwärmt ist, um die Platten, bevorzugt beides Glasplatten, miteinander zu verbinden. In der Ausführungsform, in der eine zweite Platte in einem Abstand zur ersten Glasplatte angeordnet und/oder mit dieser verbunden ist, kann die der ersten Glasplatte zugewandte zweite Oberfläche der zweiten Platte eben und geschlossen sein, optional mit einer hydrophoben Beschichtung.

Die Ausnehmungen in Glasplatten, insbesondere die vollständig die erste Glasplatte durchquerenden Ausnehmungen, werden durch punktförmiges Einstrahlen eines Laserstrahls einer Wellenlänge, für die die erste Glasplatte durchlässig ist, auf die Stellen der Oberfläche einer ersten Glasplatte, an denen jeweils eine Ausnehmung erzeugt werden soll, und Ätzen der Glasplatte erzeugt. Für zweite Ausnehmungen der zweiten Platte kann das Ätzen optional beendet werden, wenn sich die Ausnehmungen nur über einen Anteil der Dicke der zweiten Platte erstrecken und daher die zweiten Ausnehmungen einen einstückig in der zweiten Platte ausgebildeten Boden aufweisen.

Die Oberfläche einer ursprünglichen Glasplatte, sowie in Abwesenheit einer Beschichtung aus Ätzresist auch die dieser gegenüberliegende zweite Oberfläche, wird beim Ätzen an den Stellen, auf die der Laser auf die Glasplatte eingestrahlt wurde und an denen der Laserstrahl gegenüber ausgetreten ist, deutlich schneller abgetragen, als die benachbarten Bereiche. Die Bereiche der ersten Oberfläche und ggf. der zweiten Oberfläche der Glasplatte werden daher wegen der Abwesenheit einer Beschichtung, z.B. aus Ätzresist, im Abstand von den Stellen der punktförmigen Laserbestrahlung langsamer und gleichförmig abgetragen. Daher werden die einander gegenüberliegenden Oberflächen der ersten Glasplatte mit Ausnahme der darin gebildeten Ausnehmungen von Oberflächenabschnitten gebildet, die in jeweils einer Ebene angeordnet sind, aus der sich die Ausnehmungen in das Glasvolumen der ersten Glasplatte erstrecken. Die Oberflächenabschnitte, die in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind und jeweils eine Oberfläche bilden, von der die Ausnehmungen ausgenommen sind, werden von den Stirnflächen der Wandungen gebildet, die zwischen den Ausnehmungen liegen. Bei Anwesenheit einer Beschichtung, z.B. aus Ätzresist, auf einer der Oberflächen der ersten Glasplatte können sich die Ausnehmungen auch ausgehend von der gegenüberliegenden Oberfläche entlang der Stellen, an denen der Laserstrahl punktförmig eingestrahlt bzw. durchgestrahlt wurde, V-förmig in das Glasvolumen der ersten Glasplatte erstrecken. Wenn keine der Oberflächen der ersten Glasplatte von Ätzresist beschichtet ist, können Ausnehmungen gebildet werden, die einen sanduhrförmigen Längsschnitt durch die Dicke der Glasplatte aufweisen. Die Ausnehmungen erstrecken sich bevorzugt in einem Winkel von z.B. 1° bis 15° kegelförmig zulaufend von der Oberfläche der ersten Glasplatte ausgehend in deren Volumen.

Der Laserstrahl ist bevorzugt an jeder der Stellen, an denen er auf die erste Glasplatte eingestrahlt wird, gepulst, z.B. mit einer Wellenlänge von 1064 nm, bevorzugt mit Pulslängen von maximal 100 ps oder maximal 50 ps, bevorzugt maximal 10 ps. Generell ist der Laser eingerichtet, dass der Laserstrahl zwischen den Stellen nicht auf die erste Glasplatte trifft. Bevorzugt wird der Laserstrahl punktförmig und senkrecht auf Oberfläche der ersten Glasplatte eingestrahlt.

Das Ätzen erfolgt z.B. mit Flusssäure, z.B. 1 bis 48 Gew.-%, und/oder Schwefelsäure und/oder Salzsäure und/oder Phosphorsäure und/oder Salpetersäure, oder Kalilauge, bei z.B. bis zu 140°C.

Eine vor dem Ätzen ursprüngliche Glasplatte kann z.B. eine Dicke von bis zu 800 pm, bevorzugt 100 bis 800 pm, z.B. 300 bis 500 pm aufweisen, nach dem Ätzen eine um 50 bis 700 mih geringere Dicke, z.B. eine bis 200 gm geringere Dicke.

In der Ausführungsform, in der die Ausnehmungen durch die Glasplatte V-förmig bzw. kegelförmig sind, kann die Oberfläche der ursprünglichen Glasplatte, in der die kleinere Querschnittsöffnung der Ausnehmungen angeordnet wird, mit Ätzresist beschichtet sein. Optional kann Ätzresist nach oder vor dem Einstrahlen des Laserstrahls vollflächig auf die Oberfläche der ersten Glasplatte aufgebracht sein, die derjenigen Oberfläche gegenüberliegt, auf die der Laserstrahl eingestrahlt wurde.

Optional kann generell die ursprünglich erste Glasplatte ohne eine Beschichtung, z.B. ohne Maske und/oder ohne Ätzresist, dem Ätzen unterzogen werden, so dass das Verfahren den Vorteil hat, ohne Aufträgen und ohne Entfernen von Ätzresist von einer Glasplatte durchgeführt zu werden. Generell bleibt zumindest die erste Oberfläche der ersten Glasplatte ohne Ätzresist und ohne Maske und wird ohne Ätzresist geätzt.

Generell bevorzugt ist die erste Glasplatte einstückig und die Ausnehmungen erstrecken sich ausschließlich durch die erste Glasplatte, bevorzugt mit der Längsmittelachse jeder Ausnehmung senkrecht zu den einander gegenüberliegenden beiden jeweils ebenen Oberflächen der ersten Glasplatte. Bevorzugt liegt an der ersten Glasplatte kein weiteres Bauteil an, das einzelne oder zumindest zwei Ausnehmungen in der Ebene der Oberfläche der ersten Glasplatte umfasst. So ist z.B. kein Bauteil in der Ebene der Oberfläche der ersten Glasplatte zwischen benachbarten Ausnehmungen angeordnet und/oder näher als der Abstand zwischen benachbarten Ausnehmungen. Bevorzugt sind die Oberflächen der ersten Glasplatte frei von daran angeordneten Bauteilen, die zwischen benachbarten Ausnehmungen angeordnet sind und/oder näher als der Abstand zwischen benachbarten Ausnehmungen angeordnet sind.

Die Verwendung des Trägers in einem Analyseverfahren hat den Vorteil, dass jede der Ausnehmungen der ersten Glasplatte einen Flüssigkeitstropfen aufnehmen kann, dessen Querschnitt nicht von Material der ersten Glasplatte überspannt ist. Daher kann in Analyseverfahren ein Flüssigkeitstropfen ausschließlich von einer Ausnehmung gehalten werden, deren endständige Querschnitte offen sind, bzw. ausschließlich mit der Wandung der Ausnehmung in Kontakt stehen, wobei der von der Wandung aufgespannte Querschnitt nicht von der ersten Glasplatte überdeckt wird. Daher kann in einem Analyseverfahren ein Flüssigkeitstropfen ausschließlich von einer Ausnehmung gehalten sein, deren Querschnitt vollständig offen ist. Daher kann zur optischen Detektion der in der Ausnehmung gehaltene Flüssigkeitstropfen durchstrahlt werden und Strahlung emittieren, ohne dass Strahlung mit der Glasplatte wechselwirkt, in der die Ausnehmung gebildet ist.

In Verfahren, z.B. Analyseverfahren, können Flüssigkeitstropfen, die z.B. biologische Zellen und Wirkstoffe in Kulturmedium enthalten können, durch tropfenbildende Verfahren, z.B. Druckverfahren, oder durch Pumpen durch eine hydrophobe Leitung, z.B. eine Pipettenspitze, in die Ausnehmungen der ersten Glasplatte eingebracht werden. Dabei hat der Träger insbesondere bei hydrophober Beschichtung zumindest der Oberfläche, auf die Flüssigkeit aufgetragen wird, den Vorteil, dass sich die Flüssigkeit auch durch Kapillarwirkung in die Ausnehmungen bewegt. Optional werden Tropfen von Flüssigkeit dadurch eingebracht, dass die Flüssigkeit mit Überdruck, insbesondere mittels eines Druckstoßes, aus einer Zuführungsleitung auf die Querschnittsöffnung einer Ausnehmung in der ersten Glasplatte beschleunigt werden, um einzelne Tropfen gezielt auf endständige Querschnitte der Ausnehmungen abzusetzen, wobei bevorzugt die Zuführungsleitung in einem Abstand von der ersten Glasplatte verfahren und/oder in einem gleichen oder unterschiedlichen Abstand von der ersten Glasplatte positioniert wird. Alternativ oder zusätzlich kann Flüssigkeit, insbesondere Spülflüssigkeit, vollflächig auf eine Oberfläche der ersten Glasplatte aufgebracht werden, bevorzugt mit dem Schritt des Entfernens von Flüssigkeit von der gegenüberliegenden Oberfläche, z.B. durch Anlegen von Unterdrück.

Alternativ oder zusätzlich kann Flüssigkeit durch Kanäle, die in einer Oberfläche der ersten Glasplatte ausgebildet sind, in Ausnehmungen eingebracht werden, wobei die Flüssigkeit z.B. mittels einer Zuführungsleitung befüllt werden können, die auf einen von der Ausnehmung beabstandeten Bereich eines Kanals gerichtet ist. Bevorzugt haben solche Kanäle einen Querschnitt, der nur in der Ebene der Oberfläche der ersten Glasplatte offen ist, und münden in zumindest eine Ausnehmung. Kanäle sind z.B. in eine Oberfläche der Glasplatte durch Ätzen ausgebildet.

Eine bündig oder in einem Abstand auf einer Oberfläche oder auf beiden Oberflächen der ersten Glasplatte angeordnete zweite Platte erlaubt eine Isolation der Flüssigkeitstropfen, die in den Ausnehmungen der ersten Glasplatte gehalten sind, von der Umgebung, sowie auch die Steuerung der an die Flüssigkeitstropfen angrenzenden Atmosphäre, z.B. zur Einstellung einer zur Zellkultivierung geeigneten Atmosphäre.

Generell kann nach dem Ätzen, z.B. vor oder nach dem Aufbringen einer hydrophoben Beschichtung auf zumindest eine der Oberflächen der ersten Glasplatte, in die Ausnehmungen eine Flüssigkeit eingebracht werden, die einen Bestanteil enthält, der mit Glas reaktiv ist, um eine chemische Bindung mit der Wandung der Ausnehmung einzugehen. Bevorzugt wird dabei zumindest die Oberfläche der ersten Glasplatte mit einer hydrophoben Beschichtung versehen, in der die kleineren endständigen Querschnittsöffnungen der Ausnehmungen angeordnet sind. Für die Reaktion des Bestandteils der Flüssigkeit kann diese, wenn sie in der Ausnehmung ist, z.B. erwärmt und/oder bestrahlt werden, um die Reaktion zu starten oder zu beschleunigen. Anschließend kann optional die erste Glasplatte gespült und/oder getrocknet werden, um verbleibende Anteile der Flüssigkeit zu entfernen. Als reaktiven Bestandteil kann die Flüssigkeit z.B. eine Silanverbindung, die zusätzlich zur Silangruppe eine reaktive Gruppe enthält, z.B. eine Thiol gruppe, eine Aminogruppe, eine Carboxy gruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Epoxygruppe, eine Säuregruppe, eine Carbonylgruppe, eine Alkengruppe oder eine Alkingruppe aufweist, wobei das Alken oder Alkin z.B. ein C2- bis C12- Alken bzw. Alkin ist. Ein solcher reaktiver Bestandteil erzeugt eine durch die Silangruppe am Glas gebundene reaktive Gruppe, die zur Bindung weiterer Moleküle verwendbar ist.

Optional wird die Flüssigkeit, die den reaktiven Bestandteil enthält, als ein Volumen in eine Ausnehmung eingebracht, das maximal gleich dem Volumen oder kleiner als das Volumen der Ausnehmung zwischen deren endständigen Querschnittsöffnungen ist. Ein Volumen der Flüssigkeit kleiner als das Volumen der Ausnehmung führt dazu, dass sich die Flüssigkeit im Bereich des kleinsten Querschnitts der Ausnehmung anordnet und entsprechend dort der reaktive Bestandteil an die Innenwandung, optional an einen Teil der an den kleinsten Querschnitt angrenzenden Oberfläche der ersten Glasplatte bindet. Dabei kann das Volumen der Flüssigkeit z.B. 20 bis 80% oder 30 bis 60% des Volumens der Ausnehmung betragen.

Das Verfahren kann ein Syntheseverfahren oder ein Analyseverfahren sein, wobei in separaten Flüssigkeitstropfen reaktive Komponenten nacheinander in die Ausnehmungen eingebracht werden. Optional wird nach jedem Einbringen eines Flüssigkeitstropfens, der eine reaktive Komponente enthält, ein Tropfen als Spülflüssigkeit in die Ausnehmungen eingebracht, der z.B. keine reaktive Komponente enthält. Alternativ oder zusätzlich wird Anregungsstrahlung für eine reaktive Komponente auf die Ausnehmungen eingestrahlt. Dabei können nacheinander verschiedene reaktive Komponenten in jeweils separaten Tropfen in die Ausnehmungen eingebracht werden. Reaktive Komponenten können z.B. Komponenten zur Synthese sein, z.B. reaktive Monomeren von Nukleinsäuren, z.B. Nukleosidverbindungen, oder Monomeren von Peptiden sein, z.B. reaktive Aminosäureverbindungen. Für Analyseverfahren können reaktive Komponenten solche sein, die nacheinander einen Analyten binden, z.B. Bindemoleküle, insbesondere Antikörper, gleiche oder verschiedene, mit oder ohne verbundenen Indikator, von dem z.B. bei Bestrahlung mit Anregungsstrahlung emittierte oder absorbierte Strahlung detektierbar ist.

Das Verfahren kann die Kultivierung von Zellen in Flüssigkeitstropfen umfassen, die in jeweils einer Ausnehmung der ersten Glasplatte angeordnet sind, optional mit dem Schritt des Einbringens von Flüssigkeitstropfen und/oder optional mit dem Schritt des Abführens von Flüssigkeit aus der Ausnehmung. Dabei können eingebrachte und/oder abgeführte Flüssigkeit Medium zur Zellkultur umfassen. Zum Einbringen von Zellen in Ausnehmungen kann ein Zellen enthaltendes Medium in Ausnehmungen eingebracht werden, z.B. mittels einer Zuführungsl eitung .

Generell kann eine Zuführungsleitung eine Detektionseinrichtung für Zellen aufweisen und eingerichtet sein, Medium mit einer vorbestimmten Anzahl von Zellen in jeweils eine Ausnehmung zu dosieren. Eine Detektionseinrichtung für Zellen kann z.B. von einem Durchflußzytometer gebildet sein.

Zum Abführen von Tropfen von Flüssigkeit aus einer Ausnehmung kann eine Leitung, die angrenzend an Ausnehmungen verfahrbar und positionierbar ist und die gesteuert mit Unterdrück beaufschlagbar ist, vorgesehen sein. Dabei ist eine solche Leitung an eine Oberfläche der ersten Glasplatte verfahrbar und daran positionierbar, z.B. an die Oberfläche der ersten Glasplatte verfahrbar und positionierbar, in der Flüssigkeit auf die Querschnittsöffnungen der Ausnehmungen eingebracht bzw. dosiert wurde, oder gegen die dieser gegenüberliegenden Oberfläche der ersten Glasplatte.

Alternativ kann eine erste Glasplatte in eine oder beide ihrer Oberflächen ausgebildete Kanäle aufweisen, die jeweils in zumindest einer Ausnehmung münden. Solche Kanäle können einen zur Oberfläche der Glasplatte offenen Querschnitt aufweisen, wobei der Querschnitt, insbesondere dessen einander gegenüberliegende Seitenwände, eingerichtet ist, Flüssigkeit durch Kapillarwirkung einzuziehen. Ein solcher Querschnitt weist z.B. Seitenwände in einem Abstand von 100 pm bis 1000 pm, z.B. 200 bis 500 pm auf.

Ausführungsformen der Erfindung werden nun genauer mit Bezug auf die Figuren beschrieben, die schematisch in

- Fig. 1 die Herstellung eines erfmdungsgemäßen Trägers aus einer ersten Glasplatte mit einer darin erzeugten Ausnehmung,

- Fig. 2 eine weitere Ausführungsform des Trägers,

- Fig. 3 eine noch weitere Ausführungsform des Trägers,

- Fig. 4 eine noch weitere Ausführungsform des Trägers,

Fig. 5 eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Kultivierung von Zellen in Ausnehmungen eines Trägers,

- Fig. 6 A) bis C) ein Verfahren zum gezielten Einbringen von Flüssigkeitstropfen,

- Fig. 7 A), B) eine Ausführungsform des Trägers und des Verfahrens zum Einbringen und Abführen von Flüssigkeit in Ausnehmungen und

Fig. 8 A) bis C) ein Verfahren zum Einbringen reaktiver Komponenten in einzelnen, aufeinander folgenden Schritten in eine Ausnehmung zeigen.

In Fig. 1 ist eine erste Glasplatte 1 im Schnitt parallel zu darin ausgebildeten Ausnehmungen 2 gezeigt. Die Ausnehmungen 2 sind nach Laserbestrahlung auf die Glasplatte 1 durch Ätzen entlang des Wegs der Laserbestrahlung durch die Glasplatte 1 entstanden und durchqueren die Dicke der Glasplatte 1 vollständig. Die endständigen Querschnitte 3a, 3b sind in der Ebene der einander gegenüberliegenden Oberflächen der ersten Glasplatte 1 offen. Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform ist zumindest eine Oberfläche der Glasplatte 1, vorliegend beide einander gegenüberliegenden Oberflächen der Glasplatte 1, mit einer hydrophoben Beschichtung 4 versehen, z.B. durch Aufträgen von Fluoralkylsilan oder Methylsilan oder Ethylsilan ausschließlich auf die Oberfläche der Glasplatte mittels z.B. Mikrokontaktdruck, Tampondruck, Siebdruck oder Tintenstrahl druck.

Ein Flüssigkeitstropfen 10, der angrenzend an einen endständigen Querschnitt 3a oder in die Ausnehmung 2 platziert wurde, bewegt sich in die Ausnehmung 2 und kann über deren endständige Querschnitte 3a, 3b ragen, wenn das Volumen der Ausnehmung 2 zwischen ihren endständigen Querschnitten 3a, 3b kleiner ist.

Die Fig. 2 zeigt als Beispiel in einer Ausnehmung 2 einen Flüssigkeitstropfen 10, der eine biologische Zelle 11 enthält. In der gezeigten Ausführungsform ist an jeder Oberfläche der ersten Glasplatte 1 eine zweite Platte 5, die bevorzugt eine Glasplatte ist, angeordnet, die passend zu den Ausnehmungen 2 der ersten Glasplatte 1 angeordnete zweite Ausnehmungen 6 aufweisen. Bei Anordnung von zwei zweiten Glasplatten 5, die jeweils zweite Ausnehmungen 6 aufweisen, mit ihren zweiten Ausnehmungen 6 über den endständigen offenen Querschnitten 3a, 3b der ersten Glasplatte 1 werden die Ausnehmungen 2 und die darin gehaltenen Flüssigkeitstropfen 10 von der Umgebung isoliert. Die zweiten Ausnehmungen 6 der zweiten Glasplatten 5 sind in einem radialen Abstand von der Längsmittelachse 7 der Ausnehmung 2 und in einem axialen Abstand entlang der Längsmittelachse 7 von den endständigen offenen Querschnitten 3a, 3b beabstandet, so dass der Flüssigkeitstropfen 10 berührungslos von den zweiten Glasplatten 5 überdeckt wird. Die Fig. 2 zeigt gemäß einer Ausführungsform, dass die der ersten Glasplatte 1 zugewandten Oberflächen der zweiten Glasplatten 5 eine hydrophobe Beschichtung aufweisen können.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Ausnehmungen 2 in der ersten Glasplatte 1 von ihren endständigen Querschnitten, die in der Ebene der Oberflächen der Glasplatte 1 liegen, sich zu kleineren Innendurchmessern verjüngen, der in einem Abstand von den Oberflächen liegt. Aus der schematischen Darstellung wird deutlich, dass ein eingebrachter Flüssigkeitstropfen sich durch Kapillarkräfte in den Bereich der Ausnehmungen 2 mit dem geringsten Innendurchmesser bewegt. Ein Flüssigkeitstropfen 10, der das Volumen der Ausnehmung 2 ausfüllt, kann durch Aussetzen der ersten Glasplatte gegenüber einer Atmosphäre, die einen geänderten Feuchtigkeitsgehalt, eine geänderte Temperatur und/oder eine geänderte Zusammensetzung aufweist, durch Verdampfen von Wasser in seinem Volumen verringert werden. Es hat sich gezeigt, dass sich dabei der aufkonzentrierte Flüssigkeitstropfen 10 einschließlich darin enthaltener biologischer Zellen 11 in den Bereich der Ausnehmung 2 mit dem geringsten Innendurchmesser bewegt.

Die Fig. 4 zeigt ausschnittsweise eine einfache Ausführungsform des Trägers aus einer ersten Glasplatte 1, in der stellvertretend eine vollständig durch die Dicke der ersten Glasplatte 1 gehende kegelförmige Ausnehmung 2 erzeugt ist. Optional kann die Glasplatte 1, die an den Stellen, an denen eine Ausnehmung 2 erzeugt werden soll, von einem Laserpuls durchstrahlt wurde, die Oberfläche der ersten Glasplatte 1, in der der kleinere endständige Querschnitt 3b der Ausnehmung 2 angeordnet sein soll, vor dem Ätzen mit Ätzresist beschichtet werden. Es zeigt sich, dass sich ein Flüssigkeitstropfen 10, der an oder in die Ausnehmung 2 gebracht wird, auch in der Ausführungsform der durchgehenden kegelförmigen Ausnehmungen 2 im Bereich der kleineren endständigen Querschnittsöffnung anordnet. Auch in dieser Ausführungsform kann eine oder beide der einander gegenüberliegenden Oberflächen der ersten Glasplatte 1 eine hydrophobe Beschichtung 4 aufweisen.

Die Fig. 5 zeigt eine erste Glasplatte 1 mit einer durchgehenden Ausnehmung 2, in der eine Flüssigkeit, z.B. Medium für die Zellkultur, mit einer Zelle 11 darin angeordnet ist. In einem Abstand von der ersten Glasplatte 1 ist eine zweite Platte 5, die z.B. aus Glas oder Kunststoff ist, angeordnet, wobei in dem Abstand bzw. auf der zweiten Platte 5 eine weitere Flüssigkeit 17, z.B. Medium oder Wasser, angeordnet ist. Die zweite Platte 5 und damit die weitere Flüssigkeit 17 sind bevorzugt gesteuert temperiert, insbesondere auf eine Temperatur, bei der das Gas zwischen der ersten Glasplatte 1 und der zweiten Platte 5 wasserdampfgesättigt ist. Zur Temperierung der zweiten Platte 5 kann an dieser eine gesteuerte Heizung 18 angeordnet sein.

Die Fig. 6 zeigt in A) eine durch eine erste Glasplatte 1 durchgehende Ausnehmung 2, mit einem darein durch gezieltes Auftropfen eingebrachten Flüssigkeitstropfen 10, der z.B. eine Zelle 11 enthalten kann. Der Tropfen 10 wird durch Kapillarkräfte innerhalb der Ausnehmung 2 gehalten. Zum Einbringen einer Flüssigkeit, z.B. von Medium für die Zellkultur, ist eine Zuführleitung in Form einer Düse oder Pipette 12 in einem Abstand vom endständigen Querschnitt 3a der Ausnehmung 2 angeordnet und stößt, z.B. mittels Überdrucks, einen Tropfen 13 in Richtung auf den Querschnitt 3a aus. In einem Abstand von der ersten Glasplatte 1 ist eine Unterlage 14 angeordnet, die aus der Ausnehmung 2 ausgetretene Flüssigkeit 15 aufnimmt. Die Unterlage 14 kann z.B. Näpfe, bevorzugt jeweils einen Napf 16 passend ausgerichtet zu einer Ausnehmung 2, aufweisen, wie in B) gezeigt, oder die Unterlage kann eine ebene Oberfläche aufweisen, wie in C) gezeigt. Die Unterlage 14 kann durch eine zweite Platte 5 ausgebildet sein. Zum Abführen von Flüssigkeit aus der Ausnehmung 2 kann Unterdrück im Zwischenraum zwischen der ersten Glasplatte 1 und der Unterlage bzw. einer zweiten Platte angelegt werden, und/oder Überdruck auf die Oberfläche der ersten Glasplatte 1 aufgebracht werden, die der Unterlage 14 gegenüberliegt. Fig. 7 zeigt in A) eine erste Glasplatte 1 im Querschnitt mit einer Düse bzw. einer Zuführungsleitung 12, die in einem Abstand zur Ausnehmung 2 positioniert ist, um Flüssigkeit 10, 13 in die Ausnehmung 2 einzubringen. In der Ausnehmung 2 ist ein Flüssigkeitstropfen 10 mit einer Zelle 11 darin angeordnet. In einer Oberfläche der ersten Glasplatte 1 ist ein Kanal 19 ausgebildet, z.B. durch Ätzen eingebracht. Der Kanal 19 mündet in die Ausnehmung 2, so dass Flüssigkeit aus dem Kanal 19 in die Ausnehmung 2 treten kann. Bei Anordnung der ersten Glasplatte 1 bzw. des Kanals 19 so, dass der Kanal 19 in der unteren Oberfläche der Glasplatte 1 angeordnet ist, eignet sich ein dort angeordneter Kanal 19 zum Abführen von Flüssigkeit aus der Ausnehmung 2.

Fig. 7 B) zeigt die Glasplatte 1 mit dem Kanal 19, dessen Querschnitt sich von einer Oberfläche in die Glasplatte 1 erstreckt, in Aufsicht. Der Kanal 19 mündet in die durchgehende Ausnehmung 2.

Fig. 8 A) bis C) zeigt das Einbringen von reaktiven Komponenten schrittweise nacheinander in eine Ausnehmung 2 einer ersten Glasplatte 1. In Fig. 8 A) wird eine erste reaktive Komponente 20 gezeigt, die an der Oberfläche der Ausnehmung 2 der ersten Glasplatte 1 gebunden ist. Anschließend wird in B) eine zweite reaktive Komponente 21 in einer Flüssigkeit in die Ausnehmung 2 eingebracht, wobei die zweite Komponente 21 an die erste Komponente bindet. Ungebundene zweite Komponente 21a wird, optional durch Einbringen von Spülflüssigkeit, aus der Ausnehmung abgeführt. Zur weiteren Reaktion mit Komponenten 20, 21, die in der Ausnehmung 2 an den Glasträger 1 gebunden sind, können in C) nacheinander weitere reaktive Komponenten 22a, 22b, 22c jeweils in separaten Flüssigkeitstropfen in die Ausnehmung eingebracht werden.

Die reaktiven Komponenten 20, 21, 22a, 22b, 22c können miteinander reaktive Monomeren sein, die ein Oligomer bilden, z.B. jeweils Aminosäuren zur Bildung von Peptiden oder reaktive Nukleotide, z.B. Nukleotidtriphosphate zur Bildung von Oligonukleotiden.

Alternativ können die reaktiven Komponenten 20, 21, 22a, 22b, 22c Komponenten einer Nachweisreaktion sein, z.B. ein erster Antikörper als erste reaktive Komponente 20, ein Analyt als zweite reaktive Komponente 21, für die der erste Antikörper spezifisch ist, und zumindest ein zweiter Antikörper als weitere reaktive Komponente 21a, der ebenfalls für die zweite reaktive Komponente 21 spezifisch ist, wobei der zweite Antiköper als weitere reaktive Komponente 22a mit einem optisch detektierbaren Markierungsmolekül, z.B. einem Farbstoff, als weiterer Komponente 22b verbunden ist, optional mit einem zusätzlichen Bindemolekül als noch weiterer Komponente 22c.

Bezugszeichen:

1 erste Glasplatte

2 durchgehende Ausnehmung 3a, 3b endständiger Querschnitt

4 hydrophobe Beschichtung

5 zweite Platte

6 zweite Ausnehmung

7 Längsmittelachse

10 Flüssigkeitstropfen

11 Zelle

12 Düse / Pipette / Zuführungsleitung

13 Tropfen

14 Unterlage

15 ausgetretene Flüssigkeit

16 Napf

17 Flüssigkeit

18 Heizung

19 Kanal

20 erste reaktive Komponente

21 zweite reaktive Komponente

21a ungebundene zweite reaktive Komponente 22a, 22b, 22c weitere reaktive Komponente

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeitstropfen (10) mit den Schritten des Einbringens von Tropfen (10) zumindest einer Flüssigkeit in Ausnehmungen (2) einer ersten Glasplatte (1), die sich durch die vollständige Dicke der ersten Glasplatte (1) erstrecken und einen Innendurchmesser von 5 bis 1000 pm aufweisen und die Ausnehmungen (2) V-förmig zulaufen oder sich der Innendurchmesser von den endständigen Querschnitten, die in der Ebene der einander gegenüberliegenden Oberflächen der ersten Glasplatte (1) liegen, zu einem kleineren Innendurchmesser verjüngt, der in einem Abstand von den Ebenen der Oberflächen der ersten Glasplatte (1) liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit einen Bestandteil enthält, der mit Glas reaktiv ist, mit anschließendem Spülen oder Trocknen der ersten Glasplatte (1), um verbleibende Anteile der Flüssigkeit zu entfernen

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Spülen oder nach dem Trocknen Tropfen zumindest einer weiteren Flüssigkeit in die Ausnehmungen (2) eingebracht werden.

4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der in die Ausnehmungen (2) eingebrachten Flüssigkeiten als eine reaktive Komponente (20) ein Bindemolekül enthält, das in den Ausnehmungen (2) gebunden wird, und anschließend eine weitere Flüssigkeit in die Ausnehmungen (2) eingebracht wird, die einen zur reaktiven Komponente (20) affinen Analyten enthält, der von der reaktiven Komponente (20) gebunden wird.

5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der in die Ausnehmungen (2) eingebrachten Flüssigkeiten zumindest eine biologische Zelle (11) enthält.

6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden Oberflächen der ersten Glasplatte (1) eine aufgebrachte hydrophobe Beschichtung aufweisen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Glas reaktive Bestandteil eine Silanverbindung ist, die zusätzlich zur Silangruppe eine reaktive Gruppe enthält.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülen durch Aufbringen von Flüssigkeit vollflächig auf eine der Oberflächen der ersten Glasplatte (1) und Beaufschlagen der ersten Glasplatte mit einem Druckgefälle (1) erfolgt.

9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen von Tropfen von Flüssigkeit durch gezieltes Absetzen einzelner Tropfen (13) auf endständige Querschnitte (3a) der Ausnehmungen (2) erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das gezielte Absetzen einzelner Tropfen (13) durch Ausstößen einzelner Tropfen (13) aus einer Zuführungsleitung (12) erfolgt, die in einem Abstand von der ersten Glasplatte (1) verfahren wird und über jeweils einem endständigen Querschnitt (3a) einer Ausnehmung (2) positioniert wird.

11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen von Tropfen (10) einer Flüssigkeit in Ausnehmungen (2) durch Ausstößen von tropfenförmiger Flüssigkeit (13) mittels Überdrucks aus einer Zuführungsleitung (12) erfolgt, die in einem Abstand von der ersten Glasplatte (1) positioniert wird.

12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen von Tropfen (10) einer Flüssigkeit in die Ausnehmungen (2) mittels in eine Oberfläche der ersten Glasplatte (1) geätzter Kanäle (19) erfolgt, die sich ausschließlich von der Ebene der Oberfläche der ersten Glasplatte (1) bis in einen daran angrenzenden Dickenabschnitt von bevorzugt 10 bis 50% der Dicke der Glasplatte (1) erstrecken und die in zumindest jeweils einer der Ausnehmungen (2) münden.

13. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von Tropfen (10) ein Volumenanteil dadurch aus Ausnehmungen (2) entfernt wird, dass mittels in eine Oberfläche der ersten Glasplatte (1) geätzter Kanäle (19) erfolgt, die sich ausschließlich von der Ebene der Oberfläche der ersten Glasplatte (1) bis in einen daran angrenzenden Dickenabschnitt von bevorzugt 10 bis 50% der Dicke der Glasplatte (1) erstrecken und die von zumindest jeweils einer der Ausnehmungen (2) ausgehen.

14. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch das an das Einbringen von Flüssigkeitstropfen anschließende Anordnen zumindest einer zweiten Glasplatte (5) an eine Oberfläche der ersten Glasplatte (1) und des Detektierens von Strahlung, die von Flüssigkeitstropfen (10) emittiert wird.

15. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Tropfen dadurch aus Ausnehmungen (2) entfernt werden, dass mittels einer Zuführungsleitung (12) ein Fluid, gasförmig oder flüssig, gezielt auf zumindest eine der Ausnehmungen (2) beschleunigt wird und die Tropfen gegenüber der Zuführungsleitung (12) auf eine in einem Abstand zur ersten Glasplatte (1) angeordnete Unterlage (14) übertragen werden.

16. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitstropfen (10) jeweils mit einem Volumen eingebracht werden, das maximal ein Volumen ist, das das Volumen der Ausnehmungen (2) aufweist und die endständigen Querschnitte (3a, 3b) der Ausnehmungen (2) maximal in einem Maße überragt, das von der Oberflächenspannung des Flüssigkeitstropfens (10) gehalten wird.

17. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass zur Detektion Anregungsstrahlung auf die Ausnehmungen (2) eingestrahlt wird.

18. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (2) mit Licht bestrahlt werden und Strahlung, die von Flüssigkeitstropfen (10) ausgeht, die in Ausnehmungen (2) angeordnet sind, detektiert wird.

19. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einbringen der Tropfen (10) einer Flüssigkeit die erste Glasplatte (1) einer Atmosphäre ausgesetzt wird, die einen geänderten Feuchtigkeitsgehalt, eine geänderte Temperatur und/oder eine geänderte Zusammensetzung aufweist, um das Volumen der eingebrachten Flüssigkeitstropfen (10) durch Verdampfen von Wasser zu verringern oder durch Absorption von Wasser zu erhöhen.

20. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einbringen der Flüssigkeitstropfen (10) eine zweite Platte (5) an zumindest einer Oberfläche der ersten Glasplatte (1) angeordnet wird, um die Ausnehmungen (2) der ersten Glasplatte (1) mit einem Abstand zu überdecken.

21. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Platte (5) an zumindest einer Oberfläche der ersten Glasplatte (1) angeordnet ist, die die Ausnehmungen (2) der ersten Glasplatte (1) mit einem Abstand überdeckt und die zweite Platte (5) temperiert wird und/oder eine Flüssigkeit und/oder ein Gas in den Abstand zwischen der ersten Glasplatte (1) und der zweiten Platte (5) eingebracht wird.

22. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einbringen der Flüssigkeitstropfen (10) eine zweite Platte (5) an einer Oberfläche der ersten Glasplatte (1) angeordnet ist und nach dem Einbringen der Flüssigkeitstropfen (10) Unterdrück an den Zwischenraum zwischen erster (1) und zweiter Glasplatte (5) angelegt wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Platte (5) keine Durchbrechungen aufweist.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Platte (5) zweite Ausnehmungen (6) aufweist, die jeweils einzelne endständige Querschnitte (3a, 3b) der Ausnehmungen (2) der ersten Glasplatte (1) mit Abstand überdecken.

25. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Glasplatte (1) für die Anregungsstrahlung undurchlässig ist.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Platte (5) eine Glasplatte, eine Platte aus Silizium oder eine Platte aus Kunststoff ist.

27. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in separaten Flüssigkeitstropfen (13) reaktive Komponenten (20, 21, 22a, 22b, 22c) nacheinander in die Ausnehmungen (2) eingebracht werden und optional nach jedem Einbringen eines Flüssigkeitstropfens, der eine reaktive Komponente enthält, ein Tropfen (13) als Spülflüssigkeit in die Ausnehmungen (2) eingebracht wird, der keine der reaktiven Komponenten (20, 21, 22a, 22b, 22c) enthält, und/oder Anregungsstrahlung für eine reaktive Komponente (20, 21, 22a, 22b, 22c) auf die Ausnehmungen (2) eingestrahlt wird.

28. Verwendung einer ersten Glasplatte (1) mit Ausnehmungen (2), die sich durch die vollständige Dicke der ersten Glasplatte (1) erstrecken und einen Innendurchmesser von 5 bis 1000 pm aufweisen und die Ausnehmungen (2) V-förmig zulaufen oder sich der Innendurchmesser von den endständigen Querschnitten, die in der Ebene der einander gegenüberliegenden Oberflächen der ersten Glasplatte (1) liegen, zu einem kleineren Innendurchmesser verjüngt, der in einem Abstand von den Ebenen der Oberflächen der ersten Glasplatte (1) liegt, als Halteeinrichtung für Flüssigkeitstropfen (10), die in den Ausnehmungen (2) gehalten werden, wobei die Wandungen der Ausnehmungen (2) hydrophil sind und optional zumindest eine der Oberflächen der ersten Glasplatte (1) hydrophob beschichtet ist.

29. Verwendung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer Oberfläche der ersten Glasplatte (1) eine zweite Platte (5) angeordnet ist, die mit Abstand zur ersten Glasplatte (1) deren Ausnehmungen (2) überdeckt.

30. Verwendung nach einem der Ansprüche 28 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Oberflächen der ersten Glasplatte (1) jeweils eine zweite Platte (5) angeordnet ist, die jeweils zweite Ausnehmungen (6) aufweisen, die die Ausnehmungen (2) der ersten Glasplatte (1) passend und mit Abstand zu den endständigen Querschnitten (3a, 3b) der Ausnehmungen (2) überdecken.

31. Verwendung nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (2) im Bereich ihres kleinsten Querschnitts gebundene reaktive Moleküle, insbesondere zumindest eine Silanverbindung, aufweisen.

32. Verwendung nach einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der Ausnehmungen (2) kleinsten Querschnitts in der Ebene einer mit einer hydrophoben Beschichtung versehenen Oberfläche der ersten Glasplatte (1) liegen.

33. Verwendung nach einem der Ansprüche 28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der ersten Glasplatte (1) frei von daran angeordneten Bauteilen sind, die zwischen benachbarten Ausnehmungen (2) angeordnet sind und/oder näher als der Abstand zwischen benachbarten Ausnehmungen (2) angeordnet sind.

34. Verwendung nach einem der Ansprüche 28 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest eine der Oberflächen der ersten Glasplatte (1) Kanäle (19) geätzt sind, die sich ausschließlich von der Ebene der Oberfläche der ersten Glasplatte (1) bis in einen daran angrenzenden Dickenabschnitt von bevorzugt 10 bis 50% der Dicke der Glasplatte (1) erstrecken und die in zumindest jeweils einer der Ausnehmungen (2) münden.

35. Verwendung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass in die Oberfläche der ersten Glasplatte (1), die der Oberfläche gegenüber liegt, in die Kanäle (19) geätzt sind, die in zumindest jeweils einer der Ausnehmungen münden, Kanäle geätzt sind, die sich ausschließlich von der Ebene der Oberfläche der ersten Glasplatte (1) bis in einen daran angrenzenden Dickenabschnitt von bevorzugt 10 bis 50% der Dicke der Glasplatte (1) erstrecken und die von zumindest jeweils einer der Ausnehmungen (2) ausgehen.

36. Verwendung nach einem der Ansprüche 28 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Zuführungsleitung (12) ein Fluid, gasförmig oder flüssig, gezielt auf zumindest eine der Ausnehmungen (2) beschleunigt wird und Tropfen (15) gegenüber der Zuführungsleitung aus Ausnehmungen (1) abgeführt und auf eine in einem Abstand zur ersten Glasplatte (1) angeordnete Unterlage (14) übertragen werden.

37. Verfahren zur Herstellung eines Trägers mit einer ersten Glasplatte (1) mit Ausnehmungen (2) zur Aufnahme von Flüssigkeitstropfen (10), bei dem die Ausnehmungen (2) durch punktförmige Bestrahlung einer ursprünglichen ersten Glasplatte (1) mit einem Laserstrahl und anschließendem Ätzen der ersten Glasplatte (1) bis zu einem Innendurchmesser der Ausnehmungen (2) von 5 bis 1000 pm und bis sich die Ausnehmungen (2) durch die vollständige Dicke der ersten Glasplatte (1) erstrecken, erzeugt werden, das Ätzen erfolgt, bis die erste Glasplatte (1) eine Dicke von 100 bis 1000 pm aufweist, das Ätzen der ersten Glasplatte (1) erfolgt, bis sich der Innendurchmesser der Ausnehmungen (2) von den endständigen Querschnitten, die in der Ebene der einander gegenüberliegenden Oberfläche der ersten Glasplatte (1) liegen, zu einem kleineren Innendurchmesser verjüngen, der in einem Abstand von den Ebenen der Oberflächen der ersten Glasplatte (1) liegt und nach dem Ätzen optional zumindest eine Oberfläche der ersten Glasplatte (1) mit einer hydrophoben Beschichtung beschichtet wird.

38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Oberflächen der ersten Glasplatte (1) vor dem Ätzen mit Ätzresist beschichtet wird und nach dem Ätzen das Ätzresist entfernt wird, um V-förmige Ausnehmungen (2) auszubilden.

39. Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ätzen in die Ausnehmungen (2) ein Volumen einer Flüssigkeit eingebracht wird, die einen mit Glas reaktiven Bestanteil enthält, wobei das Volumen maximal gleich oder kleiner als das Volumen der Ausnehmungen zwischen ihren endständigen Querschnittsöffnungen ist.