WO2002102503A1 - Reaktionsgefäss zur herstellung von proben - Google Patents

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WO2002102503A1 PCT/EP2002/006492 EP0206492W WO02102503A1 WO 2002102503 A1 WO2002102503 A1 WO 2002102503A1 EP 0206492 W EP0206492 W EP 0206492W WO 02102503 A1 WO02102503 A1 WO 02102503A1
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Günther KNEBEL
Lajos NYÁRSIK
Holger Friedrich Heinrich Eickhoff
Hans Lehrach
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Greiner Bio One GmbH Germany
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    • C30B7/00—Single-crystal growth from solutions using solvents which are liquid at normal temperature, e.g. aqueous solutions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0829—Multi-well plates; Microtitration plates

Definitions

  • the invention relates to a reaction vessel for producing a sample, in particular a crystal, from a solution or liquid substance with a plurality of reaction chambers, each forming its own gas space, which are formed by at least one housing part and each reaction chamber has a reservoir and several associated therewith for Has gas exchange with each other and with the reservoir connected reaction areas.
  • the invention relates to a reaction vessel, at least comprising a lower vessel part with a vessel bottom and vessel walls which form at least one reaction chamber, the reaction chamber having a reservoir for liquid agents and at least one reaction region which is separate from the reservoir and is in gas connection therewith.
  • the invention also relates to a vessel cover for the production of a sample, in particular a crystal, of a substance in solution or liquid with a plurality of reaction areas on an underside.
  • Crystals especially single crystals, of the substance to be examined. Since crystal growth in the case of biological macromolecules is very sensitive to a wide variety of physical and chemical parameters, crystal growth is a limiting factor in structural analysis in modern biology.
  • the object of the invention is therefore to create a reaction vessel for producing a sample, in particular a crystal, with which it is possible to produce a large number of to carry out development processes with different process parameters with very high efficiency.
  • the object of the invention is achieved by a reaction vessel for producing a sample, in particular a crystal, of a solution or liquid substance with several reaction chambers, each forming its own gas space, which are formed by at least one housing part and each reaction chamber is a reservoir and has a plurality of reaction areas associated therewith, which are connected to one another and to the reservoir for gas exchange, characterized in that the reservoirs and the reaction areas associated therewith are each arranged in rows with a predeterminable, identical division directly next to one another, these rows running parallel to one another and each row of Reservoirs associated with at least a number of reaction areas resolved.
  • Container or the reaction areas can be reached.
  • This arrangement also offers the advantage when the containers are filled with the crystallization solvent or when the reaction areas are filled with the samples dissolved in the crystallization solution that filling devices can be used for this purpose which are suitable for simultaneously filling several containers or reaction areas.
  • reaction vessel are also advantageous, the reaction chambers being of identical design and the undersides of the vessel bottoms of the reaction chambers being touched by a plane parallel to the contact plane, since the reaction chambers of the same type and their level arrangement, in particular in the case of automated manipulations such as filling or optical Detecting relative to similar reference points of reaction chambers for different reaction chambers always requires the same displacements to be carried out parallel to the contact plane.
  • successive rows of reservoirs are arranged at a predeterminable distance from one another, successive rows of reservoirs are arranged at an equal distance from one another and respectively closest reservoirs of two successive rows at a predeterminable, equal distance and in the same direction relative to the direction of the rows against each other are offset, it is possible to use filling devices with particularly simple and regular arrangements of the filling openings.
  • the automated manipulation of the reaction vessels is particularly facilitated.
  • an at least approximately plate-shaped lower housing part is formed as a housing part, which consists of vessel lower parts assigned to the reaction chambers and a frame which extends laterally from an edge of an upper side of the lower housing part in the direction of the undersides of the vessel bottoms, since The plate-shaped design of the lower housing part enables reaction vessels, which consist of very few, in the best case only two housing parts, to be constructed.
  • the lower part of the vessel is formed at least from a reservoir and several reaction areas, three reaction areas are formed in the lower part of the vessel and the reservoirs and the reaction areas are designed to hold liquids, the advantage is achieved that in the event that only the reaction areas of the lower parts of the vessel are to be used to carry out reactions or to produce a sample, for filling the containers and the reaction areas only
  • reaction areas of the lower parts of the vessel being arranged at a height in the range from 5 mm to 10 mm above the bottom of the reservoir, has the advantage that the reaction areas are more accessible to the optical control of the crystallization growth which is to be carried out from above.
  • reaction vessel according to which the reaction areas of the lower parts of the vessel are formed by recesses with a volume in the region of less than 5 ⁇ l and the recesses are in the form of a plate-shaped, square cuboid, since on the one hand drops of samples dissolved in the crystallization solution such small volumes are held sufficiently well and, on the other hand, a reaction area of this size is easily accessible for optical control through a microscope.
  • the bottoms of the recesses at least are at least approximately convexly curved, the advantage is achieved that liquid drops are more easily absorbed in such shaped recesses.
  • the surface tension of the adhesion between the walls of a recess and the interface of the liquid drop counteracts less, the more the shape of the recess corresponds to the approximately spherical curvature of a liquid drop.
  • Reservoirs is rectangular, the available space is used particularly well by the reaction areas and the containers.
  • reaction vessel Due to the advantageous development of a reaction vessel, the frame of the lower housing part and the arrangement of the reaction chambers according to a standard size of one
  • Microtiter plate are formed and a predeterminable number of reaction chambers is formed in the lower housing part, the number being selected from a group comprising the numbers formed by the mathematical formula 3 x 2 N , where N is a natural number, standardized filling and Examination devices, such as are available for microtiter plates, can also be used for reaction chambers according to the invention.
  • the design of the reaction vessel, according to which the lower housing part is made of a translucent plastic, offers the advantage that the reaction areas can be illuminated from below for the optical control of the crystallization.
  • the reaction vessel in which an at least approximately lid-like vessel cover with grooves on the underside is formed as a housing part, and the upper parts of the vessel, which contain at least one reaction area, are delimited and a frame projecting over the underside is formed on the edge of the underside of the vessel cover is, the reaction vessel can consist of only two parts in the best case and all reaction chambers can be closed at once by joining the lower housing part with the vessel cover.
  • reaction vessel according to which the upper parts are formed with a plurality of reaction areas, the upper parts of the vessel are formed with two reaction areas and the reaction areas of the upper parts of the vessel are designed to hold liquids, since an even more efficient use of space can thereby be achieved.
  • reaction vessel further developments of the reaction vessel are also advantageous, the reaction areas of the upper vessel parts being formed by recesses, the recesses of the upper vessel parts being cylindrical-disk-shaped and the recesses of the upper vessel parts having a volume in the region of less than 5 ⁇ l, since this makes the reaction regions considerably denser can be arranged and the positioning of the hanging
  • Drop can be made much safer. The risk of two hanging drops overflowing when preparing and when placing the vessel cover on the lower part of the housing can thus be greatly reduced.
  • the design of the reaction vessel means that liquid drops are more easily absorbed in such shaped recesses. Because of the shape of such recesses, which corresponds more closely to the spherical curvature of a liquid drop, the effect of the surface tension opposite to the adhesion is more easily overcome when a liquid drop is inserted into a recess.
  • reaction vessel according to which the rows of the reaction areas of the vessel cover lie next to the rows of reaction areas of the lower housing part, if any, in plan view of the contact area, the advantage that the reaction areas of the lower housing part and the vessel cover are observed from above can without having to separate the vessel cover from the lower housing part.
  • Vessel tops are formed according to a standard size of a microtiter plate and a predeterminable number of vessel tops is formed in the vial cover, the number being selected from a group comprising the numbers formed by the mathematical formula 3 x 2, where N is a natural number , the advantage is achieved that conventional standardized filling and analysis devices for microtiter plates are used can.
  • the vessel cover is made of a translucent plastic, since this enables the reactions in the reaction chambers with light-optical devices, such as e.g. Microscopes, can be observed.
  • a mask is applied to the vessel cover on a surface facing away from the reaction areas and this mask surrounds the reaction areas with a light-shielding surface when viewed from above on the contact plane, the advantage is achieved that stray light impairing the image quality in photographic recordings of the reaction areas can be avoided.
  • the masks can also be used to precisely determine the position of the analysis device above the reaction area with the aid of optical sensors.
  • the object of the invention is also achieved independently by a reaction vessel for producing a sample, in particular a crystal, from a solution or liquid substance with a plurality of reaction chambers, each forming its own gas space, which are formed by at least one housing part and each reaction chamber is a reservoir and has a plurality of reaction areas associated therewith, connected to one another and to the reservoir for gas exchange, characterized in that the reaction chambers are designed in the form of prisms with a regular hexagonal base area and these reaction chambers are arranged in a honeycomb manner.
  • the resulting advantages are that the regular hexagonal base of the reaction chambers can reduce the likelihood of errors when filling the reaction chambers. With the same area, the distance from the center of the area to the nearest edge of a hexagon is always greater than that of a square.
  • the honeycomb-like shape of the reaction chamber cross sections thus offers the advantage of greater fault tolerance.
  • a reaction vessel at least comprising a vessel lower part with a vessel bottom and vessel walls which form at least one reaction chamber, the reaction chamber being a reservoir for liquid agents and at least one reaction region which is separate from the reservoir and is in gas connection therewith has, characterized in that the reaction chamber of an upper part of the vessel is covered, which bears at least on the walls of the vessel, possibly with the interposition of a sealing layer, and which has at least one further reaction region above the reservoir.
  • reaction vessel according to which a plurality of reaction chambers are arranged, in each case adjacent reaction chambers being separated from one another by a common vessel wall, has the advantage that an arrangement of reaction chambers with the highest possible density is achieved by delimiting reaction chambers by means of a common vessel wall can.
  • reaction vessel the reaction areas being vessel-like and two each being separated from one another by a common wall, has the advantages of efficient use of the volume available for the reaction chambers and, on the other hand, the formation of common walls for each two reaction areas a minimal material requirement for the production of corresponding reaction vessels.
  • a further independent solution to the object of the invention is also provided by a vessel cover for the production of a sample, in particular a crystal, of a substance in solution or a liquid substance with a plurality of reaction areas on an underside, characterized in that the reaction areas are each in rows with a predeterminable division are arranged, these rows running parallel to each other, created.
  • this vessel cover lies in the fact that the arrangement of the reaction areas in rows parallel to one another enables efficient filling of the reaction areas and filling devices can be used for this purpose which are suitable for filling several reaction areas simultaneously.
  • the advantage is achieved by further developing the vessel cover, the reaction areas being arranged in rows with the same division and directly next to one another. aims that arrangements of reaction areas with a particularly high density can be achieved.
  • the vessel cover With the formation of the vessel cover, according to which a frame protruding from the underside is formed on an edge of the underside, the placement of the vessel cover after filling the reaction areas on a housing lower part corresponding to the vessel cover is facilitated.
  • the vessel cover according to which grooves are formed on the underside, is limited by the upper vessel parts, to which at least one reaction area is assigned, the advantage is achieved that the edges of the lower vessel parts of a lower housing part corresponding to the vessel cover can be inserted into the grooves, and so on a good seal of the reaction chambers can be achieved.
  • the reaction areas are designed to hold liquids
  • the reaction areas are formed by recesses
  • the recesses are cylindrical-disk-shaped
  • the recesses are designed with a volume in the region of less than 5 ⁇ l
  • the bottoms of the recesses being at least approximately convexly curved, since liquid drops are more readily absorbed in recesses shaped in this way.
  • the shape of such recesses which corresponds more or less to the approximately spherical curvature of a liquid drop, reduces the effect of the surface tension opposite the adhesion when a liquid drop is inserted into a recess.
  • Vessel tops are formed according to a standard size of a microtiter plate and a predeterminable number of vial tops is formed, the number being selected from a group which can include the numbers formed by the mathematical formula 3 x 2 N , where N is a natural number usual standardized filling and analysis devices for microtiter plates can be used advantageously.
  • N is a natural number usual standardized filling and analysis devices for microtiter plates can be used advantageously.
  • the vessel cover a mask being applied to the surface facing away from the reaction areas and this mask surrounding the reaction areas with a light-shielding surface when the plan view is viewed from above, the scattered light impairing the image quality can advantageously be avoided in photographic recordings.
  • these masks can also be used to determine the position.
  • Figure 1 shows a reaction vessel consisting of a lower part and an upper part.
  • FIG. 2 shows a section of a reaction vessel according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a top view of a reaction vessel according to FIG. 1;
  • FIG. 5 shows a section of a lower housing part according to FIG. 4;
  • FIG. 7 shows a section of a vessel cover according to FIG. 6
  • FIG. 8 shows a section of a reaction vessel consisting of a lower housing part and a vessel cover in the assembled state
  • Fig. 9 is a schematic diagram of an example of use of a reaction vessel.
  • the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, and the disclosures contained in the entire description can be applied analogously to the same parts with the same reference numerals or the same component names.
  • the position information selected in the description such as, for example, top, bottom, side, etc., are based on the figure described and illustrated immediately, and are to be transferred accordingly to the new position in the event of a change in position.
  • individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can also represent independent, inventive or inventive solutions.
  • reaction vessel 1 consisting of a lower vessel part 2 and an upper vessel part 3.
  • the lower vessel part 2 consists of a vessel bottom 4 and vessel walls 5, which form a reaction chamber 6.
  • a reservoir 7 and three reaction areas 8 positioned above the bottom 4 of the vessel.
  • the reaction vessel 1 has a square base with a side length of approximately 10 mm.
  • the reaction areas 8 are arranged at a height 11 of approximately 7.5 mm above the bottom 4 of the vessel, in which they lie directly one behind the other and are laterally delimited by one of the walls 5 of the vessel.
  • the term row is always to be understood in the geometrical sense, as a linear arrangement of objects that are identical to one another, so that the same points of the objects lie on a common straight line.
  • the reaction areas 8 are formed by a recess, two immediately adjacent reaction areas 8 being separated from one another by a common wall 12.
  • the volume of a reaction area 8 is approximately 4 ⁇ l, the shape at least approximately corresponding to the shape of a cuboid with the side lengths of 2 mm ⁇ 2 mm ⁇ 1 mm.
  • the reservoir 7 is intended for receiving liquid agents and the reaction area 8 for receiving a sample.
  • the reservoir 7 is to be filled with the agent in such a way that the reaction area 8 is always above the level of the liquid level in the reservoir 7. det.
  • no liquid exchange can take place between the reservoir 7 and the reaction area 8, ie an exchange of substances of the agent or the sample can only take place in the form of a gas or vapor.
  • the upper part of the vessel 3 is designed in a plate-like shape and lies on the vessel walls 5 of the lower part 2 of the vessel with a sealing layer 14 interposed.
  • the upper vessel part 3 is formed with two reaction areas 15, which are also in gas connection with the reaction chamber 6.
  • the reaction areas 15 are formed by cylindrical disc-shaped recesses in the upper part 3 of the vessel.
  • the reservoir 7 and the reaction areas 8 and 15 are designed to hold liquids.
  • the reaction vessel 1 is used to carry out reactions in which between one in the
  • a gas exchange must take place.
  • Such a reaction is e.g. the production of a crystal from a sample dissolved in a crystallization solution according to the principle of vapor diffusion.
  • the concentration shift caused by the gas exchange with the crystallization solution in the reservoir 7 leads to the formation of crystals.
  • reaction areas 8 and 15 are formed with a volume of approx. 4 ⁇ l.
  • a drop positioned in a reaction area 8 becomes a sedentary drop and one in one
  • the bottoms of the recesses forming the reaction areas 8 and 15 can also be at least approximately convexly curved (not shown). That the bottoms or the bottom regions of the recesses can be formed by extensions of the recesses in the form of a cone, a truncated cone or a spherical section or combinations of such bodies. The retention of the liquid drops is supported by reaction regions 8, 15 designed in this way.
  • the upper part 3 of the vessel consists of a transparent material, so that the crystal growth in the reaction areas 8 and 15 can be observed through the upper part 3 of the vessel can.
  • the row of reaction areas 8 lies next to the row formed by the two reaction areas 15. Accordingly, the row of reaction areas 15 lies above the reservoir 7.
  • the row of reaction areas 8 is thus laterally offset from the row of reaction areas 15, so that the course of the reactions in reaction areas 8 and 15 can also be observed without hindrance, without having to open the reaction vessel ,
  • FIG. 3 shows a plan view of the reaction vessel 1 in the direction indicated by the arrow 16 in FIG. 1.
  • a mask 17 is attached to the upper part 3 of the reaction vessel 1.
  • the mask 17 consists of a light-shielding or opaque layer and surrounds the reaction areas 15. The light-shielding effect of the mask 17 eliminates disturbing stray light when observing the course of the reaction in the reaction areas 15.
  • a reaction vessel 1, as described in FIGS. 1 to 3, is suitable for carrying out experiments in which special miniaturization is important. So it is e.g. possible to arrange a larger number of such reaction vessels 1 in a storage container provided for this purpose and thus to carry out a large number of reactions simultaneously.
  • the lower housing part 19 consists of a frame 20, in which reaction chambers 6 are arranged.
  • the lower housing part 19 is thus approximately plate-shaped.
  • the frame 20 extends from an edge 21 of an upper side 22 of the lower housing part 19 in the direction of the lower sides 23 of the vessel bottoms 4.
  • the inner structure of a reaction chamber 6 corresponds to that of a lower vessel part 2, as described in FIGS. 1 to 3. That is, the reaction chambers 6 of the lower housing part 19 have the same structure and are arranged flat, so that the undersides 23 of the vessel bottoms 4 of the reaction chambers 6 are touched by a plane parallel to the contact plane 13.
  • Reaction chambers 6 which are closest to one another are separated from one another by at least one common vessel wall 5.
  • the bases of the reaction chambers 6 have a square shape.
  • the reaction chambers 6 are arranged in a frame 20, which is designed according to a standard size of a microtitre plate, in a rectangular grid with a row width 24 of 9 mm.
  • the lower housing part 19 thus has a total of 96 reaction chambers 6.
  • the rows can also be oriented normal to the longitudinal extent.
  • the number can be selected from a group consisting of the numbers formed by the mathematical formula 3 x 2 N , where N is a natural number, includes.
  • reaction areas 8 are arranged in a row one behind the other.
  • the reaction areas 8 are arranged parallel to the longitudinal extent of the lower housing part 19, so that these form a total of eight separate rows of reaction areas lying directly next to one another.
  • the rows of the reservoirs 7 and the reaction areas 8 are thus each aligned parallel to one another and, based on the plan view in the direction of the arrow 16 in FIG. 5, there is always a row of reaction areas 8 next to a row of reservoirs 7.
  • the rows of the reservoirs 7 and the reaction areas 8 each have the same division over their length. This arrangement proves to be particularly advantageous when the reaction regions 8 and the reservoirs 7 are filled automatically.
  • the available volume or the available base area of the lower housing part 19 is used very efficiently.
  • the material from which the lower housing part 19 is made is a translucent plastic, preferably polystyrene.
  • the lower housing part 19 can also be made of another material, preferably plastics, which are suitable for shaping using injection molding technology.
  • FIG. 6 and 7 show a vessel cover 25 of a reaction vessel according to the invention.
  • the vessel cover 25 comprises a frame 26 and an arrangement of 96 upper vessel parts 3, which is integrally connected thereto, as described in FIGS. 1 to 3.
  • the vessel cover 25 is thus approximately lid-like.
  • the frame 26 projects beyond the underside 28.
  • the upper vessel parts 3 are in a rectangular grid with a row width 24 of 9 mm in the direction of
  • the upper housing part 25 is thus designed according to a standard size of a microtitre plate.
  • Each immediately adjacent upper vessel parts 3 have a common groove 29.
  • the grooves 29 are arranged so that they can be placed on the vessel walls 5 of the lower vessel part 2 (FIGS. 4 and 5).
  • Each upper part of the vessel 3 comprises two reaction areas 15 in the form of a cylindrical disk, so that a total of eight rows of reaction areas 15 arranged next to one another are formed. These rows are aligned parallel to the longitudinal extent of the vessel cover 25 and have an equal division over their length.
  • Vessel covers 25 with a different number of reaction chambers 6, such as 24, 48, 96, 192, 384, 768, 1536, 3072, 6144 etc., corresponding to a standard size of microtiter plates, can of course also be produced, ie the number can be made from be selected from a group comprising the numbers formed by the mathematical formula 3 x 2 N , where N is a natural number.
  • the vessel cover 25 is made of a translucent plastic, preferably polystyrene. Of course, other materials can also be used, preferably those that can be processed with appropriately shaped dies by injection molding.
  • masks 17 made of an opaque material are applied, which, when viewed from above, surround the reaction areas 15 from the outside in the direction of the arrow 16.
  • the masks 17 can be printed on the vessel cover 25 or attached to the vessel cover 25 by a film carrying the masks 17.
  • a film 17 carrying masks can also be molded on by “in mold labeling”.
  • the frame 26 of the vessel cover 25 is placed over the frame 20 of the lower housing part 19.
  • the grooves 29 of the vessel cover 25 sit on the upper edges of the vessel walls 5 of the lower part 19 of the vessel, the reaction chambers 6 being sealed off from the outside by an additional sealing layer 14 in the grooves 29.
  • directly adjacent reaction chambers 6 are laterally offset from one another by the row width 24, they being delimited from one another by a common vessel wall 5.
  • the reaction areas 8 of two immediately adjacent reaction chambers 6 are laterally offset from one another by the row width 24; this also applies analogously to the reaction areas 15 of the vessel cover 25.
  • the reaction areas 15 of the vessel cover 25 are laterally offset from the reaction areas 8 of the lower housing part 19 by about half the value of the row width 24.
  • FIG. 9 shows a basic illustration of the use of a reaction vessel 1 according to the invention.
  • the reservoirs 7 of the reaction chambers 6 are filled with an agent 31, while a reaction solution 32 is located in the reaction areas 8 or in the reaction areas 15. Substances can be exchanged between the agent 31 and the reaction solutions 32 within a reaction chamber 6 by vapor diffusion. Since at least the vessel cover 25 is made of a translucent material, the course of the reaction in the reaction solutions 32 can be observed with a microscope 33 through the vessel cover 25. In addition, since the reaction areas 8 and the reaction areas 15 are laterally offset from one another, the reaction courses in the reaction solutions 32 can be observed in both reaction areas 8, 15 without the reaction chambers 6 having to be opened.
  • An example of a reaction which can be carried out in a reaction vessel 1 is the production of a crystal from a sample dissolved in a crystallization solution according to the principle of vapor diffusion, as has already been explained in the description of FIGS. 1 to 3.
  • the vapor diffusion leads to a shift in the concentration in the reaction solutions 32 of the reaction areas 8 and 15 and, as a result, to the formation of crystals, in particular single crystals.
  • the crystals which form in the reaction solutions 32 can be observed from the outside with the aid of the microscope 33.
  • reaction vessel 1 For the sake of order, it should finally be pointed out that, for a better understanding of the structure of the reaction vessel 1, these or their components have been shown partially to scale and / or enlarged and / or reduced.
  • FIGS. 1, 2, 3; 4, 5; 6, 7; 8th; 9 shown form the subject of independent, inventive solutions.
  • the related tasks and solutions according to the invention are the detailed descriptions of these

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Reaktionsgefäss (1) zur Herstellung einer Probe, insbesondere eines Kristalls, von einer sich in Lösung befindlichen oder flüssigen Substanz mit mehreren, jeweils einen eigenen Gasraum bildenden Reaktionskammern (6), die durch zumindest einen Gehäuseteil gebildet sind und jede Reaktionskammer (6) ein Reservoir (7) und mehrere diesem zugeordnete, zum Gasaustausch miteinander und mit dem Reservoir (7) verbundene Reaktionsbereiche (8) aufweist. Die Reservoirs und die diesen zugeordneten Reaktionsbereiche sind dabei jeweils in Reihen mit einer vorbestimmbaren, gleichen Teilung unmittelbar nebeneinander angeordnet, wobei diese Reihen parallel zueinander verlaufen. Jeder Reihe von Reservoirs (7) ist dabei zumindest eine Reihe von Reaktionsbereichen (8) zugeordnet.

Description

REAKTIONSGEFASS ZUR HERSTELLUNG VON PROBEN
Die Erfindung betrifft ein Reaktionsgefäß zur Herstellung einer Probe, insbesondere eines Kristalls, von einer in Lösung befindlichen oder flüssigen Substanz mit mehreren, jeweils einen eigenen Gasraum bildenden Reaktionskammern, die durch zumindest einen Gehäuseteil gebildet sind und jede Reaktionskammer ein Reservoir und mehrere diesem zugeordnete, zum Gasaustausch miteinander und mit dem Reservoir verbundene Reaktionsbereiche aufweist.
Weiters betrifft die Erfindung ein Reaktionsgefäß, zumindest umfassend ein Gefäßunterteil mit einem Gefäßboden und Gefäßwänden, die zumindest eine Reaktionskammer bilden, wobei die Reaktionskammer ein Reservoir für flüssige Agenzien sowie zumindest einen vom Reservoir getrennten und mit diesem in Gasverbindung stehenden Reaktionsbereich aufweist.
Die Erfindung betrifft außerdem auch eine Gefäßabdeckung zur Herstellung einer Probe, ins- besondere eines Kristalls, von einer in Lösung befindlichen oder flüssigen Substanz mit mehreren Reaktionsbereichen an einer Unterseite.
Eines der wichtigsten Werkzeuge zur Untersuchung der Strukturen von chemischen Substanzen stellt die Röntgendiffraktion dar. Insbesondere in der modernen Molekularbiologie kön- nen durch kristallographische Untersuchungen an Makromolekülen, wie Protein- und Nukleinsäuren und deren zahlreichen Komplexen wertvolle Aufschlüsse über deren Eigenschaften und Wirkungsweisen erzielt werden.
Um Strukturanalysen durch Röntgendiffraktionsmessungen durchführen zu können, ist die wichtigste Voraussetzung die Herstellung von ausreichend großen und möglichst fehlerfreien
Kristallen, insbesondere Einkristallen, der zu untersuchenden Substanz. Da das Kristall Wachstum im Falle von biologischen Makromolekülen sehr empfindlich von verschiedensten physikalischen und chemischen Parametern abhängig ist, stellt die Kristallzucht einen limitierenden Faktor bei der Strukturuntersuchung in der modernen Biologie dar.
Eine der wichtigsten Methoden zur Herstellung von Kristallen von Makromolekülen basiert auf dem Prinzip der Dampfdiffusion. Dabei wird eine kleine Menge der Makromolekülprobe mit einem Kristallisationslösungsmittel vermischt und diese Lösung in Form eines Tropfens gemeinsam mit einer davon separat gehaltenen, wesentlich größeren Menge des Kristallisati- onslösungsmittels in einem Behälter eingeschlossen. Durch den zwischen den Kristallisations- tropfen und dem Reservoir möglichen Dampfaustausch kommt es zu einer Konzentrations Verschiebung im Kristallisationstropfen, die zu einer Übersättigung der gelösten Makromoleküle führt, wodurch allmählich in dem Tropfen ein Kristall gebildet wird.
Nachdem das Kristallwachstum von Makromolekülen sehr empfindlich von verschiedensten
Parametern abhängig ist, ist es erforderlich, viele verschiedene Versuche durchzuführen, um jene Parameter zu finden, unter denen für Strukturanalysen geeignete Kristalle gezüchtet werden können.
Um viele Versuche mit verschiedensten Kombinationen der die Kristallisation beeinflussenden Variablen gleichzeitig durchführen zu können, wurden verschiedene Systeme vorgeschlagen. So ist z.B. aus der US 6,039,804 A eine Vorrichtung bekannt, die 24 Reservoirs für die Kristallisationslösungsmittel und je vier um jedes Reservoir angeordnete Tropfenkammern aufweist. Bei dieser Anordnung der Tropfenkammern als auch bei Anordnungen in anderen vorgeschlagenen Lösungen wird jedoch die auf der Vorrichtung zur Verfügung stehende Fläche zur Aufnahme von Tropfenkammern nur zu einem sehr geringen Prozentsatz genutzt. Die Erfahrung zeigt aber auch, daß bei den vorgeschlagenen Lösungen insbesondere die Präparation von Tropfenkammern in der Form von sogenannten hängenden Tropfen, die an der Unterseite einer Kammerabdeckung positioniert werden, sehr schwierig und fehleranfällig ist. Als Kammerabdeckung wird üblicherweise eine Glasplatte verwendet. Die Positionierung von
Tropfen auf einer Glasplatte ist jedoch oft nicht ausreichend exakt möglich, wodurch die optische Kontrolle des Kristallwachstums erschwert wird. Da die Glasplatte üblicherweise unter Zwischenordnung einer Dichtschicht aus Silikonfett auf den Tropfenkammern aufliegt und das Silikonfett die Reibung vermindert, kann es außerdem auch häufig zu einem unbeabsich- tigten Verschieben der Glasplatte kommen.
Der Bedarf insbesondere der modernen Biologie macht es erforderlich, außerordentlich viele Kristallisationsversuche mit unterschiedlichsten Parametern gleichzeitig durchführen zu können. Diese Versuche sollten insbesondere aber auch automatisiert durchgeführt werden kön- nen, und zwar sowohl die Präparation als auch die während des relativ lang dauernden Kristallisationsprozesses erforderlichen, durch mikroskopische Beobachtung durchgeführten Kontrollen des Kristallwachstums betreffend.
Die Aufgabe der Erfindung liegt daher darin, ein Reaktionsgefäß zur Herstellung einer Probe, insbesondere eines Kristalls, zu schaffen, mit der es möglich ist, eine Vielzahl von Herstel- lungsprozessen bei unterschiedlichen Prozeßparametern mit sehr hoher Effizienz durchzuführen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Reaktionsgefäß zur Herstellung einer Probe, insbe- sondere eines Kristalls, von einer in Lösung befindlichen oder flüssigen Substanz mit mehreren, jeweils einen eigenen Gasraum bildenden Reaktionskammern, die durch zumindest einen Gehäuseteil gebildet sind und jede Reaktionskammer ein Reservoir und mehrere diesem zugeordnete, zum Gasaustausch miteinander und mit dem Reservoir verbundene Reaktionsbereiche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Reservoirs und die diesen zugeordneten Reaktionsbereiche jeweils in Reihen mit einer vorbestimmbaren, gleichen Teilung unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, wobei diese Reihen parallel zueinander verlaufen und jeder Reihe von Reservoirs zumindest eine Reihe von Reaktionsbereichen zugeordnet ist, gelöst.
Der Vorteil dieses Reaktionsgefäßes liegt darin, daß durch die Anordnung der Behälter bzw. der Reaktionsbereiche in parallel zueinander verlaufenden Reihen eine sehr hohe Dichte der
Behälter bzw. der Reaktionsbereiche erreicht werden kann. Diese Anordnung bietet auch bei der Befüllung der Behälter mit dem Kristallisationslösungsmittel bzw. der Befüllung der Reaktionsbereiche mit den in Kristallisationslösung gelösten Proben den Vorteil, daß dazu Befüllungsvorrichtungen verwendet werden können, die zum gleichzeitigen Befüllen mehre- rer Behälter bzw. Reaktionsbereiche geeignet sind.
Vorteilhaft sind weiters die Ausbildungen des Reaktionsgefäßes, wobei die Reaktionskammern gleichartig gestaltet sind und die Unterseiten der Gefäßböden der Reaktionskammern von einer zur Aufstandsebene parallelen Ebene berührt werden, da durch die gleichartigen Reaktionskammern und deren ebener Anordnung insbesondere bei automatisiert durchgeführten Manipulationen wie dem Befüllen oder dem optischen Detektieren relativ zu gleichartigen Bezugspunkten von Reaktionskammern auch für verschiedene Reaktionskammern stets die gleichen parallel zur Aufstandsebene auszuführenden Verschiebungen erforderlich sind.
Durch die Ausbildungen, wonach jeweils aufeinanderfolgende Reihen von Reservoirs in einem vorbestimmbaren Abstand zueinander angeordnet sind, jeweils aufeinanderfolgende Reihen von Reservoirs in einem gleichen Abstand zueinander angeordnet und jeweils zueinander nächstgelegene Reservoirs zweier aufeinanderfolgender Reihen mit einem vorbestimmbaren, gleichen Abstand und in gleicher Richtung relativ zur Richtung der Reihen gegeneinander versetzt sind, ist es möglich, Befüllvorrichtungen mit besonders einfachen und regelmäßigen Anordnungen der Befüllöffnungen zu verwenden.
Nach einer anderen Ausführungsvariante, wonach die Reservoirs in einem rechtwinkeligen Raster angeordnet sind, wird die automatisierte Manipulation der Reaktionsgefäße besonders erleichtert.
Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung, wobei als ein Gehäuseteil ein zumindest annähernd plattenförmiger Gehäuseunterteil, der aus den Reaktionskammern zugeordneten Gefäßunter- teilen und einem sich seitlich von einem Rand einer Oberseite des Gehäuseunterteils in Richtung auf die Unterseiten der Gefäßböden erstreckenden Rahmen besteht, ausgebildet ist, da durch die plattenförmige Gestaltung des Gehäuseunterteiles Reaktionsgefäße, die aus sehr wenigen, im günstigsten Fall nur zwei Gehäuseteilen bestehen, aufgebaut werden können.
Durch die Weiterbildung, bei der die Gefäßunterteile zumindest aus einem Reservoir und mehreren Reaktionsbereichen gebildet sind, in den Gefäßunterteilen drei Reaktionsbereiche ausgebildet sind und die Reservoirs und die Reaktionsbereiche zur Aufnahme von Flüssigkeiten ausgebildet sind, wird der Vorteil erreicht, daß für den Fall, daß nur die Reaktionsbereiche der Gefäßunterteile zur Durchführung von Reaktionen bzw. der Herstellung einer Pro- be verwendet werden sollen, zur Befüllung der Behälter und der Reaktionsbereiche nur der
Gehäuseunterteil in eine für die Befüllung vorgesehene Vorrichtung eingebracht werden muß.
Durch die Ausbildung, wobei die Reaktionsbereiche der Gefäßunterteile in einer Höhe im Bereich von 5 mm bis 10 mm über dem Gefäßboden des Reservoirs angeordnet sind, wird der Vorteil erzielt, daß die Reaktionsbereiche der von oben zu erfolgenden optischen Kontrolle des Kristallisationswachstums besser zugänglich sind.
Vorteilhaft ist auch eine Ausbildung des Reaktionsgefäßes, wonach die Reaktionsbereiche der Gefäßunterteile durch Ausnehmungen mit einem Volumen im Bereich kleiner als 5 μl ausge- bildet sind und die Ausnehmungen in Form eines plattenförmigen, quadratischen Quaders ausgebildet sind, da einerseits Tropfen von in Kristallisationslösung gelösten Proben in derart kleinen Volumina ausreichend gut festgehalten werden und andererseits ein Reaktionsbereich dieser Größe einer optischen Kontrolle durch ein Mikroskop gut zugänglich ist.
Durch die Weiterbildung des Reaktionsgefäßes, wobei die Böden der Ausnehmungen zumin- dest annähernd konvex gekrümmt sind, wird der Vorteil erzielt, daß Flüssigkeitstropfen in derart geformten Ausnehmungen leichter aufgenommen werden. Beim Einsetzen eines Flüssigkeitstropfens wirkt nämlich die Oberflächenspannung der Adhäsion zwischen den Wänden einer Ausnehmung und der Grenzfläche des Flüssigkeitstropfens um so weniger entgegen, je mehr die Form der Ausnehmung der annähernd kugelförmigen Krümmung eines Flüssigkeitstropfens entspricht.
Gemäß den Ausbildungen des Reaktionsgefäßes, wonach in Draufsicht auf die Aufstandsebene die Reihen der Reaktionsbereiche des Gehäuseunterteils jeweils neben den Reihen der Re- servoirs liegen und der auf eine zur Aufstandsebene parallele Ebene bezogene Querschnitt der
Reservoirs rechteckig ist, wird der zur Verfügung stehende Platz von den Reaktionsbereichen und den Behältern besonders gut ausgenützt.
Durch die vorteilhafte Weiterbildung eines Reaktionsgefäßes, wobei der Rahmen des Ge- häuseunterteils und die Anordnung der Reaktionskammern gemäß einer Standardgröße einer
Mikrotiterplatte ausgebildet sind und im Gehäuseunterteil eine vorbestimmbare Anzahl an Reaktionskammern ausgebildet ist, wobei die Anzahl aus einer Gruppe ausgewählt ist, die die Zahlen gebildet durch die mathematische Formel 3 x 2N, wobei N eine natürliche Zahl ist, umfaßt, können standardisierte Befüllungs- und Untersuchungseinrichtungen, wie sie für Mikrotiterplatten verfügbar sind, auch für erfindungsgemäße Reaktionskammern verwendet werden.
Die Ausgestaltung des Reaktionsgefäßes, wonach der Gehäuseunterteil aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff ausgebildet ist, bietet den Vorteil, daß für die optische Kontrolle der Kri- stallisation die Reaktionsbereiche von unten beleuchtet werden können.
Nach einer Weiterbildung, wobei als ein Gehäuseteil eine zumindest annähernd deckelartige Gefäßabdeckung mit Nuten an der Unterseite ausgebildet ist und durch die Nuten Gefäßoberteile, die zumindest einen Reaktionsbereich enthalten, begrenzt sind und am Rand der Unter- seite der Gefäßabdeckung ein über die Unterseite vorstehender Rahmen ausgebildet ist, kann das Reaktionsgefäß im günstigsten Fall aus nur zwei Teilen bestehen und es können durch Zusammenfügen des Gehäuseunterteils mit der Gefäßabdeckung alle Reaktionskammern auf einmal verschlossen werden.
Von Vorteil ist aber auch eine Weiterbildung des Reaktionsgefäßes, wonach die Gefäßober- teile mit mehreren Reaktionsbereichen ausgebildet sind, die Gefäßoberteile mit zwei Reaktionsbereichen ausgebildet und die Reaktionsbereiche der Gefäßoberteile zur Aufnahme von Flüssigkeiten ausgebildet sind, da dadurch eine noch effizientere Raumnutzung erreicht werden kann.
Vorteilhaft sind auch die Weiterbildungen des Reaktionsgefäßes, wobei die Reaktionsbereiche der Gefäßoberteile durch Ausnehmungen ausgebildet sind, die Ausnehmungen der Gefäßoberteile zylinderscheibenförmig ausgebildet sind und die Ausnehmungen der Gefäßoberteile mit einem Volumen im Bereich kleiner als 5 μl ausgebildet sind, da dadurch die Reaktionsbe- reiche wesentlich dichter angeordnet werden können und die Positionierung der hängenden
Tropfen wesentlich sicherer vorgenommen werden kann. Die Gefahr des Uberfließens zweier hängender Tropfen beim Präparieren und beim Aufsetzen der Gefäßabdeckung auf den Gehäuseunterteil kann damit sehr stark reduziert werden.
Durch die Ausbildung des Reaktionsgefäßes, wonach die Böden der die Reaktionsbereiche bildenden Ausnehmungen der Gefäßoberteile zumindest annähernd konvex gekrümmt sind, wird erreicht, daß Flüssigkeitstropfen in derart geformten Ausnehmungen leichter aufgenommen werden. Wegen der der kugelförmigen Krümmung eines Flüssigkeitstropfens eher entsprechenden Form solcher Ausnehmungen wird die der Adhäsion entgegengesetzte Wirkung der Oberflächenspannung beim Einfügen eines Flüssigkeitstropfens in eine Ausnehmung leichter überwunden.
Durch die Ausbildung des Reaktionsgefäßes, wonach in Draufsicht auf die Aufstandsebene die Reihen der Reaktionsbereiche der Gefäßabdeckung jeweils neben den gegebenenfalls vor- handenen Reihen der Reaktionsbereiche des Gehäuseunterteils liegen, wird der Vorteil erzielt, daß die Reaktionsbereiche des Gehäuseunterteils als auch der Gefäßabdeckung von oben beobachtet werden können, ohne daß die Gefäßabdeckung vom Gehäuseunterteil getrennt werden müßte.
Durch die Weiterbildung, wonach der Rahmen der Gefäßabdeckung und die Anordnung der
Gefäßoberteile gemäß einer Standardgröße einer Mikrotiterplatte ausgebildet sind und in der Gefäßabdeckung eine vorbestimmbare Anzahl an Gefäßoberteilen ausgebildet ist, wobei die Anzahl aus einer Gruppe ausgewählt ist, die die Zahlen, gebildet durch die mathematische Formel 3 x 2 , wobei N eine natürliche Zahl ist, umfaßt, wird der Vorteil erzielt, daß übliche standardisierte Befüll- und Analyseeinrichtungen für Mikrotiterplatten verwendet werden können.
Vorteilhaft ist auch die Weiterbildung, wonach die Gefäßabdeckung aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff ausgebildet ist, da dadurch die Reaktionen in den Reaktionskammern mit licht-optischen Geräten, wie z.B. Mikroskopen, beobachtet werden können.
Durch die vorteilhafte Weiterbildung, wonach an der Gefäßabdeckung an einer den Reaktionsbereichen abgewandten Oberfläche eine Maske aufgebracht ist und diese Maske bei Draufsicht auf die Aufstandsebene die Reaktionsbereiche mit einer lichtabschirmenden Fläche umgibt, wird der Vorteil erzielt, daß die Bildqualität beeinträchtigendes Streulicht bei fotografischen Aufnahmen der Reaktionsbereiche vermieden werden kann. Bei automatisiert durchgeführten Untersuchungen der Reaktionen in den Reaktionsbereichen können die Masken auch dazu herangezogen werden, mit Hilfe optischer Sensoren die Position des Analysegerätes über dem Reaktionsbereich genau festzulegen.
Die Aufgabe der Erfindung wird eigenständig auch durch ein Reaktionsgefäß zur Herstellung einer Probe, insbesondere eines Kristalls, von einer in Lösung befindlichen oder flüssigen Substanz mit mehreren, jeweils einen eigenen Gasraum bildenden Reaktionskammern, die durch zumindest einen Gehäuseteil gebildet sind und jede Reaktionskammer ein Reservoir und mehrere diesem zugeordnete, zum Gasaustausch miteinander und mit dem Reservoir verbundene Reaktionsbereiche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskammern in der Form von Prismen mit einer regelmäßig sechseckigen Grundfläche ausgebildet sind und diese Reaktionskammern bienenwabenartig angeordnet sind, gelöst. Die sich daraus ergebenden Vorteile liegen darin, daß durch die regelmäßig sechseckige Grundfläche der Reaktions- kammern die Wahrscheinlichkeit von Fehlern beim Füllen der Reaktionskammern reduziert werden kann. Bei gleichem Flächeninhalt ist nämlich die Distanz vom Flächenmittelpunkt zum nächstgelegenen Rand eines Sechsecks stets größer als bei einem Quadrat. Die bienenwabenartige Ausformung der Reaktionskammernquerschnitte bietet somit den Vorteil einer größeren Fehlertoleranz.
Eine eigenständige Lösung der Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Reaktionsgefäß, zumindest umfassend einen Gefäßunterteil mit einem Gefäßboden und Gefäßwänden, die zumindest eine Reaktionskammer bilden, wobei die Reaktionskammer ein Reservoir für flüssige Agenzien sowie zumindest einen vom Reservoir getrennten und mit diesem in Gasverbindung stehenden Reaktionsbereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskammer von einem Gefäßoberteil abgedeckt ist, der zumindest an den Gefäßwänden, gegebenenfalls unter Zwischenordnung einer Dichtschicht, anliegt und der über dem Reservoir zumindest einen weiteren Reaktionsbereich aufweist, angegeben. Die sich daraus ergebenden Vorteile liegen darin, daß durch die Anordnung von zusätzlichen Reaktionsbereichen im Gefäßoberteil das zur Verfügung stehende Volumen der Reaktionskammer besser ausgenutzt werden kann.
Durch die Weiterbildung des Reaktionsgefäßes, wonach mehrere Reaktionskammem angeordnet sind, wobei jeweils benachbarte Reaktionskammern durch eine gemeinsame Gefäßwand voneinander getrennt sind, wird der Vorteil erzielt, daß durch die Abgrenzung von Re- aktionskammern durch eine gemeinsame Gefäßwand eine Anordnung von Reaktionskammern mit höchstmöglicher Dichte erreicht werden kann.
Durch die Weiterbildung des Reaktionsgefäßes, wobei die Reaktionsbereiche gefäßartig ausgebildet sind und jeweils zwei durch eine gemeinsame Wand voneinander getrennt sind, erge- ben sich als Vorteile eine effiziente Nutzung des für die Reaktionskammern zur Verfügung stehenden Volumens und andererseits durch die Ausbildung von gemeinsamen Wänden für jeweils zwei Reaktionsbereiche ein minimaler Materialbedarf für die Herstellung entsprechender Reaktionsgefäße.
Eine weitere eigenständige Lösung der Aufgabe der Erfindung wird auch durch eine Gefäßabdeckung zur Herstellung einer Probe, insbesondere eines Kristalls, von einer in Lösung befindlichen oder flüssigen Substanz mit mehreren Reaktionsbereichen an einer Unterseite, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsbereiche jeweils in Reihen mit einer vorbestimmbaren Teilung angeordnet sind, wobei diese Reihen parallel zueinander verlaufen, geschaffen.
Der Vorteil dieser Gefäßabdeckung liegt darin, daß durch die Anordnung der Reaktionsbereiche in zueinander parallelen Reihen eine rationelle Befüllung der Reaktionsbereiche möglich ist und dazu Befüllungsvorrichtungen verwendet werden können, die zum gleichzeitigen Befüllen mehrerer Reaktionsbereiche geeignet sind. Mit derartigen Gefäßabdeckungen ist es aber auch möglich, Reaktionskammern zu bilden, indem eine Gefäßabdeckung mit einem Gehäuseunterteil kombiniert wird, der an sich nur aus Reservoiren mit einer der Anordnung der Reaktionsbereiche entsprechenden Teilung ausgebildet ist.
Durch die Weiterbildung der Gefäßabdeckung, wobei die Reaktionsbereiche in Reihen mit einer gleichen Teilung und unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, wird der Vorteil er- zielt, daß Anordnungen von Reaktionsbereichen mit einer besonders hohen Dichte erreicht werden können.
Mit der Ausbildung der Gefäßabdeckung, wonach an einem Rand der Unterseite ein über die Unterseite vorstehender Rahmen ausgebildet ist, wird das Aufsetzen der Gefäßabdeckung nach Befüllung der Reaktionsbereiche auf einen mit der Gefäßabdeckung korrespondierenden Gehäuseunterteil erleichtert.
Die Weiterbildung der Gefäßabdeckung, wonach an der Unterseite Nuten ausgebildet sind, durch die Gefäßoberteile, denen zumindest ein Reaktionsbereich zugeordnet ist, begrenzt sind, wird der Vorteil erzielt, daß die Ränder der Gefäßunterteile eines der Gefäßabdeckung entsprechenden Gehäuseunterteils in die Nuten eingefügt werden können und so eine gute Abdichtung der Reaktionskammern erreicht werden kann.
Durch die Weiterbildungen der Gefäßabdeckung, wobei die Reaktionsbereiche zur Aufnahme von Flüssigkeiten ausgebildet sind, die Reaktionsbereiche durch Ausnehmungen ausgebildet sind, die Ausnehmungen zylinderscheibenförmig und die Ausnehmungen mit einem Volumen im Bereich kleiner als 5 μl ausgebildet sind, wird der Vorteil erzielt, daß die Reaktionsbereiche dichter angeordnet werden können und die Gefahr des Uberfließens zweier hängender Tropfen bei der Präparation und beim Aufsetzen der Gefäßabdeckung auf einem entsprechenden Gehäuseunterteil wesentlich weniger fehleranfällig wird.
Vorteilhaft ist auch die Weiterbildung der Gefäßabdeckung, wobei die Böden der Ausnehmungen zumindest annähernd konvex gekrümmt sind, da Flüssigkeitstropfen in derart ge- formten Ausnehmungen leichter aufgenommen werden. Durch die der annähernd kugelförmigen Krümmung eines Flüssigkeitstropfens eher entsprechende Form solcher Ausnehmungen wird die der Adhäsion entgegengesetzte Wirkung der Oberflächenspannung beim Einfügen eines Flüssigkeitstropfens in eine Ausnehmung reduziert.
Mit den Weiterbildungen der Gefäßabdeckung, wonach der Rahmen und die Anordnung der
Gefäßoberteile gemäß einer Standardgröße einer Mikrotiterplatte ausgebildet sind und eine vorbestimmbare Anzahl an Gefäßoberteilen ausgebildet ist, wobei die Anzahl aus einer Gruppe ausgewählt ist, die die Zahlen, gebildet durch die mathematische Formel 3 x 2N, wobei N eine natürliche Zahl ist, umfaßt, können übliche standardisierte Befüll- und Analyseein- richtungen für Mikrotiterplatten vorteilhaft verwendet werden. Durch die Weiterbildung der Gefäßabdeckung, wobei das Material ein lichtdurchlässiger Kunststoff ist, wird der Vorteil erreicht, daß die Reaktionen in den Reaktionsbereichen mit lichtoptischen Instrumenten, wie z.B. Mikroskopen, beobachtet werden können.
Vorteilhaft ist auch die Weiterbildung der Gefäßabdeckung, wobei an der den Reaktionsbereichen abgewandten Oberfläche eine Maske aufgebracht ist und diese Maske bei Draufsicht auf die Aufstandsebene die Reaktionsbereiche mit einer lichtabschirmenden Räche umgibt, kann das die Bildqualität beeinträchtigende Streulicht bei fotografischen Aufnahmen vorteilhaft vermieden werden. Bei automatisierten Analysegeräten, die mit Hilfe optischer Sensoren die Position der Reaktionsbereiche auffinden, können diese Masken auch zur Positionsbestimmung herangezogen werden.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Reaktionsgefäß bestehend aus einem Gefäßunterteil und einem Gefäßoberteil;
Fig. 2 einen Schnitt eines Reaktionsgefäßes gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht eines Reaktionsgefäßes gemäß Fig. 1;
Fig. 4 einen Gehäuseunterteil eines Reaktionsgefäßes;
Fig. 5 einen Schnitt eines Gehäuseunterteils gemäß Fig. 4;
Fig. 6 eine Gefäßabdeckung eines Reaktionsgefäßes;
Fig. 7 einen Schnitt einer Gefäßabdeckung gemäß Fig. 6;
Fig. 8 einen Schnitt eines Reaktionsgefäßes bestehend aus einem Gehäuseunterteil und einer Gefäßabdeckung in zusammengebautem Zustand;
Fig. 9 eine Prinzipdarstellung eines Verwendungsbeispiels eines Reaktionsgefäßes. Einführend sei festgehalten, daß in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzel merkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfin- dungsgemäße Lösungen darstellen.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein Reaktionsgefäß 1 bestehend aus einem Gefäßunterteil 2 und einem Gefäßoberteil 3. Der Gefäßunterteil 2 besteht aus einem Gefäßboden 4 und Gefäßwänden 5, die eine Reaktionskammer 6 bilden. In der Reaktionskammer 6 befinden sich ein Reservoir 7 und drei über den Gefäßboden 4 erhöht positionierte Reaktionsbereiche 8.
Das Reaktionsgefäß 1 hat eine quadratische Grundfläche mit einer Seitenlänge von ca. 10 mm. Die Reaktionsbereiche 8 sind um eine Höhe 11 von ca. 7,5 mm über dem Gefäßboden 4 angeordnet, wobei sie in einer Reihe unmittelbar hintereinander liegen und von einer der Ge- fäßwände 5 seitlich begrenzt werden. Der Begriff Reihe ist dabei stets im geometrischen Sinn zu verstehen, als eine lineare Anordnung von zueinander gleichen Objekten, so daß jeweils gleichartige Punkte der Objekte auf einer gemeinsamen Geraden liegen.
Die Reaktionsbereiche 8 sind durch eine Ausnehmung gebildet, wobei zwei unmittelbar be- nachbarte Reaktionsbereiche 8 durch eine gemeinsame Wand 12 voneinander getrennt sind.
Das Volumen eines Reaktionsbereichs 8 beträgt ungefähr 4 μl, wobei die Form zumindest annähernd der Form eines Quaders mit den Seitenlängen von 2 mm x 2 mm x 1 mm entspricht.
Der auf eine zu einer Aufstandsebene 13 parallele Ebene bezogene Querschnitt des Reservoirs
7 ist viereckig, insbesondere rechteckig ausgebildet.
Das Reservoir 7 ist zur Aufnahme von flüssigen Agenzien und der Reaktionsbereich 8 für die Aufnahme einer Probe bestimmt. Das Reservoir 7 ist mit dem Agens so zu befüllen, daß sich der Reaktionsbereich 8 stets über dem Niveau des Flüssigkeitsspiegels im Reservoir 7 befin- det. Bei Verwendung des Reaktionsgefäßes 1 in seiner Gebrauchslage kann somit zwischen dem Reservoir 7 und dem Reaktionsbereich 8 kein Flüssigkeitsaustausch stattfinden, d.h. daß ein Austausch von Substanzen des Agens bzw. der Probe nur in der Form eines Gases bzw. Dampfes erfolgen kann.
Der Gefäßoberteil 3 ist in plattenförmiger Gestalt ausgebildet und liegt unter Zwischenschaltung einer Dichtschicht 14 an den Gefäßwänden 5 des Gefäßunterteils 2 dichtend auf. Der Gefäßoberteil 3 ist mit zwei Reaktionsbereichen 15 ausgebildet, die ebenfalls mit der Reaktionskammer 6 in Gasverbindung stehen. Die Reaktionsbereiche 15 sind durch zylinderscheiben- förmige Ausnehmungen im Gefäßoberteil 3 ausgebildet.
Das Reservoir 7 und die Reaktionsbereiche 8 und 15 sind zur Aufnahme von Flüssigkeiten ausgebildet.
Das Reaktionsgefäß 1 dient der Durchführung von Reaktionen, bei denen zwischen einem im
Reservoir 7 befindlichen Agens und in den Reaktionsbereichen 8 bzw. 15 befindlichen Proben ein Gasaustausch stattfinden muß. Eine solche Reaktion ist z.B. die Herstellung eines Kristalls aus einer in einer Kristallisationslösung gelösten Probe nach dem Prinzip der Dampfdiffusion. In den in die Reaktionsbereiche 8 und 15 positionierten Tropfen von in einer Kristalli- sationsflüssigkeit gelösten Proben kommt es durch die durch den Gasaustausch mit der sich im Reservoir 7 befindlichen Kristallisationslösung bewirkten Konzentrationsverschiebung zur Ausbildung von Kristallen.
Die Reaktionsbereiche 8 und 15 sind mit einem Volumen von ca. 4 μl ausgebildet. Ein in ei- nem Reaktionsbereich 8 positionierter Tropfen wird als sitzender Tropfen und ein in einem
Reaktionsbereich 15 positionierter Tropfen als hängender Tropfen bezeichnet. Die Böden der die Reaktionsbereiche 8 und 15 bildenden Ausnehmungen können auch zumindest annähernd konvex gekrümmt sein (nicht dargestellt). D.h. die Böden bzw. die Bodenbereiche der Ausnehmungen können durch Erweiterungen der Ausnehmungen in der Form eines Kegels, eines Kegelstumpfes oder eines Kugelabschnittes oder Kombinationen solcher Körper ausgebildet sein. Durch derart ausgebildete Reaktionsbereiche 8, 15 wird das Festhalten der Flüssigkeitstropfen unterstützt.
Der Gefäßoberteil 3 besteht aus einem durchsichtigen Werkstoff, so daß das Kristallwachstum in den Reaktionsbereichen 8 und 15 durch den Gefäßoberteil 3 hindurch beobachtet werden kann. Bei Draufsicht auf das Reaktionsgefäß 1 entsprechend der durch einen Pfeil 16 in Fig. 1 gezeigten Blickrichtung liegt die Reihe der Reaktionsbereiche 8 neben der aus den beiden Reaktionsbereichen 15 gebildeten Reihe. Demgemäß liegt die Reihe der Reaktionsbereiche 15 über dem Reservoir 7. Die Reihe der Reaktionsbereiche 8 ist somit gegenüber der Reihe der Reaktionsbereiche 15 seitlich versetzt, wodurch die Reaktionsverläufe in den Reaktionsbereichen 8 und 15 auch, ohne das Reaktionsgefäß öffnen zu müssen, ungehindert beobachtet werden können.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf das Reaktionsgefäß 1 entsprechend der durch den Pfeil 16 in Fig. 1 angegebenen Richtung. Am Gefäßoberteil 3 des Reaktionsgefäßes 1 ist eine Maske 17 angebracht. Die Maske 17 besteht aus einer lichtabschirmenden bzw. lichtundurchlässigen Schicht und umschließt die Reaktionsbereiche 15. Durch die lichtabschirmende Wirkung der Maske 17 wird störendes Streulicht bei der Beobachtung der Reaktionsverläufe in den Reaktionsbereichen 15 ausgeblendet.
Ein Reaktionsgefäß 1 , wie in den Fig. 1 bis 3 beschrieben, ist für Versuchsdurchführungen, bei denen es auf besondere Miniaturisierung ankommt, geeignet. So ist es z.B. möglich, eine größere Zahl solcher Reaktionsgefäße 1 in einem dafür vorgesehenen Aufnahmebehälter anzuordnen und so eine große Zahl von Reaktionen gleichzeitig durchzuführen.
Die Fig. 4 und 5 zeigen einen Gehäuseunterteil 19 eines erfindungsgemäßen Reaktionsgefäßes. Der Gehäuseunterteil 19 besteht aus einem Rahmen 20, in dem Reaktionskammern 6 angeordnet sind. Der Gehäuseunterteil 19 ist somit annähernd plattenförmig ausgebildet. Der Rahmen 20 erstreckt sich von einem Rand 21 einer Oberseite 22 des Gehäuseunterteils 19 in Richtung auf die Unterseiten 23 der Gefäßböden 4. Der innere Aufbau einer Reaktionskammer 6 entspricht dem eines Gefäßunterteils 2, wie in den Fig. 1 bis 3 beschrieben. Das heißt, die Reaktionskammern 6 des Gehäuseunterteils 19 sind gleich aufgebaut und eben angeordnet, so daß die Unterseiten 23 der Gefäßböden 4 der Reaktionskammern 6 von einer zur Aufstandsebene 13 parallelen Ebene berührt werden. Dabei werden jeweils zueinander nächstge- legene Reaktionskammern 6 durch zumindest eine gemeinsame Gefäßwand 5 voneinander getrennt. Die Grundflächen der Reaktionskammern 6 haben eine quadratische Form.
In einem Gehäuseunterteil 19 sind in einem Rahmen 20, der gemäß einer Standardgröße einer Mikrotiteφlatte ausgebildet ist, die Reaktionskammem 6 in einem rechtwinkeligen Raster mit einer Reihenweite 24 von 9 mm angeordnet. Der Gehäuseunterteil 19 verfügt somit über ins- gesamt 96 Reaktionskammern 6. Dabei bilden jeweils benachbarte Reservoirs 7, die nur durch eine Gefäßwand 5 voneinander getrennt sind, insgesamt 8 jeweils voneinander getrennte und zueinander parallele Reihen unmittelbar nebeneinanderliegender Reservoirs 7. Diese Reihen sind parallel zur Längserstreckung des Gehäuseunterteils 19 ausgerichtet, wobei jeweils auf- einanderfolgende Reihen von Reservoirs in einem gleichen Abstand angeordnet sind. In einer alternativen Ausführungs Variante eines Gehäuseunterteils 19 können die Reihen aber auch normal zur Längserstreckung ausgerichtet sein.
Es können selbstverständlich auch Gehäuseunterteile 19 mit einer anderen, einer Standard- große von Mikrotiteφlatten entsprechenden Anzahl an Reaktionskammern 6, wie z.B. 24, 48,
96, 192, 384, 768, 1536, 3072, 6144 usw., hergestellt werden, d.h. die Anzahl kann aus einer Gruppe ausgewählt sein, die die Zahlen, gebildet durch die mathematische Formel 3 x 2N, wobei N eine natürliche Zahl ist, umfaßt.
Selbstverständlich sind auch Gehäuseunterteile 19 möglich, bei denen jeweils aufeinanderfolgende Reihen von Reaktionskammern 6 um einen vorbestimmbaren, gleichen Abstand in Richtung der Längserstreckung der Reihen gegeneinander versetzt sind.
In einer Reaktionskammer 6 sind jeweils 3 Reaktionsbereiche 8 in einer Reihe hintereinander- liegend angeordnet. Dabei sind die Reaktionsbereiche 8 parallel zur Längserstreckung des Gehäuseunterteils 19 angeordnet, so daß diese insgesamt acht voneinander getrennte Reihen jeweils unmittelbar nebeneinanderliegende Reaktionsbereiche bilden. Es sind somit die Reihen der Reservoirs 7 und der Reaktionsbereiche 8 jeweils zueinander parallel ausgerichtet und liegt stets, bezogen auf die Draufsicht entsprechend der Richtung des Pfeils 16 in Fig. 5, ne- ben einer Reihe von Reservoirs 7 eine Reihe von Reaktionsbereichen 8. Entsprechend der regelmäßigen Anordnung der Reaktionskammern 6 im Gehäuseunterteil 19 mit der Reihenweite 24 weisen die Reihen der Reservoirs 7 und der Reaktionsbereiche 8 eine jeweils gleiche Teilung über ihre Länge auf. Diese Anordnung erweist sich insbesondere bei der automatisiert durchgeführten Befüllung der Reaktionsbereiche 8 und der Reservoirs 7 als günstig.
In der Anordnung der Reaktionskammern 6, wie in Fig. 4 dargestellt, wird das zur Verfügung stehende Volumen bzw. die zur Verfügung stehende Grundfläche des Gehäuseunterteils 19 sehr effizient ausgenutzt. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Grundfläche der Reaktionskammern 6 rechteckig oder in der Form eines Parallelogramms auszubilden. Es ist auch möglich, die zueinander parallelen Reihen der Reaktionskammern 6 gegeneinander in Rieh- tung der Längserstreckung des Gehäuseunterteils 19 versetzt anzuordnen. In einer anderen Ausführungsform ist es auch möglich, die Reaktionskammern 6 mit regelmäßig sechseckigem Querschnitt auszubilden und die Reaktionskammern 6 bienenwabenartig anzuordnen.
Das Material, aus dem der Gehäuseunterteil 19 gefertigt ist, ist ein lichtdurchlässiger Kunststoff, bevorzugt Polystyrol. Selbstverständlich kann der Gehäuseunterteil 19 auch aus einem anderen Werkstoff hergestellt werden, bevorzugt Kunststoffe, die sich für die Formgebung mit Spritzgußtechnik eignen.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine Gefäßabdeckung 25 eines erfindungsgemäßen Reaktionsgefäßes.
Die Gefäßabdeckung 25 umfaßt einen Rahmen 26 und eine damit einstückig verbundene Anordnung von 96 Gefäßoberteilen 3, wie in den Fig. 1 bis 3 beschrieben. Die Gefäßabdeckung 25 ist somit annähernd deckelartig ausgebildet. An einem Rand 27 einer Unterseite 28 der Gefäßabdeckung 25 steht der Rahmen 26 über die Unterseite 28 vor. Die Gefäßoberteile 3 sind dabei in einem rechtwinkeligen Raster mit einer Reihenweite 24 von 9 mm in Richtung der
Längserstreckung der Gefäßabdeckung 25 als auch in einem rechten Winkel zur Längserstreckung der Gefäßabdeckung 25 angeordnet. Der Gehäuseoberteil 25 ist somit gemäß einer Standardgröße einer Mikrotiteφlatte ausgebildet. Dabei verfügen jeweils unmittelbar benachbarte Gefäßoberteile 3 über eine gemeinsame Nut 29. Die Nuten 29 sind dabei so angeordnet, daß sie auf die Gefäßwände 5 des Gefäßunterteils 2 (Fig. 4 und 5) aufgesetzt werden können.
Jeder Gefäßoberteil 3 umfaßt zwei zylinderscheibenförmig ausgebildete Reaktionsbereiche 15, so daß insgesamt acht Reihen nebeneinander angeordneter Reaktionsbereiche 15 ausgebildet sind. Diese Reihen sind parallel zur Längserstreckung der Gefäßabdeckung 25 ausgerichtet und weisen über ihre Länge eine gleiche Teilung auf.
Es können selbstverständlich auch Gefäßabdeckungen 25 mit einer anderen, einer Standardgröße von Mikrotiterplatten entsprechenden Anzahl an Reaktionskammern 6, wie z.B. 24, 48, 96, 192, 384, 768, 1536, 3072, 6144 usw., hergestellt werden, d.h. die Anzahl kann aus einer Gruppe ausgewählt sein, die die Zahlen, gebildet durch die mathematische Formel 3 x 2N, wobei N eine natürliche Zahl ist, umfaßt.
Die Gefäßabdeckung 25 besteht aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff, vorzugsweise Polystyrol. Selbstverständlich können auch andere Werkstoffe verwendet werden, bevorzugt solche, die mit entsprechend geformten Matrizen durch Spritzgußverfahren verarbeitet werden können. An der den Reaktionsbereichen 15 abgewandten Oberfläche der Gefäßabdeckung 25 sind Masken 17 aus einem lichtundurchlässigen Material aufgebracht, die bei Draufsicht entsprechend der Richtung des Pfeils 16 die Reaktionsbereiche 15 von außen umschließen. Die Masken 17 können auf der Gefäßabdeckung 25 aufgedruckt sein, oder durch eine die Masken 17 tragende Folie an der Gefäßabdeckung 25 befestigt sein. Eine Masken 17 tragende Folie kann auch durch „in mould labelling" angeformt sein.
Die Fig. 8 zeigt ein Gefäßunterteil 2 und ein Gefäßoberteil 3 eines Reaktionsgefäßes 1 in zusammengebautem Zustand.
Der Rahmen 26 der Gefäßabdeckung 25 ist über den Rahmen 20 des Gehäuseunterteils 19 gestülpt. Ebenso sitzen die Nuten 29 der Gefäßabdeckung 25 auf den oberen Rändern der Gefäßwände 5 des Gefäßunterteils 19, wobei die Reaktionskammern 6 durch eine zusätzliche Dichtschicht 14 in den Nuten 29 nach außen hin abgedichtet sind. Jeweils unmittelbar benach- barte Reaktionskammem 6 sind um die Reihenweite 24 seitlich gegeneinander versetzt, wobei sie durch eine gemeinsame Gefäßwand 5 voneinander abgegrenzt sind. Ebenso sind die Reaktionsbereiche 8 zweier unmittelbar benachbarter Reaktionskammern 6 um die Reihenweite 24 seitlich gegeneinander versetzt, dies trifft analog auch auf die Reaktionsbereiche 15 der Gefäßabdeckung 25 zu. Demgegenüber sind aber die Reaktionsbereiche 15 der Gefäßabdek- kung 25 um etwa die Hälfte des Wertes der Reihenweite 24 seitlich gegenüber den Reaktionsbereichen 8 des Gehäuseunterteils 19 versetzt.
Entsprechend den in den Beschreibungen zu den Fig. 4 und 5 und den Fig. 6 und 7 gemachten Ausführungen betreffend die Reihen unmittelbar benachbarter Reaktionsbereiche 8 bzw. von Reihen unmittelbar benachbarter Reaktionsbereiche 15 bedeutet dies nun insgesamt, daß
Reihen unmittelbar benachbarter Reaktionsbereiche 8 und Reihen unmittelbar benachbarter Reaktionsbereich 15 mit einer seitlichen Versetzung entsprechend etwa der Hälfte der Reihenweite 24 aufeinander folgen. Außerdem ist jeder Reihe von Reservoirs 7 zumindest eine Reihe von Reaktionsbereichen 8 zugeordnet.
Fig. 9 zeigt eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Verwendung eines Reaktionsgefäßes 1. Die Reservoirs 7 der Reaktionskammern 6 sind mit einem Agens 31 befüllt, während sich in den Reaktionsbereichen 8 bzw. in den Reaktionsbereichen 15 eine Reaktionslösung 32 befindet. Innerhalb einer Reaktionskammer 6 kann zwischen dem Agens 31 und den Reakti- onslösungen 32 ein Austausch von Substanzen durch Dampfdiffusion erfolgen. Da zumindest die Gefäßabdeckung 25 aus einem lichtdurchlässigen Material hergestellt ist, können die Reaktionsverläufe in den Reaktionslösungen 32 mit einem Mikroskop 33 durch die Gefäßabdeckung 25 hindurch beobachtet werden. Da außerdem die Reaktionsbereiche 8 und die Reaktionsbereiche 15 gegeneinander seitlich versetzt sind, kann eine Beobachtung der Reaktionsverläufe in den Reaktionslösungen 32 in beiden Reaktionsbereichen 8, 15 erfolgen, ohne daß die Reaktionskammern 6 geöffnet werden müßten.
Ein Beispiel für eine Reaktion, die in einem Reaktionsgefäß 1 durchgeführt werden kann, ist die Herstellung eines Kristalls aus einer in einer Kristallisationslösung gelösten Probe nach dem Prinzip der Dampfdiffusion, wie bereits in der Beschreibung der Fig. 1 bis 3 ausgeführt wurde. Durch die Dampfdiffusion kommt es zu einer Konzentrations Verschiebung in den Reaktionslösungen 32 der Reaktionsbereiche 8 und 15 und dadurch bedingt zur Ausbildung von Kristallen, insbesondere von Einkristallen. Die sich in den Reaktionslösungen 32 bildenden Kristalle können mit Hilfe des Mikroskops 33 von außen beobachtet werden.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, daß zum besseren Verständnis des Aufbaus des Reaktionsgefäßes 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/ oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1, 2, 3; 4, 5; 6, 7; 8; 9 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüg- liehen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser
Figuren zu entnehmen.
Bezugszeichenaufstellung
Reaktionsgefäß Gefäßunterteil
Gefäßoberteil
Gefäßboden
Gefäßwand
Reaktionskammer
Reservoir
Reaktionsbereich
Höhe
Wand
Aufstandsebene
Dichtschicht
Reaktionsbereich
Pfeil
Maske
Gehäuseunterteil
Rahmen
Rand
Oberseite
Unterseite
Reihenweite
Gefäßabdeckung
Rahmen
Rand
Unterseite
Nut
Agens Reaktionslösung Mikroskop

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Reaktionsgefäß zur Herstellung einer Probe, insbesondere eines Kristalls, von einer sich in Lösung befindlichen oder flüssigen Substanz mit mehreren, jeweils einen eigenen Gas- räum bildenden Reaktionskammem, die durch zumindest einen Gehäuseteil gebildet sind und jede Reaktionskammer ein Reservoir und mehrere diesem zugeordnete, zum Gasaustausch miteinander und mit dem Reservoir verbundene Reaktionsbereiche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Reservoirs (7) und die diesen zugeordneten Reaktionsbereiche (8, 15) jeweils in Reihen mit einer vorbestimmbaren, gleichen Teilung unmittelbar nebeneinander an- geordnet sind, wobei diese Reihen parallel zueinander verlaufen und jeder Reihe von Reservoirs (7) zumindest eine Reihe von Reaktionsbereichen (8, 15) zugeordnet ist.
2. Reaktionsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskammern (6) gleichartig gestaltet sind.
3. Reaktionsgefäß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Unterseiten (23) von Gefäßböden (4) der Reaktionskammem (6) von einer zu einer Aufstandsebene (13) parallelen Ebene berührt werden.
4. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils aufeinanderfolgende Reihen von Reservoirs (7) in einem vorbestimmbaren Abstand zueinander angeordnet sind.
5. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, daß jeweils aufeinanderfolgende Reihen von Reservoirs (7) in einem gleichen Abstand zueinander angeordnet sind.
6. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zueinander nächstgelegene Reservoirs (7) zweier aufeinanderfolgender Rei- hen mit einem vorbestimmbaren, gleichen Abstand und in gleicher Richtung relativ zur
Richtung der Reihen gegeneinander versetzt sind.
7. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reservoirs (7) in einem rechtwinkeligen Raster angeordnet sind.
8. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als ein Gehäuseteil ein zumindest annähernd plattenförmiger Gehäuseunterteil (19), der aus den Reaktionskammem (6) zugeordneten Gefäßunterteilen (2) und einem sich seitlich von einem Rand (21) einer Oberseite (22) des Gehäuseunterteils (19) in Richtung auf die Unterseiten (23) der Gefäßböden (4) erstreckenden Rahmen (20) besteht, ausgebildet ist.
9. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäßunterteile (2) zumindest aus einem Reservoir (7) und zumindest einem Reaktionsbereich (8) gebildet sind.
10. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gefäßunterteilen (2) drei oder mehrere Reaktionsbereiche (8) ausgebildet sind.
11. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, daß die Reservoirs (7) und die Reaktionsbereiche (8, 15) zur Aufnahme von Flüssigkeiten ausgebildet sind.
12. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsbereiche (8) der Gefäßunterteile (2) in einer Höhe (11) im Bereich von 5 mm bis 10 mm über dem Gefäßboden (4) des Reservoirs (7) angeordnet sind.
13. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsbereiche (8) der Gefäßunterteile (2) durch Ausnehmungen mit einem Volumen im Bereich kleiner als 5 μl ausgebildet sind.
14. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen in Form eines plattenförmigen, quadratischen Quaders oder zylinderscheibenförmig ausgebildet sind.
15. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Böden der Ausnehmungen in bezug auf diese zumindest annähernd konvex gekrümmt sind.
16. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, daß in Draufsicht auf die Aufstandsebene (13) die Reihen der Reaktionsbereiche (8) des Gehäuseunterteils (19) jeweils neben den Reihen der Reservoirs (7) liegen.
17. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der auf eine zur Aufstandsebene (13) parallele Ebene bezogene Querschnitt der Reservoirs (7) rechteckig ist.
18. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (20) des Gehäuseunterteils (19) und die Anordnung der Reaktionskammem (6) gemäß einer Standardgröße einer Mikrotiteφlatte ausgebildet sind.
19. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuseunterteil (19) eine vorbestimmbare Anzahl an Reaktionskammern (6) ausgebildet ist, wobei die Anzahl aus einer Gruppe ausgewählt ist, die die Zahlen, gebildet durch die mathematische Formel 3 x 2N, wobei N eine natürliche Zahl ist, umfaßt.
20. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseunterteil (19) aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff ausgebildet ist.
21. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, daß als ein Gehäuseteil eine zumindest annähernd deckelartige Gefäßabdeckung (25) mit
Nuten (29) an einer Unterseite (28) ausgebildet ist und durch die Nuten (29) Gefäßoberteile (3), die zumindest einen Reaktionsbereich (15) enthalten, begrenzt sind.
22. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, daß an einem Rand (27) der Unterseite (28) der Gefäßabdeckung (25) ein über die Unterseite (28) vorstehender Rahmen (26) ausgebildet ist.
23. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäßoberteile (3) mit mehreren Reaktionsbereichen (15) ausgebildet sind.
24. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäßoberteile (3) mit zwei Reaktionsbereichen (15) ausgebildet sind.
25. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, daß die Reaktionsbereiche (15) der Gefäßoberteile (3) zur Aufnahme von Flüssigkeiten ausgebildet sind.
26. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsbereiche (15) der Gefäßoberteile (3) durch Ausnehmungen ausgebildet sind.
27. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen der Gefäßoberteile (3) zylinderscheibenförmig oder in Form eines plattenförmigen, quadratischen Quaders ausgebildet sind.
28. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen der Gefäßoberteile (3) mit einem Volumen im Bereich kleiner als 5 μl ausgebildet sind.
29. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Böden der die Reaktionsbereiche (15) bildenden Ausnehmungen der Gefäßoberteile (3) in bezug auf diese Ausnehmungen zumindest annähernd konvex gekrümmt sind.
30. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, daß in Draufsicht auf die Aufstandsebene (13) die Reihen der Reaktionsbereiche (15) der
Gefäßabdeckung (25) jeweils neben den gegebenenfalls vorhandenen Reihen der Reaktionsbereiche (8) des Gehäuseunterteils (19) liegen.
31. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, daß der Rahmen (26) der Gefäßabdeckung (25) und die Anordnung der Gefäßoberteile
(3) gemäß einer Standardgröße einer Mikrotiteφlatte ausgebildet sind.
32. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gefäßabdeckung (25) eine vorbestimmbare Anzahl an Gefäßoberteilen (3) ausgebildet ist, wobei die Anzahl aus einer Gruppe ausgewählt ist, die die Zahlen, gebildet durch die mathematische Formel 3 x 2N, wobei N eine natürliche Zahl ist, umfaßt.
33. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäßabdeckung (25) aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff ausgebildet ist.
34. Reaktionsgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Gefäßabdeckung (25) an einer den Reaktionsbereichen (15) abgewandten Oberfläche eine Maske (17) aufgebracht ist und diese Maske (17) bei Draufsicht auf die Aufstandsebene (13) die Reaktionsbereiche (15) mit einer lichtabschirmenden Fläche umgibt.
35. Reaktionsgefäß zur Herstellung einer Probe, insbesondere eines Kristalls, von einer sich in Lösung befindlichen oder flüssigen Substanz mit mehreren, jeweils einen eigenen Gasraum bildenden Reaktionskammem, die durch zumindest einen Gehäuseteil gebildet sind und jede Reaktionskammer ein Reservoir und mehrere diesem zugeordnete, zum Gasaustausch miteinander und mit dem Reservoir verbundene Reaktionsbereiche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskammem (6) in der Form von Prismen mit einer regelmäßig sechseckigen Grundfläche ausgebildet sind und diese Reaktionskammern (6) bienenwabenartig angeordnet sind.
36. Reaktionsgefäß, zumindest umfassend einen Gefäßunterteil mit einem Gefäßboden und Gefäßwänden, die zumindest eine Reaktionskammer bilden, wobei die Reaktionskammer ein Reservoir für flüssige Agenzien sowie zumindest einen vom Reservoir getrennten und mit diesem in Gasverbindung stehenden Reaktionsbereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskammer (6) von einem Gefäßoberteil (3) abgedeckt ist, der zumindest an den Gefäßwänden (5), gegebenenfalls unter Zwischenordnung einer Dichtschicht (14), anliegt und der über dem Reservoir (7) zumindest einen weiteren Reaktionsbereich (15) aufweist.
37. Reaktionsgefäß nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Reaktionskammern (6) angeordnet sind, wobei jeweils benachbarte Reaktionskammern (6) durch eine gemeinsame Gefäßwand (5) voneinander getrennt sind.
38. Reaktionsgefäß nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsbereiche (8, 15) gefäßartig ausgebildet sind und jeweils zwei durch eine gemeinsame Wand (12) voneinander getrennt sind.
39. Gefäßabdeckung zur Herstellung einer Probe, insbesondere eines Kristalls, von einer sich in Lösung befindlichen oder flüssigen Substanz mit mehreren Reaktionsbereichen an einer Unterseite, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsbereiche (15) jeweils in Reihen mit einer vorbestimmbaren Teilung angeordnet sind, wobei diese Reihen parallel zueinander verlaufen.
40. Gefäßabdeckung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsbereiche (15) in Reihen mit einer gleichen Teilung angeordnet sind.
41. Gefäßabdeckung nach Anspruch 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Reak- tionsbereiche (15) in Reihen unmittelbar nebeneinander angeordnet sind.
42. Gefäßabdeckung nach einem der Ansprüche 39 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Rand (27) der Unterseite (28) ein über die Unterseite (28) vorstehender Rahmen (26) ausgebildet ist.
43. Gefäßabdeckung nach einem der Ansprüche 39 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite (28) Nuten (29) ausgebildet sind, durch die Gefäßoberteile (3), denen zumindest ein Reaktionsbereich (15) zugeordnet ist, begrenzt sind.
44. Gefäßabdeckung nach einem der Ansprüche 39 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsbereiche (15) zur Aufnahme von Flüssigkeiten ausgebildet sind.
45. Gefäßabdeckung nach einem der Ansprüche 39 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsbereiche (15) durch Ausnehmungen ausgebildet sind.
46. Gefäßabdeckung nach einem der Ansprüche 39 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen zylinderscheibenförmig ausgebildet sind.
47. Gefäßabdeckung nach einem der Ansprüche 39 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen mit einem Volumen im Bereich kleiner als 5 μl ausgebildet sind.
48. Gefäßabdeckung nach einem der Ansprüche 39 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß Böden der Ausnehmungen in bezug auf diese zumindest annähernd konvex gekrümmt sind.
49. Gefäßabdeckung nach einem der Ansprüche 39 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (26) und die Anordnung der Gefäßoberteile (3) gemäß einer Standardgröße einer Mikrotiteφlatte ausgebildet sind.
50. Gefäßabdeckung nach einem der Ansprüche 39 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmbare Anzahl an Gefäßoberteilen (3) ausgebildet ist, wobei die Anzahl aus einer Gruppe ausgewählt ist, die die Zahlen, gebildet durch die mathematische Formel 3 x 2N, wobei N eine natürliche Zahl ist, umfaßt.
51. Gefäßabdeckung nach einem der Ansprüche 39 bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein lichtdurchlässiger Kunststoff ist.
52. Gefäßabdeckung nach einem der Ansprüche 39 bis 51 , dadurch gekennzeichnet, daß an der den Reaktionsbereichen (15) abgewandten Oberfläche eine Maske (17) aufgebracht ist und diese Maske (17) bei Draufsicht auf die Aufstandsebene (13) die Reaktionsbereiche (15) mit einer lichtabschirmenden Fläche umgibt.
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