Title:
Trennung von Tropfenflüssigkeit und davon umschlossenem sedimentierten Material
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abziehen von Flüssigkeit aus vereinzelten Tropfen, die sich in vordefinierter Anordnung auf ebenem Untergrund befinden und sedimentiertes Material umschließen, bei dem eine Maske eines saugfähigen Materials, die ein Muster an Einbuchtungen oder Löchern aufweist, das der regelmäßigen Anordnung der vereinzelten Tropfen wenigstens teilweise entspricht, derart über dem ebenen Untergrund in Stellung gebracht wird, dass Einbuchtungs- bzw. Lochmitte und Tropfenmitte jeweils etwa übereinander liegen, die Einbuchtungs- bzw. Lochränder jeweils mit randständigen Teilen der vereinzelten Tropfen in Berührung kommen und dadurch Flüssigkeit in das saugfähige Material abgezogen wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Maske eines saugfähigen Materials mit grundsätzlich rechtwinkligem Zuschnitt, das ein regelmäßiges Muster an Einbuchtungen oder Löchern zum Zweck der Trennung von Flüssigkeit und davon umschlossenem sedimentierten Material aufweist. embedded image




Inventors:
Schürenberg, Martin, Dr. (27412, Tarmstedt, DE)
Voßgröne, Alexander (28357, Bremen, DE)
Application Number:
DE102017105600A
Publication Date:
09/20/2018
Filing Date:
03/16/2017
Assignee:
Bruker Daltonik GmbH, 28359 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102016100561A1N/A2017-07-20
DE10043042A1N/A2002-03-21
DE19923761C1N/A2001-02-08



Foreign References:
EP10735222003-08-13
EP15946132006-05-17
Other References:
Gobom et al., Anal. Chem. 73, 2001, 434-438
Claims:
Verfahren zum Abziehen von Flüssigkeit aus vereinzelten Tropfen, die sich in vordefinierter Anordnung auf ebenem Untergrund befinden und sedimentiertes Material umschließen, bei dem eine Maske eines saugfähigen Materials, die ein Muster an Einbuchtungen oder Löchern aufweist, das der vordefinierten Anordnung der vereinzelten Tropfen entspricht, derart über dem ebenen Untergrund in Stellung gebracht wird, dass Einbuchtungsmitte bzw. Lochmitte und Tropfenmitte jeweils etwa übereinander liegen, die Einbuchtungsränder bzw. Lochränder jeweils mit randständigen Teilen der vereinzelten Tropfen in Berührung kommen und dadurch Flüssigkeit in das saugfähige Material abgezogen wird.

Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Metall- oder Keramikplatte als ebener Untergrund verwendet wird.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem 48, 96, 384 oder 1536 vereinzelte Tropfen in regelmäßiger Anordnung auf dem ebenen Untergrund angeordnet werden.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das von den vereinzelten Tropfen umschlossene sedimentierte Material Mikroorganismen aufweist.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem ein Tropfenvolumen etwa ein bis zwölf Mikrolitern entspricht.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Maske und der ebene Untergrund leicht relativ zueinander bewegt werden, um die Berührung aller vereinzelten Tropfen mit den entsprechenden Einbuchtungen bzw. Lochrändern zu gewährleisten.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem ein mittlerer Tropfendurchmesser durch eine benetzungsfreundliche Fläche auf dem ebenen Untergrund vorgegeben und etwas größer als ein Einbuchtungsdurchmesser bzw. Lochdurchmesser ist.

Maske eines saugfähigen Materials mit grundsätzlich rechtwinkligem Zuschnitt, das ein vordefiniertes Muster an Einbuchtungen oder Löchern aufweist.

Maske nach Anspruch 8, die aus einem steifen, formbeständigen Gewebe gefertigt ist.

Maske nach Anspruch 8 oder 9, die aus perforiertem Filterpapier, Filz oder perforierter Kartonage gefertigt ist.

Maske nach einem der Ansprüche 8 bis 10, die mit einem bei Führung und Ausrichtung der Maske behilflichen Rahmen versehen oder fest verbunden ist.

Description:
Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abziehen von Flüssigkeit aus vereinzelten Tropfen, die sich in vordefinierter (insbesondere regelmäßiger) Anordnung auf ebenem Untergrund befinden und sedimentiertes Material umschließen. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Maske eines saugfähigen Materials mit grundsätzlich rechtwinkligem Zuschnitt, das ein vordefiniertes (regelmäßiges) Muster an Einbuchtungen oder Löchern zum Zweck der Trennung von Flüssigkeit und davon umschlossenem sedimentierten Material aufweist.

Hintergrund der Erfindung

Es besteht ein Bedarf, Flüssigkeit von davon umschlossenem sedimentierten Material sanft zu trennen, so dass bei diesem Trennvorgang möglichst wenig des sedimentierten Materials mit der Flüssigkeit entfernt wird, wobei auch unsedimentierte (also noch suspendierte) Bestandteile mit der Flüssigkeit abgezogen werden sollen.

Der Stand der Technik wird im Folgenden mit Bezug auf einen speziellen Aspekt erläutert. Dies soll jedoch nicht als Einschränkung verstanden werden. Nützliche Fortentwicklungen und Änderungen vom aus dem Stand der Technik bekannten können auch über den vergleichsweise engen Rahmen dieser Einleitung hinaus anwendbar sein und werden sich geübten Praktikern auf diesem Gebiet nach der Lektüre der nachfolgenden Offenbarung umstandslos erschließen.

Frühere Versuche haben gezeigt, dass sich Mikroorganismen, die in einem Tropfen Nährflüssigkeit suspendiert sind, auf einer ebenen Fläche schon nach relativ kurzer Stehzeit (bzw. „Ruhezeit“) von bis zu einer Stunde in einer Mikroorganismenablagerung ansammeln. Die dort in einer Art „Biofilm“ sedimentierten Mikroorganismen lassen sich behutsam von Restflüssigkeit und verbleibenden suspendierten Teilchen befreien, beispielsweise indem ein saugfähiges Tuch mit den Tropfen in Berührung gebracht wird. Die Art der Mikroorganismen lässt sich nach dieser „Entfeuchtung“ mit einer anschließenden massenspektrometrischen Messung zuverlässig nachweisen, siehe internationale Anmeldung PCT/DE2016/100561. Diese Erkenntnis war erstaunlich, da gefunden wurde, dass mit der abgesaugten Flüssigkeit entgegen der Erwartung nicht gleichzeitig das interessierende Mikroorganismen-Zellsediment entfernt wird. Dieser Befund erlaubt die Mikroorganismenzüchtung (bzw. Bebrütung) zwecks Wachstumsförderung und die Präparation für eine analytische Messung auf ein und demselben Substrat wie zum Beispiel einer Probenträgerplatte für den Einschub in die Ionenquelle eines Massenspektrometers.

Eine ausgereifte wissenschaftliche Erklärung für dieses mikrobielle Verhalten in einem Tropfen auf flachem Untergrund gibt es noch nicht. Es wird aber vermutet, dass physikalische Wechselwirkungen zwischen der Plattenoberfläche und den Mikroorganismus-Zellen sowie Adhäsionsprozesse durch die biochemischen und biophysikalischen Eigenschaften der Mikroorganismen-Zelloberfläche für die bevorzugte Anlagerung bzw. Sedimentierung auf dem Untergrund verantwortlich sind.

Weitere von der Erfindung zu lösende Aufgaben ergeben sich für den Fachmann ohne weiteres bei der Lektüre der nachfolgenden Offenbarung.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abziehen von Flüssigkeit aus vereinzelten Tropfen, die sich in vordefinierter (insbesondere regelmäßiger) Anordnung auf ebenem Untergrund befinden und sedimentiertes Material umschließen, bei dem eine Maske eines saugfähigen Materials, die ein Muster an Einbuchtungen oder Löchern aufweist, das der vordefinierten Anordnung der vereinzelten Tropfen wenigstens teilweise entspricht, derart über dem ebenen Untergrund in Stellung gebracht wird, dass Einbuchtungs- bzw. Lochmitte und Tropfenmitte jeweils etwa übereinander liegen, die Einbuchtungs- bzw. Lochränder jeweils mit randständigen Teilen der vereinzelten Tropfen in Berührung kommen und dadurch Flüssigkeit in das saugfähige Material abgezogen wird.

Ein großer Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ist, dass sich mit einer Maske eines saugfähigen Materials die Flüssigkeit aus vielen Tropfen gleichzeitig entfernen lässt. Eine Probenträgerplatte als ebener Untergrund kann beispielsweise auf mehreren oder sogar allen Probenflecken mit Flüssigkeitstropfen belegt sein, und durch die Anwendung der Maske mit dem Einbuchtungs- bzw. Lochmuster lassen sich die sedimentierten Teilchen in allen Tropfen gleichzeitig von der für die weitere Verarbeitung störenden Flüssigkeit trennen. Weiterhin wird durch die Ausformung der Maske mit Einbuchtungen bzw. Löchern, deren Abmessungen im weitesten Sinne an die Größe der aufzusaugenden Tropfen angepasst ist, gewährleistet, dass die Flüssigkeit über den vollen Tropfenumfang (360°) gleichzeitig abgezogen werden kann, was den Vorgang beschleunigt und das Flüssigkeitsaufnahmevermögen des Materials der Maske bestmöglich ausnutzt.

Ein weiterer Vorteil ist, dass man - anders als mit einer Platte oder einem Tuch saugfähigen Materials ohne Einbuchtungen oder Löcher - den vertikalen Abstand zwischen dem saugfähigen Material der Maske und dem ebenen Untergrund relativ frei wählen kann. Es ist sogar möglich, den Anpressdruck der Maske auf dem ebenen Untergrund relativ frei zu wählen. Dies erhöht die Robustheit der Handhabung deutlich.

Die Tropfen können insbesondere hauptsächlich Flüssigkeit enthalten, die in Probenvorbereitungsverfahren und Probenaufbereitungsverfahren für die Infrarot-Spektroskopie oder Massenspektrometrie zum Einsatz kommt. Die Tropfen können zum Beispiel Nährflüssigkeit aufweisen, und das sedimentierte Material kann in diesen Nährflüssigkeitstropfen gezüchtete und dann abgesetzte Mikroorganismen umfassen. Eine Trennung der Nährflüssigkeit von sedimentierten Mikroorganismen kann insbesondere als Aufbereitungsschritt einer Probe für eine infrarot-spektroskopische oder massenspektrometrische Identifizierung (z.B. mittels IR-Transmissionsspektroskopie oder MALDI-Flugzeit-Massenspektrometrie) nach Art/Unterart oder eine anderweitige Charakterisierung der Mikroorganismen wie zum Beispiel der schnellen Bestimmung von Resistenz/Empfindlichkeit der Mikroorganismen gegenüber antimikrobiellen Substanzen dienen.

Zusätzlich oder alternativ können die Tropfen für ein Probenaufbereitungsverfahren zu verwendende Waschflüssigkeit (etwa eine wässerige Lösung oder reines deionisiertes Wasser) oder andere flüssige Arbeitsmedien enthalten. Beispielsweise kann die Waschflüssigkeit von Probenflecken, die mit vorher getrockneter Probe oder mit getrockneter Matrixsubstanz und Probe belegt sind, mit der Maske abgezogen werden. Vorzugsweise wird die Waschflüssigkeit so gewählt, dass die Matrixsubstanz bzw. das Matrixkristallgitter mit eingebauten Probenkristallen nicht aufgelöst wird, z.B. bei einer α-Cyano-4-Hydroxyzimtsäuren-Affinitätspräparation zur in-situ Entsalzung (siehe Gobom et al., Anal. Chem. 73, 2001, 434-438).

In verschiedenen Ausführungsformen kann eine Metall- oder Keramikplatte als ebener Untergrund verwendet werden. In Betracht kommen insbesondere polierte Edelstahlplatten oder Abwandlungen davon, wie die sogenannten Ankerplatten (AnchorChip™; Bruker Daltonik GmbH), die auf einem Edelstahlsubstrat abwechselnd gegeneinander abgegrenzte lyophile und lyophobe Flächen enthalten. Die Platte kann wiederverwendbar oder ein Einwegartikel sein.

Insbesondere in der spektroskopischen oder massenspektrometrischen Analyse lassen sich 48, 96, 384 oder 1536 vereinzelte Tropfen in einem vordefinierten (und regelmäßigen) Muster auf dem ebenen Untergrund anordnen. Das von den vereinzelten Tropfen umschlossene sedimentierte Material kann zum Beispiel Mikroorganismen aufweisen.

Übliche Tropfenvolumina können etwa ein bis zwölf Mikrolitern entsprechen. Diese Volumina in gleichförmiger Tropfenform entsprechen etwa einem Durchmesser von zwei bzw. drei Millimetern über dem ebenen Untergrund. Es ist natürlich auch möglich, den ebenen Untergrund mit bevorzugten Tropfenflecken auszuzeichnen, zum Beispiel lyophilen Kreisflächen in lyophober Umgebung. Der Durchmesser der Tropfen wird sich dann entsprechend der Abmessung der lyophilen Kreisfläche einstellen wie bei standardisierten Ankerplatten des AnchorChip™-Typs.

In verschiedenen Ausführungsformen lassen sich die Maske und der ebene Untergrund relativ zueinander leicht bewegen (kurz angedeutete horizontale Wischbewegung), um die Berührung aller vereinzelten Tropfen mit den entsprechenden Einbuchtungen bzw. Lochrändern und damit ein effizientes Absaugen zu gewährleisten (z.B. um mangelnder Präzision beim Auftragen der Tropfen Rechnung zu tragen). Sobald die Berührung hergestellt ist, wird die Flüssigkeit durch die Kapillarkräfte des saugfähigen Materials in sehr kurzer Zeit von dem Tropfen abgezogen; das sedimentierte Material hingegen verbleibt an dem Ort auf dem ebenen Untergrund und kann weiter bearbeitet oder aufbereitet werden.

Bevorzugt kann ein mittlerer Tropfendurchmesser etwas größer als ein Einbuchtungs- bzw. Lochdurchmesser sein. Wird für unterschiedliche Verfahrensabläufe mit unterschiedlichen Tropfenvolumina gearbeitet, können entsprechende Masken mit unterschiedlich konfektionierten Größen bereitgestellt werden. In Fällen, in denen die Tropfen auf besonders benetzungsfreundlichen Flächen in benetzungsfeindlicher Umgebung angeordnet sind (z.B. AnchorChip™-Platten), sind die Einbuchtungs- bzw. Lochdurchmesser entsprechend gegenüber den Ankerflächen leicht unterdimensioniert.

Es kann ein Rahmen für die Maske oder ein Schacht für den ebenen Untergrund, in den die Maske eingeführt wird, vorgesehen werden, der bei der Führung und Ausrichtung der Maske während des Absenkens auf das Tropfenfeld behilflich ist. Der Rahmen kann beispielsweise fest mit der Maske verbunden werden, beispielsweise indem ein überstehender zugeschnittener Rand des saugfähigen Materials gefalzt und dann mit einem Kunststoff getränkt wird, der dann aushärtet. Der Rahmen kann auch an den äußeren Umfang der Maske unter Verwendung eines Spritzkunststoffs angespritzt werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Maske eines saugfähigen Materials mit grundsätzlich rechtwinkligem Zuschnitt, das ein vordefiniertes (insbesondere regelmäßiges) Muster an Einbuchtungen oder Löchern aufweist.

Vorzugsweise ist die Maske aus einem steifen, formbeständigen Gewebe gefertigt. Sie kann beispielsweise aus perforiertem Filterpapier, Filz oder perforierter Kartonage gefertigt sein. Formbeständige Materialien eignen sich insbesondere für automatisierte Verfahren zum Abziehen von Flüssigkeit. Die formbeständigen Masken lassen sich leicht von speziell angepassten Handhabungsvorrichtungen wie zum Beispiel Roboterarmen einem Vorratslager entnehmen, in eine angepasste Halterung einspannen, dem Flüssigkeitsabzugsschritt zuführen und dann an einem Ablageort ablegen ggfs. auch entsorgen.

Bezüglich der Herstellung der Maske ist es möglich, eine Bahn des saugfähigen Materials bereitzustellen, Maskenstücke gemäß der gewünschten Außenkontur entsprechend abzulängen und dann das vordefinierte Muster an Einbuchtungen oder Löchern in diese hineinzupressen oder hineinzuschneiden, letzteres zum Beispiel durch Stanzen. Gerade für die Benutzung in einem mikrobiologischen Labor ist es zweckmäßig, die äußeren Abmessungen der Maske so zu wählen, dass die abgezogene Flüssigkeit mit eventuell darin verbleibenden, suspendierten Mikroorganismen auch bei vollständiger Aufnahme der Flüssigkeit nicht bis zum äußeren Maskenrand oder zur Oberseite der Maske vordringen kann, damit die Maske ohne Kontaminationsgefahr dort gegriffen und bewegt werden kann.

Figurenliste

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf die folgenden Abbildungen verwiesen. Die Elemente in den Abbildungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu dargestellt, sondern sollen in erster Linie die Prinzipien der Erfindung (größtenteils schematisch) veranschaulichen. In den Abbildungen sind einander entsprechende Elemente in den verschiedenen Ansichten durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.

  • zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine Maske eines saugfähigen Materials mit 96 Löchern (angeordnet in 8 Reihen und 12 Spalten).
  • veranschaulichen schematisch eine Ausführungsform des Verfahrens.
  • zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine Maske eines saugfähigen Materials mit Einbuchtungen statt Löchern.
  • und illustrieren schematisch die Verwendung einer Maske mit zugehörigem Rahmen bzw. Schacht zwecks Ausrichtung und Führung.

Detaillierte Beschreibung

Während die Erfindung anhand einer Anzahl von Ausführungsformen dargestellt und erläutert wurde, werden Fachleute auf dem Gebiet anerkennen, dass verschiedene Änderungen in Form und Detail daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der in den beigefügten Patentansprüchen definierten technischen Lehre abzuweichen.

zeigt in Aufsicht eine Maske rechteckigen Zuschnitts (10), die mit einem Feld aus 96 Löchern (12) versehen ist, die in einem Raster von neun Millimetern in einer Anordnung von acht Reihen mal zwölf Spalten angeordnet sind. Es sind jedoch auch kleinere (z.B. 48) oder größere (z.B. 384) Felder denkbar. Das Feld kann allgemein der Anordnung von Probenflecken auf einem üblichen, standardisierten Probenträger für Ionisierung mittels matrix-unterstützter Laserdesorption (MALDI) entsprechen. Die Abmessungen der Maske (10) können 127,76 mm (Länge) × 85,48 mm (Breite) entsprechend einer Mikrotiterplatte bei einer Dicke von etwa zwei bis fünf Millimetern betragen.

zeigt eine Anordnung von Tropfen (14) entlang einer Achterreihe auf ebenem Untergrund, der einer MALDI-Probenträgerplatte (16) entsprechen kann. Über dem ebenen Untergrund ist eine Maske (10) eines saugfähigen Materials in Stellung gebracht, die ein Feld aus Löchern (12) aufweist, welche den jeweiligen Tropfen (14) gegenüberliegend angeordnet sind. Jeder Probenfleck auf der Trägerplatte (16) hat also ein gegenüberliegendes Loch (12). Die Maske (10) wird langsam gegen den Untergrund bewegt, wobei die Tropfen (14) mit dem saugfähigen Material an den Lochrändern ab einem bestimmten Absenkpunkt in Berührung kommen, so dass die Flüssigkeit über Kapillarkräfte seitlich von den Tropfen (14) abgezogen wird, .

Diese Absenkbewegung kann mit einem Ablegen der Maske (10) auf dem ebenen Untergrund enden wie dargestellt; es ist jedoch auch möglich, die Maske (10) leicht über dem Grund berührungslos mit diesem zu halten. Auf diese Weise kann einer seitlichen Ausbreitung von Tropfenflüssigkeit in dem Spalt zwischen Maske (10) und Untergrund, die eine gegenseitige Verunreinigung der vereinzelten Tropfen (14) mit sich bringen könnte, vorgebeugt werden. Um zu gewährleisten, dass jeder Tropfen (14), auch wenn er leicht asymmetrisch aufgebracht sein oder nicht den gesamten Probenfleck bedecken sollte, mit dem saugfähigen Material der Maske (10) in Berührung kommt, kann die Maske (10) leicht seitlich hin- und her bewegt werden wie durch den doppelköpfigen Pfeil (18) angedeutet.

Das seitliche Aufsaugen der Tropfenflüssigkeit von der Tropfenmitte weg erfolgt in sehr kurzer Zeit; üblicherweise einigen Sekunden bis höchstens etwa einer Minute. Danach kann die Maske (10) wieder angehoben und entfernt werden, . Die abgesaugte Flüssigkeit wird sicher in dem Kapillargeflecht der Maske (10) gehalten, so dass keine Gefahr besteht, dass sie beim Abheben wieder heraustropft und den ebenen Untergrund verunreinigt. Vielmehr handelt es sich um eine sehr sichere und verlässliche Art der Flüssigkeitsentfernung. Die teils vollgesaugte Maske (10) wird als Verbrauchsmaterial typischerweise entsorgt, was insbesondere bei Anwendungen in der Mikrobiologie von Vorteil ist. Sie könnte gegebenenfalls aber auch waschbar und dann wiederverwendbar sein.

Von den Tropfen (14) umschlossenes sedimentiertes Material, wie beispielsweise Mikroorganismen, wird durch das sanfte Abziehen der Flüssigkeit mittels Kapillarkräften nicht entfernt, sondern kommt mit den Rändern der Löcher (12) (oder Einbuchtungen) nicht in Berührung und verbleibt mittig auf der Oberfläche des ebenen Untergrunds, auf der die Tropfen (14) abgelegt waren. Das sedimentierte und nun von Flüssigkeit weitgehend befreite Material steht damit weiterer Bearbeitung zur Verfügung wie beispielsweise eine Probenpräparation für die Ionisierung mittels matrix-unterstützter Laserdesorption oder ähnlichen Prozessierschritten.

zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Reihe von acht Einbuchtungen, die beispielsweise in ein starres und formbeständiges Maskengewebe wie Filz hineingepresst wurden. Bei entsprechender Auslegung und Anpassung der Einbuchtungen an die zu erwartende Tropfenform kann Flüssigkeitskontakt nicht nur mit dem Rand (wie bei der Lochvariante) sondern auch mit dem Einbuchtungsgrund oder zumindest Teilen der Einbuchtungsoberfläche hergestellt werden, was den Absaugprozess weiter zu beschleunigen vermag. Da die Tropfen in dieser Ausführungsform nicht durch die Maske hindurch sichtbar sind, ist - insbesondere bei händischem Gebrauch - eine korrekte Ausrichtung der Maske mit dem Tropfenfeld auf dem ebenen Untergrund zu gewährleisten.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Abmessungen von Stegbreite zwischen den Einbuchtungen bzw. Löchern zu Abstand der Einbuchtungen bzw. Löcher untereinander so gewählt, dass sich die von unterschiedlichen vereinzelten Tropfen abgesaugten Flüssigkeiten zur Vermeidung von Kreuzkontamination nicht gegenseitig durchdringen. Weiterhin werden die Dicke der Maske und der Seitenrand vorzugsweise so bemessen, dass die Flüssigkeit nicht bis zur Oberseite und den Rändern gesaugt wird. Wenn man modellhaft von zylindrischen Tropfen mit Volumen πr2×h ausgeht (r=Tropfenradius; h=Tropfenhöhe), der in einen Zylinderring um ein Loch gesaugt wird, welcher der Einfachheit halber dasselbe Volumen 27tr×dr×h hat, dann gilt für das Verhältnis von Ringbreite dr zu Tropfenradius dr/r=0.5. Das bedeutet, dass es keine gegenseitige Durchdringung von Flüssigkeit benachbarter vereinzelter Tropfen gibt, wenn für die Stegbreite s gilt: s > 2×dr = 2×0.5×r = r. Nach diesem einfachen Modell wird die Stegbreite also bevorzugt größer als der halbe Lochdurchmesser (oder auch Einbuchtungsdurchmesser) gewählt. Ähnliche Überlegungen lassen sich für den Maskenrand und die Maskendicke anstellen.

Um die Handhabung der Maske (10) zu vereinfachen, kann sie in einen Rahmen (20) eingelegt oder eingespannt sein. Der Rahmen (20) lässt sich beispielsweise so dimensionieren, dass er einen Probenträger (16), auf dem sich ein Tropfenfeld befindet, bündig umschließt, wie in dargestellt. Er lässt sich als Einwegartikel auslegen, der zusammen mit der vollgesaugten Maske (10) entsorgt wird, oder auch waschbar und wiederverwendbar sein. Mögliche Ausgestaltungen umfassen einen Rahmen (20) mit abgestufter Innenkontur, auf der die Maske (10) reibschlüssig ablegbar ist. Gleitet der Rahmen (20) um die äußere Probenträgerkontur herunter, wie dargestellt, wird ab einem bestimmten Punkt der Flüssigkeitskontakt hergestellt. Der Rahmen (20) hat ferner den Vorteil, für eine verlässliche Ausrichtung und Führung des Lochfelds relativ zum Tropfenfeld zu sorgen. Sind die Innenkontur des Rahmens (20) und die Außenkontur des Probenträgers (16) nicht vollkommen bündig bemessen sondern enthalten etwas Spiel, kann eine leichte Seitwärtsbewegung ausgeführt werden, um die Herstellung des Flüssigkeitskontakts für alle Tropfen zu garantieren.

In einer alternativen Ausführungsform kann der Rahmen fest mit der Maske verbunden werden. Beispielsweise lässt sich ein überstehender zugeschnittener Rand des saugfähigen Materials falzen und dann mit einem Kunststoff tränken, welcher dann aushärtet, um Festigkeit und Formstabilität zu gewährleisten (einstückige Variante). Der Rahmen kann gegebenenfalls auch am äußeren Umfang an die Maske unter Verwendung eines Spritzkunststoffs angespritzt werden.

In einer in skizzierten Variante lässt sich ein Probenträger (16), der als ebener Untergrund das Tropfenfeld trägt, in einen allseitig umschließenden Schacht (22) einlegen. Die Maske (10) kann dann ähnlich dimensioniert sein wie der Probenträger (16) und von der oberen Schachtöffnung an abwärts langsam auf den Probenträger (16) heruntergleiten. Griffmulden an den Schachtwänden (nicht gezeigt) können das Einlegen und Herausheben von Probenträger (16) und Maske (10) erleichtern.

Neben den beispielhaft erläuterten Ausführungen sind noch weitere Ausführungsformen der Erfindung denkbar. In Kenntnis dieser Offenbarung ist es dem Fachmann ohne weiteres möglich, weitere vorteilhafte Aufbereitungsverfahren von Proben für eine infrarot-spektroskopische Messung oder massenspektrometrische Messung unter Verwendung eines desorbierenden Ionisierungsverfahrens zu entwerfen, die vom Schutzbereich der Patentansprüche unter Einschluss etwaiger Äquivalente umfasst sein sollen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 2016/100561 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

  • Gobom et al., Anal. Chem. 73, 2001, 434-438 [0011]