DE29921606U1 - Kartusche für eine Vorrichtung zur Durchführung chemischer oder biologischer Reaktionen - Google Patents

Description

Reinhardt Söllner Ganahl

PATENTANWÄLTE

Patentanwälte Reinhardt Söllner Ganahl ■ P.O. Box 12 26 ■ D-85542 Kirchheim b. München

03/12/1999 Deutsches Gebrauchsmuster
MWG-BIOTECH AG
DE-2040

Kartusche für eine Vorrichtung zum Durchführen chemischer oder

biologischer Reaktionen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kartusche für eine Vorrichtung zur Durchführung chemischer oder biologischer Reaktionen und insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Kartusche für eine Vorrichtung zum Synthetisieren von Oligonukleotiden.

Eine Vorrichtung zum Synthetisieren von Oligonukleotiden ist aus der WO 93/17783 bekannt. Diese Vorrichtung weist vier übereinanderliegende Stäbe auf, die zueinander verschiebbar angeordnet sind. In einem der Stäbe ist eine vorbestimmte Anzahl von Reaktionskammern ausgebildet. Die übrigen Stäbe weisen Durchgänge auf, so daß Chemikalien zur Erzeugung der Oligonuklotide den Reaktionskammern zugeführt werden können. Die Reaktionskammern sind mit einem Trägermaterial gefüllt. Das Trägermaterial kann aus Glasteilchen (CPG = controlled pore glass) oder aus Kunststoffteilchen bestehen. An dem Trägermaterial können Nukleotide angekoppelt sein, an welchen sich weitere Nukleotide zur Ausbildung der Oligonukleotide anlagern können.

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Dipl.-Ing. Udo Söllner ;*·.:··· /\ j#flwibTr1&@patrnen.eom ·*" ;**;;** Fax -;49f89>;048 0083 (G3)

Dipl.-Phys. Bernhard änaii:** .* 1iiwnete*Ävw.pa*rnen.oom ;**J · · ;*"jFax -J49 J89) S0480084 (G4)

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Nach der Durchführung der Oligonukleotidsynthese wird das Trägermaterial aus den Reaktionskammern entfernt und einer weiteren Vorrichtung zugeführt. In dieser weiteren Vorrichtung werden die synthetisierten Oligonukleotide abgespaltet. Zur Abspaltung wird in der Regel Ammoniak verwendet.

Die Verwendung von Trägermaterialien bei der Oligonukleotidsynthese geht bspw. aus der US 5,262,530, der US 5,132,418, der US 5,153,319 oder der US 5,047,524 hervor.

Bei einer Vorrichtung zur Synthese von Oligonukleotiden, bei welcher in mehreren Reaktionskammern gleichzeitig eine Oligonukleotidsynthese ausgeführt wird, muß nach Abschluß der Oligonukleotidsynthese entweder jede Reaktionskammer einzeln entleert oder das Element, in welches die Reaktionskammern eingebracht sind, einer weiteren Vorrichtung zur Abspaltung der Oligonukleotide zugeführt werden.

Das Entleeren der Reaktionskammern muß manuell ausgeführt werden, wodurch die an sich automatisierte Synthese der Oligonukleotide erheblich verzögert wird. Das die Reaktionskammern aufweisende Element steht während der Abspaltung der Oligonukleotide nicht für einen weiteren Synthesevorgang zur Verfügung.

Nach einem Synthesevorgang müssen die Reaktionskammern gereinigt und mit einem neuen Trägermaterial gefüllt werden. Unterhalb und oberhalb des Trägermaterials werden in der Reaktionskammer Fritten eingesetzt. Auch diese Arbeiten müssen manuell ausgeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kartusche für eine Vorrichtung zur Durchführung chemischer oder biologischer Reaktionen und insbesondere für eine Vorrichtung zum Synthetisieren von Oligonukleotiden zu schaffen, die die oben genannten Nachteile beseitigt.

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Die Erfindung weist zur Lösung dieser Aufgabe die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Kartusche für eine Vorrichtung zum Durchführen chemischer oder biologischer Reaktionen, insbesondere zum Synthetisieren von Oligonukleotiden, weist einen Hohlkörper auf, der mit einem zum Ankoppeln von Oligonukleotiden geeigneten Trägermaterial gefüllt ist, und an zwei sich gegenüberliegenden Wandungen des Hohlkörpers mit jeweils einer Öffnung versehen ist.

Die Vorrichtung zum Synthetisieren von Oligonukleotiden ist mit Ausnehmungen versehen, in welche die Kartuschen eingesetzt werden können. Wird mit einer solchen Vorrichtung ein Synthetisiervorgang ausgeführt, so müssen nach Abschluß des Synthetisiervorganges lediglich die Kartuschen herausgenommen und einer weiteren Vorrichtung zum Abspalten der synthetisierten Oligonukleotide zugeführt werden. Das aufwendige Herauslösen des Trägermaterials aus den Reaktionsgefäßen entfällt durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Kartuschen. Das Element der Synthetisiervorrichtung, das die Ausnehmung zur Aufnahme der Kartuschen aufweist, kann in der Vorrichtung verbleiben, da nach einem Synthetisiervorgang lediglich die Kartuschen herausgenommen werden und einer Vorrichtung zum Abspalten der erzeugten Oligonukleotide zugeführt werden.

Mit den erfindungsgemäßen Kartuschen kann die Produktionspause zwischen zwei Synthetisiervorgängen an einer Synthetisiervorrichtung erheblich verkürzt werden, da die bereits benutzten Kartuschen schnell aus der Synthetisiervorrichtung entfernt und durch unbenutzte Kartuschen ersetzt werden können. Insbesondere ist zu berücksichtigen, daß bei herkömmlichen Synthetisiervorrichtungen zusätzlich zum Trägermaterial auch zwei Fritten eingesetzt werden, die den Aufwand beim Austauschen des Trägermaterials erheblich steigern, da diese Fritten von Hand eingesetzt und eingepasst werden müssen.

Nach der in Anspruch 5 angegebenen besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kartusche ist der Hohlkörper zweiteilig aus einem Basisteil und

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einem Deckel ausgebildet. Zwischen dem Basisteil und dem Deckel ist ein elastisches Element derart angeordnet, daß die Höhe der Kartusche im unbelasteten Zustand etwas größer als eine Ausnehmung zur Aufnahme der Kartusche in einer Vorrichtung zur Durchführung chemischer oder biologischer Reaktionen ist. Derartige Vorrichtungen weisen im Bereich ober und/oder unterhalb der Ausnehmung Elemente auf, die Durchgänge zum Zu- bzw. Ableiten von Chemikalien besitzen. Diese Elemente werden gegen die Kartusche gedrückt, so daß diese mit diesen Elementen dicht abschließt. Die elastisch zusammendrückbare Anordnung des Basisteils und des Deckels bewirkt somit eine Dichtfunktion beim Betrieb der Vorrichtung zur Durchführung chemischer oder biologischer Reaktionen.

Diese Kartusche wird vorzugsweise in Kombination mit einer Vorrichtung eingesetzt, bei welcher die an der Kartusche anliegenden Elemente lösbar aneinander gedrückt werden können. Da diese Elemente in der Regel zueinander verschiebbar angeordnet sind, können die Elemente während des Durchleitens von Chemikalien durch die Öffnungen der Kartusche aneinandergepreßt werden, so daß eine optimale Dichtigkeit erzielt wird. Während des Durchleitens von Chemikalien durch die Kartusche werden diese Elemente der Vorrichtung nicht bewegt. In bestimmten Betriebszuständen ist es zweckmäßig, daß diese Elemente gegeneinander verschoben werden. Bei einer derartigen Verschiebung der Elemente ist es vorteilhaft, wenn der Druck zwischen den Elementen gelöst wird. Hierdurch wird ein schnelles und verschleißfreies Verschieben der Elemente erzielt. Beim erneuten Zusammendrücken der Elemente wird wieder ein Druck auf die aus den Ausnehmungen vorstehenden Kartuschen ausgeübt, wodurch erneut die Kartusche gegenüber den daran anliegenden EIementen abgedichtet wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen schematisch:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Bereich einer Vorrichtung zum Synthetisieren von Oligonukleotiden mit erfindungsgemäßen Kartuschen nach einem ersten Ausführungsbeispiel,

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Fig. 2 einen Schnitt durch einen Bereich einer Vorrichtung zum Synthetisieren von Oligonukleotiden mit erfindungsgemäßen Kartuschen nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, und

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Bereich einer Vorrichtung zum Synthetisieren von Oligonukleotiden mit erfindungsgemäßen Kartuschen nach einem dritten Ausführungsbeispiel, und

Fig. 4 eine Ansicht von unten auf den in Fig. 3 gezeigten Deckel.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Bereich einer Vorrichtung zum Synthetisieren von Oligonukleotiden, die drei gegeneinander verschiebbare Elemente besitzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die drei Elemente drei Platten 1, 2, 3 mit einer Dicke D von z.B. 12 mm. Die drei Platten 1, 2, 3 sind übereinanderliegend angeordnet, wobei die oberste und die unterste Platte jeweils einen einzigen Durchgang 4 zum Durchleiten von Chemikalien besitzen. In der mittleren Platte 2 sind Ausnehmungen 5 eingebracht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Ausnehmungen Bohrungen mit einem Durchmesser von beispielsweise 8 mm. In die Ausnehmungen 5 ist jeweils eine erfindungsgemäße Kartusche 6 eingesetzt.

Die Kartusche 6 weist einen Hohlkörper 7 auf, der als hohlzylindrischer Körper mit einer Mantelwandung 8 und einer Bodenwandung 9 ausgebildet ist. In der Bodenwandung 9 ist mittig ein Durchlaß 10 eingebracht. Der Durchlaß 10 der mittleren Kartusche 6 fluchtet bei der in Fig. 1 gezeigten Stellung der Platten 1, 2 mit dem Durchgang 4 der Platte 1. Auf der Bodenwandung 9 liegt eine Fritte 11 auf. Der Innenraum des Hohlkörpers 7 ist mit einem Trägermaterial 12 gefüllt, das nach oben durch eine weitere Fritte 13 abgedeckt ist. Die obere Fritte 13 ist mit ihrer Oberseite etwa bündig zu den Oberkanten der Mantelwandung 8 des Trägerkörpers 7 angeordnet. Die Fritten 11, 13 sind für Flüssigkeiten durchlässige, filzartige Elemente, die in der Regel aus Polyäthylenfasern bestehen. Das Trägermaterial ist eine Schüttung aus kleinen Glas- oder Kunststoffteilchen. Das Trägermaterial 12 ist in der Regel porös. Bestehen die Trägermaterialteilchen aus Glas, so wird CPG (controlled pore glass) verwendet. Besteht das Trägermaterial hingegen aus Kunststoff, ist es

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zweckmäßig, Polystyrolteilchen zu verwenden, da diese mit einer bestimmten Porösität hergestellt werden können.

Die Höhe H, das heißt der Abstand zwischen der Außenfläche der Bodenwandung 9 und der Oberkante der Mantelwandung 8 bzw. der Außenfläche der oberen Fritte 13 ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht größer als die Dicke D der Platte 2. Zum Ausgleich von Toleranzen kann es zweckmäßig sein, daß die Kartusche 6 mit einem Untermaß gegenüber der Platte 2 ausgebildet ist, das heißt, daß deren Höhe H etwas geringer als die Dicke D der Platte 2 ist. Der mit dem Trägermaterial 12 gefüllte Innenraum des Hohlkörpers 7 bildet die Reaktionskammer der Vorrichtung zum Synthetisieren von Oligonukleotiden. Dies bedeutet, daß bei einem Austausch zweier Kartuschen die Reaktionskammer vollständig aus der Vorrichtung entfernt und durch eine neue ersetzt wird. Es ist deshalb nicht notwendig, die Reaktionskammer nach einem Synthetisiervorgang zu reinigen, wie es bei herkömmlichen Synthetisiervorrichtungen der Fall ist, bei welchen die Reaktionskammern fester Bestandteil der Vorrichtungen sind.

Nach Abschluß eines Synthetisiervorganges wird die obere Platte 3 von der mittleren Platte 2 abgehoben und die benutzten Kartuschen 6 herausgenommen und durch unbenutzte Kartuschen 6 ersetzt. Danach wird die obere Platte 3 wieder auf die mittlere Platte 2 aufgesetzt, und die Vorrichtung zum Synthetisieren kann nach einer äußerst kurzen Produktionspause wieder zum Synthetisieren weiterer Oligonukleotide verwendet werden. Die benutzten Kartuschen werden einer Vorrichtung zum Abspalten der Oligonukleotide vom Trägermaterial zugeführt.

Die zwischen zwei Synthetisiervorgängen auszuführenden Handlungen beschränken sich durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Kartuschen lediglich auf das Austauschen der Kartuschen. Es müssen weder Fritten herausgenommen und wieder eingesteckt noch das Trägermaterial einzeln entfernt und durch neues ersetzt werden. Mit den erfindungsgemäßen Kartuschen können deshalb die Produktionspausen zwischen zwei Synthetisiervorgängen erheblich reduziert werden, wodurch die mit einer Synthetisiervorrichtung erzielte Produktivität entsprechend gestei-

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gert werden kann. Zudem ist die Handhabung der Kartuschen wesentlich einfacher als das Einfügen und Herausnehmen der einzelnen Elemente.

Fig. 2 zeigt eine weitere Vorrichtung zum Synthetisieren von Oligonukleotiden mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kartuschen 6.

Die Vorrichtung zum Synthetisieren von Oligonukleotiden weist wiederum drei Platten 1, 2, 3 auf, die genauso wie die Platten 1, 2, 3 des ersten Ausführungsbeispieles ausgebildet sind, das heißt, daß die äußeren Platten jeweils einen Durchgang 4 aufweisen und die mittlere Platte 2 mit Ausnehmungen 5 zum Aufnehmen der Kartuschen 6 versehen ist.

Die Kartusche nach dem zweiten Ausführungsbeispiel weist einen aus einem Basisteil 14 und einem Deckel 15 ausgebildeten Hohlkörper auf. Das Basisteil 14 ist zylinderförmig mit einer Mantelwandung 16 und einer Bodenwandung 17 ausgebildet. In der Bodenwandung 17 ist mittig eine Öffnung 18 eingebracht, die mit dem Durchgang 4 der unteren Platte 1 in der dargestellten Position der Platten 1, 2 fluchtet. Ein oberer Bereich 16a der Mantelwandung 16 ist dünner ausgebildet als der an die Bodenwandung 17 angrenzende Bereich 16b der Mantelwandung 16, wodurch an der Innenfläche der Mantelwandung 16 eine Ringstufe 19 ausgebildet ist. Diese Ringstufe 19 ist etwa auf halber Höhe der Kartusche 6 angeordnet. Der Deckel 15 weist eine scheibenförmige Deckelwandung 20 und eine an der Deckelwandung ausgebildete zylinderförmige Steckwandung 21 auf. Der Außenumfang der zylinderförmigen Steckwandung 21 entspricht etwa dem Innendurchmesser des dünnwandigeren Bereiches 16a der Mantelwandung 16 des Basisteils 14, so daß der Deckel 15 etwa formschlüssig in das Basisteil 14 eingesteckt werden kann.

Zwischen der Ringstufe 19 und der Stirnkanten der Steckwandung 21 ist ein O-Ring 22 angeordnet. Der O-Ring 22 dient als elastisches Element zwischen dem Basisteil 14 und dem Deckel 15, so daß beim Zusammendrücken des Deckels 15 und des Basisteils 14 der Deckel 15 ein Stück elastisch in das Basisteil 14 einschiebbar ist. Zwischen der Steckwandung 21 und dem dünnwandigen Bereich der Mantelwandung 16 ist ein weiterer, dünner O-Ring 23 eingesetzt, der einen Reibschluß zwischen dem

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Deckel 15 und dem Basisteil 14 gewährleistet, so daß bei der Handhabung der Kartusche sichergestellt ist, daß sich der Deckel 15 nicht vom Basisteil 14 löst. Im Innenraum des zweiteiligen Hohlkörpers 14, 15 sind wiederum zwei Fritten 11, 13 und ein Trägermaterial 12 zum Ankoppeln von Nukleotiden vorgesehen.
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In der scheibenförmigen Deckelwandung 20 ist mittig eine Öffnung 24 eingebracht. Die Öffnungen 18, 24 der mittleren Kartusche 6 aus Fig. 2 fluchten bei der in Fig. 2 gezeigten Stellung der Platten 1, 2, 3 mit den Durchgängen 4 der unteren und oberen Platten 1,3.
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Die in Fig. 2 gezeigte Kartusche 6 läßt sich beim Austauschen genauso einfach handhaben wie die in Fig. 1 gezeigte Kartusche, weshalb diesbezüglich auf die oben angegebenen Ausführungen Bezug genommen wird.

Diese Kartusche unterscheidet sich von der des ersten Ausführungsbeispieles dadurch, daß der Deckel 15 und das Basisteil durch Vorsehen des O-Ringes 22 elastisch zusammendrückbar sind. Der O-Ring 22 wirkt somit als Federelement, das beim Zusammendrücken der Kartusche 6 eine elastische, den Deckel 15 und das Basisteil 14 auseinanderdrückende Kraft erzeugt. Die Kartusche 6 ist deshalb so ausgebildet, daß deren Höhe H im unbelasteten Zustand etwas größer als die Dicke D der Platte 2 ist, wodurch die etwa zylinderförmige Kartusche 6 mit ihren Stirnflächen an der Ausnehmung 5 vorsteht.

Auf die Platten 1,2,3 wirkt vorzugsweise eine Einrichtung, die die Platten 1,2,3 lösbar aneinander drückt. Wird ein derartiger Druck auf die Platten 1, 2, 3 ausgeübt, so werden die Platten 1 und 3 gegen die Stirnflächen der Kartusche 6 gedrückt, das heißt, daß der Deckel 15 und das Basisteil 14 gegen die elastische Wirkung des O-Ringes 22 zusammengedrückt werden. Die Stirnflächen, das heißt die Außenflächen der scheibenförmigen Deckelwandung 20 bzw. die Außenfläche der Bodenwandung 17 werden hierdurch gegen die anliegenden Flächen der Platten 1, 3 gedrückt. Dies gewährleistet eine maximale Dichtigkeit an den Grenzflächen zwischen den Platten 1 bzw. 3 und der Kartusche 6, so daß eine Leckage beim Durchleiten von Chemikalien

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durch die Durchgänge 4 in den Platten 1, 3 und die Öffnungen 18, 24 in der Kartusche 6 sicher vermieden wird.

Werden die Platten 1,2,3 gegeneinander bewegt, so kann der Druck zwischen den Platten 1,2,3 vorzugsweise gelöst werden, wodurch die bei der Bewegung auftretenden Reibungskräfte zwischen den Kartuschen 6 und den äußeren Platten 1, 3 herabgesetzt werden und ein schnelles und präzises Bewegen der Platten zugelassen wird.

Mit diesen Kartuschen 6 wird beim Durchleiten von Chemikalien durch die Durchgänge 4 bzw. die Öffnungen 18, 24 eine maximale Dichtigkeit durch den Druck an den Grenzflächen erzielt. Zudem bewirken die erfindungsgemäßen Kartuschen, daß beim Lösen des Druckes zwischen den Platten 1, 2, 3 die Platten durch die Federwirkung der Kartuschen 6 auseinandergedrückt werden, wodurch die Platten 1, 2, 3 nur mit geringem Druck aneinander liegen oder sogar ein schmaler Spalt dazwischen ausgebildet sein kann. Hierdurch tritt beim Verschieben der Platten 1, 2, 3 nur ein minimaler Verschleiß an diesen auf. Lediglich die Kartuschen 6 unterliegen einem Verschleiß, wobei dieser Verschleiß für die Praxis unerheblich ist, da die Kartuschen 6 nach dem Gebrauch ausgetauscht werden und lediglich bei einem einzigen Synthetisiervorgang eingesetzt werden.

Grundsätzlich ist es auch möglich, daß die Kartuschen wiederverwendet werden kann.

In Fig. 3 und 4 ist ein drittes, bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kartusche 6 dargestellt. In Fig. 4 ist die Schnittlinie A-A der Schnittansicht aus Fig. 3 eingezeichnet.

Diese Kartusche 6 weist wiederum einen aus einem Basisteil 14 und einem Deckel 15 ausgebildeten Hohlkörper auf. Das Basisteil 14 ist zylinderförmig mit einer Mantelwandung 16 und einer Bodenwandung 17 ausgebildet. In die Bodenwandung 17 ist mittig eine Öffnung 18 eingebracht. Ein oberer Bereich 16a der Mantelwandung ist dünner ausgebildet als der an die Bodenwandung 17 angrenzende Bereich 16b der

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Mantelwandung 16. Die Innenflächen des oberen und unteren Bereichs 16a, 16b der Mantelwandung 16 fluchten, so daß an der Außenfläche der Mantelwandung eine Ringstufe 25 ausgebildet ist.

Am oberen Rand 16a des dünnwandigen Bereichs der Mantelwandung 16a ist ein radial nach außen vorstehende Rastnase 26 ausgebildet, die sich ringförmig um die Mantelwandung 16 erstreckt. Die Rastnase 26 ist an ihrer oberen Stirnfläche von oben innen nach außen unten abgeschrägt.

Der Deckel 15 weist wiederum eine scheibenförmige Deckelwandung 20 und eine an der Deckelwandung ausgebildete zylinderförmige Steckwandung 21 auf. Der Innenumfang der zylinderförmigen Steckwandung 21 entspricht etwa dem Außendurchmesser des dünnwandigen Bereichs 16a der Mantelwandung 16 des Basisteils. Am unteren Rand der Steckwandung 21 ist eine radial nach innen vorstehende Rastnase 27 ausgebildet, die einen geschlossenen Ring bildet. Die Rastnase 27 ist an ihrer unteren Stirnfläche von außen unten nach oben innen abgeschrägt.

Die Steckwandung 21 ist mit fünf vertikal verlaufenden, bis zur Deckelwandung 20 erstreckenden Schlitzen versehen, so daß die Steckwandung 21 in fünf elastische Steckarme 28 (Fig. 4) unterteilt ist.

Die Deckelwandung 20 weist mittig eine Öffnung 24 auf, wobei zum Aufnehmen einer Fritte 13 im Bereich der Öffnung 24 an der Innenfläche der Deckelwandung 20 eine Ausnehmung 29 ausgebildet ist. In den durch die Deckelwandung 20 und die Steckwandung 21 ausgebildeten Eckbereich ist als Dichtungselement ein O-Ring 30 eingesetzt.

Ein weiterer O-Ring 31 ist an der Ringstufe 25 angeordnet.

Beim Aufstecken des Deckels 15 auf das Basisteil 14 gleiten die abgeschrägten Rastnasen 26, 27 aneinander vorbei, so daß die Steckarme 28 aufgespreizt und auf die Mantelwandung 16 geschoben werden, bis sich die Rastnasen 26, 27 hintergreifen und den Deckel 15 am Basisteil 14 verrasten.

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Der O-Ring 30 des Deckels 15 ist dann zwischen der Deckelwandung 20 und der Stirnfläche der Mantelwandung 16 des Basisteils 14 eingeklemmt, so daß er den Innenraum der Kartusche 6 abdichtet.
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Der O-Ring 31 des Basisteils 14 ist zwischen der Stirnfläche der Steckwandung 21 und der Ringstufe 25 eingeklemmt. Hierdurch wird der O-Ring 31 etwas zusammengedrückt, so daß er an der Außenwandung der gesamten Kartusche ein Stück vorsteht. Durch diesen Vorstand des O-Rings 31 wird ein Reibschluß zwischen der Kartusche und einer Ausnehmung einer Platte einer Vorrichtung zum Synthetisieren geschaffen, wodurch die Kartusche in der entsprechenden Ausnehmung gehalten wird.

Neben den beiden oben beschriebenen Funktionen des Abdichtens und des Erzeugen eines Reibschlusses erfüllen die beiden O-Ringe 30, 31 eine weitere Funktion, nämlich durch ihre Elastizität sind der Deckel 15 und das Basisteil 14 elastisch zusammendrückbar. Es liegt somit die gleiche Federwirkung und damit gleiche Funktionalität wie beim zweiten Ausführungsbeispiel vor, d.h., daß die Kartusche bei einer geringen Belastung an der Ausnehmung der Platte vorsteht und bei Belastung durch die benachbarten Platten ein Druck aufgebaut wird, so daß die Kartusche 6 gegenüber den Oberflächen der benachbarten Platten abgedichtet wird.

Der O-Ring 30 des Deckels 15 kann härter und/oder dicker als der O-Ring 31 des Basisteils 14 und/oder die Steckwandung 21 kann länger als der dünnwandige Bereich der Mantelwandung 16a ausgebildet sein. Hierdurch wird die Federwirkung im wesentlichen alleine durch den O-Ring 30 des Deckels 15 erzeugt. Die durch die Fertigung bedingten Toleranzen in Steckrichtung an der Steckwandung 21 und dem dünnwandigen Bereich der Mantelwandung 16a beeinflussen bei einer solchen Ausführungsform die Federwirkung kaum.

Der O-Ring 31 des Basisteils 14 kann mit einem größeren Außenumfang als die übrigen Teile der Kartusche 6 ausgebildet sein, so daß er auch im unbelasteten Zustand zur Erzeugung eines Reibschlusses an der Mantelfläche der Kartusche 6 vorsteht.

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Der im Bereich der Mantelfläche 31 angeordnete O-Ring 31 kann zur Kennzeichnung einer Startbase dienen, die am Trägermaterial angebracht ist. Der O-Ring 31 ist dann mit einer der Startbase entsprechenden Farbe gefärbt.

Die Erfindung ist oben anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert worden. Im Rahmen der Erfindung können jedoch Abwandlungen vorgenommen werden. So kann z.B. der dünnwandige Bereich 16a der Mantelwandung 16 des Basisteils 14 innerhalb der Steckwandung 21 angeordnet sein. Es ist auch möglich, zwischen dem Basisteil und dem Deckel andere elastische Elemente als einen O-Ring vorzusehen.

Bei einer Massenproduktion der Kartuschen kann es zweckmäßig sein, eine elastische Lasche integral mit dem Basisteil oder dem Deckelteil auszubilden, die diese Elastizität zwischen den beiden Teilen gewährleistet. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, den Hohlkörper einteilig mit einem elastischen, federbalgähnlichen Teil zwischen dem Basisteil und dem Deckel auszubilden. Anstelle eines Federbalges kann die Wandungsstärke des Hohlkörpers bereichweise so herabgesetzt werden, daß hierdurch eine elastische Wirkung erzielt wird.

Das dritte Ausführungsbeispiel kann dahingehend abgewandelt werden, daß die Steckwandung 21 ohne Schlitze einteilig ausgebildet ist, und statt dessen der dünnwandige Bereich der Mantelwandung 16a mittels Schlitzen in mehrere Steckarme unterteilt ist. Bei dieser Ausführungsform kann der O-Ring 30 des Deckels 15 entfallen, da der O-Ring 31 des Basisteils 14 neben der Funktion des Federelementes und des Reibschlusses auch die Dichtfunktion übernimmt. Auch kann die Anzahl der Steckarme variieren. So sind z.B. 4 bis 8 Steckarme zweckmäßig.

Die dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung kann auch dahingehend abgewandelt werden, daß der Reibschluß durch eine oder mehrere integral am Hohlkörper (Basisteil, Deckel) Lippen, Laschen oder sonstige Vorsprünge erzeugt wird.

Anstelle eines Reibschlußmittels kann auch ein Formschlußmittel, wie z.B. eine Ringstufe an der Mantelaußenwandung der Kartusche 6 ausgebildet sein, wobei z.B. der obere Bereich der Kartusche einen etwas größeren Durchmesser als der untere Bereich besitzt. Diese Ringstufe kann mit einer entsprechenden Ringstufe in der Aus-

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nehmung der Platte einen Formschluß erzeugen, der verhindert, daß die Kartusche aus der Ausnehmung nach unten herausfällt.

Das Basisteil 14 und der Deckel 15 bestehen vorzugsweise aus Teflon, das gute Gleiteigenschaften besitzt und verschleißarm und gegenüber den meisten Chemikalien inert ist.

Anstelle der Fritten 11, 13 können andere Filterelemente, wie z.B. dünne Membrane, eingesetzt werden.

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	Bezugszeichenliste	Platte	30	O-Ring
	1	Platte	31	O-Ring
	2	Platte
5	3	Durchgang
	4	Ausnehmung
	5	Kartusche
	6	Hohlkörper
	7	Mantelwandung
10	8	Bodenwandung
	9	Durchlaß
	10	Fritte
	11	Trägermaterial
	12	Fritte
15	13	Basisteil
	14	Deckel
	15	Mantelwandung
	16			dünnwandiger Bereich der Mantelwandung
	16a	dickwandiger Bereich der Mantelwandung
20	16b	Bodenwandung
	17	Öffnung
	18	Ringstufe
	19	Deckelwandung
	20	Steckwandung
25	21	O-Ring
	22	O-Ring
	23	Öffnung
	24	Ringsteg
	25	Rastnase
30	26	Rastnase
	27	Steckarme
	28	Ausnehmung
	29

Claims (15)

1. Kartusche für eine Vorrichtung zur Durchführung chemischer oder biologischer Reaktionen, insbesondere für eine Vorrichtung zum Synthetisieren von Oligonukleotiden, mit einem Hohlkörper (7), der mit einem zum Ankoppeln von Nukleotiden geeigneten Trägermaterial (12) gefüllt ist, wobei an zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Hohlkörpers (7) jeweils eine Öffnung vorgesehen ist.

2. Kartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß angrenzend an die Öffnungen jeweils eine Fritte (11, 13) angeordnet ist.

3. Kartusche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an das Trägermaterial (12) Nukleotide gekoppelt sind, an welche weitere Nukleotide zur Ausbildung eines Oligonukleotids angekoppelt werden können.

4. Kartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (7) aus einem dünnwandigen, zylindrischen Körper ausgebildet ist, wobei der Hohlkörper (7) eine Bodenwandung (9) aufweist, in die eine der beiden Öffnungen eingebracht ist, und die andere Öffnung durch eine Mantelwandung (8) des zylindrischen Hohlkörpers (7) begrenzt ist.

5. Kartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (7) mit einem elastischen Element (22; 30) derart versehen ist, daß die Höhe (H) der Kartusche im unbelasteten Zustand etwas größer ist als eine Ausnehmung zur Aufnahme der Kartusche (6) in einer Vorrichtung zur Durchführung chemischer oder biologischer Reaktionen, so daß bei Beaufschlagung der Ausnehmung mit einem oder mehreren weiteren Elementen (1, 3), die Durchgänge (4) zum Zu- bzw. Ableiten von Chemikalien aufweisen, die Kartusche (6) gegen die weiteren Elemente (1, 3) gepreßt wird und dicht mit diesen abschließt.

6. Kartusche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element ein O-Ring (22; 30) ist.

7. Kartusche nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (14) zylinderförmig mit einer Mantel- und einer Bodenwandung (16, 17) ausgebildet ist.

8. Kartusche nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (15) eine scheibenförmige Deckelwandung (20) und eine an der Deckelwandung (20) ausgebildete zylinderförmige Steckwandung (21) aufweist, wobei die Steckwandung (21) und die Mantelwandung (16) des Basisteils (14) etwa formschlüssig ineinandergreifen.

9. Kartusche nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Steckwandung (21) des Deckels (15) und der Mantelwandung des Basisteils ein Element zur Ausbildung eines Reibschlusses, wie z. B. ein O-Ring (23), eingesetzt ist.

10. Kartusche nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckwandung (21) und/oder ein Bereich der Mantelwandung (16) in elastische Steckarme (28) unterteilt ist.

11. Kartusche nach einen der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckarme (21) und/oder die Mantelwandung (16) mit Rastelementen zum Verrasten des Deckels (15) auf dem Basisteil (14) ausgebildet sind.

12. Kartusche nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein O-Ring (31) zwischen dem Deckel (15) und dem Basisteil (14) angrenzend an der Außenfläche der Kartusche (6) derart angeordnet ist, daß bei Belastung des O-Rings (31) dieser an der Außenfläche vorsteht, so daß ein Reibschluß in einer Ausnehmung zum Aufnehmen der Kartusche erzeugt werden kann.

13. Kartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartusche an ihrer Umfangsfläche mit einem Reibschlußmittel und/oder Formschlußmittel versehen ist, das einen Reibschluß und/oder Formschluß mit einer Ausnehmung zum Aufnehmen der Kartusche erzeugen kann.

14. Vorrichtung zum Synthetisieren von Oligonukleotiden, mit einem Element (2), das mehrere Ausnehmungen (5) zur Aufnahme von nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildeten Kartuschen (6) aufweist, wobei die Kartuschen (6) Reaktionskammern der Vorrichtung begrenzen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß angrenzend an dem die Ausnehmungen (5) aufweisenden Element (2) weitere Elemente (1, 3) vorgesehen sind, die Durchgänge (4) zum Zu- bzw. Ableiten von Chemikalien aufweisen, wobei zumindest eines der drei Elemente (1, 2, 3) verschiebbar gegenüber den anderen beiden Elementen (1, 2, 3) angeordnet ist, und eine Einrichtung vorgesehen ist, mit welcher die drei Elemente (1, 2, 3) lösbar aneinandergedrückt werden können.