-
Die Erfindung bezieht sich auf einen zur Rotation um seine Längsachse
geeigneten Reaktionsbecher für die chemische Umsetzung und Absaugung eines Dünnschichtfilms,
mit einer Entnahmenut im oberen Teil der Becherinnenfläche.
-
Durch die Veröffentlichung von P. Edman und G. B e g g in der Zeitschrift
»European Journal of Biochemistry«, März 1967, S. 80 bis 90, ist ein als »Sequenator«
bezeichnetes Analysegerät zur Durchführung von Reaktionen an Dünnschichtfilmen in
einem rotierenden Reaktionsbecher bekanntgeworden. Das Gerät dient dem Zweck, Aminosäure-Sequenzen
in Proteinen und Peptiden zur Strukturaufklärung einem geeigneten Abbauprozeß zu
unterwerfen. Dieser Abbauprozeß verläuft in einer inerten Stickstoffatmosphäre -an
dem in dem rotierenden Reaktionsbecher sich ausbildenden Dünnschichtfilm der zu
untersuchenden Substanz. Unter der Wirkung der Zentrifugalkräff;e slteigt die in
den Becher eingebrachte Flüssigkeit an der Innenwand des rotierenden Bechers hoch,
wird dabei zu einem dünnen Film verteilt und durch Zugabe verschiedener, den Film
überdeckender Agenzien der gewünschten Reaktion unterworfen. Die Filmflüssigkeit
steigt weiter hoch und sammelt sich in einer am oberen Becherrand vorgesehenen Entnahmenut,
welche in die Innenfläche des Reaktionsbechers eingesenkt ist und eine Tiefe von
etwa 1 mm aufweist. Aus der Entnahmenut wird die Flüssigkeit mittels eines in dieselbe
eintauchenden Schlauches abgesaugt.
-
Bei einer derartigen Anordnung hat es sich als nachteilig herausgestellt,
daß der in die Entnahmenut eintauchende Absaugeschlauch Turbulenzen in der die Nut
ausfüllenden Flüssigkeit hervorruft, wobei sich diese Turbulenzen rückwirkend auf
den Dünnschichtfilm an der Innenfläche des Reaktionsbechers übertragen und den Reaktionsablauf
stören. Die erwähnten Turbulenzen rufen außerdem Veränderungen der Höhe und Gleichmäßigkeit
des Dünnschichtfilms hervor, wodurch eine quantitative Umsetzung negativ beeinflußt
werden kann.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die
genannten Schwierigkeiten auf einfache Weise und mit geringem Aufwand zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine stufenförmige Verengung zwischen
der Entnahmenut und dem unteren Teil der Becherinnenfläche.
-
Durch diese stufenförmige Verengung, welche vorzugsweise unmittelbar
in die Entnahmenut übergeht, wird der Dünnschichtfilm auf dem gesamten unteren Teil
der Becherinnenfläche sowohl in bezug auf seine Höhe als auch auf seine Dicke exakt
und reproduzierbar festgelegt, wodurch eine quantitative Reaktion der zugegebenen
Agenzien mit den Stoffen des Dünnschichtfilms gewährleistet wird. Durch das Anbringen
dieser stufenförmigen Verengung ergeben sich aber überraschenderweise noch weitere
Vorteile, welche für die Durchführung der Reaktion ins Gewicht fallen. So wird infolge
der erzielten, konstanten Fläche des Dünnschichtfilms eine weitgehende Unabhängigkeit
der Reaktion von der Viskosität, Oberflächenspannung und Volumendosierung der zugegebenen
Agenzien erreicht. Außerdem wird die Reaktion auch von der Rotationsgeschwindigkeit
des Reaktionsbechers unabhängig, was einen außerordentlichen
Vorteil darstellt, da
eine vollkommen konstante Rotationsgeschwindigkeit Rotationsgeschwindigkeft normalerweise
nur mit einem sehr großen Aufwand erzielbar ist. Im einzelnen läßt sich eine Drehzahlunabhängigkeit
ab 1400 U/min. aufwärts feststellen.
-
Diese Eigenschaften des erfindungsgemäßen Reaktionsbechers haben
auch eine weitgehende Unabhängigkeit von Temperaturänderungen zur Folge. Schließlich
kann man sich auch komplizierte Dosierungseinrichtungen für die Zugabe der Agenzien
sowie die bei bekannten Geräten vorgesehenen, komplizierten Be- und Entlüftungsvorrichtungen
für - die Vorratsgefäße-der Agenzien ersparen.
-
Der wichtigste Vorteil ergibt sich aber im Zusammenhang mit der Lösung
der gestellten Erfindungsaufgabe, da eine quantitative Reaktion des Dünnschichtfilms
mit den zugegebenen Agenzien völlig störungsfrei ohne Rückwirkung durch das Absaugen
des Dünnschichtfilms aus der Entnahmenut durchgeführt werden kann. Die obligatorische
Höhenbegrenzung des Dünnschichtfilms an der stufenförmigen Verengung verhindert
jedes unkontrollierbare Verschleppen der Dünnschichtfilme. Dadurch ist auch die
Benetzung des Dünnschichtfilms durch die zugegebenen Agenzien genau reproduzierbar,
was eine Grundbedingung für die Durchführung einer quantitativen Reaktion darstellt"
Vorzugsweise ist die Tiefe der Entnahmenut größer als die Dicke des Dünnschichtfilms.
Dadurch erfolgt an der Oberkante der stufenförmigen Verengung ein vollständiges
Abreißen des Flüssigkeitsfilms und eine Rückwirkung der Absaugung aus der Entnahmenut
auf den Dünnschichtfilm im unteren Teil der Becherinnenfläche ist ausgeschlossen.-An
Hand der Figur, in der ein axialer Schnitt eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Reaktionsbechers dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert.
-
Der untere Teil der zylindrischen Becherinnenwand, auf der sich der
nicht dargestellte Dünnschichtfilm ausbildet, ist in der Figur mit 1 bezeichnet.
Im oberen Teil der Becherinnenfläche ist eine Entnahmenut 2 vorgesehen, in die ein
nicht dargestellter Entnahmeschlauch hineintaucht.
-
Zwischen der Entnahmenut 2 und dem unteren Teil 1 der Becherinnenfläche
ist eine stufenförmige Verengung 3 vorgesehen, die bei der dargestellten Ausführungsform
am oberen Rand unmittelbar in die Entnahmenut 2 übergeht. Bei dieser Ausführungsform
besitzt die stufenförmige Verengung 3 die Form eines zylindrischen Rings. Wichtig
ist dabei der stufenförmige Übergang vom unteren Teil 1 der Becherinnenfläche zum
verengten Teil 3.