DE60036796T2

DE60036796T2 - Probensammel- und Verarbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60036796T2
Application number: DE60036796T
Authority: DE
Inventors: Kimberly R. Suwanee Gamble; Werner Chapel Hill Martin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-07-20
Filing date: 2000-08-14
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2020-08-15
Also published as: ATE376173T1; EP1174701B1; DE60036796D1; DK1174701T3; EP1174701A1; CA2316648C; PT1174701E; CA2316648A1; ES2294988T3

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtungen und insbesondere Probenbearbeitungs- und -sammelvorrichtungen, die bei einer automatisierten Probennahme- und Testausrüstung verwendet werden.
Das Wachstum in der medizinischen und pharmazeutischen Forschung sowie diagnostischen Analyse und Prüfung hat einen Bedarf für eine Ausrüstung und Prozeduren für eine kostengünstige Probensammlung und -bearbeitung mit hoher Geschwindigkeit erzeugt. Eine automatisierte Ausrüstung steht zum Füllen und zum Wiedergewinnen von Proben aus Probenvertiefungen, -fläschchen, -flaschen und anderen Behältern zur Verfügung.
Mikroplatten mit einer Vielzahl von Probenvertiefungen sehen eine zweckmäßige Einrichtung zum Aufbewahren von Proben vor. Eine automatisierte Ausrüstung positioniert Mikroplatten zum Probenfüllen, -wiedergewinnen und zur Probenanalyse. Trotz Verbesserungen in der Probenhandhabungsausrüstung erfordern viele Anwendungen manuelle Arbeit, wenn Entwicklungen wie z. B. Vorbereitung von Probenbehältern oder -fläschchen, Verlagerung von Probenbehältern und Leiten von Probenfluiden durch Prozesselemente wie z. B. Absorptionsmittel, Adsorptionsmittel, Filter, Festphasen-Extraktionsmedien oder Additivverbindungsmaterialien durchgeführt werden. Manuelle Bearbeitungsschritte sind gewöhnlich erforderlich, wenn die Probenzahlen unzureichend sind, um die Konstruktion und den Aufbau einer maßgeschneiderten automatisierten Ausrüstung zu rechtfertigen.
Häufig werden die Vertiefungen von Mikroplatten als Probenbehälter verwendet. In anderen Anwendungen werden Fläschchen oder Probenflaschen in die Vertiefungen von Mikroplatten eingesetzt, um die Proben oder Testfluide zu enthalten.
Bestimmte Arten des Testens wie z. B. Chromatographie, kombinatorische Chemie oder Selektion mit hohem Durchsatz verwenden die Bearbeitung einer Probe durch ein Bearbeitungselement wie z. B. ein Festphasen-Extraktionsmedium, einen Filter oder eine Adsorptionsscheibe. Die interessierenden Verbindungen werden durch Leiten von Lösungsmitteln durch das Bearbeitungselement wiedergewonnen. Dieser Prozess erfordert mehrere Schritte, die schwierig zu automatisieren sind, insbesondere wenn die Probenzahlen nicht ausreichend groß sind, um eine spezialisierte Ausrüstung, spezialisierte Behälter und Prozesse zu rechtfertigen.
Das US-Patent 5 882 601 offenbart eine Zugangsöffnung für ein Reaktions- oder anderes Fluidgefäß, die das Gefäß unter einer Inertgasatmosphäre hält. Die Öffnung verwendet ein Abdichtungsverfahren einer durchgebogenen Scheidewand.
DE 196 24 687 A1 offenbart ein Verfahren zum Durchführen von chemischen, insbesondere biochemischen Reaktionen. Fluid für eine solche Reaktion wird aus dem Gefäß in eine Pipette gesaugt. Die Spitze der Pipette wird dann geschlossen und die Reaktion kann in der Spitze der Pipette stattfinden.
Das US-Patent 5 888 831 offenbart eine Vorrichtung zum Trennen von Flüssigkeitsproben unter Verwendung von zwei Behältern. Ein Probenbehälter weist eine Einlass- und eine Auslassöffnung auf, zwischen denen eine Trennschicht angeordnet ist, und die Auslassöffnung ist mit einer Auslasstülle verbunden und von dieser eingeschlossen. Ein Sammelbehälter ist vorgesehen, in den die Auslasstülle passt. Der Sammelbehälter empfängt die getrennte Flüssigkeitsausströmung von der Auslasstülle. Der Probenbehälter weist einen geringeren Durchmesser als die Bohrung des Sammelbehälters auf und besitzt eine äußere Längsrippe, die ihn innerhalb der Bohrung exzentrisch hält. Der Zugang kann durch eine Spritze oder Pipette die Seite des Probenbehälters hinab zu einer abgetrennten Flüssigkeit erhalten werden, die am Boden des Sammelbehälters vorhanden ist.
Aufgaben und Zusammenfassung der Erfindung
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die für die Automatisierung unter Verwendung einer Standard-Labortestausrüstung, von Standardbehältern und -prozeduren gut geeignet ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die ein durchdringendes Proben-Extraktions-/Ablagerungselement wie z. B. eine Injektionsnadel verwendet, um die Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung ohne spezielle Verbindungs- oder Befestigungsvorrichtungen in oder aus Probenbehältern einzusetzen, zu entfernen oder umzupositionieren.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die integrale Prozesselemente wie z. B. Filter, Adsorptions- oder Absorptionsscheiben, Festphasen-Extraktionsmedien und Additivverbindungsmaterialien beinhaltet.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die eine Probensammlung und -extraktion einer Probe ohne Entnahme der Vorrichtung aus dem Probenbehälter ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die niedrige Kosten aufweist.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die mit vielen verschiedenen Probenbehältern oder Probenblöcken kompatibel ist.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteh darin, einen Volumeneinstelleinsatz für Probengefäße oder -vertiefungen bereitzustellen, der das Volumen des Probengefäßes oder der Probenvertiefung verringert, eine Verbindung des Probenfluids in den und aus dem Einsatz ermöglicht und eine Positionierung des Einsatzes mit einem Durchdringungsprobenelement ermöglicht.
Die Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung umfasst einen Körper, der in einen Probenbehälter einsetzbar ist. Die Vorrichtung besitzt eine Scheidewand am oberen Ende des Körpers, ein längliches Probenkammerinneres zum Körper und wahlweise eine Probensammel- und -ablagerungsöffnung am unteren Ende des Körpers. Die Scheidewand kann durch ein durchdringendes Fluidproben-Ablagerungs-/Extraktionselement wie z. B. eine Injektionsnadel durchdrungen werden. Die Vorrichtung kann für einen lockeren oder engen Sitz in einer Probenflasche, einem Probenfläschchen, einer Probenblockvertiefung oder einer anderen Form von Probenbehälter bemessen sein. Die Scheidewand dichtet die Injektionsnadel an der länglichen Probenkammer der Probenvorrichtung ab.
Die längliche Probenkammer sieht eine axiale Ausrichtung der Vorrichtung auf die Nadel vor, wenn die Nadel in die Probenkammer eingesetzt ist. Die Kombination eines Reibungseingriffs der Injektionsnadel mit der Scheidewand und/oder der länglichen Kammer und der Ausrichtung der Nadel und der Probenkammer ermöglicht eine genaue Positionierung der Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung relativ zu einer anderen Ausrüstung oder Vorrichtungen durch die Injektionsnadel. Keine spezielle Klemm- oder zusätzliche Positionierungsausrüstung ist zum Entnehmen, Bewegen und Einsetzen der Probenvorrichtung in einen und aus einem Probenbehälter erforderlich. Alternativ kann ein ganzer Probenbehälter durch die Injektionsnadel bewegt werden, wenn die Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung für einen engen Sitz mit dem Probenbehälter bemessen ist.
Die Probenkammer ist zur Probensammel- und -ablagerungsöffnung am unteren Ende der Vorrichtung offen und steht mit dieser in Verbindung. Wahlweise umfasst die Vorrichtung ein oder mehrere Probenbearbeitungselemente, wie z. B. Adsorptions- oder Absorptionsscheiben, Filter, Festphasen-Extraktionselemente oder Verbindungsadditivelemente, die sich in einer Prozesskammer befinden, die zwischen der Probenkammer und der Probensammel- und -ablagerungsöffnung angeordnet ist. Die Vorrichtung ermöglicht, dass Proben- oder Bearbeitungsfluid von der Injektionsnadel zur unteren Öffnung oder alternativ zwischen der Öffnung und der Injektionsnadel strömt.
Weitere Ausführungsbeispiele der Probenvorrichtung beinhalten eine Nadelführung zwischen der oberen Scheidewand und der Probenkammer. Die Nadelführung positioniert die Nadel, wenn sie die Scheidewand verlässt, um die Nadel in die Probenkammer zu führen. In noch weiteren Ausführungsbeispielen wird eine zweite Scheidewand oder durchdringbare Dichtung am unteren Ende der länglichen Probenkammer angeordnet. Die durchdringbare Dichtung ermöglicht, dass die Injektionsnadel die Probenvorrichtung vollständig durchdringt und eine Probe in einem Behälter auf einer Höhe unter der Vorrichtung ablagert oder extrahiert, ohne die Probenvorrichtung aus dem Behälter zu entnehmen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst einen abgedichteten Volumeneinstelleinsatz für eine Probenvertiefung oder ein Probengefäß. Der Einsatz weist einen Körper mit einer Durchgangskammer und eine Scheidewanddichtung an der Oberseite des Einsatzes auf. Eine Dichtungsfläche an der Außenseite des Körpers dichtet gegen die innere Oberfläche des Probengefäßes ab, um eine Probenkammer mit verringertem Volumen mit der Durchgangskammer des Körpers und einer unteren Kammer, die zwischen der Unterseite des abgedichteten Einsatzes und der Unterseite des Probengefäßes gebildet ist, zu definieren. Probenfluid, das in den Einsatz von einem eindringenden Probenelement injiziert wird, kann in die und aus der Durchgangskammer und der unteren Kammer gerichtet werden.
In Bodenextraktions-Probengefäßen steht das Probenfluid auch mit der Bodenextraktionsprobenöffnung in Verbindung. Der Einsatz mit der Scheidewand und Durchgangskammer, die im Gefäß abgedichtet ist, ermöglicht, dass das eindringende Probenelement wie z. B. eine Injektionsnadel den hydraulischen Druck liefert, um die Probe durch den Einsatz, durch ein Bearbeitungselement (wie z. B. eine Absorptionsscheibe) zu transportieren und durch die Bodenextraktionsöffnung des Gefäßes auszutreten.
Ein solcher Einsatz stellt eine Volumeneinstellung einer Probenvertiefung in verschiedenen Weisen bereit. Der Einsatz kann als Volumenverringerungseinsatz verwendet werden, bei dem das verringerte Volumen der Durchgangskammer und/oder der unteren Kammer ein effektives Mikroprobennahmegefäß vorsieht. Der Einsatz kann auch verwendet werden, um insofern eine verbesserte Volumenfähigkeit bereitzustellen, als eine Nadel einer Spritze, die in die Scheidewand und die Durchgangskammer eingesetzt wird, ein auswählbar großes Probenvolumen vorsieht, das durch ein Bearbeitungselement unter dem Einsatz geleitet werden kann. Folglich stellt der Einsatz der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zum Erhöhen der Flexibilität von existierenden Probenvertiefungen für viele Probennahmezwecke bereit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Diese und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Hinblick auf die folgende Beschreibung, die beigefügten Ansprüche und die zugehörigen Zeichnungen besser verständlich, in denen gilt:
1 ist eine Querschnittszeichnung eines Ausführungsbeispiels 100 der Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung mit einer Presskappe mit einteiliger Scheidwand und einer durchdringbaren Bodendichtung, wobei die Scheidwand und die Bodendichtung durch eine Injektionsnadel durchdringbar sind, die in Durchsichtlinien gezeigt ist;
2A ist eine Seitenaufriss- und teilweise Querschnittszeichnung eines Ausführungsbeispiels 200 der Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung, die durch eine Injektionsnadel gehalten wird, wobei die Vorrichtung in eine Probenvertiefung eingesetzt wird;
2B ist eine Seitenaufriss- und teilweise Querschnittszeichnung eines Ausführungsbeispiels 200 der Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung, die in eine Probenvertiefung eingesetzt ist, und wobei in der Vorrichtung durch die Injektionsnadel ein Vakuum gesaugt wird, das ein Probenfluid durch ein Bearbeitungselement in die Vorrichtung saugt;
2C ist eine Seitenaufriss- und teilweise Querschnittszeichnung eines Ausführungsbeispiels 200 der Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung, die in eine zweite Probenvertiefung durch die Injektionsnadel eingesetzt ist, wobei die Nadel ein Lösungsmittel in die Probenkammer und durch das Bearbeitungselement in die zweite Probenvertiefung injiziert;
2D ist eine Seitenaufriss- und teilweise Querschnittszeichnung eines Ausführungsbeispiels 200 der Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung, die in die zweite Probenvertiefung eingesetzt ist, und der Nadel, die weiter in die Probenvertiefung eingesetzt ist, so dass die Nadel eine untere durchdringbare Dichtung vollständig durchdringt, so dass die Nadel eine Probe in der zweiten Probenvertiefung unter der Vorrichtung ohne Entfernen der Probenvorrichtung extrahieren kann;
3 ist eine perspektivische Zeichnung eines Ausführungsbeispiels der Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung, die in eine der Vertiefung eines Probenblocks mit 96 Vertiefungen durch eine Injektionsnadel einsetzbar ist;
4 ist ein Querschnitt eines Ausführungsbeispiels 400 der Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung, die durch eine Injektionsnadel beweglich ist;
5 ist ein Querschnitt eines Volumeneinstelleinsatzes für ein Probengefäß mit einem Einsatzkörper mit einer Durchgangskammer, einer Presskappe mit einer Scheidwanddichtung und einer Dichtungsfläche am unteren Teil der Einsatzkörper-Außenfläche, um den Einsatz gegen den Innendurchmesser des Probengefäßes abzudichten; und
6 ist eine perspektivische Zeichnung eines Volumeneinstelleinsatzes für einen Bodenextraktionsprobenblock mit mehreren Bodenextraktionsprobenvertiefungen, wobei der Einsatz in die Vertiefungen des Blocks einsetzbar ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Das Folgende ist eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele einer Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung, die für eine automatisierte Probennahmemaschinerie mit hoher Geschwindigkeit geeignet ist.
1 ist eine Aufrisszeichnung eines Ausführungsbeispiels 100 der Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung. Ein Körper 101 definiert eine innere Probenkammer 103 mit einem ersten oder oberen Ende 105 und einem zweiten oder unteren Ende 107. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht der Körper 101 aus einem chemisch inerten Kunststoffmaterial wie z. B. PTFE oder Polypropylen. Der Körper 101 kann spritzgegossen, druckgegossen, maschinell bearbeitet oder durch andere Formverfahren hergestellt werden. In noch anderen Ausführungsbeispielen kann der Körper 101 aus Glas, Metall, Keramik oder Verbundstoffen bestehen. Die Scheidewand 109 in der Endkappe 111 schließt das Ende 105 der Kammer 103 ein. Die Scheidewand 109 umfasst ein Dichtungsmaterial 113, wie z. B. Kieselgel, das zwischen die obere Dichtungsschicht 115 und die untere Dichtungsschicht 117 sandwichartig eingefügt ist. Die Dichtungsschichten 115 und 117 bestehen aus einem chemisch inerten Material wie z. B. PTFE.
Die Scheidewand 109 hält die Abdichtung der Kammer 103 während der und im Anschluss an die Durchdringung eines Ablagerungs-/Extraktionselements wie z. B. einer Injektionsnadel 119 aufrecht. Die Öffnung 121 in der Endkappe 111 erleichtert die Eindringung der Nadel 119 in die Kammer 103. Die Presskante 123 der Endkappe 111 befestigt die Endkappe 111 am Flansch 125 des Körpers 101. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Endkappe 111 eine Metallpresskappe wie z. B. Aluminium. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Endkappe 111 aus Kunststoff, Glas oder Verbundstoffen bestehen.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das untere Ende 107 der Probenkammer 103 einen unteren Körperteil 127 mit verringertem Durchmesser. Die durchdringbare Dichtung 126, die sich am unteren Ende 107 befindet, dichtet das untere Ende der Probenkammer 103 ab. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Dichtung 126 ein Nicht-Durchgangs-Teil der Probenkammer 103, der während des Spritzgießens ausgebildet wird und aus demselben Material wie der Körper 101 hergestellt wird. In anderen Ausführungsbeispielen ist die Dichtung 126 eine separate Dichtung, die aus einem durchdringbaren oder verformbaren Material wie z. B. Kunststoff besteht. In noch anderen Ausführungsbeispielen kann die Dichtung 126 eine Scheidewand ähnlich der Scheidesand 109 sein.
Der untere Teil 127 und die Endröhre 131 definieren eine ringförmige Bearbeitungskammer 133. Die Endröhre 131 ist am Körper 101 durch einen Presssitz, Schrumpfsitz oder Klebstoffe befestigt. In anderen Ausführungsbeispielen ist die Endröhre 131 einteilig mit dem Körper 101 geformt. Das bevorzugte Material für die Endröhre 131 ist PTFE. Das obere Bearbeitungselement 135 und das untere Bearbeitungselement 137 werden im ringförmigen Raum 133 durch einen Presssitz festgehalten. Ein Haltering 139 verbessert den Halt der Bearbeitungselemente 135 und 137 im ringförmigen Raum 133. Die Bearbeitungselemente 135 und 136 können Trennmedien wie z. B. Absorptions- oder Adsorptionsscheiben, Filter oder Festphasen-Extraktionsmedien sein. In anderen Ausführungsbeispielen können die Bearbeitungselemente 135 und 137 Additivmedien wie z. B. lösbare Additive sein.
Eine Öffnung 141 im unteren Teil 127 des Körpers 101 ermöglicht die Verbindung des Probenfluids in der Kammer 103 mit dem ringförmigen Bearbeitungsraum 133. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Öffnung 141 ein gebohrtes Loch. Die Öffnung 141 wird vor der Befestigung der Endröhre 131 gebohrt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Bearbeitungselemente 135 und 137 zwischen der Öffnung 141 und der Endöffnung 143 angeordnet. Ein Rand 145 beabstandet die Elemente 135 und 137 von der Öffnung 141 und verhindert eine Blockierung der Öffnung 141. Der Rand 145 definiert auch einen oberen Teil des ringförmigen Bearbeitungsraums 133, der einen Verteilungsbereich für Fluid, das durch die Bearbeitungselemente 135 und 137 hindurchströmt, bereitstellt.
Die Merkmale der Vorrichtung ermöglichen mehrere nützliche Funktionen in Abhängigkeit von den Anforderungen. Die Vorrichtung bearbeitet beispielsweise Probenfluide, die durch die Injektionsnadel 119 extrahiert werden. Die Nadel 119 wird durch die Scheidewand 109 und in die Probenkammer 103 eingeführt. Ein konischer Abschnitt 104 der Kammer 103 wirkt als Nadelführung, um sicherzustellen, dass die Injektionsnadel in den Teil der Kammer 103 mit eingeschränkten Durchmesser geführt wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Einschränkung des Durchmessers der Kammer 103 erwünscht, um die Menge an innerhalb der Vorrichtung zurückgehaltener Probe zu verringern. Der Teil der länglichen Probenkammer 103 mit eingeschränktem Durchmesser stellt auch eine axiale Ausrichtung der Vorrichtung auf die Nadel 119 bereit.
Eine Vakuumquelle (nicht dargestellt), die mit der Injektionsnadel 119 verbunden ist, saugt ein Vakuum in der Kammer 103. Probenfluid, das den unteren Teil des Körpers 103 umgibt, wird in die Kammer 103 und die Injektionsnadel 119 durch die untere Öffnung 143 gesaugt, wobei es durch die Bearbeitungselemente 137 und 135 und die Öffnung 141 strömt. Die Bearbeitungselemente 135 und 137 sind ausgewählt, um gewünschte Komponenten oder Verunreinigungen des Probenfluids zu entfernen oder durchzulassen.
Die Probenkomponenten, die durch die Bearbeitungselemente 135 und 137 entfernt werden, werden durch Injizieren eines Lösungsmittels in die Kammer 103 durch die Injektionsnadel 119 zurückgewonnen. Der Überdruck, der sich aus der Injektion des Lösungsmittels in die Kammer ergibt, treibt das Lösungsmittel durch die Öffnung 141, durch die Bearbeitungselemente 135 und 137 und aus der unteren Öffnung 143. Das Lösungsmittel, das Komponenten enthält, die aus den Elementen 135 und 137 durch das Lösungsmittel gewaschen oder gelöst werden, können durch die Injektionsnadel 119 einfach durch weiteres Einsetzen der Injektionsnadel durch die durchdringbare Dichtung 126 und Verbinden einer Vakuumquelle mit der Nadel 119 extrahiert werden. Die Proben- und Lösungsmittelprozesse können auch umgekehrt werden. Die Injektionsnadel 119 kann beispielsweise eine Probe in die Kammer 103 durch die Öffnung 141, die Elemente 135 und 137 und aus der unteren Öffnung 143 injizieren. Die Bearbeitungselemente 135 und 137 halten gewünschte Komponenten der Probe zurück. Die Anordnung der Vorrichtung in einem Lösungsmittel und die Verbindung einer Vakuumquelle mit der Nadel 119 ermöglicht die Sammlung des die gewünschten Komponenten enthaltenden Lösungsmittels nach dem Strömen durch die Elemente 135 und 137. In noch weiteren Ausführungsbeispielen können die Bearbeitungselemente 135 und 137 verwendet werden, um Additive, die in den Elementen enthalten sind, mit einer Probe oder einem Lösungsmittel, die/das durch die Vorrichtung bearbeitet wird, zu mischen.
2A–2D zeigen ein Ausführungsbeispiel 200 der Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung und ihre Verwendung in einer Probenvertiefung. Die Probenbearbeitungsvorrichtung 200 umfasst einen röhrenförmigen Körper 201, der die äußere Probenkammer 203 definiert. Eine Nadelführung 205 führt die Nadel 227 in die innere Probenröhre 207, die die innere Probenkammer 209 definiert. Eine obere durchdringbare Dichtung oder Scheidesand 211 dichtet den oberen Teil der inneren Probenkammer 209 ab und eine untere durchdringbare Dichtung oder Scheidesand 213 dichtet das untere Ende der inneren Probenkammer 209 ab. Eine elastische Kante 210 befestigt eine Schnappkappe 212 auf dem röhrenförmigen Körper 201. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen der röhrenförmige Körper 201, die Nadelführung 205 und die innere Probenröhre 207 aus einem Kunststoffmaterial wie z. B. Polypropylen. In anderen Ausführungsbeispielen bestehen diese Komponenten aus Metall, Glas oder Verbundstoffen. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Schnappkappe 212 aus einem elastischen Kunststoffmaterial wie z. B. Polyethylen oder Polypropylen.
Eine Öffnung 215 ermöglicht eine Verbindung zwischen der inneren Kammer 209 und der äußeren Probenkammer 203. Ein Bearbeitungselement 216, das aus einem Bearbeitungsmaterial 218 besteht, das durch eine obere Fritte 217 und eine unteren Fritte 219 sandwichartig eingefügt ist, ist im unteren Teil der äußeren Probenkammer 203 zwischen der Öffnung 215 und der unteren Endöffnung 221 der äußeren Probenkammer 203 angeordnet. Die Fritten 217 und 219 halten das Bearbeitungsmaterial 218 fest, ermöglichen jedoch, dass Probenfluide und Lösungsmittel hindurchtreten. Das Bearbeitungsmaterial 218 kann ein Adsorptionsmaterial, Festphasen-Extraktionsmedien, ein Filter oder ein Additivmaterial sein.
2A zeigt die Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung 200, die in eine Probenvertiefung 223, die eine Probe 225 enthält, eingesetzt wird. Die Injektionsnadel 227 wurde teilweise in die innere Kammer 209 eingesetzt und wird an der Nadel 227 durch Reibungskräfte mit der Scheidewand 211 und in einigen Ausführungsbeispielen durch Reibungskräfte mit der inneren Probenröhre 207 festgehalten. Ein Stützelement 229, ein Teil der externen Probennahmeausrüstung, stützt die Nadel 227 ab und hält die Probenvorrichtung 200 während des Herausziehens der Nadel 227.
2B zeigt die Vorrichtung 200 in die Probenvertiefung 223 eingesetzt, bis die untere Kappenkante 239 von 2A die Probenvertiefungsoberseite 241 berührt, indem die Injektionsnadel 227 in der Richtung 243 abgesenkt wird. Ein Vakuum in der Injektionsnadel 227 saugt die Probe 225 durch das Bearbeitungselement 216 und in die äußere Probenkammer 203. Die Probe 225 wird auch durch die Öffnung 215 in die innere Probenkammer 209 gesaugt. Die Probenvorrichtung 200, die die bearbeitete Probe 225 enthält, wird durch Anheben der Injektionsnadel 227 in der Richtung 245 entnommen.
2C zeigt die Probenvorrichtung 200 in eine zweite Probenvertiefung 247 unter Verwendung der Injektionsnadel 227 eingesetzt. Die Probenvertiefung kann leer sein, wenn die Vorrichtung 200 eingesetzt wird. Ein Lösungsmittel 228, das durch die Injektionsnadel 227 in die innere Probenkammer 209 injiziert wird, tritt durch die Öffnung 215 in die äußere Probenkammer 203 und löst Probenverunreinigungen oder Komponenten, die im Bearbeitungselement 216 zurückgehalten werden, auf. Das bearbeitete Lösungsmittel 249, das die gelösten Verunreinigungen enthält, tritt durch die Endöffnung 221 und sammelt sich im Boden der Probenvertiefung 247.
2D zeigt die Injektionsnadel 227 vollständig durch die Vorrichtung 200 eingesetzt, so dass ein Loch 251 im Ende der Injektionsnadel 227 die durchdringbare Dichtung 213 durchdringt. Das Befestigen einer Vakuumquelle an der Injektionsnadel 227 ermöglicht die Extraktion von bearbeitetem Lösungsmittel 249 ohne Entfernung der Vorrichtung 200 aus der Vertiefung 247. Dieselbe Injektionsnadel wird für das Probenvorrichtungseinsetzen in die Probenvertiefung, die Extraktion der Probe durch ein Bearbeitungselement, um die Probe zu bearbeiten und Probenverunreinigungen zurückzuhalten, die Bewegung der Probenvorrichtung zu einer zweiten, leeren Probenvertiefung, die Injektion von Lösungsmitteln durch das Bearbeitungselement, um Verunreinigungen, die in den Bearbeitungselementen zurückgehalten werden, zu lösen, und die Extraktion des die gelösten Verunreinigungen enthaltenden bearbeiteten Lösungsmittels verwendet.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Probenblocks 301 mit einer Matrix von 12 Reihen von Probenvertiefungen 303. Jede Reihe enthält 8 Vertiefungen. Die Probenvertiefungen 303 können rechteckige Seitenwände 305 oder zylindrische Wände umfassen. Die Probensammel- und Lagervorrichtungen 307 werden manuell eingesetzt oder durch Injektionsnadeln 309 festgehalten und individuell oder in Gruppen eingesetzt oder entfernt. Die Verwendung des Probenblocks 301 mit der Probenvorrichtung 307 ermöglicht die schnelle und zuverlässige Bearbeitung von 96 Proben durch eine automatisierte Ausrüstung. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht der Probenblock 301 aus einem Kunststoffmaterial wie z. B. Polypropylen. In anderen Ausführungsbeispielen besteht der Probenblock 301 aus Glas, Metall, Verbundstoffen oder Keramiken.
Andere Probenblöcke mit verschiedenen Zahlen, Matrizes und Größen von Probenvertiefungen können mit den Probenbearbeitungsvorrichtungen verwendet werden. Individuelle Probenbehälter können auch mit den Vorrichtungen verwendet werden. Andere Fluide wie z. B. Luft oder Probengase können mit der Vorrichtung abgetastet und bearbeitet werden.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel 400 der Probensammel- und -bearbeitungsvorrichtung. In diesem Ausführungsbeispiel dichtet die Scheidewand 109 die Injektionsnadel 119 mit der Kammer 103 ab, wenn die Injektionsnadel 119 in die Vorrichtung ähnlich zu der in 2A gezeigten eingesetzt wird. Die Abdichtung der Injektionsnadel 119 ermöglicht, dass die Vorrichtung 400 eine Probe durch die untere Öffnung 405 der Vorrichtung sammelt, wenn ein Vakuum in der Nadel 119 gesaugt wird. Die in die Öffnung 405 gesaugte Probe strömt durch die Bearbeitungselemente 137 und 135 vor dem Eintritt in die Kammer 103 und die Nadel 119. Die Probe oder das Lösungsmittel kann durch die Nadel 119 injiziert werden. Aufgrund des Abdichtungseffekts der Scheidewand 109 strömt die injizierte Probe in die Kammer 403 über den Probenbearbeitungselementen 135 und 137, durch die Bearbeitungselemente 135 und 137 und aus dem Ende 405.
Die Scheidewand 109 stellt auch eine Einrichtung zum Befestigen der Vorrichtung 400 an der Nadel 119 durch einen Reibungskontakt mit der Scheidesand 109 bereit. Der Reibungskontakt ermöglicht, dass die Nadel 119 die Vorrichtung 400 durch die Bewegung der Nadel 119 entfernt und umpositioniert. Ein zusätzlicher Reibungskontakt der Nadel 119 mit der Innenfläche der Kammer 103 stellt eine zusätzliche Einrichtung zum Befestigen der Vorrichtung an der Nadel 119 bereit. Die Nadelführung 104 führt die Nadel 119 in die Kammer 103.
Die Kammer 103 stellt eine Ausrichtungseinrichtung für die Vorrichtung 400 bereit, um sicherzustellen, dass die Kammer 103 der Probenvorrichtung 400 während der Bewegung oder Umpositionierung der Probenvorrichtung axial auf die Nadel 119 ausgerichtet bleibt. Das Aufrechterhalten einer engen Passung zwischen dem Innendurchmesser der Kammer 103 und dem Außendurchmesser der Nadel 119 stellt die gewünschte axiale Ausrichtung bereit. Der Durchmesserzwischenraum, der erforderlich ist, um die Ausrichtung vorzusehen, kann von einem engen Gleitsitz bis zu einem Durchmesserzwischenraum von bis zu 0,20'' variieren. In Anwendungen, die eine enge axiale Ausrichtung erfordern, ist der Durchmesserzwischenraum zwischen dem Außendurchmesser der Nadel 119 und dem Innendurchmesser der Kammer 103 vorzugsweise geringer als 0,10'', bevorzugter geringer als 0,05'' und in den kritischsten Anwendungen ein diametraler Sitz von weniger als 0,002''. In noch weiteren Ausführungsbeispielen wird ein geringfügiger Presssitz verwendet.
Die Länge des Teils mit verringertem Durchmesser (unter der Nadelführung 104) der Kammer 103 sollte ausreichen, um die Durchdringung der Nadel 119 in eine Tiefe zu ermöglichen, die eine gute axiale Ausrichtung der Nadel 119 auf die Kammer 103 vorsieht, wenn sie externen Kräften ausgesetzt wird, die während Probennahmeprozeduren angetroffen werden. In einem Ausführungsbeispiel ist der Teil der Kammer 103 mit verringertem Durchmesser mindestens zwei Kammerdurchmesser in der Länge und bevorzugter mindestens fünf Kammerdurchmesser in der Länge. In den am meisten bevorzugten Ausführungsbeispielen ist der Teil der Kammer 103 mit verringertem Durchmesser mindestens 10 Innendurchmesser in der Länge.
Die Verwendung von kleinen Durchmesserzwischenräumen und die Verringerung der Länge der Kammer 103 und der Nadelführung verringert das Innenvolumen der Vorrichtung. Die Innenvolumenverringerung in einigen Anwendungen ist erwünscht, um Vakuumanforderungen und das unerwünschte Mischen von Proben- und Lösungsmittelfluiden zu verringern. Die äußeren Abmessungen der Vorrichtung können so gewählt werden, dass sie zu irgendeinem einer Vielzahl von Probenbehältern oder Probenblöcken passen. In alternativen Ausführungsbeispielen der Vorrichtung sind die Bearbeitungskammer 403, die Bearbeitungselemente 135 und 137 und wahlweise die Endröhre 131 weggelassen. In diesen Ausführungsbeispielen wird die Vorrichtung als Probensamme- und Ablagerungsvorrichtung, die durch die Nadel 119 positionierbar ist, verwendet.
5 ist ein Aufrissquerschnitt noch eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, das einen Volumeneinstelleinsatz 500 für Bodenextraktionsprobenvertiefungen und -gefäße beinhaltet. Der Einsatz 500 umfasst einen Körper 501 mit einer Dichtung oder Scheidewand 109 am oberen Ende oder dem Teil der Nadelführung 506 der Probenkammer 503. Eine Gefäßdichtungsfläche 507 ist am unteren Endteil 509 des Körpers 501 angeordnet.
In den bevorzugten Ausführungsbeispielen ist die Scheidewand 109 in eine Kappe wie z. B. eine Presskappe 111 integriert. In anderen Ausführungsbeispielen ist die Scheidewand 109 in Schnappkappen wie z. B. jene, die in der Anmeldung 09/108 339 offenbart sind, hiermit als Referenz aufgenommen, integriert. Oder die Scheidesand 109 kann in Schraubkappen wie z. B. Schraubkappen mit offenem Loch oder durch eine Scheidewand durchdringbare Schraubkappen integriert sein. In noch weiteren Ausführungsbeispielen ist die Scheidewand 109 mit dem Körper 501 am oberen Teil der Kammer 503 durch Einsetzen oder Ausbilden eines Dichtungs- oder Scheidewandmaterials im oberen Teil der Kammer einteilig.
In den bevorzugten Ausführungsbeispielen ist die Dichtungsfläche 507 eine äußere Oberfläche des Dichtungsrings 508 am unteren Endteil 509 des Körper 501, des Dichtungskörpers 501 und einer Innenwandfläche 511 eines Bodenextraktionsprobengefäßes 513.
Andere bevorzugte Ausführungsbeispiele umfassen eine Bodendichtungsfläche 515 des unteren Endteils 509. Die Bodendichtungsfläche 515 kann den Körper 501 des Einsatzes 500 mit einer Fritte oder einem Bearbeitungselement (ähnlich zu 135 von 1) im unteren Teil 519 des Probengefäßes 513 abdichten. Alternativ kann die Bodendichtungsfläche 515 den Körper 510 an der Bodenfläche 521 des Probengefäßes 513 abdichten, wenn kein Bearbeitungselement verwendet wird.
Die Dichtungsflächen 507 und 515 dichten den Körper 501 am unteren Endteil des Gefäßes 513 ab, um eine abgedichtete Gefäßkammer 523 zu bilden, die mit der Kammer 503 des Körpers 501 und der Bodenextraktionsöffnung 525 der Bodenextraktionsröhre 527 in Verbindung steht. Die Bodenöffnung 525 kann wahlweise mit einer Scheidewand oder einem anderen Dichtungsmittel abgedichtet sein. Die Kammer 523 und 503 definieren zusammen eine Probenkammer mit verringertem Volumen mit einem Volumen, das im Vergleich zum Volumen der Probenvertiefung 513 signifikant verringert ist. In einigen Ausführungsbeispielen ist der Körper 501 ausreichend lang, so dass das effektive Volumen der Probenkammer das Volumen nur der Kammer 503 ist.
Probenfluid kann beispielsweise durch externe Saug- oder Druckkammern in die Extraktionsröhre 527 gesaugt oder aus dieser ausgetrieben werden. Oder ein Durchdringungselement 530 kann verwendet werden, um Probenfluid aus der/in die Öffnung 525 zu extrahieren oder abzulagern. Eine Verteilerkammer 529 am unteren Teil der Kammer 503 stellt eine Ausdehnungskammer für Probenfluid von der Kammer 503 zur Gefäßkammer 523 bereit.
In den bevorzugten Ausführungsbeispielen besitzt der Körper 501 im Allgemeinen eine zylindrische Form und wird aus einem chemisch inerten Kunststoff, wie z. B. Polypropylen oder Fluorpolymeren, beispielsweise durch Spritzgießen hergestellt. In anderen Ausführungsbeispielen besteht der Körper 501 aus anderen Polymeren, Glas, Keramiken oder Metall. Die Form und Bemessung des Dichtungsrings 508 wird durchgeführt, um die Innenwandfläche 511 an die Kontakttiefe anzupassen und gegen diese abzudichten. In den bevorzugten Ausführungsbeispielen ist die Dichtungsfläche 507 eine glatte Oberfläche, die zum Vorsehen eines engen oder geringfügigen Presssitzes mit der Innenwandfläche 511 bemessen ist. Der Sitz zwischen dem Körper 501 und der Innenwandfläche des Gefäßes 513 kann ein lockerer Sitz über dem Dichtungsring 508 sein. In anderen Ausführungsbeispielen bildet der beträchtliche Teil des Körpers 501 eine Dichtung oder einen engen Sitz mit der Innenwand des Gefäßes 513.
6 ist eine Anordnungszeichnung eines Volumeneinstelleinsatzes 600, der in ein Bodenextraktionstablett 602 mit 96 Vertiefungen eingesetzt wird. Der Körper 601 des Einsatzes 600 ist im Allgemeinen zylindrisch geformt und kann leere oder vertiefte Bereiche 604 umfassen, die Leichtigkeit und eine Materialverringerung vorsehen. Die Dichtungsringfläche 608 dichtet gegen die Innenwandfläche 610 der Probenvertiefung 612 ab. Die Dichtungsringfläche 608 kann ein erhabener Teil des Körpers 601 oder ein Teil desselben mit größerem Durchmesser sein oder er kann an einem Teil der Probenvertiefung 612 mit eingeschränktem Durchmesser sitzen. Die Scheidewand 613 der Schnappkappe 615 stellt eine Einrichtung für die Durchdringungsvorrichtung 119 bereit, um Probenfluid in den Einsatz 600 und die Probenvertiefungen 612 zu injizieren oder aus diesen zu extrahieren, und eine Einrichtung vorzusehen, um den Einsatz 600 zu entnehmen, einzusetzen und zu bewegen, wie vorher beschrieben. Das Scheidenwanddichtungsmaterial der bevorzugten Ausführungsbeispiele besitzt eine ausreichende Elastizität, um einen ausreichenden Reibungseingriff mit der Durchdringungsvorrichtung vorzusehen, um eine Positionierung des Einsatzes durch die Durchdringungsvorrichtung zu ermöglichen. Der Einsatz 600 umfasst eine Durchgangsprobenkammer ähnlich zur Kammer 503 des Einsatzes 500 von 5.
Die Bodenextraktionsröhre 614 stellt auch eine Einrichtung zum Injizieren und Extrahieren von Probenfluid in die und aus der Probenvertiefung 612 bereit. Obwohl nur eine Vertiefung 612 im Einzelnen gezeigt ist, sind andere Vertiefungen ähnlich. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Tablett 602 ein Probentablett mit 96 Vertiefungen, das in einer 8×12-Matrix konfiguriert ist.
Andere Ausführungsbeispiele können Einsätze und Probenvertiefungen mit verschiedenen Formen wie z. B. Einsätze und Vertiefungen mit rechteckigen, dreieckigen oder anders geformten Querschnitten verwenden. Die Einsätze können mit Einzel- oder Mehrfachvertiefungs-Probenvertiefungen oder Gefäßen verwendet werden, die zur Bodenprobenextraktion ausgelegt sind, die auf dem Fachgebiet bekannt ist.
Folglich sieht der Leser, dass die PROBENSAMMEL- UND -VERARBEITUNGSVORRICHTUNG eine Vorrichtung bereitstellt, die eine Probe in Verbindung mit einem Proben- und Extraktionselement wie z. B. einer Injektionsnadel sammelt und bearbeitet. Die Vorrichtung stellt die folgenden zusätzlichen Vorteile bereit:

– Die Probenvorrichtung sammelt oder lagert Probenfluide oder Lösungsmittel in oder von einer breiten Vielfalt von Probenbehältern ab;
– Die Injektionsnadel wird zu einem Fördermittel zum Einsetzen der Probenvorrichtung in einen Behälter, ein Probenfläschchen oder eine Probenblockvertiefung, zum Entfernen der Vorrichtung aus dem Behälter und zum Bewegen der Vorrichtung zu einem anderen Behälter oder Bearbeitungsort;
– Die Vorrichtung nimmt eine Vielzahl von Bearbeitungselementen wie z. B. Festphasen-Extraktionsmedien, Absorptionsmittel, Adsorptionsmittel, Filter und Additivverbindungen an;
– Die Vorrichtung vereinfacht die Automatisierung der Probennahmeprozesse;
– Die Vorrichtung ermöglicht dem Benutzer, das Volumen der Probe für das gewünschte Analyseverfahren zu optimieren;
– Die Vorrichtung ermöglicht, dass eine Injektionsnadel den hydraulischen Druck liefert, der erforderlich ist, um Probenfluid durch die Vorrichtung zu befördern; und
– Die Vorrichtung ist einfach und kostengünstig.

Obwohl die obige Beschreibung viele Spezifikationen enthält, sollten diese nicht als Begrenzung des Schutzbereichs der Erfindung, sondern lediglich als Bereitstellung von Darstellungen von einigen der derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiele dieser Erfindung aufgefasst werden. Ein Einsatz kann beispielsweise aus einer länglichen Röhre bestehen, die in eine Bodenextraktionsprobenvertiefung einsetzbar ist, wobei die Röhre ein geschlossenes oberes Ende aufweist, das als Scheidewand dient. Oder ein Bearbeitungselement wie z. B. eine Absorptionsscheibe kann in den Boden des Einsatzes integriert sein. Folglich sollte der Schutzbereich der Erfindung vielmehr durch die beigefügten Ansprüche als durch die gegebenen Beispiele bestimmt sein.

Claims

Volumeneinstelleinsatz (500, 600) für ein Probengefäß (513), wobei der Einsatz (500) umfasst: ein oberes Ende (505) und ein unteres Ende (509), wobei das obere Ende eine Scheidewanddichtung (109, 613) umfasst, die durch ein Ablagerungs-/Extraktionselement (119) durchdringbar ist; eine Durchgangskammer (503), die sich von der Scheidewanddichtung (109, 613) des oberen Endes zum unteren Ende (509) erstreckt; und eine Dichtungsfläche (507, 608), die an einer äußeren Oberfläche des Einsatzes (500) angeordnet ist, wobei die Dichtungsfläche (507, 608) eine Innenfläche (511) des Probengefäßes (513) abdichtet, wenn sie in das Probengefäß (513) eingesetzt ist, wobei die Dichtungsfläche (507, 608) eine Gefäßkammer (523) festlegt, die in einem unteren Teil des Probengefäßes (513) angeordnet ist, wobei die Gefäßkammer (523) mit der Durchgangskammer (503) des Einsatzes (500) in Verbindung steht.
Volumeneinstelleinsatz (500, 600) nach Anspruch 1, wobei die Scheidewanddichtung (109, 613) ein Material mit vorbestimmter Elastizität umfasst, um einen ausreichenden Reibungseingriff mit der Ablagerungs-/Extraktionsvorrichtung (119) zu schaffen, wenn sie eingesetzt ist, um die Positionierung des Einsatzes (100, 400) mit der Proben-Ablagerungs-/Extraktionsvorrichtung (119) zu ermöglichen.
Volumeneinstelleinsatz (500) nach Anspruch 1 mit einem Körper (501), der an einem oberen Ende durch eine abnehmbare Kappe abgedichtet ist, wobei der Körper die Durchgangskammer (503) umfasst und die Kappe (111) die Scheidewanddichtung (109) umfasst.
Volumeneinstelleinsatz (500, 600) nach Anspruch 1, wobei die Dichtungsfläche (507, 608) des Einsatzes (500, 600) einen vorbestimmten Außendurchmesser umfasst, um die Innenfläche (511) des Probengefäßes (513) abzudichten.
Volumeneinstelleinsatz (500) nach Anspruch 1 mit einer unteren Dichtungsfläche (515) am unteren Ende (509) zum Abdichten gegen ein Probenbearbeitungselement im Probengefäß (513).
Volumeneinstelleinsatz nach Anspruch 1, wobei die Durchgangskammer (503) auf die Scheidewanddichtung (109) axial ausgerichtet ist, so dass die Durchgangskammer (503) als Ausrichtungselement wirkt, um den Einsatz (500) auf das Ablagerungs-/Extraktionselement (119) auszurichten, wenn es in die Durchgangskammer eingesetzt ist.
Volumeneinstelleinsatz (500) nach Anspruch 3, wobei der Körper (501) einen unteren Teil mit einer Ausdehnungskammer (529) umfasst.
Volumeneinstelleinsatz (500) nach Anspruch 3, wobei der Körper (501) eine im Allgemeinen kegelförmige Nadelführung (506) zwischen dem oberen Ende (505) und dem unteren Ende (509) umfasst.
Volumeneinstelleinsatz (500) nach Anspruch 3, wobei die abnehmbare Kappe (111) eine Presskappe ist.
Volumeneinstelleinsatz nach Anspruch 3, wobei die abnehmbare Kappe eine Schnappkappe ist.
Verfahren zum Testen von Proben, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Einsetzen eines Volumeneinstelleinsatzes (500, 600) in ein Probengefäß (513), wobei der Volumeneineinstelleinsatz eine Scheidewanddichtung (109, 613) in einem oberen Teil (505) des Einsatzes (500, 600), eine Durchgangskammer (503) zwischen der Scheidewanddichtung (109, 613) und einem unteren Ende (509) des Einsatzes (501) und eine Dichtungsfläche (507, 608) an einer äußeren Oberfläche des Einsatzes (500) umfasst, wobei die Dichtungsfläche (507, 608) und die Durchgangskammer (503) eine Probenkammer mit verringertem Volumen im Vergleich zum Probengefäß (513) definieren; Einsetzen eines durchdringenden Proben-Ablagerungs-/Extraktionselements (119) durch die Scheidwanddichtung (109, 613) und Ablagern von Probenfluid in der Probenkammer mit verringertem Volumen.
Verfahren zum Testen von Proben nach Anspruch 11 mit dem zusätzlichen Schritt des Positionierens des Probengefäßes (513) mit dem Proben-Ablagerungs-/Extraktionselement (119) durch Reibungseingriff des Proben-Ablagerungs-/Extraktionselements (119) und der Scheidewanddichtung.
Verfahren zum Testen von Proben nach Anspruch 11 mit dem zusätzlichen Schritt der Verwendung von hydraulischem Druck, der durch die eindringende Proben-Ablagerungs-/Extraktionsvorrichtung (119) erzeugt wird, um Probenfluid durch die Durchgangskammer (503) und aus einer Bodenextraktionsöffnung (525) des Probengefäßes (513) zu transportieren.
Verfahren zum Testen von Proben nach Anspruch 13 mit dem zusätzlichen Schritt des Leitens des Probenfluids durch ein Bearbeitungselement, das zwischen der Durchgangskammer (503) und der Bodenextraktionsöffnung (525) angeordnet ist.