两部分式玻璃反应容器、制造方法和分析方法与流程

两部分式玻璃反应容器、制造方法和分析方法
1.本发明涉及用于制造玻璃反应容器的方法，所述玻璃反应容器以玻璃中的凹槽的形式成型。反应容器在其中以阵列(anordnung)形式成型的玻璃由两个或两个以上相互连接(接合)的玻璃元件组成，所述玻璃元件任选地直接相互连接或通过布置在玻璃元件之间的连接层来连接。所述方法产生在玻璃中成型的多个反应容器的阵列，例如，25
×
25个区域的阵列，每个区域8
×
12个反应容器。反应容器在玻璃板中大量形成，所述玻璃板可由第一玻璃板和与其紧密连接的第二玻璃板或另外的以相同方式连接的玻璃板组成。
2.所述方法具有如下优势：在没有机械作用的情况下在实心玻璃上成型形成反应容器的凹槽，该凹槽因此不具有任何机械损伤，例如没有微裂纹。所述反应容器具有大的深度与直径的纵横比。另一优势是，用于制造反应容器的方法可至少在没有对其中形成反应容器横截面开口的玻璃表面进行选择性涂覆的情况下进行，任选地在没有对其中形成反应容器的玻璃的表面进行任何涂覆的情况下。
现有技术
3.deutsch等人,lab chip,2006,69,995-1000描述了在玻璃板上施加由铬形成的掩模和其上的光刻胶之后通过蚀刻在所述玻璃板中制造直径为20μm、深度为8μm的反应容器的方法。
4.us 2003/0211014 a1描述了使用加载超声的工具和在工具与玻璃之间的磨料在玻璃中制造反应容器。
5.ep 1 867 612 a1描述了具有96个孔的微量滴定板，该微量滴定板由对uv可透过的并且通过玻璃料连接至玻璃板的玻璃基底制成，其中连续的凹槽形成孔的侧壁。
6.ep 2 011 857 a1描述了使用光刻工艺在微量滴定板底部产生表面结构。
7.技术问题
8.本发明的目的是提供替代的制造方法，该方法特别适用于在玻璃中制造具有大的纵横比和整体上小的体积的反应容器，以及在玻璃中提供大量这种反应容器的阵列。所述方法应该优选地适合于提供这样的反应容器的阵列，其中当用光照射时玻璃与反应容器中的细胞形成高光学对比度。


技术实现要素：

9.本发明通过权利要求的特征、特别是通过用于制造玻璃反应容器的方法以及可通过所述方法获得的玻璃反应容器来实现上述目的。所述方法具有以下步骤或由以下步骤组成：
10.1.将可透过第一玻璃板的波长的激光束照射到，优选地呈点状地照射到第一玻璃板的表面的如下位点，在所述位点处应各自产生一个作为反应容器的凹槽，
11.2.蚀刻所述第一玻璃板以产生在所述第一玻璃板的整个厚度上延伸的凹槽，优选地，蚀刻的持续时间足以沿所述位点产生深度为优选地至少40μm或至少30μm、优选地具有至少2、至少4、至少5或至少6的深度与在第一表面的平面中测量的直径的纵横比的凹槽，
12.3.在蚀刻所述第一玻璃板以形成凹槽之后，将第二板与所述第一玻璃板的表面连接。
13.每个玻璃板在此可以是由横向尺寸大于厚度的玻璃制成的物体。因此，玻璃板可具有限定其相对置的表面的矩形、圆形或其他形状的周边。
14.反应容器由第一玻璃板中的凹槽形成，其中所述凹槽恰好具有一个开口，所述开口位于所述第一玻璃板的第一表面的平面中。反应容器的应用不限于化学反应，还包括生化、生物和物理过程。这些可以是使用单独的细胞、细菌、病毒、蛋白质等的过程或者可以是使用这些的簇的过程，所述细胞可以是动物或植物细胞或酵母细胞。
15.呈点状的照射是通过将激光辐射聚焦至几微米例如1至10μm或至5μm大小的点来实现的。在这种情况下，有利的是，激光辐射的焦点在如下的长度上沿激光束的传播方向延伸，所述长度显著大于具有高斯分布的相应激光束的瑞利长度。这可通过合适的光学装置来实现，例如衍射光学元件。所述照射可以是穿透照射(durchstrahlen)，或者照射进较浅的深度直至第一玻璃板的与第一表面邻接的第一厚度部段中，例如通过如下手段：激光辐射的焦点沿激光辐射的传播方向不在玻璃板的整个厚度上延伸。由于激光辐射与玻璃板的材料之间的相互作用仅发生在焦点处，因此可允许相互作用区域在第一玻璃板内结束。激光辐射优选地由激光脉冲组成。
16.在此，在将第二玻璃板与第一玻璃板的表面连接时，第一玻璃板的表面可以是第一玻璃板的被激光照射到的第一表面，或者与该第一表面相反的第二表面。
17.第一玻璃板的第一表面以及在没有抗蚀剂涂层的情况下的与之相对的第二表面在蚀刻过程中在如下的位点处相比于相邻的区域被显著更快地去除(烧蚀、消融)：在所述位点上激光照射到第一玻璃板中并且在该位点处激光束从对面射出。由于不存在涂层，例如抗蚀剂的涂层，第一玻璃板的第一表面的区域和任选的第二表面区域因此在距呈点状的激光照射的位点一定距离处更缓慢且均匀地被烧蚀。因此，除了凹槽之外，第一表面由布置在如下的平面中的表面部段形成：凹槽从所述平面延伸到第一玻璃板的玻璃体积中。布置在一个共同平面中并形成凹槽从中凹入的第一表面的表面部段由位于凹槽之间的壁的端面形成。在与第一表面相对的第二表面上不存在涂层的情况下，凹槽也可从第二表面开始沿着激光束呈点状地照射或照射穿过的位点延伸到玻璃体积中。在这种情况下，可形成具有穿过玻璃板厚度的沙漏形纵向截面的凹槽。
18.在步骤2中，蚀刻进行的持续时间足以形成在第一玻璃板的整个厚度上延伸的凹槽，使得凹槽的深度对应于第一玻璃板的厚度。
19.任选地，步骤1中的呈点状照射的在步骤2中蚀刻出应形成反应容器的凹槽的激光束，以至少或等于一个反应容器的直径加上反应容器之间的壁的厚度的距离布置在第一玻璃板的第一表面的平面中。反应容器的直径可通过反应条件和蚀刻的持续时间进行调整，因为蚀刻围绕照射的激光束穿过第一玻璃板所采取的直线路径同心地进行。布置在反应容器之间的壁终止于一个共同的平面。这些壁的端面位于一个共同平面内并形成第一表面或在共同平面内形成第一表面，其中第一表面被凹槽中断。第一表面优选地仅被凹槽的横截面中断。
20.激光束优选地在其被照射到第一玻璃板上的每个位点处被脉冲激发，例如以1064nm的波长，优选地以最大100ps或最大50ps、优选地最大10ps的脉冲长度。一般来说，激
光的设置使得激光束不会在所述位点之间击中第一玻璃板。激光束优选地呈点状并且垂直地照射到第一玻璃板的表面上。第一激光束所照射的该表面优选地形成第一玻璃板的第一表面。
21.蚀刻例如用氢氟酸(例如1至48重量％)和/或硫酸和/或盐酸和/或磷酸和/或硝酸\或氢氧化钾在例如最高至140℃下进行。
22.第一玻璃板在蚀刻前可例如具有最高达1000μm、优选100至1000μm、例如最高达800μm、例如300至500μm的厚度，在蚀刻后具有减少50至700μm的厚度，例如减少高达200μm的厚度。
23.凹槽优选地以例如0
°
至15
°
的角度呈锥形或截锥形状逐渐变细地延伸并且从第一玻璃板的表面开始进入其体积。
24.在根据本发明的其中凹槽突出穿过第一玻璃板并且第二玻璃板与第一玻璃板连接的实施方式中，第一玻璃板的第二表面可任选地涂覆有抗蚀剂。在此，第一玻璃板的第二表面与其第一表面相对，激光束被引导至所述第一表面上或激光束穿过所述第一表面作用在第一玻璃板上。任选地，抗蚀剂可在照射激光束之后或之前施加在第一玻璃板的第二表面的整个面上。
25.任选地，第一玻璃板通常可在没有涂层，例如没有掩模和/或没有抗蚀剂的情况下进行蚀刻，使得所述方法具有在不施加抗蚀剂和不从玻璃板去除抗蚀剂的情况下进行的优点。通常，至少第一玻璃板的第一表面保持没有抗蚀剂且没有掩模并且在没有抗蚀剂的情况下被蚀刻。
26.通常，任选地，第一玻璃板的应产生凹槽的各个位点可在多个彼此间隔开的多个位置处，例如在至少3个或至少10个或至少30个位点处用激光束呈点状地照射，其中所述激光束优选地彼此平行并垂直地照射到第一玻璃板上，一个接一个地或同时地。所述位置形成如下的位点，在该位点处蚀刻将比远离其的表面区域处更快地烧蚀第一玻璃板。激光所照射的位置导致在蚀刻过程中均匀快速地烧蚀玻璃并一起形成凹槽。例如，在位点的区域内被照射并形成位点的位置例如以1至10μm的距离排列。优选地，这些位置布置在其中相应地应形成凹槽的每个位点周围的区域内。优选地，激光束围绕位点或为形成位点所照射的位置在1至10μm的距离处，例如2至5μm或至3μm的距离处，所述距离特别地在第一玻璃板的第一表面的平面中确定。
27.通常，可通过单个激光脉冲或多个激光脉冲产生凹槽。对于单个激光脉冲，凹槽的直径主要由蚀刻时间决定。当使用多个激光脉冲产生凹槽时，凹槽的直径由激光束针对位点所照射并穿透第一玻璃板的位置的数量和距离确定。第一玻璃板的体积中的凹槽的深度可由蚀刻的持续时间并且通过激光束仅部分地侵入第一玻璃板或不完全地穿透第一玻璃板来确定。
28.任选地，在优选地为环形、矩形或六边形的周向闭合路径上，围绕应形成凹槽的每个位点照射激光束，该激光束例如由并排照射的激光束脉冲形成。在这种情况下，激光束脉冲可沿周向闭合的路径照射到第一玻璃表面上，例如，并排地以3μm的在第一玻璃板的第一表面上确定的激光束脉冲的距离。因此，任选地，第一玻璃板可在每个位点处在多个相互间隔的位置处用激光束分别呈点状地进行照射，并且可在这些位置周围沿着周向闭合的路径照射激光束，例如由并排照射的激光束脉冲形成的激光束。沿周向闭合的路径照射激光束
的优点在于，在随后的蚀刻过程中，形成具有这样的壁的凹槽，所述壁从第一表面延伸并且具有包围所述周向闭合的路径的横截面。
29.通常，激光脉冲可在构成通过蚀刻形成凹槽的位点的位置处照射到第一玻璃板中的不同深度。因此，激光脉冲可例如照射到第一玻璃板厚度更深的位置并且可穿透得更深，而其他激光脉冲可照射到第一玻璃板厚度更浅的位置。在随后的蚀刻中，在激光脉冲更深地照射进玻璃板中的位置处形成更深或另外的凹槽，并且在激光脉冲更浅地照射进玻璃板中的位置处，凹槽的底部在较浅的深度形成。通常，根据位置之间的距离，可在各位置处在底部形成凹形凹洞。具有底部和其中另外的更深凹槽的凹槽可通过如下方式来制造：在应形成底部的一部分位置中将激光脉冲照射进第一玻璃板中直至较浅的深度，并且在形成应从底部开始更深入地延伸到第一玻璃板中的另外的凹槽的一部分位置中将激光脉冲照射进第一玻璃板中直至更深的深度，然后进行蚀刻。对于从凹槽的底部开始更深地延伸到第一玻璃板中的更大直径的另外的凹槽，可将更深地照射到第一玻璃板中的激光脉冲布置在相邻的位置处，例如以1至10μm，例如2至5或至3μm的距离，使得蚀刻在这些位置处更深地侵入到第一玻璃板中。因此，在一部分位置处，激光脉冲可较浅地照射到第一玻璃板中，并且在一部分位置处，激光脉冲可更深地照射到第一玻璃板中，从而在蚀刻过程中，在激光脉冲照射得较浅的位置处，在较浅的深度产生具有凹形凹洞的底部，并且在激光脉冲照射得较深的位置处，产生延伸到第一玻璃板的更深处的另外的凹洞。
30.在另一实施方式，例如由步骤1至3组成的方法中，反应容器由延伸穿过第一玻璃板的整个厚度的凹槽形成，其中将第二板与第一玻璃板的表面连接。第二板形成反应容器的底部。在这种情况下，第二板可与第一玻璃板的第一表面，优选地与第一玻璃板的第二表面连接。第二板在第一玻璃板的第二表面上的布置形成反应容器，所述反应容器从它的位于第一玻璃板的第一表面的平面中的开口到第二玻璃板呈锥形逐渐变细，并且因此任选地不形成底切。第二板优选地是第二玻璃板并且因此代表由不同材料制成的第二板可选地也通常被称为第二玻璃板。第二板可以是玻璃板或可具有以下或由以下组成：硅、蓝宝石、陶瓷、金属或至少两个由这些形成的层。
31.在这种情况下，优选的是，第一玻璃板的第二表面在其整个面上涂覆有抗蚀剂，以便允许仅从第一表面进行蚀刻。第二表面的涂层导致凹槽的形成，所述凹槽从第一表面呈圆柱形或锥形沿第二表面的方向逐渐变细并防止从第二表面蚀刻烧蚀。在该实施方式中，通常，蚀刻可仅应用于第一玻璃板的第一表面，直到凹槽延伸到第一玻璃板的第二表面的平面中。已经表明，当第二表面涂覆有抗蚀剂时，蚀刻穿过第一玻璃板的整个厚度产生凹槽，其壁与第二表面的平面垂直或者成锥形或截锥形的角度，优选地从凹槽的壁到第二表面没有过渡曲线和/或没有倒角。在该实施方式中，蚀刻导致凹槽呈圆柱形或以相同的角度逐渐变细，直至第二表面的平面。
32.反应容器具有例如至少40μm、至少50μm或至少100μm或至少150μm，例如至多250μm或至多200μm的深度。反应容器具有例如至少10μm或至少30μm，例如至多200μm或至多1mm的直径，通常优选地具有至少2、至少4、至少5或至少6的深度与直径的纵横比。例如，第一玻璃板的凹槽在第一玻璃板内具有1pl至1μl的内容积。
33.第二板、特别是第二玻璃板与第一玻璃板、优选地与第一玻璃板的第二表面的连接可通过将第一板和第二板直接堆叠在彼此之上然后加热来进，例如，对于石英玻璃加热
至400-1200℃。在此，连接可在更长的时间段和更低的温度下进行，或者在更高的温度和更短的时间段内进行，其中温度取决于第一玻璃板和第二玻璃板仍是足够形状稳定时的最大温度。
34.替代地，将玻璃料，即具有一定比例的熔点比第一玻璃板和第二玻璃板更低的玻璃颗粒的浆料，布置在第一玻璃板和第二玻璃板之间，并且通过加热至玻璃料软化或熔化的温度来连接玻璃板。在此，玻璃料优选地施加至第一玻璃板的第二表面或第二玻璃板的第一表面，例如通过丝网印刷或点胶印刷，随后将第二玻璃板布置在第一玻璃板上并加热。
35.玻璃料任选地是有色的，例如具有一定含量的玻璃颗粒，其在使用时在光的波长范围内照射光时具有比第二玻璃板低的透射率。例如，玻璃料、特别是其中所含的玻璃颗粒，可包含金属氧化物例如氧化铁、磁铁矿、二氧化钛、混合氧化物，例如铝酸钴、尖晶石，例如铁-铬尖晶石或这些中至少两种的混合物。在第一玻璃板中形成的并且其底部由通过有色玻璃料与第一玻璃板连接的第二玻璃板直接形成的反应容器具有如下的优势：当照射光并检测光以进行分析时，通过靠近反应容器的第一和第二玻璃板的区域减少了由辐射引起的相互作用。
36.如果第一玻璃板在激光照射后在第二表面用抗蚀剂进行涂覆然后进行蚀刻，则通常形成具有锥形截面的凹槽。对于其中连续形成凹槽的实施方式，蚀刻工艺则通常在穿过第一玻璃板出现具有所需直径的连续凹槽时终止。取决于抗蚀剂材料的选择，抗蚀剂在此可发生剥离，并可发生所谓的蚀刻不足。在此，凹槽周围的第二表面的区域也受到蚀刻介质的侵蚀，由此蚀刻过程沿着玻璃板与抗蚀剂的接触面继续进行，并且抗蚀剂进一步剥离。第一玻璃板的厚度因此在凹槽周围减小，并且在邻接第二表面的凹槽处产生周向倒角，也称为过渡曲线、咬边或底切。在随后的连接过程中，这可导致在第一玻璃板和第二板之间形成间隙。这些间隙可通过施加包含玻璃料的浆料然后熔化玻璃料来封闭。因此在这种情况下将玻璃板与玻璃料连接是特别有利的。在靠着第一玻璃板的第二表面布置的并与其连接的第二玻璃板的表面的整个面上布置玻璃料时，这样的倒角可由玻璃料填充。对于从凹槽延伸到第一玻璃板的第二表面的倒角，也可将玻璃料例如均匀地、特别是通过丝网印刷施加到该第二表面上，并且将第二玻璃板置于其上。在该实施方式中，倒角可容纳玻璃料，使得覆盖凹槽的清晰横截面的反应容器的底部仅由第二板形成。因此，凹槽的底部可没有玻璃料-浆料，使得底部继续由第二板的表面形成。替代地，玻璃料也可覆盖底部。这可为有利的，因为在连接过程中玻璃料融化，然后具有表面张力，该表面张力可导致玻璃透镜的形成，该玻璃透镜布置在第二板上并在各自的情况下形成各反应容器的底部。当照亮反应容器时，这种效果可为有利的。
37.替代地，第二玻璃板可通过阳极键合与第一玻璃板的第二表面连接。在此，第一玻璃板的第二表面和/或第二玻璃板的面向第一玻璃板的表面涂覆有硅，例如通过阴极雾化，也称为溅射，将第一玻璃板布置在第二板上并且施加例如300-500v的电压，并任选地加热例如至400℃。结果，两个玻璃板通过玻璃中所含的离子(例如na、k)和氧阴离子的扩散而相互连接。
38.作为替代，玻璃板可通过熔接，优选地在没有中间层的情况下，通过使第一玻璃板的表面之一与第二玻璃板的表面之一形成接触并加热和施加压力来连接。
39.相同的接合方法或方法组合可用于将另外的玻璃板与第一和/或第二玻璃板连
接。
40.一般来说，加热可在烤箱中进行。
41.更一般地，第二玻璃板可由比第一玻璃板的玻璃对化学表面改性更具反应性的玻璃制成。例如，第二玻璃板可由钠钙玻璃制成，第一玻璃板可由硼硅酸盐玻璃制成，使得填充到反应容器中的水性或有机试剂主要与形成反应容器的底部的第二玻璃板的玻璃结合。附加地或替代地，第二玻璃板可由与第一玻璃板不同的玻璃成分组成，例如第二玻璃板由石英玻璃或熔融石英组成，第一玻璃板由硼硅酸盐玻璃组成。
42.任选地，可将印制导线施加到与第一玻璃板连接的第二板的表面上，例如，分开地并排布置且与分开的接线区连接并因此可彼此分开地接触的印制导线。优选地，为了连接玻璃板，通过丝网印刷将糊状玻璃料施加到第一玻璃板的表面上，并且将第二玻璃板布置在已经施加玻璃料的表面上，然后加热。
43.在其中第一玻璃板与第二玻璃板通过其间的由熔融玻璃料形成的层连接的实施方式中，任选地可将第一印制导线施加到第一玻璃板上并且可将第二印制导线施加到第二玻璃板的面向第一玻璃板的表面上。第一印制导线优选地覆盖在第一玻璃板中产生的凹槽的至少一个部段，第一印制导线任选地覆盖第一表面的整个面和凹槽的至少一部分。第二印制导线沿着形成反应容器底部的区域延伸并且优选地与接触面连接，所述接触面布置在第二玻璃板的突出超过第一玻璃板的部段上。可通过溅射或印刷来施加第一和第二印制导线，例如在蚀刻之后施加第一印制导线，并且在将第二玻璃板与第一玻璃板连接之前施加第二印制导线。第一和第二印制导线之间的绝缘由熔融的玻璃料的层形成，所述的熔融的玻璃料的层布置在第一和第二玻璃板之间、特别是仅在第一和第二玻璃板彼此邻接的区域中，或不包括其中凹槽形成在第一玻璃板中的区域。任选地，可在第二玻璃板中形成凹洞，其中布置有第二印制导线。这样的凹洞可沿着第二玻璃板的面向第一玻璃板的表面延伸。例如，这种凹洞可通过在第二玻璃板中进行蚀刻而产生，例如在沿着这种凹洞的路径照射第二玻璃板之后，例如在蚀刻之前用并排照射的脉冲激光束。替代地，凹洞可在蚀刻掩模的光刻生产以及随后的蚀刻和接下来的蚀刻掩模的去除之后产生。这样的凹洞例如可以是具有v形或u形横截面的沟槽的形式。例如，用于印制导线的材料可例如通过印刷工艺引入到凹洞中。印制导线优选地由金属制成，例如金、银、铜或这些中至少两种的混合物。
44.在第一玻璃板中形成的凹槽在上部厚度部段中的横截面可大于在与其邻接的下部厚度部段中的横截面，所述下部厚度部段被分成至少两个子凹槽，其中下部厚度部段邻接第二板，例如直接地或通过由熔化和固化的玻璃料的层与该第二板连接。在该实施方式中，与第二板邻接的至少两个子凹槽的端部横截面开口被第二板覆盖。在上部厚度部段上延伸的凹槽覆盖至少两个子凹槽。在下部厚度部段上由第一玻璃板一体地形成的子壁布置在在下部厚度部段上延伸的子凹槽之间。这些子壁围绕子凹槽彼此隔开。这些子壁通过以下方式产生：照射激光脉冲，其在子壁的区域中仅最大程度地侵入第一玻璃板的上部厚度部段；和在子凹槽的区域中照射激光脉冲，其完全穿透第一玻璃板；以及随后蚀刻第一玻璃板。在蚀刻过程中，在与第一玻璃板的第一表面邻接的上部厚度部段中形成凹槽，所述凹槽在至少两个子凹槽的区域上延伸。子凹槽的纵向中心轴可例如以10至100μm的距离布置。子壁在子凹槽之间的下部厚度部段上延伸，其中子凹槽在第一玻璃板的与第二板邻接的第二表面的平面中的直径可为例如1至50。在本发明中，上部厚度部段也称为第一厚度部段，下
部厚度部段也称为第二厚度部段。上部厚度部段和下部厚度部段从第一玻璃板的第一表面开始，彼此独立地延伸，例如直至原始的第一玻璃板的厚度的至少20％或至少30％或至少40或至少50％，例如至多80％或至多70％或至多60％。在这种情况下，下部厚度部段比上部厚度部段延伸到第一玻璃板的厚度中的程度更大。通常，厚度部段不在第一玻璃板的整个厚度上延伸。例如，第一和特别是第二厚度部段可这样预定，使得在蚀刻之后在凹槽的区域中保留至少5％、至少10％或至少15％或至少20％的第一玻璃板的厚度或在凹槽与第二表面之间的厚度。
45.第三板可布置在第一玻璃板的与第二板相对的第一表面上并且与第一玻璃板连接。第三板具有延伸穿过第三板的整个厚度并且匹配地、特别是对齐地布置在第一玻璃板的凹槽上的第三凹槽。在这种情况下，第三凹槽的直径可等于或大于第一玻璃板的凹槽的直径。任选地，第三凹槽可各自在第一玻璃板的两个或更多个凹槽上延伸。第三凹槽例如适合用作填充漏斗，用于填充第一玻璃板中的凹槽。第三凹槽可例如在第三板内具有0.01至10μl，例如0.1至3μl的体积。
46.通常，特别是当第三板布置在第一玻璃板上时，第一玻璃板中的凹槽可分别以它们的纵向中心轴之间的20至200μm的距离布置。在制造过程中，穿过第一玻璃板的激光脉冲一般以凹槽或子凹槽的纵向中心轴之间的距离照射。第一玻璃板中的凹槽可在第一玻璃板的第二表面的平面中例如具有5至200μm的的直径。
47.第三板可以是玻璃板，例如厚度为至少100μm或至少300μm，例如至多2000μm或至多1000μm。第三凹槽可具有例如至少0.2mm或至少0.5mm、例如至多3mm或至多2mm或至多1mm的内径。第三板可通过阳极键合、通过在第一玻璃板和第三板之间的玻璃料的经熔融和固化的层(例如通过丝网印刷施加)或通过熔融键合与第一玻璃板连接。
48.任选地，第二板，特别是在第二玻璃板的实施方式中，可在其覆盖在第一玻璃板中形成的凹槽的区域中具有第二凹槽，该凹槽具有比第一玻璃板的凹槽更小的直径。第二凹槽可以是通向第一玻璃板的盲孔，或者可延伸穿过第二板的整个厚度，使得它们形成用于较大颗粒的截留装置。可通过关于在第一玻璃板中形成凹槽所描述的方法在第二板中形成第二凹槽。第二凹槽可被设计成锥形的，其中优选地，其较小的直径位于第二板的面向第一玻璃板的并与其连接的表面的平面内。第二凹槽可例如具有1μm至50μm的在第二板的面向第一玻璃板的表面的平面中的直径。优选地，第二板的凹槽具有比反应容器中包含的细胞的直径小5至10倍的直径，例如对于7至15μm的细胞直径，例如凹槽的直径为1至3μm、特别是1或1.5μm至2μm。例如，第二凹槽的纵向中心轴可以10至100μm的距离布置。优选地作为第二玻璃板的第二板优选地具有在50至500μm的范围内的厚度，例如至多150μm或至多100μm。
49.在该实施方式中，第二玻璃板的凹槽的底部可具有微结构，该微结构设置用于对凹槽的内部空间进行近场照明。例如，这种微结构可具有窄的、高玻璃尖端的形式并且因此用作用于照明的光波导或者可影响单个细胞或细胞堆积的地点或位置。这种结构可如下制造：例如通过蚀刻多个紧密地被激光脉冲照射的位置来形成凹槽。如果在凹槽中心省略单个激光脉冲，则在蚀刻过程之后，在此玻璃尖端会保留在凹槽内。通常，在过程中，可通过并排地将激光脉冲照射在位置处并随后进行蚀刻来产生凹槽，其中所述位置以最大10μm，例如1至5μm或至多3μm的在各自的情况下彼此相等的距离布置并且一起形成一个位点，其中至少2个或至少3个位置以更大的距离布置，例如以10至30μm的距离，例如15至20μm的距离。
以较大的距离布置的激光脉冲的至少2或3个位置，在它们之间例如具有其中以相同的距离省略激光脉冲的区域，或围绕其中在蚀刻期间玻璃尖端所保留的区域。
50.在用于制造在第二玻璃板中具有凹槽的反应容器的实施方式中，对第二玻璃板进行蚀刻，例如，进行的持续时间足以实现凹槽在与第二表面相距一段距离的第二玻璃板的玻璃体积中的所需深度，或仅蚀刻一段时间，之后第二玻璃板仍具有封闭的第二表面。任选地，在此，反应容器的底部可具有凹形凹洞，其具有抛物线形或圆锥形横截面。这样的凹形凹洞可在激光束呈点状照射的任何位置处形成。这种凹形凹洞优选地具有横截面开口和几微米例如1至5μm的深度。
51.其中第二板具有第二凹槽的实施方式特别适用于将第一板中的凹槽用作细胞、特别是人或动物细胞的培养容器。在用于在凹槽中培养细胞的方法中，液体，例如培养基和/或待测试的试剂，可移动穿过第二凹槽，例如，被引入第一玻璃板的凹槽中或从第一玻璃板的凹槽中移除。例如，培养基中的细胞悬浮液可从与第二板相反的方向或在凹槽的开放的横截面开口中填充到第一玻璃板的凹槽中，其中培养基通过第二凹槽排出。培养基中的细胞悬浮液可以是例如全血，或在缓冲液或培养基中培养的细胞。该实施方式适合用作过滤器，例如用于培养基中的细胞悬浮液。在此，在该过程中，介质例如培养基或缓冲液可接触第二板的自由表面或被允许沿着它流动，以通过第二凹槽产生介质交换，例如以排出穿过第二凹槽的代谢物。
52.本发明还涉及用于分析的方法，其中用光照射玻璃中的反应容器并检测从反应容器出射的光；以及玻璃反应容器在分析方法中的用途。
53.在这种情况下，用于分析的光优选地可大致垂直地照射到第二板上、第二玻璃板的与第一玻璃板相对的表面上、或第二玻璃板的面对第一玻璃板的表面上。
54.已经表明，凹槽、特别是从第一表面呈锥形地延伸到第一玻璃板的体积中的凹槽，在用例如可见光照射时以其壁与凹槽的底部形成明显的对比。在光学检测中，凹槽的圆周因此可被记录和显示，特别是作为与凹槽底部形成对比的暗环。
55.本发明还涉及具有以下步骤的分析方法：提供根据本发明的制造方法制造的或作为根据本发明的反应容器的反应容器；将样品例如患者样品引入到反应容器中，所述样品可为无细胞的，例如血浆，或含细胞的，例如全血或从全血中分离的细胞，或组织材料；预先、同时或随后，将至少一种试剂添加到反应容器中，并进行分析。
56.任选地，可将至少一种试剂以不同的量一次或连续多次地添加到多个反应容器中。例如，试剂可以是药剂，并且分析可包括测量活性成分对样品的影响。任选地，所述方法可包括一个或多个温育步骤，例如在细胞培养条件下(37℃，5％co2气氛，静止或搅拌)。
57.所述分析可以是例如在加入用于测序的试剂之后，任选地在细胞裂解之后，对反应容器中的dna和/或rna和/或蛋白质进行测序期间或之后的反应容器的光学测量；或例如在与作为试剂添加的结合分子(绑定分子)例如优选地用染料标记的抗体反应后的蛋白质的测定。例如，在含有细胞的样品的情况下，分析优选地包括确定转录的rna和/或翻译的蛋白质，特别是用于未添加活性成分的样品与添加活性成分的样品的比较。任选地，用于分析的方法可包括从反应容器中取出一部分样品，进一步任选地，将取出的部分样品填充到根据本发明或根据本发明制造的另一反应容器中。
58.将样品和/或试剂添加到反应容器中可例如通过移动样品的液滴和/或试剂的液
滴来进行，其中液滴例如作为液体射流的一部分而产生和移动，如例如通过暴露于电磁辐射、通过暴露于声音或超声波、通过施加电场或通过施加压力所进行的那样。液滴的产生已知为喷墨打印工艺或移液。替代地，可使用基于激光的印刷方法，例如激光转移印刷。样品和/或试剂的添加优选地在计量添加装置不与反应容器接触的情况下进行。
59.在其中印制导线布置在凹槽上的实施方式中，在用于分析的方法中凹槽的内部体积可经受电压并且在印制导线之间可测量内部体积中存在的电参数。
60.附图示意性地示出了：
61.图1以垂直于第一玻璃板表面的横截面示出由两个玻璃板制成的玻璃中的反应容器的一种实施方式，
62.图2以第一玻璃板的第一表面的俯视图示出根据本发明制造的反应容器的光学分析，
63.图3a)和b)以垂直于第一玻璃板的表面的横截面示出另一实施方式，
64.图4a)、b)、c)以垂直于第二玻璃板的表面的横截面示出实施方式，
65.图5a)-b)以垂直于第一玻璃板的表面的横截面示出具有印制导线的实施方式，
66.图6a)-c)以垂直于第一玻璃板的表面的横截面示出另外的多部分实施方式，和
67.图7以垂直于第一玻璃板的表面的横截面示出另一实施方式。
68.图1示出了第一玻璃板1，其中凹槽2延伸穿过整个厚度，并且底部3由与第一玻璃板1的第二表面5紧密连接的第二玻璃板6形成。
69.图2示出了第一玻璃板1的俯视图，凹槽2的壁与底部3形成强烈的光学对比，从而壁被清楚地显示为底部3的外围边界。颗粒例如生物细胞z可在穿过底部3引导的照明下看到与底部3具有良好的对比度，特别是当细胞z被染料例如荧光染料标记时。
70.图3a)示出了第一玻璃板1，在激光脉冲垂直于玻璃板1照射并随后进行蚀刻之后，用抗蚀剂8例如具有uv可溶性粘合剂的塑料膜在整个面上涂覆该第一玻璃板1的第二表面5。蚀刻围绕激光脉冲的光路对称地产生凹槽2，使得纵向中心轴7位于激光脉冲的原始光路上。蚀刻从第一表面4开始并产生延伸至抗蚀剂8的截锥形凹槽2。在此，沿着第二表面或在第二表面5和抗蚀剂8之间产生围绕凹槽2延伸的倒角或底切9。
71.图3b)示出了在第一玻璃板1中形成为凹槽2并延伸穿过第一玻璃板1的整个厚度的玻璃容器。凹槽的底部3由玻璃料10形成，该玻璃料10被施加在第二板6的表面的整个面上并且还填充倒角9的区域。
72.图4示出了在各自的情况下在第二玻璃板6中一体地制造的凹槽2的实施方式。这表明，激光脉冲在多个位置处照射到第二玻璃板的第一表面24上，这些位置的距离例如为1至10μm并且因此形成通过蚀刻产生恰好一个凹槽2的位点。在这种情况下，可通过蚀刻在凹槽2的底部3上的每个位置12处产生一个凹形凹洞12。
73.如图4a)所示，如果激光脉冲所照射的至少3个位置12以较大的距离布置，例如以20μm的距离，则在蚀刻过程中产生垂直于第一表面24从底部3突出到凹槽2中的玻璃尖端11。在此，激光脉冲所照射的每个位置12在蚀刻过程中在底部3中产生一个凹形凹洞。
74.图4b)示出了，在单独的位置13处照射并更深地穿透到第二玻璃板6的厚度中的激光脉冲在那里在蚀刻期间形成另外的凹槽14，该另外的凹槽14比在其他位置12处的凹洞更深地延伸到第二玻璃板6中，在所述其他位置12中激光脉冲被照射进第二玻璃板6中直至更
小的深度。激光脉冲进入第二玻璃板6中的深度可通过调整激光脉冲的焦点位置和/或脉冲能量的强度来预先确定。
75.图4c)示出了，更深地穿透到第二玻璃板6中的激光脉冲的照射在彼此并排地布置的位置13处在那里在蚀刻期间形成另外的凹槽14，该凹槽14比在蚀刻期间由其他位置12形成其底部的凹槽更深地延伸到第二玻璃板的厚度中，在所述其他位置12处激光脉冲已较浅地照射进第二玻璃板6中。
76.图5a)和b)示出了如下的实施方式，其中第一印制导线15被施加到第一玻璃板1上，这里被施加到其第一表面4上，并且第二板6在其平坦的并且面向第一玻璃板1的表面上具有位于其上的第二印制导线16。第一印制导线15和第二印制导线16可例如通过溅射、印刷或通过化学或电流沉积或其组合来施加。第一和第二印制导线15、16之一可被施加在整个面上，并且相应的另一印制导线15、16可设计成穿过凹槽2的横截面的间隔开的印制导线的形式。布置在第一玻璃板1和第二板6之间并在软化后固化的玻璃料10的层连接这两个板1、6并将第一印制导线15与第二印制导线16隔开，使得这些印制导线以彼此相距一定距离的方式接触包含在凹槽2中的液体。任选地，玻璃料10的层通常可排他地布置在第一玻璃板1和第二板6之间并且使凹槽2的区域暴露，或者玻璃料10的层可在第一印制导线15的层厚度上延伸到凹槽2中直到与第二印制导线16相距一定距离或直到与第二印制导线16邻接。
77.图5a)示出了如下的实施方式，其中第二印制导线16在沟槽17中延伸，所述沟槽17形成为第二板6中的凹洞，优选地通过沿着沟槽的走向用激光脉冲照射并随后进行蚀刻。
78.图5b)示出了如下的实施方式，其中第二印制导线16布置在第二板6的平坦的表面上。
79.图6a)示出了至少两个、在当前情况下为十个凹槽2的布置，其纵向中心轴7以相对于彼此相同的距离布置。凹槽2由延伸穿过第一玻璃板1的整个厚度的壁界定。在此，凹槽2从第一玻璃板1的第一表面4到第二表面5呈锥形地延伸。凹槽2的横截面开口在第二表面5的平面中被第二板6覆盖。
80.图6b)示出了如下的实施方式，其中第三板18与第一玻璃板1的第一表面4连接，其中第三板18具有贯穿其厚度的第三凹槽23，其覆盖在第一玻璃板1中形成的至少两个、在图7b)中十个凹槽2。第一玻璃板中的凹槽2的纵向中心轴之间的距离可例如为10至100μm。
81.图6c)示出了如下的实施方式，其中通过蚀刻在第一玻璃板1中产生凹槽，在此之后第一玻璃板1在形成子凹槽2'的位点处用穿过其整个厚度的激光脉冲照射并且在其间用最多在上部厚度部段20上延伸的激光脉冲照射。上部厚度部段20从第一玻璃板1的第一表面4延伸直至与子凹槽2'邻接，其中在子凹槽2'之间在激光脉冲最多照射到上部厚度部段20的深度中的位置处保留子壁22。与第一厚度部段20相对的子凹槽2'的末端横截面开口被与第一板1连接的第二板6覆盖。
82.图7示出了如下的实施方式，其中第二板6在形成于第一玻璃板1中的凹槽2的区域中具有第二凹槽19。第二凹槽19可任选地仅延伸到第二板6的一部分厚度中，或延伸穿过第二板6的整个厚度，如这里所示。第二凹槽在与第一玻璃板1连接的第二板6的表面的平面中具有例如比细胞z的直径小5至10倍的直径。第二板6连同贯穿其整个厚度的第二凹槽19形成用于更大的颗粒例如细胞z的截留装置。
83.根据优选的实施方式，在图7中，第二凹槽19呈圆锥形延伸，并且在第二板6的面向
第一玻璃板的表面的平面中具有较小的直径。
84.附图标记列表
[0085]1ꢀꢀ
第一玻璃板
[0086]2ꢀꢀ
凹槽
[0087]
2' 子凹槽
[0088]3ꢀꢀ
底部
[0089]4ꢀꢀ
第一表面
[0090]5ꢀꢀ
第二表面
[0091]6ꢀꢀ
第二板
[0092]7ꢀꢀ
纵向中心轴
[0093]8ꢀꢀ
抗蚀剂
[0094]9ꢀꢀ
倒角、底切
[0095]
10 玻璃料
[0096]
11 玻璃尖端
[0097]
12 照射激光脉冲的位置
[0098]
13 更深地照射激光脉冲的位置
[0099]
14 另外的凹槽
[0100]
15 第一印制导线
[0101]
16 第二印制导线
[0102]
17 沟槽
[0103]
18 第三板
[0104]
19 第二凹槽
[0105]
20 上部/第一厚度部段
[0106]
21 下部/第二厚度部段
[0107]
22 子壁
[0108]
23 第三凹槽
[0109]
24 第二板的第一表面
[0110]
25 第二板的第二表面
[0111]zꢀꢀ
细胞