DE19750237A1 - Verfahren zum Nachweis von Nukleinsäuren aus mehreren Proben - Google Patents
Verfahren zum Nachweis von Nukleinsäuren aus mehreren ProbenInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Nachweis von Nukleinsäuren in mehreren
Proben enthaltend die Schritte Verfügbarmachen der Nukleinsäuren, Abreicherung von Inhi
bitoren der Amplifikation, Erzeugung von Amplifikationsprodukten, Abstoppen der Ampli
fikationsreaktion und Detektion der Amplifikationsprodukte.
Verfahren zum Nachweis von Nukleinsäuren stellen immer mehr eine echte Alternative zu den
bislang üblichen auf der Anwesenheit von Enzymen oder immunologisch nachweisbaren
Analyten basierenden Verfahren dar. Besondere Anwendung hat die Nukleinsäureanalytik bei
den Infektionskrankheiten sowie in der Onkologie gefunden, da auf der Basis von
Nukleinsäuren selbst geringste Unterschiede, z. B. Subtypen oder Polymorphismen,
nachgewiesen werden können, selbst wenn diese immunologisch nicht ausreichend differenziert
werden können. Hierbei spielt die Etablierung von Amplifikationsverfahren für Nukleinsäuren
eine große Rolle. In der Regel sind nämlich die Nukleinsäuren in den zur Verfügung stehenden
Proben nur in sehr geringen Mengen und nur in einer Mischung mit anderen, nicht
nachzuweisenden Nukleinsäuren vorhanden. Amplifikationsverfahren, wie die Polymerase-
Kettenreaktion (PCR, US-A-4,683,202), sorgen für eine überproportionale Vermehrung von
Teilen der nachzuweisenden Nukleinsäuren verglichen mit nicht nachzuweisenden
Nukleinsäuren. Der Nachweis der Amplifikate wird in der Regel durch Einbau einer
Markierung in die Amplifikationsprodukte (Amplifikate) möglich. Aus der Menge an einge
bauten Markierungen kann auf die Anwesenheit oder die Menge der nachzuweisenden
Nukleinsäuren geschlossen werden.
In jüngerer Zeit sind Geräte mit einer Kombination von Amplifikation und Nachweis von
Nukleinsäuren auf dem Markt erhältlich. In einem ersten Gerät, welches die PCR zur Ampli
fikation verwendet, werden die Proben in PCR-Gefäßen amplifiziert, die Proben manuell nach
einander mit Natronlauge versetzt, um die Nukleinsäuren zu denaturieren und anschließend die
Lösungen nacheinander manuell in die Vertiefungen einer Mikrotiterplatte übertragen und mit
einem Hybridisierungsreagenz versetzt, wobei die Amplifikate an die Wand gebunden werden.
Hier ist zu berücksichtigen, daß die Immobilisierung über festphasengebundene (immo
bilisierte) analytspezifische Fangsonden erfolgt und somit eine starke Einschränkung der
Variabilität der Teste vorliegt. Die gebundenen Hybride werden nacheinander gewaschen und
mit einer Lösung eines Nachweisreagenzes (Enzymsubstrat) versetzt. Die Detektion erfolgt
einzeln oder für 8 Proben gleichzeitig. Dieses Verfahren ist nicht standardisiert und die Prä
zision ist abhängig von der Geschicklichkeit und Erfahrung des Anwenders. Der dynamische
Meßbereich des auf einer Enzymreaktion beruhenden Nachweisverfahrens ist gering, was die
Verwendung mehrerer Verdünnungen für jede Probe erforderlich macht, damit für jede Probe
mindestens ein Signal im Meßbereich liegt.
In einem ähnlichen, aber weiter automatisierten Verfahren werden die Proben nach der
batchweisen Amplifikation bei 4°C gelagert, um die Polymerase-Aktivität zu reduzieren, bis die
Detektion gestartet wird. Hierzu werden die Proben nacheinander mit einer Lösung von
Natronlauge zur Denaturierung der Nukleinsäuren in eine Nadel aufgenommen und in ein
Inkubationsgefäß überführt, wo die Hybridisierung mit wandgebundenen analytspezifischen
Fangsonden stattfindet. Die Detektion erfolgt sequentiell wie oben beschrieben. Dieses Ver
fahren hat den Nachteil, daß es nicht ohne erheblichen Verlust an Sensitivität möglich ist, eine
größere Anzahl von Proben durchzusetzen. Die Gesamt-Assay-Zeit ist in diesem Verfahren
ebenfalls verhältnismäßig hoch.
Ein weiteres kommerziell erhältliches System beruht auf einer Amplifikation durch eine Kom
bination von Ligase und Polymerase. Eine enzymatische Dekontamination ist nicht gegeben.
Dieses komplexe System hat darüber hinaus auch noch den Nachteil eines recht geringen
Probendurchsatzes.
In einem anderen Gerät, welches auf einem isothermen Amplifikationsverfahren (NASBA,
EP-A-0 329 822) beruht, wird ein sehr komplexes und damit störanfälliges 3-Enzym-System
verwendet. Es ist darüber hinaus nicht automatisiert und standardisiert. Die Varianzen in der
Assay-Präzision sind hoch.
Es war Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren, bei dem die Nachteile des Standes
der Technik zumindest teilweise vermieden werden, und insbesondere ein Verfahren zur Ver
fügung zu stellen, bei dem die auf die Amplifikation folgenden Schritte automatisch in sehr
kurzer Zeit bearbeitet werden bzw. bei dem die Präzision hoch ist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Nachweis von Nukleinsäuren in mehreren
Proben enthaltend die Schritte Verfügbarmachen der Nukleinsäuren in den Proben, Abrei
cherung von Inhibitoren der Amplifikation, (gleichzeitige) Erzeugung von Amplifikations
produkten von Teilabschnitten der nachzuweisenden Nukleinsäuren, Abstoppen der Amplifi
kationsreaktionen und sequentielle automatische Detektion der simultan erzeugten Amplifi
kationsprodukte.
In Fig. 1 ist ein Gesamtablauf eines beispielhaften erfindungsgemäßen Nukleinsäurenachweis
verfahrens gezeigt.
In Fig. 2 ist die Taktung der Probenbearbeitung schematisch dargestellt.
In Fig. 3 ist der Variationskoeffizient über einen weiten Konzentrationsbereich grafisch
dargestellt.
Nukleinsäuren, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nachgewiesen werden können,
können beliebigen Ursprungs sein, beispielsweise virale, bakterielle oder zelluläre
Nukleinsäuren. Die sie enthaltende Probe kann eine Lösung (z. B. eine Körperflüssigkeit, wie
Urin, oder eine davon abgeleitete Flüssigkeit, wie Serum oder Plasma) oder eine Suspension
sein, aber auch ein Festkörper oder ein zellhaltiges Medium wie Vollblut, ein Zellabstrich,
fixierte Zellen, ein Gewebsschnitt oder ein fixierter Organismus.
Die Reaktionssequenz wird gestartet durch Verfügbarmachung der nachzuweisenden Nuklein
säure mit entsprechenden Reagenzien. Hierbei können sowohl Veränderungen des pHs
(alkalisch), Hitze, Wiederholung extremer Temperaturveränderungen (Einfrieren/Auftauen),
Veränderung der physiologischen Wachstumsbedingungen (Osmotischer Druck), Druck
(French press), Glasperlen, Einwirkung von Detergenzien, chaotropen Salzen oder Enzymen
(z. B. Proteasen, Lipasen), alleine oder in Kombination zur Freisetzung der Nukleinsäuren
beitragen.
Beispielsweise kann ein Verfahren zum Nachweis eines speziellen Virus in einer Körperflüssig
keit (z. B. Serum) als ersten Schritt die Lyse der Virushülle enthalten. Verfahren zur Lyse von
Virushüllen sind dem Fachmann bekannt. Beispielsweise kann die Lyse durch Behandlung mit
Alkalihydroxydlösungen vorgenommen werden. Auch der Zusatz von Hilfsstoffen, z. B.
Detergenzien, ist möglich.
Bei einem Nachweis von Bakterien, beispielsweise in Lebensmitteln, können dem erfindungs
gemäßen Verfahren ebenfalls mehrere Schritte vorgeschaltet werden. Im allgemeinen werden
Bakterienproben, ggf. nach in vivo Vermehrung der Bakterien, unter Bedingungen, welche die
Lyse der Bakterienzellwand bewirken (z. B. Proteinasen, Alkali), aufgeschlossen.
Resultat der diversen Vorbehandlungen ist in der Regel eine Probenflüssigkeit, welche die
nachzuweisenden Nukleinsäuren gelöst enthält, und in der ggf. die in den vorbereitenden
Schritten eingesetzten Reagenzien sowie gegebenenfalls zerstörte Zellbestandteile enthalten
sind.
Diese Probenflüssigkeit enthält einerseits die Nukleinsäuren, insbesondere die nachzuweisen
den Nukleinsäuren, in sehr geringen Mengen, andererseits enthält sie darüber hinaus noch
Stoffe, welche eine enzymatische Amplifikation stark beeinträchtigen können. Aus diesem
Grund wird im Laufe des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung eine Abtrennung von
Inhibitoren vorgesehen. Hierzu werden die nachzuweisenden Nukleinsäuren oder auch die
Gesamtnukleinsäuren oder ein Teil davon, welcher die nachzuweisenden Nukleinsäuren
umfaßt, an eine feste Phase gebunden, und die flüssige Phase entfernt. Hierfür stehen dem
Fachmann eine Reihe von Verfahren zur Verfügung. In einer ersten Ausführungsform werden
die nachzuweisenden Nukleinsäuren zusammen mit anderen in der Probe vorhandenen
Nukleinsäuren an einer Glasoberfläche unspezifisch gebunden. In einer ersten Ausführungsform,
welche in WO 96/41811 beschrieben ist, wird der Probenflüssigkeit, die die freigesetzten
Nukleinsäuren enthält, Glasmagnetpartikel zugesetzt. Die Nukleinsäuren binden an die Glasoberfläche,
während Inhibitoren der Polymerase-Aktivität, z. B. Eisen, Hämin oder Bilirubin in
der Flüssigkeit verbleiben. Sofern sich die Probenflüssigkeit mit den Magnetpartikeln in einem
Gefäß befindet, kann ein Magnet in die Nähe der Gefäßwand gebracht werden, so daß die
Magnetpartikel an die Gefäßwand wandern und dort festgehalten werden, während die sie um
gebende Flüssigkeit entfernt, z. B. abpipettiert wird. Gewünschtenfalls können noch anhaftende
Flüssigkeitsreste durch Waschen und erneutes Absaugen entfernt werden. Danach werden die
Magnetpartikel in einer Lösung mit geringem Salzgehalt aufgeschlemmt, wodurch sich die
Nukleinsäuren wieder von den Glasmagnetpartikeln ablösen. Durch erneutes Anlegen eines
Magneten an der Gefäßwand werden die Magnetpartikel wieder an die Wand gezogen und der
nukleinsäurehaltige Überstand kann dem Gefäß entnommen werden. Sofern die Magnetpartikel
der WO 96/41811 verwendet werden, können die Nukleinsäuren in im wesentlichen nativer
Form erhalten werden.
In einer alternativen Ausführungsform werden die Nukleinsäuren in einer Vorrichtung gemäß
EP-A-0 738 733 gereinigt. Hierbei handelt es sich um ein Zentrifugationsröhrchen, welches in
seinem Inneren ein Glasvlies enthält, durch welches die Probenflüssigkeit durch Zentrifugation
hindurchtransportiert wird. In Anwesenheit eines chaotropen Salzes binden die Nukleinsäuren
beim Durchtritt durch das Vlies, während die Inhibitoren mit der übrigbleibenden Flüssigkeit in
ein Auffanggefäß durchtreten. Die Nukleinsäuren können durch Aufgabe eines
Niedrigsalzpuffers während der Zentrifugation in ein neues Auffanggefäß wieder aus dem Vlies
eluiert werden.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, die Freisetzung der Nukleinsäuren und
deren Immobilisierung in getrennten Verfahrensschritten vorzunehmen. Beispielsweise wird
hierzu die feste Phase erst nach praktisch vollständigem Aufschluß von Zellkompartimenten
zugegeben bzw. wird die Flüssigkeit erst nach möglichst vollständigem Aufschluß in das
Zentrifugationsröhrchen eingefüllt. Die genannten Schritte zur Freisetzung von Nukleinsäuren
können einerseits manuell, andererseits jedoch auch weitgehend automatisiert durchgeführt
werden. Für den Fall einer automatisierten Durchführung kann beispielsweise ein Gerät gemäß
DE-A-195 123 68 eingesetzt werden. Auf die diesbezügliche Offenbarung wird vollinhaltlich
Bezug genommen. Eine besonders bevorzugte Probenvorbereitung ist in DE 197 43 518
beschrieben. Auf den Inhalt dieser Anmeldung wird vollinhaltlich Bezug genommen.
Nach diesen Schritten steht eine von Amplifikations-Inhibitoren im wesentlichen befreite und
an Nukleinsäuren aufkonzentrierte Probenflüssigkeit zur Verfügung. Sie kann zur Dekonta
mination von verschleppten Amplifikaten anderer Proben, mit Uracil-N-Glykosylase versetzt
werden. Dieses Verfahren ist in EP-B-0 401 037 ausführlich beschrieben.
Ein wesentlicher Schritt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die gleichzeitige Erzeugung
von Amplifikationsprodukten von Teilabschnitten der nachzuweisenden Nukleinsäuren in jeder
der erzeugten Probenflüssigkeiten. Hierzu ist es bevorzugt, die Probenflüssigkeit aus dem
Abreicherungsschritt in eine Wegwerfvorrichtung zu überführen, die mehrere Vertiefungen zur
Aufnahme einer Vielzahl von Proben enthält. Hierbei handelt es sich bevorzugt um eine Vor
richtung, bei der jede Vertiefung nur für die Aufnahme einer einzigen Probe eingesetzt und
nach einmaligem Gebrauch nicht mehr wiederverwendet wird. Beispielsweise handelt es sich
daher um ein Kunststoffdevice, in dem eine Vielzahl von sogenannten Tubes oder Reagenz
gefäßen miteinander verbunden sind. Diese Vorrichtung ist bevorzugt in ihrer geometrischen
Form auf die Aufnahmen des Gerätes angepaßt, in welchem die Amplifikation durchgeführt
wird. Für den Fall einer in Thermocyclen vorgenommenen Amplifikation, wie bei der PCR, ist
es bevorzugt, daß die Vorrichtung geometrisch auf die kommerziell erhältlichen Thermocycler
angepaßt ist. Ein entsprechendes Gerät ist in EP-B-0 236 069 beschrieben. Auf die Offen
barung wird vollinhaltlich Bezug genommen. Bevorzugt enthält die Vorrichtung 8 oder mehr,
bevorzugt weniger als 100, besonders bevorzugt 16 bis 32 solcher Vertiefungen. Dies ermög
licht die gleichzeitige Durchführung einer Amplifikation gleicher oder unterschiedlicher
Nukleinsäuren in einer entsprechenden Anzahl von Proben. Besonders bevorzugt sind diese
Wegwerfvorrichtungen gegen passive und aktive Kontamination der Proben bzw. der Umwelt
geschützt. Dies kann beispielsweise geschehen durch Vorsehen eines Deckels, der zumindest
während der Amplifikation mehrere Vertiefungen der Vorrichtung gasdicht verschließt.
Besonders bevorzugt sind Einzeldeckel, die sich automatisch öffnen und schließen lassen.
Möglich ist auch eine in den Deckel integrierte Dichtmatte aus elastischem Material, z. B.
Silikon, die durch den Deckel bzw. die Deckelheizung des Thermocyclers auf die obere
Öffnung der Vertiefung gedrückt wird und somit auch gegen während der Erhitzung der Pro
benflüssigkeit entstehenden Druck dicht hält. Eine besonders bevorzugte Wegwerfvorrichtung
im Sinne dieser Beschreibung ist in DE-196 43 320 beschrieben. Auf den Inhalt dieser Patent
anmeldung wird hiermit vollinhaltlich Bezug genommen.
Zur Amplifikation werden die erforderlichen Reagentien, bevorzugt in Form von Reagenz
lösungen, den in der Wegwertvorrichtung enthaltenen Proben entweder nacheinander oder
gleichzeitig zugegeben, z. B. zupipettiert, oder umgekehrt. Sofern die Wegwerfvorrichtung in
ihren Vertiefungen Proben für den Nachweis unterschiedlicher Nukleinsäuren enthält, ist die
sequentielle Zugabe jeder Reagenzlösung zu den einzelnen Vertiefungen bevorzugt. Dies kann
einerseits manuell geschehen, z. B. mit Hilfe einer Kolbenhubpipette, andererseits jedoch auch
automatisiert, z. B. mit Hilfe eines Pipettierautomaten. Im Falle einer Amplifikation mittels
PCR wird die Vorrichtung in ein Gerät zur Erzeugung von Thermocyclen eingeführt und so
viele Thermocyclen durchgeführt, wie für die ausreichende Amplifikation der Nukleinsäuren
erforderlich sind. Hier wird insbesondere auf EP-B-0 201 184 oder US-A-4,683,202 Bezug
genommen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden den der
Amplifikation zu unterziehenden Proben mit unterschiedlichen nachzuweisenden Nukleinsäuren
(z. B. Proben, die auf virale Parameter zu untersuchen sind, neben Proben, die auf bakterielle
Parameter zu untersuchen sind) Reagenzlösungen mit standardisierten Konzentrationen einer
DNA- oder/und RNA-Polymerase, Nukleosidtriphosphaten, Puffersubstanzen und bevorzugt
auch Primern zugegeben. Nukleosidtriphosphate (NTP) sind Ribo (rNTP)- oder Desoxyribo
nukleosidtriphosphate (dNTP). Die für die Amplifikation erforderlichen Reagenzien und deren
Konzentrationen sind für die einzelnen Amplifikationsverfahren, z. B. die PCR oder NASBA,
einem Fachmann ausreichend bekannt. Im Sinne der Erfindung wird jedoch ein verhältnismäßig
geringes Verhältnis der Volumina an Probenflüssigkeit (z. B. 10-50 µl) zum Gesamtvolumen
von 50 bis 100 µl der Reaktionsmischung eingesetzt. In Zusammenhang mit einer effizienten
Inhibitorenabtrennung läßt sich so eine erhöhte Sensitivität erzielen. Für PCR hat es sich als
vorteilhaft erwiesen, die Polymerase der Probe so zuzusetzen, daß ihre Endkonzentration in
einem Bereich zwischen 1 und 30 Units, bevorzugt zwischen 2.5 und 15 U liegt. Die
Nukleosidtriphosphate werden in einer Konzentration von 0.1 bis 1 mM, bevorzugt zwischen
0.2 und 0.6 mM eingesetzt. Als DNA-Polymerase kommen beispielsweise solche aus T.aq.
oder T.th. in Frage. Die Puffersubstanzen richten sich auch nach der eingesetzten Polymerase.
Die Pufferkonzentration in der fertigen PCR-Mischung beträgt bevorzugt 1 mM bis 100 mM,
besonders bevorzugt 10 bis 50 mM. Geeignete Puffersubstanzen sind Tris oder Bicine. Primer
sind dem Fachmann prinzipiell bekannt. Sie müssen im wesentlichen die Bedingung erfüllen,
daß sie mit einem Strang der nachzuweisenden Nukleinsäure und dem Gegenstrang
hybridisieren, durch die Enzymaktivität der Polymerase mit Hilfe von Nukleosidtriphosphaten
unter Verwendung der nachzuweisenden Nukleinsäure als Templatnukleinsäure verlängerbar
sind und daß, im Falle der PCR, die Verlängerungsprodukte des einen Primers als
Templatnukleinsäure für die Verlängerung eines anderen Primers dienen können. Eine
Templatnukleinsäure ist eine Nukleinsäure, zu der insbesondere zu einem Teil davon ein im
wesentlichen komplementärer Nukleinsäurestrang neu gebildet wird. In bezug auf die
Sequenzinformation dient die Templatnukleinsäure als Matrize für die Umschreibung. Die
Basensequenz der Primer wird sich nach der gewünschten Spezifität der
Amplifikationsreaktion richten. Ist eine spezifische Amplifikation gewünscht, werden die
Sequenzen der Primer so ausgewählt, daß sie möglichst nur mit einem Strang der
nachzuweisenden Nukleinsäure hybridisiert, nicht jedoch mit anderen in der Probenflüssigkeit
vorhandenen Nukleinsäuren. Es ist selbstverständlich, daß es auch erwünscht sein kann, eine
Gruppe von Nukleinsäuren zu amplifizieren, z. B. Nukleinsäuren einer bestimmten Gattung
von Bakterien. Aus diesem Grund ist es selbstverständlich, daß sich die Reagenzlösungen für
den Nachweis unterschiedlicher Nukleinsäuren in der Beschaffenheit der enthaltenen Primer,
insbesondere deren Sequenz, unterscheiden, bevorzugt jedoch nicht in deren Konzentration.
In einem besonders bevorzugten Format wird im Sinne der vorliegenden Erfindung während
der Amplifikation mindestens einer der Primer so gewählt, daß er ein oder mehrere zur
Immobilisierung befähigende Gruppen I aufweist. Zur Immobilisierung befähigende Gruppen I
sind beispielsweise chemische Gruppen, die normalerweise in natürlichen Nukleinsäuren nicht
vorhanden sind und die kovalent, beispielsweise über eine chemische oder eine Photoreaktion
an eine feste Phase gebunden werden können, oder Gruppen bzw. Molekülteile, die über grup
penspezifische Wechselwirkungen von einem anderen Molekül oder Molekülteil erkannt und
gebunden werden können. Solche Gruppen sind daher z. B. Haptene, Antigene und Anti
körper, Nukleotidsequenzen, Rezeptoren, Regulationssequenzen, Glykoproteine, beispiels
weise Lectine, oder auch die Bindungspartner von Bindeproteinen, wie Biotin oder Imino
biotin. Bevorzugt sind Vitamine und Haptene, besonders bevorzugt sind Biotin, Fluorescein
oder Steroide, wie Digoxigenin oder Digoxin.
Im Anschluß an die Amplifikation wird die Amplifikationsreaktion, bevorzugt durch Zugabe
eines die Polymerase-Aktivität inhibierenden und die UNG inaktivierenden Reagenz, gestoppt.
Während im Stand der Technik hierfür insbesondere Natronlauge (NaOH) eingesetzt wurde,
wobei gleichzeitig eine Denaturierung der Nukleinsäuren stattfand, oder zum anderen Teil die
Reaktionsmischung stark gekühlt wurde, ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung bevorzugt,
die Inaktivierung der Polymerase und der UNG von der Denaturierung der Nukleinsäuren zeit
lich zu trennen. Als Reagenzien zur Inaktivierung der Polymerase und UNG haben sich
insbesondere Detergenzien, bevorzugt anionische Detergenzien, als zweckmäßig erwiesen.
Besonders bevorzugt ist die Klasse der N-acylaminosäuren, wobei der Acylrest zwischen 5 und
30 Kohlenstoffatome enthält und die Aminosäure bevorzugt Sarcosin ist. Als besonders bevor
zugtes Reagenz hat sich N-Lauroylsarcosin erwiesen.
Durch dieses Reagenz werden unspezifische Reaktionen der Polymerase, z. B. Auffüllreak
tionen, unterdrückt, welche den Nachweis der nachzuweisenden Nukleinsäuren beeinträchtigen
könnten. Das Stoppreagenz kann simultan in alle Vertiefungen der Wegwertvorrichtung gege
ben werden, bevorzugt ist jedoch ein sequentielles Einpipettieren der Lösung in die einzelnen
Vertiefungen, sobald die Reaktionsmischung aus der Amplifikation etwas abgekühlt ist. Diese
Zugabe kann einerseits schon vor Amplifikation oder kurz nach Amplifikation auf dem
Thermocycler, andererseits aber auch nach Überführung der Wegwerfvorrichtung oder der
Reaktionsmischung in eine andere Aufnahme vorgenommen werden. Die Behandlung der
Amplifikate mit Detergentien verschafft dem System ein vergrößertes Zeitfenster vor der
anschließenden Detektion, innerhalb dem keine weiteren unspezifischen Reaktionen stattfinden
können, z. B. Abbau der Amplifikate durch UNG-Reaktivierung bei Raumtemperatur und
unerwünschte Weiterreaktion der Polymerase. Auch das lange Verbleiben der Amplifikate in
Natronlauge hat sich als unvorteilhaft erwiesen. Dadurch kann der Probendurchsatz
(Batchgröße bzw. maximale Bestückung des Gerätes oder Rotors) deutlich erhöht werden.
Des weiteren ermöglicht das vergrößerte Zeitfenster, die nach der getakteten Probenvor
bereitung aufgegebene konsequente Taktung der Proben erneut aufzunehmen und eine
getaktete Detektion anzuschließen.
Die vorzugsweise abgekühlte Reaktionsmischung aus der Amplifikationsreaktion wird nun
bevorzugt in Gefäße in einer weiteren Aufnahme transportiert. Dies kann einerseits direkt
durch Transport der Wegwerfvorrichtung in die Aufnahme geschehen, bevorzugt wird die
Wegwertvorrichtung jedoch in eine erste Aufnahme transportiert, von der Aliquots der einzel
nen Proben getrennt und automatisch in Einzelgefäße in einer weiteren Aufnahme transportiert
werden. Bevorzugt befindet sich die Wegwertvorrichtung auf einem Rotor, und wird ähnlich
behandelt wie eine Primärprobe in einer konventionellen automatisierten immunologischen
Bestimmung.
An das Abstoppen schließt sich die sequentielle automatische Detektion der simultan erzeugten
Amplifikationsprodukte an. Ein wesentliches Merkmal des Detektionsverfahrens ist die zeitlich
getaktete automatische Denaturierung der Amplifikate. Denaturierung von Nukleinsäuren
bedeutet Auftrennung von Nukleinsäuredoppelsträngen in Einzelstränge. Dem Fachmann
stehen prinzipiell eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Verfügung, z. B. Behandlung durch
Alkalihydroxide, durch Hitze, oder durch Chemikalien. Bevorzugt wird die Denaturierung
durch Zugabe einer 0.01 bis 1.0 N Natronlaugelösung bewirkt. In einer bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens finden nun sämtliche Reaktionsschritte
und Zugaben von Reagenzien ab der Zugabe der Denaturierungsreagenzien bis zur Messung
zeitlich getaktet statt. Unter einer zeitlichen Taktung wird eine Vorgehensweise verstanden, bei
der jede einzelne Probe in einem genau festgelegten zeitlichen Abstand (Takt) zur
vorangehenden bzw. nächsten Probe prozessiert wird. In der vorliegenden Erfindung sind die
Abstände besonders kurz wählbar, insbesondere zwischen 30 und 200 sec. Dies führt zu einer
höheren Intra- (gleich Probe nochmal bestimmt) und Interassay (andere Probe gleicher Analyt)
Präzision. Darüber hinaus können die Inkubationszeiten für alle Proben und alle Teste (
unabhängig vom Analyt) gleich sein. Eine beispielhafte Taktung ist in Fig. 2 gezeigt. Die
getakteten Arbeitsschritte sind Denaturierung (z. B. 1), Sondenhybridisierung (Inkubation) (2),
Anlagerung an die Festphase (Inkubation mit Magnetbeads (3) und Messung (Inkubation in
Meßzelle und Signalmessung) (4).
Ferner finden bevorzugt alle Reaktionsschritte startend mit dem Abstoppen bis zur Über
führung der Probenflüssigkeit in die Meßzelle (d. h. insbesondere die Schritte Denaturierung,
Hybridisierung und Beadanlagerung) bei einer konstanten Temperatur statt, bevorzugt bei
zwischen 18 und 80°, besonders bevorzugt bei 30 bis 45°C, insbesondere 37°C. Hierfür werden
die Proben in einer entsprechenden Aufnahme konstant temperiert, insbesondere reicht hierfür
ein Heizsystem aus, ein Kühlgerät ist nicht erforderlich. Dies erlaubt technische Vereinfachun
gen.
Für den Fall, daß die Probenflüssigkeiten getrennt in Einzelgefäße einer weiteren Aufnahme
transportiert werden, muß die Aufnahme für die Wegwerfvorrichtung nicht konstant temperiert
werden. Es genügt beispielsweise, die Probenflüssigkeiten in der Wegwerfvorrichtung bei
Raumtemperatur aufzubewahren. Dies ist ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen
Abstoppens der Amplifikationsreaktion mit einem Abstoppreagenz, welches nicht Natronlauge
enthält. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß ein Abstoppen mit Natronlauge mit der Zeit zu
einem Signalverlust führt, so daß Probenflüssigkeiten, die in der sequentiellen Detektion später
bearbeitet werden, eher zu falschnegativen Ergebnissen führen. Das erfindungsgemäße Vor
gehen hingegen bewirkt, daß auch die Denaturierung der Nukleinsäuren in die Taktung ein
bezogen werden kann, so daß, sofern ein Signalverlust stattfindet, dieser bei allen Proben
gleichmäßig geschieht. Darüber hinaus erlaubt die Inkubation bei Raumtemperatur weitere
technische Vereinfachungen.
Bevorzugt werden also die Probenflüssigkeiten nach Überführung in die Gefäße der zweiten
Aufnahme nacheinander folgenden Reaktionsschritten unterzogen. Zunächst werden die
Nukleinsäuren durch Zugabe von Natronlauge denaturiert. Die Denaturierung findet bevorzugt
während eines Zeitraumes zwischen 1 und 10 Minuten statt.
Darauf wird den Probenflüssigkeiten eine Lösung zugegeben, welche eine auf die in der jewei
ligen Probe nachzuweisende Nukleinsäure abgestimmte Nachweissonde enthält. Bevorzugt
enthält die Lösung der Sonde einen Puffer, mit dem die ursprünglich alkalische Lösung so
neutralisiert wird, daß Hybridisierungsbedingungen eingestellt sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahrensschritt handelt es sich um eine spezielle Ausführungs
form der sogenannten Hybridisierungstests, die in ihren Grundzügen dem Fachmann auf dem
Gebiet der Nukleinsäurediagnostik bekannt sind. Soweit experimentelle Details im folgenden
nicht ausgeführt sind, wird dazu vollinhaltlich auf "Nucleic acid hybridisation", Herausgeber
B.D. Hames und S.J. Higgins, IRL Press, 1986, z. B. in den Kapiteln 1 (Hybridisation Stra
tegy), 3 (Quantitative Analysis of Solution Hybridisation) und 4 (Quantitative Filter Hybridi
sation), Current Protocols in Molecular Biology, Ed. F.M. Ausubel et al., J. Wiley and Son,
1987, und Molecular Cloning, Ed. J. Sambrook et al., CSH, 1989, Bezug genommen.
Bevorzugt ist die Hybridisierungssonde spezifisch für die jeweils nachzuweisende Nukleinsäure
und enthält eine Markierung.
Eine Markierung im Sinne der vorliegenden Erfindung besteht aus einer direkt oder indirekt
nachweisbaren Gruppe L. Direkt nachweisbare Gruppen sind beispielsweise radioaktive (32P),
farbige, oder fluoreszierende Gruppen oder Metallatome. Indirekt nachweisbare Gruppen sind
beispielsweise immunologisch oder enzymatisch wirksame Verbindungen, wie Antikörper
Antigene, Haptene oder Enzyme oder enzymatisch aktive Teilenzyme. Diese werden in einer
nachfolgenden Reaktion oder Reaktionssequenz detektiert. Besonders bevorzugt sind Haptene,
da an mit ihnen markierte Nukleosidtriphosphate im allgemeinen besonders gut als Substrate
von Polymerasen einsetzbar sind und eine anschließende Reaktion mit einem markierten Anti
körper gegen das Hapten oder das haptenisierte Nukleosid leicht vorgenommen werden kann.
Solche Nukleosidtriphosphate sind beispielsweise Brom-Nukleosidtriphosphate oder Digoxi
genin-, Digoxin- oder Fluorescein-gekoppelte Nukleosidtriphosphate. Als besonders geeignet
haben sich die in EP-A-0 324 474 genannten Steroide und deren Detektion erwiesen. Ganz
besonders bevorzugt sind jedoch Direktmarkierungen, insbesondere solche, die mit Hilfe der
Elektrochemolumineszenz nachgewiesen werden können, z. B. Ruthenium-bispyridyl-Kom
plexe, wie sie in EP-94 108 442 beschrieben sind.
Unter einem spezifischen Nachweis wird ein Verfahren verstanden, durch welches gewünsch
tenfalls selektiv bestimmte Nukleinsäuren auch in Gegenwart anderer Nukleinsäuren nach
gewiesen werden können. Es ist jedoch auch möglich, eine Gruppe von Nukleinsäuren mit
teilweise übereinstimmender oder ähnlicher Nukleotidsequenz nachzuweisen. Zum Nachweis
doppelsträngiger Nukleinsäuren kann jeder der beiden komplementären Stränge einbezogen
werden. Unter einer zu einer Nukleinsäure im wesentlichen komplementären Nukleinsäure oder
Nukleinsäuresequenz werden Nukleinsäuren oder Sequenzen verstanden, die mit der ent
sprechenden Nukleinsäure hybridisieren können, deren Nukleotidsequenz im hybridisierenden
Bereich entweder genau komplementär zu der anderen Nukleinsäure ist oder sich in wenigen
Basen von der genau komplementären Nukleinsäure unterscheidet. Die Spezifität richtet sich
dabei sowohl nach dem Grad der Komplementarität als auch nach den Hybridisierungsbedin
gungen. Da aus einer Amplifikationsreaktion mehrere Hybridisierungen möglich sind, erlaubt
das Verfahren auch eine automatische Genotypisierung.
Während der Inkubation der Sonden mit den nachzuweisenden einzelsträngigen Nukleinsäuren
hybridisieren diese miteinander unter Bildung von Hybriden D. Sofern die Hybridisierung
weiterer Nukleinsäuren, z. B. Nachweissonden, mit einzelsträngigen Teilen der Hybride D
beabsichtigt ist, können diese schon in diese Mischung eingebracht werden und wie gewünscht
zur Hybridisierung gebracht werden. Die Inkubation wird so lange durchgeführt, bis zu erwar
ten ist, daß eine für den Nachweis ausreichende Anzahl von Hybriden aus nachzuweisender
Nukleinsäure und Hybridisierungssonde gebildet wurden. Bevorzugte Inkubationszeiten liegen
gemäß dem vorliegenden Verfahren zwischen 1 und 120 Minuten, besonders bevorzugt
zwischen 15 und 45 Minuten. Bevorzugt sind die Inkubationszeiten für unterschiedliche
Proben, unabhängig von der nachzuweisenden Nukleinsäure gleich. Dies erleichtert die
sequentielle und automatische Abarbeitung der Proben.
Bevorzugt werden die gebildeten Hybride anschließend an einer festen Phase immobilisiert.
Dies kann über immobilisierte Fangsonden geschehen. Bevorzugt geschieht dies aber über die
zur Immobilisierung befähigenden Gruppen I der Primer, welche in die Amplifikationsprodukte
eingebaut wurden. Die Flüssigkeit, welche die Nukleinsäurehybride D gelöst enthält, wenn die
nachzuweisenden Nukleinsäuren in den Proben vorhanden war, wird hierzu mit festen Phasen
in Kontakt gebracht, welche das Hybrid D über die immobilisierbaren Gruppen der Nuklein
säuresonde spezifisch binden können.
Die Art der Festphase richtet sich nach der zur Immobilisierung befähigenden Gruppe I. Bevor
zugt weist sie eine immobilisierende Gruppe R auf, die eine bindende Wechselwirkung mit I
eingehen kann. Ist die immobilisierbare Gruppe I beispielsweise ein Hapten, dann kann eine
Festphase verwendet werden, die an ihrer Oberfläche Antikörper gegen dieses Hapten auf
weist. Ist die immobilisierbare Gruppe ein Vitamin, wie z. B. Biotin, dann kann die Festphase
diese bindende Proteine, wie Avidin oder Streptavidin immobilisiert enthalten. Besonders
bevorzugte Reste I und R sind Biotin und Streptavidin (SA). Die Immobilisierung über eine
nicht-nukleoidische Gruppe I an der modifizierten Nukleinsäure ist besonders vorteilhaft, da sie
unter milderen Bedingungen stattfinden kann als beispielsweise Hybridisierungsreaktionen.
Bevorzugt werden zur Immobilisierung der gebildeten Nukleinsäuren den Reaktionsmischun
gen nach Bildung der Nukleinsäurehybride D Magnetpartikel zugegeben, welche an ihrer
Oberfläche mit der immobilisierbaren Gruppe reagieren können, und zwar universell, unab
hängig von der Sequenz der nachzuweisenden Nukleinsäure. Das Gefäß für die Reaktion ist
bevorzugt eine Küvette, ein Röhrchen oder eine Mikrotiterplatte. Die feste Phase sollte min
destens so viele Bindungsstellen für die immobilisierbare Gruppe der Sonde haben, wie
Nukleinsäurehybride D und damit nachzuweisende Nukleinsäuren vorhanden sind. Die Her
stellung einer bevorzugten festen Phase ist in der EP-A-0 344 578 beschrieben, auf welche
vollinhaltlich Bezug genommen wird.
Nach einer Inkubationszeit von bevorzugt zwischen 1 und 60, besonders bevorzugt 5 und
15 Minuten, während der die Immobilisierungsreaktion stattfindet, werden die Flüssigkeiten
aus den Gefäßen entfernt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, in der es sich bei der Festphase um suspen
dierte Magnetpartikel handelt, werden die Magnetpartikel mit den gebundenen Amplifika
tionsprodukten von der sie ungebunden Flüssigkeit, insbesondere einen Überschuß nicht
gebundener Nachweissonde abgetrennt und gewünschtenfalls gewaschen. Anschließend wird
ein Aliquot, bevorzugt von zwischen 100 und 200 µl, einer Suspension jeder der Flüssigkeiten
aus den Gefäßen mit Hilfe einer automatischen Pipettiereinrichtung entfernt und nacheinander
zu einer Meßzelle transportiert.
Bei direkt nachweisbaren Gruppen, beispielsweise Fluoreszenslabeln, wird die Menge an Mar
kierung fluorometrisch bestimmt. Ist die nachweisbare Gruppe indirekt nachweisbar z. B. ein
Hapten, so wird die modifizierte Nukleinsäure bevorzugt mit einem markierten Antikörper
gegen das Hapten umgesetzt, wie analog in der EP-A-0 324474 beschrieben. Die Markierung
am Antikörper kann beispielsweise eine Farb- oder Fluoreszenzmarkierung oder bevorzugt
eine Enzymmarkierung, wie β-Galactosidase, alkalische Phosphatase oder Peroxidase, sein. Im
Falle der Enzymmarkierung wird die Menge an Nukleinsäure über die meist photometrische,
chemoluminometrische oder fluorometrische Verfolgung einer Reaktion des Enzyms mit einem
chromogenen, chemoluminogenen oder fluorogenen Substrat gemessen. Das Meßsignal ist ein
Maß für die Menge ursprünglich vorhandener nachzuweisender Nukleinsäure und somit ggf. an
nachzuweisenden Organismen.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Markierung um eine Elektrochemilumineszenz
markierung, wie sie beispielsweise in WO 93/102 67 beschrieben ist. Als besonders zweck
mäßig haben sich hier Bispyridylkomplexe von Ruthenium erwiesen. Diese können mit Hilfe
einer Lösung von Kaliumphosphat, Tropropylamin und Thesit® unter Anlegen einer Spannung
über das dann erzeugte Blitzsignal bestimmt werden. Hierzu wird die Suspension von Magnet
partikeln, an welche die Hybride aus nachzuweisender Nukleinsäure und Rutheniumkomplex
markierte Hybridisierungssonde gebunden sind, in eine Meßzelle überführt. Eine solche Meß
zelle ist beispielsweise in EP-A-0 658 760 beschrieben. Die Magnetpartikel werden über einen
Magneten in der Meßzelle zurückgehalten. Anschließend wird die bisherige Flüssigkeit durch
die oben genannte Detektionslösung ersetzt. Anschließend wird die Chemilumineszenz durch
Anlegen einer Spannung an der Meßzelle erzeugt. Als Signal wird die Stärke des erzeugten
Lichtblitzes gemessen. Die Höhe des Signals ist ein Anzeichen für die Anwesenheit oder die
Menge der nachzuweisenden Nukleinsäure in der ursprünglichen Probe.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Nachweis von Nukleinsäuren kann zum Nachweis von
Organismen (z. B. Viren oder Bakterien) in der Probe, zum Feststellen eines genetischen
Zustands (z. B. genetische Erkrankungen oder Dispositionen), zur Diagnose von Tumoren
oder zur Identifizierung von Individuen (z. B. in der Pathologie oder Forensik) eingesetzt
werden. Es hat den Vorteil einer sehr kurzen TAT (total assay time). Darüber hinaus hat es im
Vergleich zu Verfahren, die nicht mit Direktmarkierungen arbeiten, eine hohe Sensitivität und
einen für unterschiedliche nachzuweisende Nukleinsäuren ähnlichen dynamischen Meßbereich.
Die Intraassay- und die Interassay-Präzision ist hoch. Aufgrund der standardisierten Bedin
gungen mit standardisiertem Probenfluß ist eine separate Anpassung der Software für die ein
zelnen Analyten nicht erforderlich. Alle individuellen Proben, die auf dieselbe Nukleinsäure
untersucht werden sollen, können bezüglich Reaktionszeiten, Reaktionstemperaturen, Puffer-
Zusammensetzung) Taktung und TAT in Amplifikation und Detektion gleich behandelt werden.
Darüber hinaus können alle Proben, auch bei unterschiedlichen nachzuweisenden Nuklein
säuren bezüglich Reaktionszeiten, Reaktionstemperaturen, Taktung und TAT in der Detektion
gleich behandelt werden. Auch für den Betreiber des Gerätes ergeben sich durch die automa
tisierte Testführung Vorteile.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung sind Reagenzkits und Geräte, die zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind, insbesondere ein Reagenzkit zum Nachweis von
Nukleinsäuren, enthaltend in unterschiedlichen Behältern:
a Reagentien zur Amplifikation von Teilsequenzen dieser Nukleinsäuren mit oder
ohne Primer,
b ein Reagenz zur Inaktivierung von UNG und
c Reagentien zum Nachweis von Amplifikaten ohne oder mit einer markierten Sonde bzw. ein Gerät zum Nachweis von Nukleinsäuren, enthaltend:
b ein Reagenz zur Inaktivierung von UNG und
c Reagentien zum Nachweis von Amplifikaten ohne oder mit einer markierten Sonde bzw. ein Gerät zum Nachweis von Nukleinsäuren, enthaltend:
a einen Probenrotor enthaltend Aufnahmen für Gefäße enthaltend Proben mit
amplifizierten Nukleinsäuren, Gefäße mit Denaturierungsreagentien und Gefäße mit
Hybridisierungsreagentien und
b eine Einheit zum Transfer von Proben und Reagentien aus dem Probenrotor in einen Reaktionsrotor,
c einen Reaktionsrotor mit einer Vielzahl von Reaktionsgefäßen für die Hybridisierung,
d eine Detektionseinheit und
e eine Steuerungseinheit zur getakteten Bearbeitung von Proben von der Denaturierung bis zur Detektion.
b eine Einheit zum Transfer von Proben und Reagentien aus dem Probenrotor in einen Reaktionsrotor,
c einen Reaktionsrotor mit einer Vielzahl von Reaktionsgefäßen für die Hybridisierung,
d eine Detektionseinheit und
e eine Steuerungseinheit zur getakteten Bearbeitung von Proben von der Denaturierung bis zur Detektion.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung näher:
- - Probenvorbereitung (PV)
Die Nukleinsäuren wurden analog zu dem in WO 96/41811 und DE 197 43 518 beschrie benen Verfahren isoliert und von Inhibitoren befreit. Die Probenvorbehandlung geschah für die Proben nacheinander, getaktet. - - Amplifikation
Als Standardmaterial wurde Chlamydia Plasmid in 10-1 bis 107 Kopien in die PCR einge setzt. 10 µl des gereinigten Probenmaterials jeder der Eluate aus der PV oder Standard material wurde nacheinander mit 90 µl der Reagenzien für die PCR-Reaktion versetzt, so daß folgende Konzentrationen im endgültigen Amplifikationsansatz vorlagen:
Die PCR wurde für einen Batch (Reaktionsansätze) von 96 Proben in einem Thermocycler
PE 9600 nach folgendem Cyclerprogramm durchgeführt:
- - Detektion
Nach der Amplifikation wurde der gesamte Reaktionsansatz auf Raumtemperatur abge kühlt, jede der Gemische mit dem Stopreagenz (5 µl einer 1%igen wäßrigen Lösung von N- Lauroyl-Sarkosin) versetzt und gemischt. Dieses abgestoppte Reaktionsgemisch wird dann auf den Eingangsbereich eines Analyseautomaten (Boehringer Mannheim GmbH (BM), Elecsys 1010) gestellt, auf dem die Detektionsreaktion vollautomatisch und getaktet abläuft. Dabei wurden jeweils 10 µl der Mischung aus jeder Amplifikationsmischung entnommen und mit 35 µl Denaturierungslösung (BM Enzymun Denaturation solution Id. No. 146 9053) in jeweils einem neuen Reaktionsgefäß für 5 min bei 37°C inkubiert (maximal 128 Gemische). Nach Zugabe von 120 µl Hybrisierungslösung (BM Enzymun Hybridization solution Id. No 146 9045), versetzt mit 25 ng/ml Ruthenium-markierter Sonde (5'-Ru CAT AGC ACT ATA GAA CTC TG-3'), wurde 30 min bei 37°C inkubiert. Die Bindung an die Festphase erfolgte durch aufeinanderfolgende Zugabe von 35 µl Elecsys SA Magnetbeadlösung (BM Id. No. 171 9556) zu jedem Gemisch und jeweils Inkubation für 10 min bei 37°C. 130 µl der Reaktionslösung wurden daraufhin nacheinander in die Meßzelle des Geräts gesaugt und der Gehalt an gebundenen Ruthenium-markierten Targets bestimmt.
Zur getakteten Bestimmung von 80 Proben wurde der Detektionsablauf alle 75 Sekunden für jeweils ein neues abgestopptes Reaktionsgemisch gestartet, bis alle Proben abgearbeitet waren (siehe Fig. 2). Bis zu 48 weitere Bestimmungen wurden (ebenfalls getaktet) aus ausgewählten Gemischen desselben Reaktionsansatzes gemacht, jedoch wurden dabei Amplifikate nachgewiesen, die aus der Originalprobe in bekannter Menge zugegebenen internen Standardnukleinsäuren gebildet worden waren. Hierzu wurden Hybridisierungs lösungen eingesetzt, die eine Sonde mit für die internen Standard spezifischer Nukleotid sequenz anstelle der Chlamydia-spezifischen Sonde beinhalteten. Alternativ kann auch die Ausgangsnukleinsäure, z. B. mit zusätzlichen Sonden zur Genotypisierung, hybridisiert werden.
In Tabelle 1 werden Meßwerte (jeweils 1000 ECL-Einheiten) für eine Verdünnungsreihe von
Proben mit bekanntem Gehalt an Chlamydia-Plasmiden (Analyt) gegeben, die in einem Batch
nach Beispiel 1 erhalten werden (63 Bestimmungen aus 9 Proben unterschiedlicher Konzen
tration).
7 Messungen
Integriertes Signal in tausend counts
Integriertes Signal in tausend counts
Es wird klar, daß der Variationskoeffizient (d. h. die Intraassay-Präzision) über den
enormen Konzentrationsbereich exzellent ist. Die Ergebnisse sind in Fig. 3 visualisiert.
Claims (20)
1. Verfahren zum Nachweis von Nukleinsäuren in mehreren Proben enthaltend die Schritte
- a) Verfügbarmachen der Nukleinsäuren in den Proben,
- b) Abreicherung von Inhibitoren der Amplifikation,
- c) simultane Erzeugung von Amplifikationsprodukten von Teilabschnitten der nachzuweisenden Nukleinsäuren in jeder der Proben,
- d) Abstoppen der Amplifikationsreaktionen und
- e) sequentielle automatische Detektion der simultan erzeugten Amplifikations produkte.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt c) Proben mit
unterschiedlichen nachzuweisenden Nukleinsäuren Reagenzlösungen mit standardisierten
Konzentrationen einer DNA-Polymerase, Nukleosidtriphosphaten, Puffersubstanzen und
Primern zugegeben werden.
3. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
Schritt c) in einer Wegwerfvorrichtung enthaltend mehrere Vertiefungen zur Aufnahme
einer Vielzahl von Proben durchgeführt wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Probenflüssigkeit nach
Schritt c) in Gefäße einer weiteren Aufnahme transportiert wird, von wo die einzelnen
Proben getrennt zu einer Meßzelle transportiert werden können.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Proben nach
Überführung in die Aufnahme automatisch und zeitlich getaktet eine individuell für die
jeweilige nachzuweisende Nukleinsäure spezifische Hybridisierungssonde zugegeben
wird.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es die anschließende für alle
Proben gleichlange Inkubation zur Bildung eines Hybrids aus nachzuweisender Nuklein
säure und Hybridisierungssonde beinhaltet.
7. Verfahren gemäß Anspruch 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Proben nach
Überführung in die Aufnahme automatisch und zeitlich getaktet eine standardisierte
Menge einer festen Phase zur Immobilisierung der Amplifikationsprodukte zugegeben
wird.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Proben in
der Aufnahme konstant temperiert werden.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Probe
nach der Inkubation automatisch getrennt in eine Meßzelle überführt wird, in der ein mit
der Hybridbildung verbundenes Signal gemessen wird.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektion für mehrere
Proben im Hinblick auf den Zeitablauf und die Empfindlichkeitseinstellungen des für die
Detektion verwendeten Gerätes standardisiert ist.
11. Reagenzkit zum Nachweis von Nukleinsäuren, enthaltend in unterschiedlichen Behältern:
a Reagentien zur Amplifikation von Teilsequenzen dieser Nukleinsäuren mit oder
ohne Primer,
b ein Reagenz zur Inaktivierung von UNG und
c Reagentien zum Nachweis von Amplifikaten ohne oder mit einer markierten
Sonde.
12. Gerät zum Nachweis von Nukleinsäuren, enthaltend:
a einen Probenrotor enthaltend Aufnahmen für Gefäße enthaltend Proben mit
amplifizierten Nukleinsäuren, Gefäße mit Denaturierungsreagentien und Gefäße mit
Hybridisierungsreagentien und
b eine Einheit zum Transfer von Proben und Reagentien aus dem Probenrotor in
einen Reaktionsrotor,
c einen Reaktionsrotor mit einer Vielzahl von Reaktionsgefäßen für die
Hybridisierung,
d eine Detektionseinheit und
e eine Steuerungseinheit zur getakteten Bearbeitung von Proben von der
Denaturierung bis zur Detektion.
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1998
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