[go: up one dir, main page]

PL185992B1 - Sposób przechowywania i dozowania odczynników biochemicznych w zespołach pojemników oraz zespół pojemników do przechowywania i dozowania odczynników biochemicznych - Google Patents

Sposób przechowywania i dozowania odczynników biochemicznych w zespołach pojemników oraz zespół pojemników do przechowywania i dozowania odczynników biochemicznych

Info

Publication number
PL185992B1
PL185992B1 PL97332047A PL33204797A PL185992B1 PL 185992 B1 PL185992 B1 PL 185992B1 PL 97332047 A PL97332047 A PL 97332047A PL 33204797 A PL33204797 A PL 33204797A PL 185992 B1 PL185992 B1 PL 185992B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
container
containers
reagents
chambers
reagent
Prior art date
Application number
PL97332047A
Other languages
English (en)
Other versions
PL332047A1 (en
Inventor
Mats Malmqvist
Original Assignee
Alphahelix Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SE9603400A external-priority patent/SE9603400D0/xx
Priority claimed from SE9701861A external-priority patent/SE9701861D0/xx
Application filed by Alphahelix Ab filed Critical Alphahelix Ab
Publication of PL332047A1 publication Critical patent/PL332047A1/xx
Publication of PL185992B1 publication Critical patent/PL185992B1/pl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5085Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates
    • B01L3/50853Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates with covers or lids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L9/00Supporting devices; Holding devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/42Integrated assemblies, e.g. cassettes or cartridges
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/30Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration
    • C12M41/36Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of biomass, e.g. colony counters or by turbidity measurements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02Form or structure of the vessel
    • C12M23/12Well or multiwell plates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/25Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
    • Y10T436/25375Liberation or purification of sample or separation of material from a sample [e.g., filtering, centrifuging, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/25Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
    • Y10T436/2575Volumetric liquid transfer

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Devices For Use In Laboratory Experiments (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Abstract

1. Sposób przechowywania i dozowania odczynników biochemicznych w zespolach pojemników, znamienny tym, ze przynajmniej dwa odczynniki, fizycznie oddzielone od siebie, wprowadza sie do zespolu zlozonego z wielu, a przynajmniej z jednego pojemnika, zawierajacego przynajmniej dwie oddziel- ne komory, przy czym w kazdej komorze przechowuje sie przynajmniej jeden odczynnik wprowadzany bezposrednio do naczynia reakcyjnego, nastepnie zestawia sie zespól pojemni- ków, umieszczajac je w kasecie tak, aby ich ilosc 1 polozenie odpowiadaly ilosci i polozeniu wszystkich lub przynajmniej czesci naczyn reakcyjnych w plytce wielopróbkowej, po czym przynajmniej jedna próbke umieszcza sie przynajmniej w jednym naczyniu reakcyjnym na plytce wielopróbkowej, a zespól pojem- ników w kasecie zestawia sie z plytka wielopróbkowa tak, aby kazdy pojemnik odpowiadal polozeniu jednego naczynia reakcyj- nego; po czym pojemniki opróznia sie z odczynników 5 Zespól pojemników do przechowywania 1 dozowania odczynników biochemicznych, znamienny tym, ze stanowi go przynajmniej jeden pojemnik wyposazony w kilka, a przynajm- niej dwie oddzielne komory (2), w których znajduje sie przynajm- niej jeden odczynnik wprowadzany bezposrednio do wspólpracu- jacego z tym pojemnikiem naczynia reakcyjnego, przy czym przynajmniej jedna z tych komór ma zamkniecie zabezpieczajace odczynnik przed oddzialywaniem atmosfery zewnetrznej, a ponadto kazdy pojemnik zespolu stanowi oddzielna jednostke przeznaczona do umieszczenia nad lub czesciowo w naczyniu reakcyjnym plytki wielopróbkowej, jak równiez stanowi element kasety z zespolem kilku takich pojemników. F i g . 1 a PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przechowywania i dozowania odczynników biochemicznych w zespołach pojemników. Przedmiotem wynalazku jest również zespół pojemników do stosowania tego sposobu. Dotyczy to zwłaszcza odczynników używanych w niewielkich objętościach, co czyni je podatnymi na zanieczyszczenia, utlenianie i reakcje krzyżowe.
W ciągu ostatnich dziesięcioleci w diagnostyce medycznej szeroko upowszechniły się metody immunologiczne takie, jak analiza radioimmunologiczna (RIA), analiza wiązania enzymu (EIA) oraz analiza wiązania enzymu immunoabsorpcyjna (ELISA). W związku z wprowadzeniem tych metod jako standartowych pojawiła się konieczność zastosowania automatycznego pipetowania oraz jednoczesnego prowadzenia reakcji z wieloma próbkami. Do tego celu służą płytki, zwane dalej w opisie - płytkami wielopróbkowymi.
Typowa płytka wykonana jest wtryskowo z polistyrenu. Na jej prostokątnej powierzchni znajduje się szereg zagłębień, tworzących sieć. Stanowią one reaktory dla poszczególnych reakcji chemicznych i nazywane są studzienkami. Najbardziej istotnymi cechami charakterystycznymi płytki są: wymiary zewnętrzne - ze względu na możliwość dopasowania do standartowych aparatów, rozstawienie siatki (odległość pomiędzy środkami sąsiednich studzienek) oraz rozmieszczenie studzienek względem siebie i brzegów płytki. Najczęściej używa się płytek o wymiarach 128 x 85 x 14 mm, z 96 studzienkami rozmieszczonymi w ośmiu rzędach i dwunastu kolumnach, odległymi od siebie o około 9 mm. Spotyka się płytki o takich samych wymiarach, na których znajduje się 192, 384 i więcej studzienek, jak również takie, których wymiary są dwukrotnie mniejsze. Ostatnio wprowadzono do użytku płytki do techniki wielosensorowej, gdzie krańcowo małe objętości odczynników natryskuje się na powierzchnię absorbenta. W takiej technice wykorzystuje się płytki modyfikowane tak, aby pracowały jako sensory nukleotydów dużej gęstości, co znajduje zastosowanie przykładowo do detekcji mutacji genetycznych, skriningu genomu lub ustalania sekwencji. Określenie „płytki wielopróbkowe” obejmuje także płytki silikonowe o różnej konstrukcji.
Przy rutynowej pracy z płytkami wielopróbkowymi istotne jest zwiększenie szybkości przenoszenia odczynników. Temu celowi służą zestawy wielopipetowe, umożliwiające jednoczesne wprowadzanie odczynników do wszystkich studzienek. Najbardziej złożoną ich odmianą są roboty do pipetowania, gdzie elektroniczne sterowanie umożliwia dokładne naprowadzanie i opróżnianie ustników pipet. Zasadniczym problemem przy ich konstruowaniu jest uzyskanie optymalnych parametrów pracy, jak dokładność przeciętnie dozowanej porcji płynu (zwykle gorsza dla małych objętości) i ilość dozowanych próbek w jednostce czasu. Dodatkowo pod uwagę należy wziąć koszt zakupu, efektywność ekonomiczną przy malej ilości próbek, wielkość urządzenia oraz możliwości oczyszczania części aparatu z pozostałości poprzednio używanych odczynników, jak również zabezpieczenie przed zanieczyszczeniami z otaczającego powietrza.
Obecnie używane roboty dzielą się na dwie grupy, zależnie od tego, czy do zasysania i dozowania używa się tych samych ustników. W dozownikach przepompowujących odczynniki zasysane są ze zbiorników przez ustniki ssące, a następnie pompowane do reaktorów przez ustniki dozujące. W dozownikach pipetujących używa się jednego zestawu ustników.
Roboty pierwszego typu charakteryzują się dobrą dokładnością dozowania małych objętości, ale szybkość ich działania jest mniejsza; dla drugiego typu - zależności są odwrotne.
185 992
Kolejnymi niedogodnościami przy stosowaniu obu typów robotów są: niska opłacalność przy ilości próbek mniejszej od 500, nieodpowiednia ochrona przed zanieczyszczeniami z powietrza, a dla przepompowujących - także wysoki koszt i utrudnione oczyszczanie ustników.
W przemysłowych procesach syntezy odczynników używane są duże, wolno działające i kosztowne roboty przepompowujące, które zapewniają dużą dokładność dozowania oraz ochronę przed zanieczyszczeniami.
Roboty laboratoryjne charakteryzują, się zwartą konstrukcją, niższym kosztem i szybkim działaniem, ale ich dokładność jest mniejsza, a możliwość wprowadzenia zanieczyszczeń - większa.
Najkorzystniejszym rozwiązaniem byłaby konstrukcja łącząca zalety obu rodzajów robotów. Uzyskać to można przez wstępne wymieszanie odczynników w reaktorze dostarczonym przez użytkownika, któremu pozostaje tylko odpowiednie ich dozowanie.
Niedogodności takiego rozwiązania wynikają z tego, że po pierwsze -jest duża różnorodność stosowanych reaktorów, a po drugie - wstępne wymieszanie odczynników może zapoczątkować rozmaite reakcje chemiczne, co obniża czułość i czas przechowywania mieszaniny.
Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US-A-3 554 705 znany jest pojemnik do odczynników, w którym są one przechowywane w oddzielnych komorach. W opisie i zastrzeżeniach nie podano objętości gromadzonych materiałów, ale z konstrukcji komór wynika, że nie są one odpowiednie dla objętości tak małych, że opróżnienie pojemnika wymaga odwirowania.
Z europejskiego opisu patentowego nr EP 678 745 Al znany jest sposób przenoszenia przez odwirowanie materiału z ostro zakończonego pojemnika do reaktora, po nakłuciu membrany zamykającej reaktor. Nie dotyczy to jednak przechowywania i dozowania odczynników chemicznych.
Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr 3,582,283 znana jest płytka do przechowywania, ewentualnie także dozowania odczynników w postaci tabletek. Składa się ona z dwóch warstw, z których dolna ma niewielką wytrzymałość na rozrywanie. Pod naciskiem odpowiedniego tłoczka, dolna warstwa opakowania ulega rozerwaniu i tabletka jest wyciskana do specjalnie dopasowanego naczynia reakcyjnego. Taka konstrukcja przypomina opakowania typu blister - pack, szeroko stosowane do pakowania leków. Nie nadaje się ona do zastosowań biochemicznych, gdzie dozowane są małe ilości ciekłych odczynników, a zwłaszcza do współpracy z płytką wielopróbkową.
Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 4419759 znane jest naczynie reakcyjne, składające się z jednej komory, w której poszczególne odczynniki są oddzielone warstwami wosku. Po ogrzaniu zachodzi stopienie się wosku, zetknięcie odczynników i ich przereagowanie. Nie występują tu oddzielne pojemniki na odczynniki, a przebieg reakcji wynika z doboru odczynników w danym naczyniu reakcyjnym.
Ze zgłoszenia PCT pod nr WO 93/09872 znana jest zminiaturyzowana płytka wielopróbkowa i współpracujący z tą płytką dozownik do odczynników. Odczynniki pobierane są w wyniku zanurzenia wystających elementów dozownika (typu zębów grzebienia), a następnie przenoszone do naczyń reakcyjnych na płytce standardowej lub zminiaturyzowanej według wynalazku. Rozmieszczenie występów dozownika jest takie samo, jak naczyń reakcyjnych na płytce, przy czym na jedno naczynie może przypadać kilka występów. Taka konstrukcja dozownika nie pozwala na przechowywanie odczynników, a także na odizolowanie ich od wpływu otoczenia oraz na jednoczesne dozowanie kilku odczynników.
Szczególne problemy stwarza przenoszenie krańcowo małych objętości odczynników rzędu kilku mikrolitrów Często są one pokrywane warstwą wosku lub lepkiego oleju w celu zabezpieczenia przed odparowaniem i utlenieniem. Oderwanie takich porcji materiałów od ścianek naczynia wymaga użycia siły przewyższającej siłę ciężkości.
Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji urządzenia dozującego, zwłaszcza do zastosowań w analizach biochemicznych. Dotyczą one wykrywania obecności składników biochemicznych, przykładowo protein, enzymów i oligonukleotydów, oraz organizmów chorobotwórczych i komórek zmienionych patologicznie, jak komórki rakowe. Celem jest
185 992 zwłaszcza opracowanie systemu przechowywania odczynników w sposób bezpieczny i chroniący je przed zanieczyszczeniem, a następnie dokładnego i powtarzalnego dozowania, przy minimalnej ilości operacji. Powinno to pozwolić na wyeliminowanie ręcznego lub automatycznego pipetowania oraz innych wad dotychczasowych rozwiązań.
Cel ten uzyskano w rozwiązaniu według wynalazku przez opracowanie sposobu przechowywania i dozowania odczynników, który charakteryzuje się tym, że przynajmniej dwa odczynniki, fizycznie oddzielone od siebie, wprowadza się do zespołu złożonego z wielu, a przynajmniej z jednego pojemnika, zawierającego przynajmniej dwie oddzielne komory, przy czym w każdej komorze przechowuje się przynajmniej jeden odczynnik wprowadzany bezpośrednio do naczynia reakcyjnego. Z kolei zestawia się zespół pojemników, umieszczając je w kasecie tak, aby ich ilość i położenie odpowiadały ilości i położeniu wszystkich lub przynajmniej części naczyń reakcyjnych w płytce wielopróbkowej, po czym przynajmniej jedną próbkę umieszcza się przynajmniej w jednym naczyniu reakcyjnym na płytce wielopróbkowej. Zespół pojemników w kasecie zestawia się z płytką wielopróbkową tak, aby każdy pojemnik odpowiadał położeniu jednego naczynia reakcyjnego; po czym pojemniki opróżnia się z odczynników.
Korzystnym rozwiązaniem wynalazku jest sposób, w którym przynajmniej jeden odczynnik znajduje się w postaci roztworów o różnym stężeniu w kolejnych pojemnikach, z których jest podawany do naczyń reakcyjnych odpowiadających położeniu tych pojemników.
Innym korzystnym rozwiązaniem wynalazku jest sposób, w którym pojemniki opróżnia się w kilku etapach, przy czym w każdym etapie dozuje się przynajmniej jeden odczynnik, natomiast pojemniki opróżnia się korzystnie przez podwyższenie temperatury, użycie siły zewnętrznej, lub przez ich dowolną kombinację, a następnie przez odwirowanie.
Przedmiotem wynalazku realizującym postawiony cel jest także zespół pojemników, który charakteryzuje się tym, że stanowi go przynajmniej jeden pojemnik wyposażony w kilka, a przynajmniej w dwie oddzielne komory, w których znajduje się przynajmniej jeden odczynnik wprowadzany bezpośrednio do współpracującego z tym pojemnikiem naczynia reakcyjnego, przy czym przynajmniej jedna z tych komór ma zamknięcie zabezpieczające odczynnik przed oddziaływaniem atmosfery zewnętrznej. Ponadto, każdy pojemnik zespołu jest oddzielną jednostką przeznaczoną do umieszczenia nad lub częściowo w naczyniu reakcyjnym płytki wielopróbkowej, jak również stanowi element kasety z zespołem kilku takich pojemników.
Korzystnym rozwiązaniem wynalazku jest zespół pojemników, w którym objętości odczynników zawartych w pojemniku są tak małe, iż ich oddzielenie od ścianek komór wymaga odwirowania.
Ogólnie objętości odczynników zawartych w pojemniku wynoszą od 1 do 200 μΐ, przy czym poszczególne odczynniki w komorach pojemnika rozdzielone są korzystnie warstwą materiału uszczelniającego.
Korzystnym rozwiązaniem wynalazku jest zespół pojemników, w którym otwór wylotowy przynajmniej jednej komory pojemnika jest wyposażony w zamknięcie, przy czym zamknięcie to jest otwierane przez oddziaływanie podwyższonej temperatury, odwirowanie, oddziaływanie siły zewnętrznej, względnie ich dowolnej kombinacji.
Ponadto, zamknięcie komory pojemnika może być otwierane jednocześnie z zamknięciami innych jego komór albo też niezależnie od otwierania zamknięć innych jego komór.
W innym korzystnym rozwiązaniu wynalazku przynajmniej w jednej z komór pojemnika znajduje się kapilara zawierająca odczynnik, przy czym korzystnie kapilara ta jest wieloprześwitowa, bądź też składa się z rurki i przesuwnego rdzenia, którego położenie reguluje objętość kapilary.
Ponadto, zespół pojemników według wynalazku jest korzystnie wyposażony w kasetę, w której ustawione są pojemniki, zaś liczba i położenie tych pojemników odpowiada liczbie i położeniu przynajmniej części naczyń reakcyjnych w płytce wielopróbkowej.
185 992
Sposób przechowywania i dozowania odczynników oraz konstrukcja zespołu pojemników według wynalazku wykazuje zatem istotne różnice w stosunku do przeciwstawionych opisów patentowych, umożliwiając:
a/ przechowywanie odczynników w oddzielnych komorach, bądź w jednej komorze (rozdzielone warstwą materiału uszczelniającego) b/ zabezpieczenie odczynników przed oddziaływaniem atmosfery zewnętrznej dzięki możliwości zamknięcia komór c/ podawanie odczynnika o różnym stężeniu do kolejnych naczyń reakcyjnych d/ stosowanie bardzo małych objętości odczynników e/ podawanie odczynników w dowolnej kolejności w wyniku jednoczesnego lub niezależnego otwierania zamknięć komór f/ łączenie pojemników w zespoły.
Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania pokazany jest na rysunku, na którym fig. 1a - przedstawia pojemnik według wynalazku w przekroju, fig. 1b - pojemnik z fig. 1a w widoku perspektywicznym, fig. 2 - schemat współpracy pojemników z płytką wielopróbkową, fig. 3A i 3B - dwie odmiany konstrukcji pojemników według wynalazku, fig. 4 - odmianę urządzenia według wynalazku, w której jeden z odczynników znajduje się w otwartej kapilarze, umieszczonej w jednej z komór, w przekroju; a fig. 5 - urządzenie według wynalazku ustawione do współpracy ze studzienkami na płytce wielopróbkowej, w widoku perspektywicznym.
Istotą sposobu według wynalazku jest przechowywanie i dozowanie odczynników przy pomocy urządzenia, w którym są one rozdzielone i chronione od wpływów atmosferycznych. Odczynniki usuwa się przez odwirowanie. W odmianach konstrukcji według wynalazku otwiera się uprzednio komorę, która może być zamknięta przez zatyczkę, zawór, błonę, membranę, a także olej lub płyn o odpowiedniej lepkości.
W komorach pojemników według wynalazku umieszcza się zwykle porcje odczynników o objętościach mniejszych od 100 μΐ, zwłaszcza rzędu 0.001 - 0.5 μΐ. Objętości porcji służących do przemywania wynoszą 200 - 500 μΕ
Figura 1a przedstawia schematycznie pojemnik 1 z oddzielnymi komorami 2, w których umieszcza się małe porcje odczynników (zaciemnione na rysunku). Uszczelnienia 3, wykonane z wosku lub lepkiego materiału organicznego, oddzielają te odczynniki od otoczenia. Same komory mogą być zamknięte pokrywami 4 w postaci zatyczek lub termoplastycznych membran.
Figura 1b przedstawia wyżej opisany pojemnik w widoku perspektywicznym, z jednym z możliwych rozmieszczeń komór. Ilość i rozmieszczenie komór może być różne.
Na figurze 2 pokazano, w jaki sposób można umieścić więcej niż jeden pojemnik 1A i 1B w uchwycie kasety tak, aby dopasować ilość i rozmieszczenie pojemników do ilości i rozmieszczenia studzienek na płytce wielopróbkowej. W pojemniku 1a usunięto uszczelkę z lewej komory i przeniesiono odczynnik do studzienki, pozostawiając na swoich miejscach: uszczelkę 4 prawej komory oraz odczynniki i ich warstwy uszczelniające 3' i 3. W pojemniku 1B wyjęto uszczelnienia 4 i 3' pozostawiając trzeci odczynnik i jego uszczelnienie 3.
Komory pojemnika według wynalazku mogą być dodatkowo zamykane ruchomą pokrywą, zatyczką, uszczelką lub błoną. Na fig. 3a i 3b pokazano dwie odmiany konstrukcji według wynalazku, gdzie uszczelnienie 4 otwiera się mechanicznie: na fig. 3a - jednocześnie, a na fig. 3b - niezależnie dla obu komór.
Jedną z odmian konstrukcyjnych zamykaczy mogą być płytki z rowkami i wypukłościami dopasowanymi do kształtu zamykanych części (fig. 3A i 3B ), zwane „płytkami dociskowymi”.
Na fig. 4 przedstawiono schematycznie pojemnik, w którym w komorze umieszczono kapilarę z otwartym końcem, zawierającą odczynnik. Wykonuje się to dla porcji o bardzo małej objętości, rzędu 0.001 - 0.50 μ!, zapewniając im dobrą ochronę od wpływu otoczenia.
Odmierzanie, przechowywanie i dozowanie krańcowo małych porcji, rzędu mniej niż 50 nanolitrów, stwarza szczególne trudności. Dotychczas najczęściej stosowano natryskiwanie. Badania twórców wynalazku wykazały, że zachowanie się takich porcji zależy od stosunku objętości do powierzchni, jaką zajmują. Im ta powierzchnia jest większa (co dotyczy ka185 992 pilary długiej i wąskiej), tym mniejsze przemieszczenie płynu zachodzi po przecięciu kapilary. W związku z tym, w jednej z odmian konstrukcji według wynalazku wprowadza się rdzeń do środka kapilary, co ogranicza objętość. Zwiększenie wysokości słupa płynu zmniejsza wpływ operacji przecinania na dokładność dozowania.
W jeszcze innym rozwiązaniu konstrukcji według wynalazku, kapilara na fig. 4 może być wieloprześwitowa.
Na fig. 5 przedstawiono korzystną konstrukcję kasety według wynalazku, w której kilka pojemników na odczynniki umieszczono tak, że ich ilość i rozmieszczenie odpowiada, przynajmniej częściowo, ilości i rozmieszczeniu studzienek na płytce wielopróbkowej. W idealnym przypadku pojemniki umieszcza się w jednej kasecie, w ośmiu rzędach i dwunastu kolumnach tak, aby mogły współpracować ze standartową płytką z 96 studzienkami.
W pojemnikach mogą znajdować się różne odczynniki lub ten sam odczynnik w różnych stężeniach. Pozwala to umieszczać w kasetach zestawy odpowiednie do potrzeb, a także uzyskiwać w wybranych rzędach i kolumnach płytki np. gradient stężeń do reakcji optymalizacji.
Zamknięcia komór otwiera się przez działanie podwyższonej temperatury, odwirowanie lub przyłożenie zewnętrznej siły. Podwyższanie temperatury odbywa się w zakresie od temperatury przechowywania niższej lub równej - 18°C do temperatur - 4°C, + 8°C, + 20°C, i wyższych. W przypadku wirowania stosuje się różne prędkości tak, aby regulować siłę działającą na zamknięcia. Działanie siły zewnętrznej realizuje się za pomocą różnych mechanizmów.
W konstrukcjach według wynalazku pojemnik może zawierać przynajmniej jeden z odczynników, wybranych z grupy, do której należą: polimeraza DNA, polimeraza RNA, odwrotna transkryptaza, urazylo-N-glikolaza, ligaza DNA, katalityczny kwas rybonukleinowy, dezoksyrybonukleotydy, rybonukleotydy, oligonukleotydy, barwniki fluorescencyjne, albumina z serum wołowego, formamid, glicerol, bufory, siarczan amonowy, dwumetylosulfotlenek, detergenty anionowe lub niejonowe.
Przy zastosowaniu pojemników i sposobu według wynalazku uzyskuje się szczególnie korzystny przebieg następujących reakcji: reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR), reakcja łańcuchowa ligazy (LCR), tunelowa reakcja łańcuchowa ligazy, wzmocnienie oparte na sekwencji RNA/DNA (NASBA), replikacja RNA z autokorekcją sekwencji (3SR), wzmocnienie regulowane transkrypcją (TMA), usunięcie zwoju (SDA), wzmocnienie matrycy, wzmocnienie sygnału, lub kombinacji dowolnych z tych reakcji.
Inne korzystne wykorzystanie pojemników lub systemu według wynalazku dotyczy ustalania obecności lub absencji jednej lub wielu sekwencji nukleotydów, które są częścią któregokolwiek z następujących kwasów nukleinowych: genomów wirusowych, kwasów nukleinowych pochodzących z komórek bakteryjnych lub komórek eukariotycznych, albo regionów kodu nukleinowego z komórek kręgowców używanych do typowania tkanek. Dalsze korzystne zastosowania przedmiotów wynalazku obejmują:
- identyfikację wirusów takich jak: HIV, wirus molylicy, wirus żółtaczki, cytomegalowirus, i podobnych;
- identyfikację komórek pochodzących z następujących mikroorganizmów: Chlamydia, Rickettsia, Mycobacterium, Haemophilus, Neisseria, Streptococcus, Listeria, Cryptococcus, Coccoides, Blastomyces, Histoplasma, lub podobnych,
- identyfikację komórek rakowych.
Opisano korzystne rozwiązania wynalazku według najlepszej wiedzy autorów, co nie oznacza, że jego oczywiste odmiany nie będą objęte ochroną w zakresie przedstawionym w zastrzeżeniach patentowych.
185 992
185 992
Fg.3b
4'
185 992
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (16)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób przechowywania i dozowania odczynników biochemicznych w zespołach pojemników, znamienny tym, że przynajmniej dwa odczynniki, fizycznie oddzielone od siebie, wprowadza się do zespołu złożonego z wielu, a przynajmniej z jednego pojemnika, zawierającego przynajmniej dwie oddzielne komory, przy czym w każdej komorze przechowuje się przynajmniej jeden odczynnik wprowadzany bezpośrednio do naczynia reakcyjnego, następnie zestawia się zespół pojemników, umieszczając je w kasecie tak, aby ich ilość i położenie odpowiadały ilości i położeniu wszystkich lub przynajmniej części naczyń reakcyjnych w płytce wielopróbkowej, po czym przynajmniej jedną próbkę umieszcza się przynajmniej w jednym naczyniu reakcyjnym na płytce wielopróbkowej, a zespół pojemników w kasecie zestawia się z płytką wielopróbkową tak, aby każdy pojemnik odpowiadał położeniu jednego naczynia reakcyjnego; po czym pojemniki opróżnia się z odczynników.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, przynajmniej jeden odczynnik znajduje się w postaci roztworów o różnym stężeniu w kolejnych pojemnikach, z których jest podawany do naczyń reakcyjnych odpowiadających położeniu tych pojemników.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pojemniki opróżnia się w kilku etapach, przy czym w każdym etapie dozuje się przynajmniej jeden odczynnik.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pojemniki opróżnia się przez podwyższenie temperatury, użycie siły zewnętrznej, lub przez ich dowolną kombinację, a następnie przez odwirowanie.
  5. 5. Zespół pojemników do przechowywania i dozowania odczynników biochemicznych, znamienny tym, że stanowi go przynajmniej jeden pojemnik wyposażony w kilka, a przynajmniej dwie oddzielne komory (2), w których znajduje się przynajmniej jeden odczynnik wprowadzany bezpośrednio do współpracującego z tym pojemnikiem naczynia reakcyjnego, przy czym przynajmniej jedna z tych komór ma zamknięcie zabezpieczające odczynnik przed oddziaływaniem atmosfery zewnętrznej, a ponadto każdy pojemnik zespołu stanowi oddzielną jednostkę przeznaczoną do umieszczenia nad lub częściowo w naczyniu reakcyjnym płytki wielopróbkowej, jak również stanowi element kasety z zespołem kilku takich pojemników.
  6. 6. Zespół pojemników według zastrz. 5, znamienny tym, że objętości odczynników zawartych w pojemniku są tak małe, iż ich oddzielenie od ścianek komór wymaga odwirowania.
  7. 7. Zespół pojemników według zastrz. 5, znamienny tym, że objętości odczynników zawartych w pojemniku wynoszą od 1 do 200 pl.
  8. 8. Zespół pojemników według zastrz. 5, znamienny tym, że odczynniki w komorach pojemnika rozdzielone są warstwą materiału uszczelniającego (3).
  9. 9. Zespół pojemników według zastrz. 5, znamienny tym, że otwór wylotowy przynajmniej jednej komory pojemnika jest wyposażony w zamknięcie (4, 4', 4).
  10. 10. Zespół pojemników według zastrz. 9, znamienny tym, że zamknięcie (4, 4', 4) komory pojemnika jest otwierane przez oddziaływanie podwyższonej temperatury, odwirowanie, oddziaływanie siły zewnętrznej, względnie ich dowolnej kombinacji.
  11. 11. Zespół pojemników według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że zamknięcie (4) komory pojemnika jest otwierane jednocześnie z zamknięciami innych jego komór.
  12. 12. Zespół pojemników według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że zamknięcie (4, 4') komory pojemnika jest otwierane niezależnie od otwierania zamknięć innych jego komór.
  13. 13. Zespół pojemników według zastrz. 5, znamienny tym, że przynajmniej w jednej z komór (2) pojemnika znajduje się kapilara zawierająca odczynnik.
    185 992
  14. 14. Zespół pojemników według zastrz. 13, znamienny tym, że kapilara jest wieloprześwitowa.
  15. 15. Zespół pojemników według zastrz. 13, znamienny tym, że kapilara składa się z rurki i przesuwnego rdzenia, którego położenie reguluje objętość kapilary.
  16. 16. Zespół pojemników według zastrz. 5, znamienny tym, że jest wyposażony w kasetę, w której ustawione są pojemniki, przy czym liczba i położenie tych pojemników odpowiada liczbie i położeniu przynajmniej części naczyń reakcyjnych w płytce wielopróbkowej.
PL97332047A 1996-09-16 1997-09-16 Sposób przechowywania i dozowania odczynników biochemicznych w zespołach pojemników oraz zespół pojemników do przechowywania i dozowania odczynników biochemicznych PL185992B1 (pl)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9603400A SE9603400D0 (sv) 1996-09-16 1996-09-16 Reagenspatron och dess bruk vid lagring och dispensering av kemikalier
SE9701861A SE9701861D0 (sv) 1997-05-16 1997-05-16 Reagenspatron och förfarande för dess användning
PCT/SE1997/001562 WO1998010866A1 (en) 1996-09-16 1997-09-16 Cartridge and system for storing and dispensing of reagents

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL332047A1 PL332047A1 (en) 1999-08-16
PL185992B1 true PL185992B1 (pl) 2003-09-30

Family

ID=26662753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL97332047A PL185992B1 (pl) 1996-09-16 1997-09-16 Sposób przechowywania i dozowania odczynników biochemicznych w zespołach pojemników oraz zespół pojemników do przechowywania i dozowania odczynników biochemicznych

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6432694B1 (pl)
EP (1) EP0925113B1 (pl)
JP (1) JP4050794B2 (pl)
CN (1) CN1095693C (pl)
AT (1) ATE220951T1 (pl)
AU (1) AU725668B2 (pl)
CA (1) CA2265770C (pl)
DE (1) DE69714269T2 (pl)
DK (1) DK0925113T3 (pl)
ES (1) ES2181028T3 (pl)
PL (1) PL185992B1 (pl)
WO (1) WO1998010866A1 (pl)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU6524100A (en) 1999-08-06 2001-03-05 Thermo Biostar Inc. An automated point of care detection system including complete sample processingcapabilities
NL1012996C2 (nl) * 1999-09-08 2001-03-12 Micronic B V Afsluitmat voor het afsluiten van reageerbuizen.
CA2420100C (en) * 2000-08-14 2009-07-14 Chemspeed Ltd. Method for carrying out a chemical reaction
DE10059633A1 (de) * 2000-12-01 2002-06-20 Hte Ag Verfahren und Vorrichtung zur Überführung von luftempfindlichen Substanzen
US6890488B2 (en) * 2001-06-22 2005-05-10 Matrix Technologies, Inc. Apparatus for sealing test tubes and the like
EP1409136A1 (en) * 2001-07-02 2004-04-21 Gene Logic, Inc. Flow-thru chip cartridge, chip holder, system & method thereof
US7666363B2 (en) * 2001-09-05 2010-02-23 Quest Diagnostics Investments Incorporated Reagent cartridge
GB0210237D0 (en) * 2002-05-03 2002-06-12 Bp Chem Int Ltd Injector system
AU2002319977A1 (en) * 2002-08-09 2004-02-25 Avantium International B.V. Introducing reagents into a laboratory reactor
WO2004014542A1 (en) * 2002-08-09 2004-02-19 Avantium International B.V. Conducting chemical experiments using two interconnected vessels
CA2956645A1 (en) 2003-07-12 2005-03-31 David A. Goldberg Sensitive and rapid biodetection
US20120077206A1 (en) 2003-07-12 2012-03-29 Accelr8 Technology Corporation Rapid Microbial Detection and Antimicrobial Susceptibility Testing
JP2008505346A (ja) * 2004-06-07 2008-02-21 アイキューム, インク. サンプルマルチ処理
CA2598938A1 (en) 2005-01-26 2006-08-03 Enigma Diagnostics Ltd Method for carrying out a multi-step reaction, breakable container for storing reagents and method for transferring solid reagent using an electrostatically charged wand
DE102006001882A1 (de) * 2006-01-13 2007-07-19 Roche Diagnostics Gmbh Zu einem Verbund zusammengefasste Gruppe von Reagenzienträgern
ITMI20062272A1 (it) * 2006-11-27 2008-05-28 Genedia S R L Reattore per lo svolgimento di processi biochimici particolarmente di estrazione purificazione arricchimento sedimentazione
GB0705699D0 (en) * 2007-03-24 2007-05-02 Oxford Biosensors Ltd Reagent devices
EA024999B1 (ru) * 2009-11-24 2016-11-30 Опкоу Дайагностикс, Ллк. Смешивание и доставка текучих сред в микрофлюидных системах
DE102010038330A1 (de) * 2010-07-23 2012-03-01 Aj Innuscreen Gmbh Verfahren, Vorrichtung und Testkit für Molekularbiologische Reaktionen
US10254204B2 (en) 2011-03-07 2019-04-09 Accelerate Diagnostics, Inc. Membrane-assisted purification
WO2012122314A2 (en) 2011-03-07 2012-09-13 Accelr8 Technology Corporation Rapid cell purification systems
KR101481054B1 (ko) * 2011-11-15 2015-01-14 한국기계연구원 핵산 자동 분석 장치
AU2013234281B2 (en) 2012-03-16 2016-06-23 Stat-Diagnostica & Innovation, S.L. A test cartridge with integrated transfer module
CN104583423A (zh) * 2012-08-30 2015-04-29 凯杰有限公司 确定细胞样品中靶核酸存在或不存在的方法
US9677109B2 (en) 2013-03-15 2017-06-13 Accelerate Diagnostics, Inc. Rapid determination of microbial growth and antimicrobial susceptibility
US9308508B2 (en) 2013-07-22 2016-04-12 Kianoosh Peyvan Sequential delivery device and method
US10253355B2 (en) 2015-03-30 2019-04-09 Accelerate Diagnostics, Inc. Instrument and system for rapid microorganism identification and antimicrobial agent susceptibility testing
AU2016243656A1 (en) 2015-03-30 2017-11-09 Accelerate Diagnostics, Inc. Instrument and system for rapid microorganism identification and antimicrobial agent susceptibility testing
JP2017201932A (ja) * 2016-05-11 2017-11-16 アークレイ株式会社 標的核酸の分析用試薬カートリッジ、標的核酸の分析装置、および標的核酸の分析方法
JP2019531727A (ja) * 2016-09-23 2019-11-07 アーチャーディーエックス インコーポレイテッド 生物学的サンプルに対してあるプロトコルを行うためのライブラリー調製システムの実行
CN110621770B (zh) * 2017-04-19 2024-04-09 耶马都惠须龙株式会社 Pcr用容器、装试剂的pcr用容器及试剂盒
US20210031188A1 (en) 2018-04-24 2021-02-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Droplet ejectors to draw fluids through microfluidic networks
WO2019209273A1 (en) 2018-04-24 2019-10-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Microfluidic devices
US11325380B2 (en) 2018-07-17 2022-05-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Droplet ejectors to provide fluids to droplet ejectors
US11547993B2 (en) 2018-07-17 2023-01-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Droplet ejectors with target media
CN211420183U (zh) * 2019-11-13 2020-09-04 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 一种核酸扩增反应管

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1773584A1 (de) 1967-06-13 1973-01-04 Xerox Corp Reaktionsbehaelter
US3582283A (en) * 1970-03-25 1971-06-01 Xerox Corp Chemical package
US4239746A (en) 1973-06-30 1980-12-16 Dezso Istvan Bartos Complement fixation test employing reactants in a disposable package
FR2383442A1 (fr) * 1977-03-09 1978-10-06 Pasteur Institut Dispositif et procede de micro-analyse
US5273907A (en) * 1990-05-16 1993-12-28 Mats Malmquist Method and means for perform biochemical reactions
NL9101953A (nl) * 1991-11-21 1993-06-16 Seed Capital Investments Testinrichting omvattende een plaat met een veelvoud van putjes met een bijbehorende doseerinrichting, alsmede een kit die deze inrichtingen omvat en toepassing van de inrichtingen.
US5599660A (en) * 1993-01-19 1997-02-04 Pharmacia Biotech Inc. Method and preparation for sequential delivery of wax-embedded, inactivated biological and chemical reagents
US5556773A (en) * 1993-08-06 1996-09-17 Yourno; Joseph Method and apparatus for nested polymerase chain reaction (PCR) with single closed reaction tubes
US5620662A (en) * 1993-08-23 1997-04-15 Brandeis University Temporary liquid storage cavities in a centrifuge tube lid
US5462881A (en) 1993-08-23 1995-10-31 Brandeis University Temporary liquid storage cavities in a centrifuge tube
FR2719122B1 (fr) 1994-04-22 1996-07-12 Scibiex Sarl Dispositif et procédé d'analyse immunologique.
DE4419759A1 (de) 1994-06-06 1995-12-07 Birsner & Grob Biotech Gmbh Kompartimentiertes Reaktionsgefäß
US6083761A (en) * 1996-12-02 2000-07-04 Glaxo Wellcome Inc. Method and apparatus for transferring and combining reagents

Also Published As

Publication number Publication date
PL332047A1 (en) 1999-08-16
CA2265770A1 (en) 1998-03-19
EP0925113B1 (en) 2002-07-24
CN1095693C (zh) 2002-12-11
ATE220951T1 (de) 2002-08-15
CN1230904A (zh) 1999-10-06
DK0925113T3 (da) 2002-11-18
ES2181028T3 (es) 2003-02-16
AU4406897A (en) 1998-04-02
EP0925113A1 (en) 1999-06-30
AU725668B2 (en) 2000-10-19
CA2265770C (en) 2006-11-28
JP4050794B2 (ja) 2008-02-20
WO1998010866A1 (en) 1998-03-19
JP2001508644A (ja) 2001-07-03
US6432694B1 (en) 2002-08-13
DE69714269T2 (de) 2003-03-27
DE69714269D1 (de) 2002-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL185992B1 (pl) Sposób przechowywania i dozowania odczynników biochemicznych w zespołach pojemników oraz zespół pojemników do przechowywania i dozowania odczynników biochemicznych
US10227644B2 (en) Apparatus and methods for parallel processing of microvolume liquid reactions
KR102121853B1 (ko) 일체화된 시약 스트립
US7638097B2 (en) Reagent delivery system
KR100445560B1 (ko) 핵산 또는 생물학적 물질을 분리하기 위한 키트의 제조방법과, 그 방법에 의해 제조된 키트와, 그 키트를사용하는 장치
EP2227690B1 (en) The micro-chamber plate, manufacturing method thereof
US8383393B2 (en) Titer plate, reading device therefor and method for detecting an analyte, and use thereof
US20090130658A1 (en) Arrangement for integrated and automated dna or protein analysis in a single-use cartridge, method for producing such a cartridge and operating method for dna or protein analysis using such a cartridge
US20040203136A1 (en) Microfluidics devices and methods of diluting samples and reagents
US20020151078A1 (en) Microfluidics devices and methods for high throughput screening
WO1995026798A1 (en) Temporary liquid storage cavities in a centrifuge tube
WO2001087485A2 (en) Microfluidics devices and methods for high throughput screening
WO2003031929A2 (en) Devices and methods for detecting genetic sequences
US6451258B1 (en) Reaction vessel, cassette and system for performing biochemical reactions
KR20180064285A (ko) 분석 모듈 및 이의 제조 방법
US10775284B2 (en) Method of evaporating liquid in micro-capillaries
TWI639705B (zh) 多工試片裝置及其操作方法
JPH114677A (ja) 反応容器
Vanýsek et al. Multiwell microfluidic plates for evaporation-controlled sub-microliter assays: Design and results

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20100916