Магнитный штатив для пробирок для выделения и очистки нуклеиновых кислот и/или макромолекул из биологического образца

Изобретение относится к области молекулярной биотехнологии и биохимии и может быть использовано для ручного выделения и очистки макромолекул из биологических образцов. Магнитный штатив для выделения и очистки нуклеиновых кислот из жидких проб содержит верхнюю пластину с отверстиями для установки пробирок с макромолекулами и магнитными частицами, нижнюю пластину с магнитами и стенки. Магнитный штатив имеет держатель пробирок с ручками для переноски, осью с рукояткой и размещенными на оси одним или несколькими кулачками. Каждый из кулачков имеет две или более площадок для обеспечения непрерывного перемещения нижней пластины с магнитами в вертикальной плоскости и их фиксации в положениях в соответствии с количеством площадок. Каждый магнит имеет форму кольца и снабжен оболочкой из коррозионностойкого материала. Каждая пробирка размещена внутри кольца соответствующего магнита. Держатель пробирок с ручками для переноски расположен на верхней пластине. Верхняя пластина и держатель пробирок с ручками выполнены из прозрачного материала. Отверстия в верхней пластине снабжены оптическими окнами. Держатель пробирок также имеет отверстия и оптические окна. Верхняя пластина содержит дополнительные отверстия в зоне отсутствия магнитного поля. Изобретение обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении качетва и удобства выделения и очистки нуклеиновых кислот и других макромолекул из биологических образцов при одновременном обеспечении возможности защиты магнитов от коррозии при дезинфекции. 2 ил.

 

Изобретение относятся к области молекулярной биотехнологии и биохимии.

Магнитный штатив предназначен для ручного выделения и очистки нуклеиновых кислот и других макромолекул из биологических образцов (в частности, из крови и ткани пациентов).

Магнитный штатив в основном используется в комплекте с анализаторами нуклеиновых кислот на основе метода полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР РВ) с целью обеспечения потребностей медицины и научных исследований.

После лизиса (разрушения клеток) макромолекулы находятся в пробирках в виде раствора вместе с примесями. Перед установкой в магнитный штатив в пробирки с макромолекулами добавляются магнитные частицы, покрытые стеклом. Макромолекулы связываются с магнитными частицами. После установки пробирок в магнитный штатив магнитные частицы с макромолекулами концентрируются магнитами на стенках пробирок, затем растворы с примесями удаляются из пробирок с помощью пипетки со сменными наконечниками. После этого пробирки заполняются новой промывочной жидкостью, процесс промывки повторяется несколько раз. После серии промывок пробирки с магнитными частицами без жидкости переносятся в зону, где отсутствует воздействие магнитного поля. В пробирки добавляется элюирующая жидкость, в которую переходят макромолекулы с поверхности магнитных частиц. Элюирующая жидкость с макромолекулами отделяется от магнитных частиц и используется для анализов.

Известен патент «Magnetic separation device» (магнитное сепарирующее устройство, патент США №7829026 В2, кл. B01L 1/00, 26.07.2007 г.). Устройство содержит корпус с отверстиями под пробирки и корпус с магнитами, соединенные таким образом, что первый корпус может отдаляться от второго на такое расстояние, при котором воздействие магнитного поля магнитов на пробирки отсутствует. Устройство может быть выполнено в исполнении с двумя корпусам с пробирками и двумя корпусами с магнитами. Недостатком устройства является наличие подвижных частей, что сказывается на сложности и надежности устройства. При этом устройство имеет внушительные габариты.

Известен патент «Magnetic tube гаек» (Магнитный штатив для пробирок, патент США №9358542 В2, кл. B01L 9/06, B66F 11/00, 21.05.2014). Штатив имеет стойку, содержащую верхнюю и нижнюю пластины, расположенные на некотором расстоянии друг от друга, и держатель магнитов в виде пластины с отверстиями, в которые вставлены постоянные магниты. Верхняя пластина имеет 2 ряда отверстий с пробирками. Стойка обеспечивает возможность скольжения держателя магнитов между 2 рядами пробирок. Недостатком является ограниченность штатива 2 рядами пробирок.

Известен патент «Magnetic tube rack for diagnostic assays» (Магнитный штатив для пробирок, патент США №4895650, кл. В03С 1/02, 25.02.1988).

Штатив состоит из корпуса с отверстиями для пробирок и корпуса с магнитами. Магниты закреплены на дне корпуса таким образом, что каждый магнит расположен между 2 рядами пробирок. Недостатком является неудобство извлечения пробирок из корпуса с отверстиями.

Известен патент «Magnetic particle separating device, and method of separating and purifying nucleic acid or protein using same» (Магнитное устройство сепарации частиц, патент США №20160368001 А1, кл. В03С 1/288, 09.12.2013). Устройство состоит из основания с магнитами, выполненными в виде стержней, и пластины с отверстиями для пробирок. Устройство выполнено таким образом, что магниты располагаются между пробирками.

Недостатком является сложность конструкции: для отдаления пробирок от магнитов необходимо выполнить разъединение пластины с пробирками и основания с магнитами.

Ближайшим из известных по технической сущности и назначению является патент «Magnetic гаек» (Магнитный штатив, патент США №20170080430, кл. B01L 9/06, В03С 1/02, В03С 1/03, B01L 9/00, 17.09.2015).

Известный магнитный штатив решает задачу уменьшения количества составных частей, а также фиксации пробирок в лунках за счет сил трения, возникающих между пробирками и магнитами.

Этот магнитный штатив содержит верхнюю пластину с отверстиями, нижнюю пластину, стенки, пробирки и магниты. В каждом отверстии верхней пластины размещены пробирки с суспензией адсорбированных на магнитных частицах макромолекул, при этом верхняя и нижняя пластины соединены стенками. Магниты имеют цилиндрический вид и расположенные на нижней пластине таким образом, что каждый магнит занимает часть пространства отверстий с пробирками для создания сил трения и фиксации пробирок. Недостатками известного магнитного штатива можно признать отсутствие зоны с отверстиями без магнитов, а также визуального контакта с пробирками.

Общим для всех известных аналогов недостатком является отсутствие защиты магнитов от коррозии при наружной дезинфекции штатива. Еще одним недостатком является отсутствие технических решений, направленных на распределение магнитного поля, воздействующего на магнитные частицы в пробирке: магнитные частицы с макромолекулами формируют плотные магнитные комки на боковой стенке пробирки, которые удерживают примеси. Такие примеси не могут быть удалены из комков при однократной промывке, что снижает эффективность выполнения генетических анализов.

Целью предлагаемого изобретения является уменьшение количества примесей в пробе, обеспечение визуального контроля процесса концентрирования магнитных частиц, обеспечение отделения макромолекул от магнитных частиц, а также защиты магнитов от коррозии при дезинфекции.

Указанная цель достигается за счет того, что известный магнитный штатив, содержащий верхнюю пластину с отверстиями для установки пробирок с макромолекулами и магнитными частицами, нижнюю пластину с магнитами и стенки, снабжен держателем пробирок с ручками для переноски, при этом каждый магнит имеет форму кольца и снабжен оболочкой из коррозионностойкого материала, каждая пробирка располагается внутри кольца соответствующего магнита, держатель пробирок с ручками для переноски расположен на верхней пластине, верхняя пластина и держатель пробирок с ручками выполнены из прозрачного материала, отверстия в верхней пластине снабжены оптическими окнами, держатель пробирок также имеет отверстия для установки пробирок и оптические окна, верхняя пластина содержит дополнительные отверстия в зоне отсутствия магнитного поля.

Магнитный штатив может быть снабжен одним или несколькими кулачками с двумя или более площадками по периметру, ручкой и осью, обеспечивающими непрерывное перемещение нижней пластины с магнитами в вертикальном направлении и фиксацию их в положениях в соответствии с количеством площадок.

Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых представлены:

на фиг. 1 - чертеж магнитного штатива, вид сверху;

на фиг. 2 - два разреза магнитного штатива.

Магнитный штатив содержит верхнюю пластину 1 с отверстиями 2 для установки пробирок 3 с макромолекулами и магнитными частицами, нижнюю пластину 4 с магнитами 5 и стенки 6. На верхней пластине 1 расположен держатель пробирок 7 с ручками 8 для переноски. Каждый магнит 5 имеет форму кольца и снабжен оболочкой из коррозионностойкого материала, при этом каждая пробирка 3 располагается внутри кольца соответствующего магнита 5. В качестве примера на чертежах установлена одна пробирка 3. Верхняя пластина 1 выполнена из прозрачного материала, отверстия 2 в верхней пластине снабжены оптическими окнами 9. Держатель пробирок 7 также имеет отверстия 2 для установки пробирок 3 и оптические окна 9. Верхняя пластина содержит дополнительные отверстия 10 в зоне отсутствия магнитного поля.

В магнитном штативе с помощью одного или нескольких кулачков 11 обеспечивается непрерывное перемещение нижней пластины 4 с магнитами 5 в вертикальном направлении и фиксация их в двух или более положениях. Для этого на рабочей поверхности кулачков 11 имеется несколько площадок 12. Поворот кулачков 11 осуществляется с помощью ручки 13. Усилие при повороте кулачков 11 передается от ручки 13 через ось 14. Ось 14 опирается на подшипники, которые закреплены в стенках 6.

Работает магнитный штатив следующим образом.

Оператор устанавливает пробирки 3, содержащие суспензию магнитных частиц с адсорбированными макромолекулами, в отверстия 2. Каждый магнит 5 имеет форму кольца, поэтому магнитные частицы на стенке каждой пробирки 3 располагаются также в виде плоского кольца. При этом улучшаются условия промывки для удаления нежелательных примесей, и достигается повышение чистоты макромолекул, поскольку магнитные частицы не образуют плотный комок.

Внешнее освещение проникает через прозрачные верхнюю пластину 1 и держатель пробирок 7, при этом оператор имеет возможность наблюдать процесс концентрирования магнитных частиц через оптические окна 9.

Для реализации процесса отделения макромолекул от магнитных частиц после завершения процесса концентрирования макромолекул и серии промывок пробирки 3 переставляются с помощью держателя пробирок 7 в дополнительные отверстия 10, расположенные на таком расстоянии от магнитов, при котором воздействие магнитного поля на пробирки отсутствует. Пробирки 3 заполняются раствором, в который переходят макромолекулы с поверхности магнитных частиц.

После каждого цикла выделения макромолекул имеется возможность полной дезинфекции. Защита от коррозии магнитов 5 при дезинфекции обеспечивается оболочкой из коррозионностойкого материала.

С помощью ручки 13 нижняя пластина 4 с магнитами 5 обеспечивается возможность непрерывного перемещения и фиксации в одном из возможных положений при опоре нижней пластины 4 на соответствующую площадку 12 поворотных кулачков 11.

В первом положении нижней пластины 4 с магнитами 5 на стенке каждой пробирки 3 магнитные частицы вместе с макромолекулами располагаются в виде плоского кольца на уровне магнитов 5. После непрерывного перемещения и остановки нижней пластины 4 с магнитами 5 во втором положении магнитные частицы вместе с макромолекулами перемещаются на новый уровень магнитов 5. При перемещении магнитных частиц оставшиеся в них примеси переходят в раствор. За счет перемещения магнитов 5 обеспечивается возможность неоднократных промывок и использования пробирок 3 большей высотой и большего объема, например 2 мл и более.

В нижнем положении магниты 5 находятся на расстоянии, при котором отсутствует действие магнитного поля на пробирки 3, при этом пробирки 3 заполняются элюирующей жидкостью, в которую переходят макромолекулы с поверхности магнитных частиц.

Предложенные технические решения магнитного штатива позволяют уменьшить количество примесей в пробе, обеспечить визуальный контроль процесса концентрирования магнитных частиц, обеспечить отделение макромолекул от магнитных частиц, а также защиту магнитов от коррозии при дезинфекции.

Магнитный штатив для выделения и очистки нуклеиновых кислот из жидких проб, содержащий верхнюю пластину с отверстиями для установки пробирок с макромолекулами и магнитными частицами, нижнюю пластину с магнитами и стенки, отличающийся тем, что он снабжен держателем пробирок с ручками для переноски, осью с рукояткой и размещенными на оси одним или несколькими кулачками, каждый из которых имеет две или более площадок, для обеспечения непрерывного перемещения нижней пластины с магнитами в вертикальной плоскости и их фиксации в положениях в соответствии с количеством площадок, при этом каждый магнит имеет форму кольца и снабжен оболочкой из коррозионностойкого материала, каждая пробирка располагается внутри кольца соответствующего магнита, держатель пробирок с ручками для переноски расположен на верхней пластине, верхняя пластина и держатель пробирок с ручками выполнены из прозрачного материала, отверстия в верхней пластине снабжены оптическими окнами, держатель пробирок также имеет отверстия и оптические окна, верхняя пластина содержит дополнительные отверстия в зоне отсутствия магнитного поля.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к биотехнологии и молекулярной биологии и предназначено для анализа генетического материала почвенных микроорганизмов с целью изучения их разнообразия и при конструировании генно-инженерных штаммов-продуцентов.
Изобретение относится к области медицинской генетики. Предложен способ обнаружения предрасположенности к различным типам рака, включающий выделение тотальной нативной ДНК из периферической крови и проведение полимеразной цепной реакции.

Изобретение относится к области иммунологии. Предложены гуманизированное антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, а также антитела или их антигенсвязывающие фрагменты, которые специфически связываются с H7CR человека.

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к рекомбинантному получению терапевтических белков, и может быть использовано для получения антагониста фактора некроза опухолей.

Изобретение относится к области биотехнологии, молекулярной биологии и биохимии. Предложен способ идентификации метилированных цитозинов в популяции молекул двухцепочечных ДНК.

Изобретение относится к области медицинской микробиологии, а именно к способам молекулярно-генетического типирования штаммов возбудителей инфекционных заболеваний, которые используются при микробиологическом и молекулярно-генетическом мониторинге штаммов H.pylori, циркулирующих на различных территориях, с целью их дифференциации.

Изобретение относится к области генной инженерии, конкретно к получению рекомбинантных полипептидов аденовируса, и может быть использовано в медицине для увеличения эффективности терапевтического лечения солидной опухоли, экспрессирующей десмоглеин 2 (DSG2).

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к плазмиде для синтеза α-зеина В1 кукурузы вида Zea mays, а также к рекомбинантному штамму, содержащему вышеуказанную плазмиду.

Изобретение относится к области биологии и медицины и предназначено для экспресс-выделения ДНК из размороженной крови. Проводят забор 2 мл цельной венозной крови в пробирки, содержащие ЭДТА-К3.

Изобретение относится к области биологии и медицины и предназначено для экспресс-выделения ДНК из размороженной крови. Проводят забор 2 мл цельной венозной крови в пробирки, содержащие ЭДТА-К3.

Изобретение относится к области климатических установок и систем кондиционирования воздуха и может быть использовано в административных и общественных зданиях. Установка включает размещенные последовательно в корпусе по меньшей мере один фильтр грубой очистки и один фильтр тонкой очистки, теплообменник, ультразвуковой распылитель с насадкой.

Изобретение относится к области биотехнологии и медицины. Описан способ выявления в крови больных циркулирующих мишеней, ассоциированных с определенным диагнозом.

Изобретение относится к процессам и устройству для выделения этанола из ферментированной биомассы. Способ выделения этанола из ферментированной биомассы, при этом указанный способ включает стадии: (a) предоставления ферментированной биомассы с высоким содержанием этанола; (b) набивки указанной ферментированной биомассы с высоким содержанием этанола в вертикальную дистилляционную колонну; (c) добавления воды в нижнюю часть указанной вертикальной дистилляционной колонны; (d) нагревания нижней части указанной вертикальной дистилляционной колонны для кипячения указанной воды с получением таким образом пара из нижней части; (e) охлаждения верхней части указанной вертикальной дистилляционной колонны для конденсации пара с верхней части с получением таким образом жидкости с верхней части с высоким содержанием этанола и (f) повторного введения фракции указанной жидкости с верхней части с высоким содержанием этанола в верхнюю часть указанной вертикальной дистилляционной колонны, при этом стадии с (d) по (f) выполняют одновременно.

Изобретение относится к способу переработки биомассы и системе для переработки биомассы. Система включает теплоэлектроцентраль, интерфейс для подачи биогаза в установку по производству автомобильного топлива, интерфейсы для подачи горячей воды и пара к системе центрального отопления и электроэнергии к электрической сети, гидролитическое устройство, варочное устройство, сушилку и теплоизоляционную установку, которые функционально связаны для переноса тепла, промежуточных и конечных продуктов процесса.

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложена технологическая линия для культивирования хлореллы.

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к аппаратам для выращивания микроорганизмов. Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит корпус с технологическими патрубками в его боковой части для подачи метана, растворов минеральных солей и титрующих агентов, струйный аэратор, расположенный вертикально в верхней части корпуса и подключенный к системе рециркуляции жидкой фазы.

Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложены способ получения суспензии пищевой хлореллы и устройство для естественного осаждения хлореллы.

Изобретение относится к устройствам для лабораторного анализа в биологии и может быть использовано при проведении полимеразной цепной реакции. Картридж для проведения полимеразной цепной реакции содержит пластину из оптически прозрачного материала с подложкой, расположенной в нижней части картриджа.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию, в частности к средствам для проведения реакций термоциклирования в молекулярной биологии. Система термоциклирования для проведения полимеразной цепной реакции содержит размещенные в корпусе средства нагрева и охлаждения держателя тестируемых образцов, теплообменник и подключенные к контроллеру, термодатчик и помпу циркуляции теплоносителя.

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Установка содержит расположенные на каркасе аквариумы из прозрачного материала, связанные между собой трубопроводом, включающим сливные отверстия, соединенные с емкостью готовой суспензии и емкостью для питательного раствора, светильники, размещенные между аквариумами.
Наверх