CH715826A2 - Tragbares Gerät für die automatische Präparation von MALDI-TOF Proben. - Google Patents
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Abstract
Das tragbare Gerät für die automatische Präparation von MALDI-TOF Proben besteht aus einem geschlossenen Behälter (1) in dem ein Probenbehälter (5) eingeführt wird. Dieser Probenbehälter (5) enthält ein Molekül (6) dessen Stoffmenge metrologisch SI-rückführbar gemessen werden soll. Dieses Molekül wird in einem Interferenz Separator (20) und einer Flüssigkeit-Chromatographie Säule (7) von den übrigen Substanzen der Probe getrennt wird und anschliessend mit einer MALDI-TOF Matrix Lösung (8) in einem Mischgerät (9) zu einem für die MALDI-TOF Massenspektrometrie geeignete Mischung (10) präpariert. Schliesslich wird die Molekül-Matrix Mischung durch eine kalibrierte Mikropipette (11) als kleines Tröpfchen (12) mit einem genau bekannten Volumen im Bereich von wenigen Mikroliter auf eine für die MALDI-TOF Massenspektrometrie bestimmte Probenplatte (13) deponiert.
Description
[0001] Die Erfindung betrifft ein Gerät für die automatische Präparation von MALDI-TOF Proben, wie er im Oberbegriff des Patentanspruches 1 definiert ist.
[0002] Die MALDI-TOF Proben bestehen aus einem Array von typisch 5 Reihen und 10 Kolonnen von MALDI-Matrix Säuren / Molekül Tupfer, welche aus einem ursprünglich flüssigen Tropfen von 1 Mikro Liter Volumen kristallisiert wurden. Diese MALDI-TOF Proben werden für die SI-rückführbare Stoffmengenbestimmung der in den MALDI-TOF Proben vorhanden intakten Moleküle verwendet.
[0003] Als Ausführungsbeispiel wird das Gerät zur Präparation von MALDI-TOF Proben zur SI-rückführbar Stoffmengenbestimmung der Verteilung der Eisenbeladung von Ferritin in Serum verwendet (Referenz 1).
[0004] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zu entwickeln, das vollautomatisch ein Molekül aus einer Probenmischung (zum Beispiel Blutserum) von der Probenmatrix und Lösemittel als intaktes Molekül separiert, dieses mit einer MALDI Matrixlösung vermischt und über eine Mikropipette auf eine MALDI-TOF Proben volumetrisch präzise deponiert.
[0005] Da diese MALDI-TOF Proben für SI-rückführbar Stoffmengenbestimmung verwendet werden, muss das Innere des Gerätes Temperatur und Feuchte stabilisiert sein. Die Flüssigkeitsmengen werden mit kalibrierten Flussmessgeräten und durch eine kalibrierte Mikropipette bestimmt.
[0006] Da eine MALDI-TOF Probe aus Proben verschiedener Quellen (zum Beispiel verschiedener Patienten) bestehen kann, besitzt das Gerät ein vollautomatisches Reinigungssystem, welches die Leitungen und Reaktionskammern gründlich reinigt und die kontaminierten Reinigungsmittel einem Abfallbehälter System zuführt.
[0007] Die Probenlösung wird zuerst durch ein Interferenz Separator geführt, welcher das Molekül intakt von den gröbsten Substanzen trennt, dann wird das Molekül enthaltende verbleibende Lösungsgemisch mittels einer Flüssigkeit-Chromatographie Säule ausreichend aufgetrennt. Die das Molekül enthaltende Fraktion wird anschliessend in einen Konzentrator geführt, der das Lösemittel teilweise aus dem Gemisch schonend entfernt, ohne dass das Molekül aus dem Gemisch entfernt oder verändert wird.
[0008] Schliesslich wird die konzentrierte Molekülprobe mit MALDI-Matrix und anderen notwendigen Chemikalien vermischt, der kalibrierten Mikropipette zugeführt und Tröpfchen mit einem genau bekannten Volumen im Bereich von wenigen Mikroliter auf der MALDI-Probenplatte deponiert.
[0009] Diese Aufgabe wird durch ein Gerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0010] Die Figuren zeigen:
<tb>Fig.1<SEP>den prinzipiellen Aufbau des Gerätes nach der Erfindung
<tb>Fig.2<SEP>ein Ausführungsbeispiel als Illustration
Referenzen:
[0011]
<tb><SEP>[1] D.Twerenbold und S.Wunderli, „Gerät für die SI-rückführbare Stoffmengenbestimmung intakter grosser Moleküle“ Schweizerische Patent Anmeldung 01117/18 von 17. September 2018.
Claims (20)
1. Gerät bestehend aus einem geschlossenen Behälter (1) mit dazugehöriger elektronischer Kontrolleinheit (2) und einer verschliessbaren Öffnung (3) und verschliessbaren Ausgang (4) gekennzeichnet dadurch, dass durch die Öffnung (3) ein Probenbehälter (5) mit einer quantitativ zu messenden Stoffmenge eines Moleküls (6) eingeführt wird, wobei besagtes Molekül durch eine Vorrichtung (7) von den übrigen Substanzen getrennt wird und besagtes Molekül mit einer MALDI-TOF Matrix Lösung (8) in einer Vorrichtung (9) zu einem für die MALDI-TOF Massenspektrometrie geeignete Mischung (10) präpariert wird, wobei besagte Molekül-Matrix Mischung schliesslich durch eine am Ausgang (4) befindliche Mikropipette (11) als kleines Tröpfchen (12) mit einem genau bekannten Volumen im Bereich von wenigen Mikroliter auf eine für die MALDI-TOF Massenspektrometrie bestimmte Probenplatte (13) deponiert wird.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur und die Feuchtigkeit durch die Kontrolleinheit (2) im Innern des besagten Gerätes geregelt werden.
3. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenbehälter (5) durch einen Roboter aus einem Rack (14) von mehreren Probenbehältern in besagtes Gerät (1) eingeführt wird.
4. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenplatte (13) durch einen Roboter aus einem Rack (15) von mehreren Probenplatten an das besagte Gerät (1) herangeführt wird.
5. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenbehälter (5) durch einen Motor (16) in das besagte Gerät (1) eingeführt wird und die Eingangsöffnung (3) durch einen motorisierten Verschluss (17) geschlossen wird.
6. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Probenplatte (13) in der zwei dimensionalen Ebene durch einen Motor (18) verändert werden kann und dadurch die Position des kleinen Tröpfchens (12) auf der Probenplatte (13) bestimmt wird.
7. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch besagten Motor (18) einen Behälter (19) für Abfallflüssigkeit anstelle der Probenplatte (13) unter dem Ausgang (4) gestellt werden kann.
8. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (7) zur Trennung des besagten Moleküls (6) von den übrigen Substanzen aus einer Flüssigkeit-Chromatographie Säule besteht und die Flüssigkeit.
9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (7) zur Trennung des besagten Moleküls (6) von den übrigen Substanzen zusätzlich aus einem der Flüssigkeit-Chromatographie Säule vorgeschalteten Interferenz Separators (20) besteht.
10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Interferenz Separator (20) aus einer mehrstufigen physikalisch-chemisch, technischen Einrichtung besteht die das besagte Molekül (6) von der Probenmatrix räumlich vollständig und verlustfrei abtrennt und dabei dessen Eigenschaften zur Trennung nutzt.
11. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch die geeignete zeitliche Einstellung der Ventile (21) jene durch die Trennvorrichtung (7) erzeugte Fraktion (22) ausgewählt wird welches das zu bestimmende Molekül (6) enthält.
12. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Konzentrator (23) die Konzentration des Moleküls (6) in der Fraktion (22) vervielfacht wird.
13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Konzentrator (23) aus einer physikalische-chemischen, technischen Einrichtung besteht, die das Lösemittel teilweise aus dem Gemisch schonend entfernt, ohne dass das besagte Molekül (6) aus dem Gemisch entfernt oder verändert wird.
14. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Mixer (9) das Konzentrat mit besagtem Molekül (6) mit der MALDI-TOF Matrix Lösung (8) und weiteren notwendigen Lösungen (24) gemischt wird.
15. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass im besagten Gerät ein Reinigungssystem integriert ist welches aus mehreren Behältern (25) mit geeigneten Reinigungsmitteln, Behälter für Abfallflüssigkeiten (26) und Ventile (21) und Dreiwegventile (27) besteht.
16. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Flussraten der Flüssigkeiten durch kalibrierte Mikrofluss Messgeräte (28) überwacht werden.
17. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Molekül (6) Ferritin ist.
18. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Molekül (6) ein Biomolekül mit hoher Molmasse ist.
19. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die MALDI-TOF Matrix Lösung (8) Sinapinsäure enthält.
20. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die MALDI-TOF Matrix Lösung (8) einen Stoff enthält der eine optimale lonisationsrate ergibt.
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