DE10002920A1 - Kontaktierungsvorrichtung - Google Patents

Kontaktierungsvorrichtung

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Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zur Kontaktierung von auf einer Oberfläche immobilisierten biologischen Stoffen mit einer Lösung von biologischen Stoffen, die eine Kammer zur Aufnahme der Lösung umfasst und sich besonders für die kontaminationsfreie Hybridisierung von DNA-Proben an Nukleinsäure oder Oligonukleotidsonden eignet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontaktierung von auf einer Oberfläche immobilisierten biologischen Stoffen mit einer Lösung von biologischen Stoffen.
Hybridisierungen von Proben-DNA auf Oligomer Chips, bei­ spielsweise Oligonukleotid-Arrays, werden zum Nachweis bestimmter Sequenzen in der Proben-DNA durchgeführt. Ein möglicher Ansatz, "Sequencing by hybidisation (SBH)", er­ mittelt dabei sogar die vollständige Sequenz der Proben- DNA oder zumindest großer Teile davon. Allelspezifische Hybridisierungen werden jedoch auch ausgeführt, um be­ stimmte Veränderungen in der Proben-DNA, z. B. Punktmuta­ tionen, nachzuweisen. Die vorliegende Erfindung dient zur sequentiellen Durchführung einer grossen Zahl von derati­ gen Experimenten, wobei besonderer Wert auf eine kontami­ nationsfreie Arbeit gelegt wird.
Hybridisierungskammern werden inzwischen von verschiede­ nen Firmen kommerziell angeboten, sind aber in der Regel nicht separat temperierbar. Hybridisierungskammern, auch für die Aufnahme von Objektträgern geeignet, werden so z. B. von der Firma GeneMachines, CA, USA und von der Firma Telechem vertrieben. Auch gibt es an den Rändern selbst­ klebende Folien, die durch das Aufkleben auf Objektträger Hybridisierungskammern bilden können. Diese werden z. B. von der Firma Grace Biolabs angeboten. Die Firma Genetic Solutions hat auch pneumatisch ansteuerbare und tempe­ rierbare Hybridisierungskammern im Angebot, bei denen die Hybridisierungseigenschaften durch die Bewegung der Hy­ bridisierungsflüssigkeit verbessert sein sollen.
Im Stand der Technik sind eine Reihe von Hybridisierungs­ kammern bekannt. So beschreiben die US-A 5,100,775, US-A 5,360,741 oder US-A 5,466,603 Hybridisierungskammern, welche für die unterschiedlichsten Zwecke und Bedürfnisse angepaßt sind. Derartige Hybridisierungskammern werden inzwischen vielfach kommerziell angeboten, sind aber im Allgemeinen nicht separat temperierbar. Auch sind für die Aufnahme von Objektträgern geeignete Hybridisierungskam­ mern bekannt. Weiterhin gibt es an den Rändern selbstkle­ bende Folien, die durch das Aufkleben auf Objektträger Hybridisierungskammern bilden können. Bekannt ist auch eine pneumatisch ansteuerbare und temperierbare Hybridi­ sierungskammer, bei der die Hybridisierungseigenschaften durch die Bewegung der Hybridisierungsflüssigkeit verbes­ sert sein sollen.
Die bislang erhältlichen Kammern haben jedoch entweder den Nachteil, dass sie zwischen verschiedenen Experimen­ ten aufwendig gereinigt werden müssen, oder aber sie sind komplett für die einmalige Verwendung konzipiert.
Die hier beschriebene Vorrichtung zur Kontaktierung immo­ bilisierter biologischer Stoffe mit Lösungen biologischer Stoffe soll beliebig oft wiederverwendbar sein und die Problematik der Kontamination des Folgeexperiments durch Bestandteile des vorangehenden Experimentes dadurch lö­ sen, dass ausschliesslich leicht auswechselbare, einfach zu reinigende Bauteile mit der Lösung in Kontakt kommen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrich­ tung zur Kontaktierung von auf einer Oberfläche 5 immobi­ lisierten biologischen Stoffen mit einer Lösung von bio­ logischen Stoffen. Sie besteht aus einer Kammer zur Auf­ nahme der Lösung, deren Unterseite von der Oberfläche 5 und deren Oberseite von einem Deckel 7 und deren Seiten­ wände von einer Dichtung 6 gebildet werden. Der Deckel 7 ist zu Reinigungszwecken austauschbar. Er enthält minde­ stens zwei Öffnungen zum Einbringen der Lösung. Durch Federn wird ein konstanter Druck auf die Dichtung 6 ausge­ übt.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Vorrich­ tung, sind die auf der Oberfläche 5 immobilisierten bio­ logischen Stoffe eine Anordnung von Oligonukleotiden, Peptide Nucleic Acids, modifizierten Oligonukleotiden oder Nukleinsäuren. Die verwendete Lösung von biologi­ schen Stoffen enthält entsprechend bevorzugt Oligonukleo­ tide, Peptide Nucleic Acids, modifizierte Oligonukleotide oder Nukleinsäuren.
In einer besonders bevorzugten Ausführung besteht der Deckel 7 der Vorrichtung aus zwei Teilen, von denen der Erste ohne zusätzliche Hilfsmittel austauschbar ist, Boh­ rungen zum Einbringen der Lösung enthält und die Kontakt­ fläche zur Kammer sowie eine Nut zur Aufnahme der Dich­ tung umfasst, und der Zweite zur Aufnahme und Arretierung des ersten Teils dient und zudem die Federn enthält, die den Anpressdruck des ersten Teils auf die Dichtung regu­ lieren. Der erste, herausnehmbare Deckelteil enthält be­ vorzugt Aussparungen und wiederum bevorzugt Bohrungen, die zur Aufnahme der Federn des zweiten Deckelteiles die­ nen. Bevorzugt erfolgt die Übertragung der Federkraft auf die Dichtung durch Druckstücke am zweiten Deckelteil, die durch Gummiringe in den vorgenannten Bohrungen des ersten Deckelteils fixiert werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Vorrichtung wird der Anpressdruck des Deckels auf die Dichtung durch eine mechanische Barriere begrenzt. Bevorzugt wird das Kammervolumen eine im Deckel enthaltene Kavität defi­ niert.
In einer weiteren besonders bevorzugten Variante enthält der Deckel der Vorrichtung Gewinde zum Anbringen von Leitungsverbindungen. Bevorzugt sind zum Einbringen und/oder zur Bewegung der Probe über die Oberfläche an dem Deckel Schlauchleitungen angebracht.
In einer besonders bevorzugten Ausführung ist die Kammer der Vorrichtung mittels einem oder mehrerer Peltierele­ mente temperierbar.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführung ist der Deckel der Vorrichtung auf klappbar und in geschlosse­ ner Position arretierbar.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführung ist die Oberfläche 5 aus Glas und bevorzugt ein Objektträger, wie er auch für Mikroskopiezwecke eingesetzt wird.
Fig. 1 und Fig. 2 verdeutlichen die Erfindung.
Die Anordnung der Stößel mit den Druckfedern über der Gummidichtung garantiert eine funktionssichere, reprodu­ zierbare Abdichtung des Kammervolumens. Der Anpressdruck wird durch die 4 Federn erzeugt. Es lassen sich verschie­ dene Einsätze mit unterschiedlichen Kammervolumina und - formen verwenden.
Der Einsatz wird durch 4 O-Ringe auf den Stößeln gehal­ ten. Er fällt nicht durch sein Eigengewicht ab, kann aber mit leichtem Fingerdruck von hinten aus dem Deckel ent­ fernt werden. Die Einsätze können nach jedem Experiment leicht separat gereinigt werden.
Bezugszeichenliste
1
Grundplatte
2
Arretierungsvorrichtung
3
Deckel
4
Kammereinsatz
5
Slide (Probenfläche)
6
Dichtung
7
Kammer
8
Gelenk
9
O-Ring
10
Stift
11
Feder
12
Sicherungsscheibe

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Kontaktierung von auf einer Oberflä­ che (5) immobilisierten biologischen Stoffen mit ei­ ner Lösung von biologischen Stoffen dadurch gekenn­ zeichnet, dass sie eine Kammer zur Aufnahme dieser Lösung umfasst, deren Unterseite von der Oberfläche (5) und deren Oberseite von einem Deckel (7) und de­ ren Seitenwände von einer Dichtung (6) gebildet wer­ den, wobei der Deckel (7) zu Reinigungszwecken aus­ tauschbar ist, mindestens zwei Öffnungen zum Einbrin­ gen der Lösung enthält und durch Federn einen kon­ stanten Druck auf die Dichtung (6) ausübt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Oberfläche (5) immobilisierten bio­ logischen Stoffe eine Anordnung von Oligonukleotiden, Peptide Nucleic Acids, modifizierten Oligonukleotiden oder Nukleinsäuren sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Lösung von biologischen Stoffen Oligonukleotide, Peptide Nucleic Acids, modifizierte Oligonukleotide oder Nukleinsäuren enthält.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (7) aus zwei Teilen besteht, von denen der Erste ohne zusätzliche Hilfsmittel austauschbar ist, Bohrungen zum Einbrin­ gen der Lösung enthält und die Kontaktfläche zur Kam­ mer sowie eine Nut zur Aufnahme der Dichtung umfasst, und der Zweite zur Aufnahme und Arretierung des er­ sten Teils dient und zudem die Federn enthält, die den Anpressdruck des ersten Teils auf die Dichtung regulieren.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, herausnehmbare Deckelteil Aussparun­ gen und bevorzugt Bohrungen enthält, die zur Aufnahme der Federn des zweiten Deckelteiles dienen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstücke am zweiten Deckelteil, über die die Federkraft auf die Dichtung übertragen wird, durch Gummiringe in den Bohrungen des ersten Deckel­ teils fixiert werden.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Anpressdruck des Deckels auf die Dichtung durch eine mechanische Bar­ riere begrenzt ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel eine Kavität enthält, die das Kammervolumen definiert.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel Gewinde zum Anbringen von Leitungsverbindungen enthält.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schlauchleitungen zum Einbringen und/oder zur Bewegung der Probe über die Oberfläche an dem Deckel angebracht sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer mittels einem oder mehrerer Peltierelemente temperierbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel aufklappbar ist und in geschlossener Position arretierbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (5) aus Glas ist und bevorzugt ein Objektträger ist, wie er auch für Mikroskopiezwecke eingesetzt wird.
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