DE10053553A1 - Apparatus to detect and enrich bio-molecules has a carrier to take a bonded mantle molecule to support a bonded bio-molecule probe at its surface for a reaction in a rapid and effective operation - Google Patents

Apparatus to detect and enrich bio-molecules has a carrier to take a bonded mantle molecule to support a bonded bio-molecule probe at its surface for a reaction in a rapid and effective operation

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Abstract

To detect and enrich bio-molecules with a homogenous carrier material flow at or through them, at least one immobilizing bio-molecule probe is used. To detect and enrich bio-molecules, The carrier material (3) is charged with a mantle molecule flowing at, through or in batches. The mantle molecule is either bonded non-specifically and directly at the carrier or indirectly at one of the carrier components which is specifically or non-specifically bonded. A suitable cross linking reagent fixes the mantle molecule as a shrouding around the carrier, and at least one bio-molecule probe is bonded specifically or non-specifically at the mantle molecule surface. The carrier material has an average pore diameter of 0.1-300.0 micro m, as a frit of sintered organic or inorganic material, and preferably thermoplastic particles. At least one bio-molecule probe is of molecules, molecule groups or fragments with affinitive characteristics to other substances. The mantle molecule is a protein, preferably beef serum albumin. Independent claims are also included for the following: (1) a process to detect or enrich bio-molecules, which uses underpressure or overpressure to generate a fluid flow in the apparatus of a solution which contains at least one bio-molecule for enrichment. The solution is allowed to dwell for a given duration, for interaction. The specific bonded molecules are washed out by a rinsing solution. Preferred Features: A suitable volume of an affinity bio-molecule is enriched, to form a bio-molecule/affinity/bio-molecule complex, to be treated with a detection reagent. The detection process takes <= 30 mins; and (2) a kit with at least one reagent to detect bio-molecules, and one or more vessels to catch the material or one or more suction units.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen, ein Verfahren zu ihrer Herstellung, ihre Verwendung sowie eine Zusammenstellung in Form eines Kits. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Nachweis von Biomolekülen, die auch zum Anreichern von Biomolekülen einsetzbar ist.The present invention relates to a device for detection and Enrich biomolecules, a process for their production, their Use as well as a compilation in the form of a kit. In particular The present invention relates to a device for the detection of Biomolecules that can also be used to enrich biomolecules.

Verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zum Nachweis von Biomolekülen sind bereits bekannt. Der Nachweis kann beispielsweise über die Gel- Elektrophorese erfolgen. Sie ermöglicht die Auftrennung von Biomolekülen, wie beispielsweise Nukleinsäuren im elektrischen Feld. Eine anschließende Visualisierung kann mittels DNA-Farbstoff, wie beispielsweise Ethidiumbromid oder Silbernitrat, Fluoreszenz- oder Radioaktivmarkierung erfolgen. Dieses Verfahren ist sehr zeitintensiv und gerätelastig. Weiterhin sind die Visualisierungsreagenzien i. a. toxisch und umweltbelastend, so daß eine Versuchsdurchführung für ungeschultes Personal gefährlich und die Abfallentsorgung problematisch ist. Der Einsatz eines UV-Illuminators ist bei DNA-/RNA-Fluoreszenzfarbstoffen notwendig.Various devices and methods for the detection of biomolecules are already known. Evidence can be provided, for example, via the Electrophoresis. It enables the separation of biomolecules, such as for example nucleic acids in the electric field. A subsequent one Visualization can be done using DNA dye, such as ethidium bromide or silver nitrate, fluorescent or radioactive labeling. This The process is very time-consuming and device-intensive. Furthermore, the Visualization reagents i. a. toxic and polluting, so that a Test execution dangerous for untrained personnel and the Waste disposal is problematic. The use of a UV illuminator is included DNA / RNA fluorescent dyes necessary.

Ein weiteres bekanntes Verfahren beruht auf der PCR-/DNA-ELISA- Technologie, bei welchem an Kunststoffoberflächen immobilisierte Sondenmoleküle, wie DNA, RNA, cDNA oder Oligonukleotide, mit komplementären Sequenzabschnitten eines spezifischen Amplifikats hybridisieren. Die Immobilisierung kann durch kovalente Anbindung der Sondenmoleküle an die Kunststoffoberfläche erfolgen, die dafür jedoch reaktive Gruppen, wie NH2, COOH, OH, SH und SiO2-Gruppen, aufweisen muß. Diese können durch eine Niederdruck-Plasmabehandlung im Vakuum eingeführt werden. Dabei können dem Plasma direkt zugängliche Oberflächen modifiziert werden. Oberflächen im Inneren eines Trägermaterials, wie sie beispielsweise in Kunststoffritten vorliegen, können jedoch nur schwer modifiziert werden.Another known method is based on PCR / DNA-ELISA technology, in which probe molecules immobilized on plastic surfaces, such as DNA, RNA, cDNA or oligonucleotides, hybridize with complementary sequence sections of a specific amplificate. The immobilization can be carried out by covalently attaching the probe molecules to the plastic surface, which, however, must have reactive groups such as NH 2 , COOH, OH, SH and SiO 2 groups. These can be introduced by a low pressure plasma treatment in a vacuum. Surfaces that are directly accessible to the plasma can be modified. However, surfaces inside a carrier material, such as those found in plastic frits, can only be modified with difficulty.

Mit Hilfe von Vernetzungsreagenzien, z. B. bi- und multifunktionellen Crosslinkern, können aktive Biomoleküle mittels Crosslinker an Plasma­ behandelte Kunststoffoberflächen kovalent gebunden werden. Nachteilig an diesem Verfahren ist die eingeschränkte räumliche Beweglichkeit der Sondenmoleküle, die zu einer geringeren Empfindlichkeit des Systems führen kann. Weiterhin ist die Sonden-Belegungsdichte nicht bekannt.With the help of cross-linking reagents, e.g. B. bi- and multifunctional Crosslinkers, active biomolecules can be crosslinked to plasma treated plastic surfaces are covalently bound. Disadvantageous this procedure is the restricted spatial mobility of the Probe molecules that lead to a lower sensitivity of the system can. Furthermore, the probe occupancy density is not known.

Die Immobilisierung kann auch auf adsorptive Weise erfolgen, wie beispielsweise in WO 97/49992 beschrieben. Nachteilig an diesem Verfahren sind die vielen erforderlichen Arbeitsschritte, insbesondere Waschschritte und Ausklopfen der Kavitäten, und der notwendige Einsatz eines Platereaders. Weiterhin besteht die Gefahr, daß Sonden-Moleküle während der Beladung oder der Versuchsdurchführung eluiert werden. Daher ist auch die Sonden- Belegungsdichte dieser Systeme geringer. Ebenfalls nachteilig ist die nicht zielgerichtete Orientierung der Sonde, die die Empfindlichkeit des Nachweissystems einschränkt.Immobilization can also be done in an adsorptive manner, such as described for example in WO 97/49992. A disadvantage of this method are the many work steps required, especially washing steps and Knock out the cavities and the necessary use of a plater wire. There is also a risk that probe molecules during loading or the experimental procedure are eluted. Therefore, the probe Occupancy density of these systems is lower. It is also not disadvantageous targeted orientation of the probe, which the sensitivity of the Detection system restricted.

Ein bekanntes Verfahren zum Anreichern von Biomolekülen ist die magnetische Separation. Dabei werden paramagnetische Partikel eingesetzt, an die die zu trennenden Biomoleküle beispielsweise durch Wechselwirkung mit einem Sondenmolekül spezifisch gebunden sind. Die gewünschten Biomoleküle werden unter Verwendung eines Magnetfeldes abgetrennt. Nachteilig an diesem Verfahren ist der erforderliche komplexe apparative Aufbau.A known method for enriching biomolecules is magnetic Separation. Paramagnetic particles are used, to which the separating biomolecules, for example, by interaction with a Probe molecule are specifically bound. The desired biomolecules will be separated using a magnetic field. Disadvantage of this The process is the required complex apparatus structure.

Eine weitere Möglichkeit zur Anreicherung von Biomolekülen bietet die Affinitätschromatographie. Sie beruht auf der spezifischen und reversiblen Adsorption eines Biomoleküls aus einer komplexen Mischung an einer individuellen, matrixgebundenen Sonde. Die Elution des adsorbierten Biomoleküls wird dann entweder durch kompetitive Verdrängung aus der Bindung oder durch einen Konformationswechsel aufgrund einer Änderung der Lösungsmittelumgebung erreicht, beispielsweise durch Variation des pH-Wertes oder der Ionenstärke. In der Regel sind affinitätschromatograpische Verfahren sehr zeitintensiv und für gelegentliche Anreicherungsversuche wenig geeignet.Another option for enriching biomolecules is the Affinity chromatography. It is based on the specific and reversible  Adsorption of a biomolecule from a complex mixture on one individual, matrix-bound probe. Elution of the adsorbed The biomolecule is then removed from the process either by competitive displacement Binding or through a change of conformation due to a change in the Solvent environment reached, for example by varying the pH or the ionic strength. As a rule, affinity chromatographic methods are used very time-consuming and not suitable for occasional enrichment attempts.

In Anbetracht des hierin vorstehend zitierten und diskutierten Standes der Technik lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, welche die Detektion und die Anreicherung von Biomolekülen auf einfache Art und Weise ermöglicht.In view of the prior art cited and discussed hereinabove the present invention was based on the object of a device indicate which the detection and enrichment of biomolecules on simple way.

Insbesondere war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die einen schnellen Nachweis und eine schnelle Anreicherung von Biomolekülen erlaubt.In particular, it was an object of the present invention to provide a device specify a quick proof and a quick enrichment of Biomolecules allowed.

Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand darin, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die aufgrund einer geringeren Anzahl von Verfahrensschritten weniger kontaminationsanfällig ist.One object underlying the invention was a device to make available due to a smaller number of Process steps are less susceptible to contamination.

Eine weitere Aufgabe ist darin zu erblicken, eine Vorrichtung bereitzustellen, die auch bei kleinen Probenzahlen eine kostengünstige Anreicherung von Biomolekülen ermöglicht.Another object is to provide a device that an economical enrichment of even with small number of samples Enables biomolecules.

Noch eine Aufgabe, welche der Erfindung zugrundeliegt, besteht darin, daß eine Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen zu finden ist, die auch einen schnellen und kostengünstigen Nachweis der abgetrennten Biomoleküle ermöglicht.Another object on which the invention is based is that a Device for the detection and enrichment of biomolecules can be found, which is also a quick and inexpensive proof of the separated Enables biomolecules.

Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe war auch, ein Verfahren zur Herstellung von Vorrichtungen zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen anzugeben, welches einfach, schnell und kostengünstig durchführbar ist.Another object of the invention was to develop a method for Manufacture of devices for the detection and enrichment of  To indicate biomolecules which is simple, fast and inexpensive is feasible.

Ein weitere Aufgabe der Erfindung war schließlich auch die Bereitstellung eines Verfahrens zur Anreicherung von Biomolekülen, welches einfach, schnell und kostengünstig durchführbar ist.Finally, another object of the invention was to provide a Process for the enrichment of biomolecules, which is simple, fast and is inexpensive to carry out.

Darüber bestand eine Aufgabe darin, ein Verfahren zum Nachweis von Biomolekülen anzugeben, das ebenfalls einfach, schnell und kostengünstig durchführbar ist.Another task was to develop a method for the detection of Specify biomolecules, which is also simple, fast and inexpensive is feasible.

Diese und nicht näher genannte weitere Aufgaben, die sich jedoch wie selbstverständlich oder in naheliegender Weise aus der einleitenden Erörterung des Standes der Technik ergeben, beziehungsweise ableiten lassen, werden im Hinblick auf die Vorrichtung im Rahmen der Erfindung durch eine Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen werden in den auf Anspruch 1 direkt oder indirekt rückbezogenen Ansprüchen unter Schutz gestellt.These and unspecified other tasks, which, however, are like of course or in an obvious manner from the introductory discussion of the state of the art, or can be derived, are in With regard to the device in the context of the invention by a device solved for the detection and enrichment of biomolecules of claim 1. Advantageous embodiments of the detection device according to the invention and for the enrichment of biomolecules in the on claim 1 directly or indirectly back-related claims are protected.

Dadurch, daß man eine Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen mit einem homogen an- und/oder durchströmbaren Trägermaterial mit mindestens einer daran immobilisierten Biomolekül-Sonde, zur Verfügung stellt, wobei sich die Vorrichtung dadurch auszeichnet, daß das Trägermaterial mit mindestens einer Biomolekül-Sonde erhältlich ist durch ein Verfahren, bei dem man
The fact that a device for the detection and enrichment of biomolecules with a homogeneously flowable and / or flowable carrier material with at least one biomolecule probe immobilized thereon is available, the device being characterized in that the carrier material with at least one biomolecule - Probe is available through a process in which one

  • 1. das Trägermaterial mit einem Mantel-Molekül anströmend, durchströmend oder im Batch-Verfahren belädt, wobei das Mantel- Molekül entweder direkt an das Trägermaterial unspezifisch oder mittelbar an mindestens eine an das Trägermaterial gebundene Komponente seinerseits unspezifisch oder spezifisch gebunden ist, und1. flowing onto the carrier material with a shell molecule, flowing through or loaded in a batch process, the jacket Molecule either unspecific directly to the carrier material or  indirectly to at least one bonded to the carrier material Component is in turn non-specifically or specifically bound, and
  • 2. ein geeignetes Vernetzungsreagenz und mindestens eine Biomolekül- Sonde zugibt, wobei das Mantel-Molekül als Umhüllung um das Trägermaterial fixiert und die mindestens eine Biomolekül-Sonde auf der Oberfläche des umhüllenden Mantel-Moleküls unspezifisch oder spezifisch gebunden wird,2. a suitable cross-linking reagent and at least one biomolecule Probe admits, with the sheath molecule wrapping around the Carrier material fixed and the at least one biomolecule probe on the Surface of the enveloping coat molecule unspecific or is specifically bound

gelingt es auf nicht ohne weiteres vorhersehbare Weise eine Reihe von Vorteilen zu erzielen. Hierzu gehören unter anderem:
manages to achieve a number of advantages in a way that is not easily predictable. These include:

  • - Durch das umhüllende Mantel-Molekül werden auf der Oberfläche des Trägermaterials reaktive Gruppen für eine kovalente Bindung von Biomolekülen, wie Nukleinsäuren, Proteine, Polypeptide, Allergene, Zucker, Polysaccharide, Antigene, Antikörper etc. bereitgestellt.- The enveloping shell molecule on the surface of the Carrier reactive groups for covalent binding of Biomolecules, such as nucleic acids, proteins, polypeptides, allergens, Sugar, polysaccharides, antigens, antibodies etc. provided.
  • - Die flexible und variable Gestalt des umhüllenden Mantel-Moleküls erlaubt eine erhöhte räumliche Beweglichkeit der gekoppelten Biomolekül-Sonden und bietet somit verbesserte Hybridisierungs- und Bindungsmöglichkeiten von DNA-Sonde und Target-DNA-Molekül bzw. Antigen-Antikörper-Komplexen.- The flexible and variable shape of the enveloping shell molecule allows increased spatial mobility of the coupled Biomolecule probes and thus offers improved hybridization and Binding options for DNA probe and target DNA molecule or Antigen-antibody complexes.
  • - Erfindungsgemäß kann eine hohe Dichte von Biomolekül-Sonden auf dem Trägermaterial aufgebracht werden kann.- According to the invention, a high density of biomolecule probes the carrier material can be applied.
  • - Ein weiterer Vorteil ist es, daß im Gegensatz zur Niederdruck- Plasmabehandlung des Trägermaterials nicht nur an der äußeren Oberfläche, sondern auch an Oberflächen im Inneren einer porösen Struktur Biomolekül-Sonden aufgebracht werden können. - Another advantage is that in contrast to the low pressure Plasma treatment of the carrier material not only on the outer Surface, but also on surfaces inside a porous Structure biomolecule probes can be applied.  
  • - Die Flüssigkeiten können vorzugsweise ausschließlich aufgrund der Schwerkraft durch die Vorrichtung fließen bzw. strömen. Somit erfordert eine Anreicherung der Biomoleküle keine Zwischenschritte, wie Entleeren und Ausklopfen der Kavitäten.- The liquids can preferably only because of Gravity flows through the device. Thus required an enrichment of the biomolecules no intermediate steps, such as Empty and tap the cavities.
  • - Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Anreicherung von Biomolekülen und gegebenenfalls auch ihr Nachweis wesentlich schneller erreicht werden. Durch die zusätzliche Verwendung einer Saugvorrichtung kann die notwenige Zeit nochmals reduziert werden.- With the help of the device according to the invention, an enrichment of biomolecules and, if necessary, their detection can be reached faster. By additionally using a Suction device, the necessary time can be reduced again.
  • - Die Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen ist weniger kontaminationsanfällig als bisher bekannte Systeme.- The device for the detection and enrichment of biomolecules is less susceptible to contamination than previously known systems.
  • - Die Vorrichtung ist insbesondere für den Nachweis und das Anreichern von Biomolekülen in kleinen Probenstückzahlen geeignet.- The device is particularly for detection and enrichment of biomolecules in small numbers of samples.
  • - Die Vorrichtung ermöglicht den Geräte unabhängigen Nachweis und das Anreichern von Biomolekülen. Es werden kein Washer oder Lesegerät (Plate-Reader) o. ä. benötigt. Die Ergebnisse von Nachweisreaktionen können optisch ausgelesen werden, es besteht jedoch auch die Möglichkeit, entsprechende technische Hilfsmittel einzusetzen.- The device enables the devices independent proof and that Enrichment of biomolecules. It won't be a washer or reader (Plate reader) or similar is required. The results of detection reactions can be read optically, but there is also Possibility to use appropriate technical aids.
  • - Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung können auch Biomoleküle trotz stark denaturierender Verhältnisse in der Lösung, beispielsweise durch die Gegenwart von Harnstoff, angereichert werden.- With the help of the device according to the invention, biomolecules can also despite strongly denaturing conditions in the solution, for example be enriched by the presence of urea.
  • - Die Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomollekülen erlaubt durch Variation der Inkubations- bzw. Verweilzeiten einer beliebigen Flüssigkeit auf der Vorrichtung die Durchführung von Reaktionen auf und in der Vorrichtung.- The device for the detection and enrichment of biomolecules allowed by varying the incubation or residence times of one performing any liquid on the device Responses to and in the device.

Der Aufbau der Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen weist ein homogen an- und/oder durchströmbares Trägermaterial mit mindestens einer daran immobilisierten Biomolekül-Sonde auf. Die Vorichtung kann sehr variabel gestaltet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise ein Hohlkörper, in dessen Lumen eines oder mehrere der erfindungsgemäßen Trägermaterialien angeordnet sind. Ein homogenes Durchströmen des Hohlkörpers soll vorzugsweise gewährleistet sein. Es ist ebenfalls bevorzugt, daß keine Randeffekte auftreten oder andere Bereiche gebildet werden, in denen der Durchfluß schneller oder langsamer ist, als an anderen Stellen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise eine kleine, oben und unten offene Säule oder Tubus zum Einmalgebrauch.The construction of the device for the detection and enrichment of Biomolecules have a carrier material that can be flowed on and / or flowed through homogeneously with at least one biomolecule probe immobilized on it. The Device can be designed very variable. The invention The device is preferably a hollow body, in the lumen of which one or several of the carrier materials according to the invention are arranged. On homogeneous flow through the hollow body should preferably be ensured. It is also preferred that no edge effects or other areas occur in which the flow is faster or slower than at other places. The device according to the invention is preferably a small column or tube open at the top and bottom for single use.

Das in den erfindungsgemäßen Vorrichtungen enthaltene Trägermaterial liegt in Form eines Formkörpers, loser Schüttungen von Partikeln, in Form eines Gels, einer Membran oder in Membranen eingebettet oder als Dispersion vor. Auch Kombinationen von Trägermaterialien sind denkbar. Das Trägermaterial ist vorzugsweise in der Lage, Mantel-Moleküle unspezifisch zu binden. Es muß für ein Fluidum durchlässig sein. Das Trägermaterial weist vorzugsweise einen mittleren Porendurchmesser von 0,1 bis 300 µm auf. Bei Schüttungen, Dispersionen und gesinterten Materialien sind diese Poren die zwischen den Partikeln vorhandenen Poren und nicht die Poren der Oberfläche eines Partikels des in den erfindungsgemäßen Vorrichtungen enthaltenen Trägermaterials. Das Trägermaterial bindet vorzugsweise Mantel-Moleküle beim Fluß durch das Trägermaterial unspezifisch.The carrier material contained in the devices according to the invention lies in Shape of a shaped body, loose beds of particles, in the form of a gel, a membrane or embedded in membranes or as a dispersion. Also Combinations of carrier materials are conceivable. The carrier material is preferably able to bind coat molecules non-specifically. It must be for a fluid to be permeable. The carrier material preferably has one average pore diameter of 0.1 to 300 microns. With fillings, Dispersions and sintered materials are these pores that lie between the Particles present pores and not the pores on the surface of a particle of the carrier material contained in the devices according to the invention. The Carrier material preferably binds shell molecules as it flows through Carrier material unspecific.

Das in den erfindungsgemäßen Vorrichtungen enthaltene Trägermaterial besteht vorzugsweise aus gesintertem organischen oder anorganischen Material. Als gesintertes organisches Material kommen insbesondere thermoplastische Kunststoffe, vorzugsweise in Partikelform, in Frage. Dazu gehören zum Beispiel Polyethylen und Polystyrol. The carrier material contained in the devices according to the invention consists preferably made of sintered organic or inorganic material. As sintered organic material come especially thermoplastic Plastics, preferably in particle form, in question. These include the Example polyethylene and polystyrene.  

In einer weiteren Ausführungsform kann das in den erfindungsgemäßen Vorrichtungen enthaltene Trägermaterial partikelförmig für lose Schüttungen oder Gele, gelförmig oder als selbsttragender Formkörper, z. B. als Fritte, vorliegen.In a further embodiment, this can be done in the inventive Carrier material contained in particulate form for loose fillings or gels, gel-shaped or as a self-supporting shaped body, for. B. as a frit, available.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Trägermaterial eine Fritte aus gesintertem organischen oder anorganischen Material, vorzugsweise aus thermoplastischen Kunststoffpartikeln, wie Polyethylen oder Polystyrol.In a particularly preferred embodiment of the present invention the carrier material is a frit made of sintered organic or inorganic Material, preferably made of thermoplastic plastic particles, such as Polyethylene or polystyrene.

In einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht das in den erfindungsgemäßen Vorrichtungen enthaltene Trägermaterial aus geschäumten Kunststoffen, insbesondere solchen in retikulierter Form, Hohlfasern, verstreckten Folien, Komposit- oder Mehrschichtenmaterialien mit unterschiedlichen Eigenschaften für die Sorption, den Durchfluß oder die Festigkeit und zur Vermeidung durchgängig großer Poren, keramischen Materialien, Zeolithen, Metallen, Metalloxiden, Legierungen, Glas oder Kohlenstoffmodifikationen oder Kombinationen davon in Mischungen oder geschichteten Lagen.In a further preferred embodiment according to the invention, there is carrier material contained in the devices according to the invention foamed plastics, especially those in reticulated form, Hollow fibers, stretched films, composite or multilayer materials different properties for sorption, flow or Strength and to avoid consistently large pores, ceramic Materials, zeolites, metals, metal oxides, alloys, glass or Carbon modifications or combinations thereof in mixtures or layered layers.

Im allgemeinen kommen homogene, poröse Materialien, insbesondere solche mit ausreichender nicht spezifischer Sorption von Mantel-Molekülen in Frage. Dazu gehören zum Beispiel auch die in der Mikrofiltration, gegebenenfalls auch Ultrafiltration und Tiefenfiltration eingesetzten Materialien und Membranen. Das Trägermaterial kann als gesinterter Formkörper, hergestellt durch Sinterung unter Wärme und/oder Druck mit oder ohne Bindemittel und/oder Makroporenbildner, in dichten Schüttungen (Kieselgur, Sand, Anthrazit), Schaumstoffen, Fasern und Hohlfasern, als Quer- oder Längsfasern, Vliese, Wirrvliese, Mikrofilamenten, Fiberglas, etc. vorliegen. Neben den genannten organischen Materialien kommen grundsätzlich auch andere Materialien und Herstellprozesse in Frage, wie sie insbesondere in Ullmann Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A16, ab Seite 224, in Eberhardt Staude, Membranen und Membranprozesse, Verlag Chemie Weinheim 1992, ab Seite 8, und in Siegfried Ripperger, Mikrofiltration mit Membranen, Verlag Chemie Weinheim 1992 ab Seite 15, genannt sind.In general, homogeneous, porous materials come, especially those with sufficient non-specific sorption of coat molecules in question. These include, for example, those in microfiltration, where appropriate Ultrafiltration and deep filtration used materials and membranes. The carrier material can be produced as a sintered shaped body by sintering under heat and / or pressure with or without binders and / or Macropore formers, in dense beds (diatomaceous earth, sand, anthracite) Foams, fibers and hollow fibers, as transverse or longitudinal fibers, nonwovens, Tangled nonwovens, microfilaments, fiberglass, etc. are present. In addition to the above In principle, other materials and organic materials also come Manufacturing processes in question, as particularly in Ullmann Encyclopedia of  Industrial Chemistry, Vol. A16, from page 224, in Eberhardt Staude, membranes and membrane processes, Verlag Chemie Weinheim 1992, from page 8, and in Siegfried Ripperger, microfiltration with membranes, Verlag Chemie Weinheim 1992 from page 15.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Trägermaterial einheitlich in bezug auf seine Eigenschaften. Für die Kontrolle der Einheitlichkeit des Trägermaterials kommen als meßbare Parameter gleichmässiges Gewicht oder Dichte und/oder gleichmässige Durchflußgeschwindigkeit in Betracht. Gewichts- und Durchflußschwankungen deuten bei den Trägermaterialien auf entsprechende Schwankungen der Parameter Porendurchmesser, gesamtes Porenvolumen und innere Oberfläche hin, die neben anderen Parametern das Sorptionsverhalten des Trägermaterials bestimmen.In a preferred embodiment of the present invention, this is Carrier material uniform in terms of its properties. For control The uniformity of the carrier material comes as measurable parameters uniform weight or density and / or uniform Flow rate into consideration. Weight and flow fluctuations indicate corresponding fluctuations in the carrier materials Parameters pore diameter, total pore volume and inner surface down, among other parameters, the sorption behavior of the carrier material determine.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das Trägermaterial homogen an- und/oder durchströmbar, vorzugsweise für ein Fluidum homogen an- und/oder durchströmbar. Ein homogen durchströmbares Trägermaterial wird bevorzugt. Dabei ist erfindungsgemäß eine homogene Durchströmbarkeit des Trägermaterials mit einer gleichförmigen Porenstruktur korreliert, besonders bezüglich der adsorbierenden inneren Oberfläche, über die Fläche der Trägermaterialien, aber auch über deren Querschnitt, d. h. in Richtung des Durchflußes. Eine solche symmetrische, homogene Porenstruktur ist vorteilhaft. Es ist jedoch auch möglich, asymmetrische Porenstrukturen zu verwenden, mit in Durchflußrichtung gesehen z. B. zuerst kleineren Poren, um eine größere innere Oberfläche zur Verfügung zu stellen, gefolgt von größeren Poren, damit die Durchflußgeschwindigkeit nicht zu klein wird.In the context of the present invention, the carrier material is homogeneously and / or flowable, preferably for a fluid and / or homogeneously flow through. A carrier material with a homogeneous flow is preferred. According to the invention, a homogeneous flow through the Support material correlated with a uniform pore structure, especially regarding the adsorbing inner surface, over the area of the Carrier materials, but also across their cross-section, d. H. towards the Flowthrough. Such a symmetrical, homogeneous pore structure is advantageous. However, it is also possible to use asymmetric pore structures with seen in the flow direction z. B. first smaller pores to a larger one to provide internal surface area, followed by larger pores so that the flow rate does not become too low.

Durch Sintern werden Membranen mit niedriger Porosität (bis 40%, eventuell bis 60%) und irregulärer Porenstruktur mit insgesamt sehr breiter Porengrößenverteilung erhältlich. By sintering membranes with low porosity (up to 40%, possibly up to 60%) and irregular pore structure with a very broad overall Pore size distribution available.  

Durch Verstrecken von Polymerfolien werden Membranen hoher Porosität bis 90% und relativ regulärer Porenstruktur mit einheitlicher Porengrößenverteilung erhalten, wie sich beispielsweise aus Ullmann a. a. O., Seite 216, ergibt. Die Membranen lassen sich nach dem Stand der Technik mittels an sich bekannter Verfahren herstellen.By stretching polymer films, membranes of high porosity up to 90% and relatively regular pore structure with uniform pore size distribution receive, as can be seen for example from Ullmann a. a. O., page 216. The According to the state of the art, membranes can be known from those known per se Establish process.

Das in den erfindungsgemäßen Vorrichtungen enthaltene Trägermaterial kann in einer bevorzugten Ausführungsform an der Oberfläche mit Biopolymeren, wie Proteinen, beschichtet sein. Es kann ebenfalls, je nach Einsatzbereich, an der Oberfläche hydrophobiert oder hydrophiliert sein.The carrier material contained in the devices according to the invention can be in a preferred embodiment on the surface with biopolymers, such as Proteins, coated. It can also, depending on the application, on the Surface hydrophobic or hydrophilized.

Die Herstellung des in den erfindungsgemäßen Vorrichtungen enthaltenen Trägermaterials ist dem Fachmann bekannt. Sie geht davon aus, daß bestimmte Siebfraktionen von sinterbaren Materialien gesintert werden. Die nicht während des Sinterprozesses im Sinterverband eingebundenen Partikel werden danach aus dem gesinterten Material entfernt.The production of the contained in the devices according to the invention Backing material is known to the person skilled in the art. It assumes that certain Sieve fractions of sinterable materials are sintered. Not during The sintering process in the sintered particles are then removed removed the sintered material.

Weiterhin ist die Entfernung störender Partikel wünschenswert. Diese Entfernung führt zu Materialien, die einheitlicher sind und nur noch geringe Unterschiede in ihren Eigenschaften aufweisen.The removal of disruptive particles is also desirable. This Removal leads to materials that are more uniform and only minimal Show differences in their properties.

Im Falle anderer Trägermaterialien, wie geschäumten Kunststoffen, insbesondere solchen in retikulierter Form, Hohlfasern, verstreckten Folien, Komposit- oder Mehrschichtmaterialien, keramischen Materialien, Zeolithen, Metallen, Metalloxiden, Legierungen, Glas oder Kohlenstoff werden auch entweder Verfahrensschritte zur Entfernung von unpassenden Partikelgrößen durchgeführt und/oder die Größe der Poren, insbesondere bei membranartigen Materialien, durch an sich bekannte Verfahrensparameter gesteuert. Ziel kann es sein, eine relativ enge Größenverteilung der Poren zu erreichen. In the case of other carrier materials, such as foamed plastics, especially those in reticulated form, hollow fibers, stretched foils, Composite or multilayer materials, ceramic materials, zeolites, Metals, metal oxides, alloys, glass or carbon are also used either process steps to remove inappropriate particle sizes performed and / or the size of the pores, especially in membrane-like Materials controlled by known process parameters. It can aim be to achieve a relatively narrow size distribution of the pores.  

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Trägermaterial mit möglichst exakter geometrischer Form (z. B. Zylinder mit Querschnitt entsprechend dem Querschnitt des Durchflußgefässes bei zylindrischen Durchflußgefäßen, z. B. Quader mit entsprechendem Querschnitt bei Durchflußgefäßen mit rechteckigem Querschnitt) in eine Hülse eingepaßt. Das Trägermaterial kann mittels im Lumen des Hohlkörpers angeordneten Einrichtungen fixiert sein. Diese Einrichtungen weisen vorzugsweise ein homogenes Durchströmverhalten für ein Fluidum, insbesondere Lösungen mit Analyten auf.In a preferred embodiment, the carrier material is also possible exact geometric shape (e.g. cylinder with cross section corresponding to the Cross section of the flow vessel in cylindrical flow vessels, for. B. Cuboid with a corresponding cross-section for flow vessels with rectangular Cross section) fitted into a sleeve. The carrier material can by means of Lumen of the hollow body arranged devices can be fixed. This Devices preferably have a homogeneous flow behavior for Fluidum, especially solutions with analytes.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das in den Vorrichtungen enthaltene Trägermaterial mindestens eine daran immobilisierte Biomolekül-Sonde auf. Dabei ist das Trägermaterial mit mindestens einer Biomolekül-Sonde erhältlich durch ein Verfahren bei dem man
According to the present invention, the carrier material contained in the devices has at least one biomolecule probe immobilized thereon. The carrier material can be obtained with at least one biomolecule probe by a process in which

  • 1. das Trägermaterial mit einem Mantel-Molekül anströmend, durchströmend oder im Batch-Verfahren belädt, wobei das Mantel- Molekül entweder direkt an das Trägermaterial unspezifisch oder mittelbar an mindestens eine an das Trägermaterial gebundene Komponente seinerseits unspezifisch oder spezifisch gebunden ist, und1. flowing onto the carrier material with a shell molecule, flowing through or loaded in a batch process, the jacket Molecule either unspecific directly to the carrier material or indirectly to at least one bonded to the carrier material Component is in turn non-specifically or specifically bound, and
  • 2. ein geeignetes Vernetzungsreagenz und mindestens eine Biomolekül- Sonde zugibt, wobei das Mantel-Molekül als Umhüllung um das Trägermaterial fixiert und die mindestens eine Biomolekül-Sonde auf der Oberfläche des umhüllenden Mantel-Moleküls unspezifisch oder spezifisch gebunden wird.2. a suitable cross-linking reagent and at least one biomolecule Probe admits, with the sheath molecule wrapping around the Carrier material fixed and the at least one biomolecule probe on the Surface of the enveloping coat molecule unspecific or is specifically bound.

Das in den erfindungsgemäßen Vorrichtungen enthaltene umhüllende Mantel- Molekül bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Gruppe von Verbindungen, die in Lebewesen auftreten. Zu ihnen gehören unter anderem Proteine, Nukleinsäuren, Polysaccharide, Lipide, sowie ihre Grundbausteine, wie Aminosäuren, Nucleobasen, Monosaccharide, Fettsäuren und Vitamine. The enveloping jacket contained in the devices according to the invention In the context of the present invention, molecule denotes the group of Connections that occur in living things. They include, among others Proteins, nucleic acids, polysaccharides, lipids, as well as their basic building blocks, such as amino acids, nucleobases, monosaccharides, fatty acids and vitamins.  

Weiterhin umfaßt der Begriff Biomoleküle auch Derivate der oben genannten Biomoleküle sowie synthetische Polymere der Grundbausteine, wie beispielsweise Polyaminosäuren, vorzugsweise Polylysin. Auch Mischungen verschiedener Biomoleküle sind denkbar. Vorzugsweise handelt es sich um ein Protein, insbesondere um ein Albumin. Ganz besonders bevorzugt ist das Rinderserumalbumin.The term biomolecules also includes derivatives of the above Biomolecules as well as synthetic polymers of the basic building blocks, such as for example polyamino acids, preferably polylysine. Mixtures too different biomolecules are conceivable. It is preferably a Protein, especially around an albumin. This is very particularly preferred Bovine serum albumin.

Es ist bevorzugt, daß das umhüllende Biomolekül direkt an das Trägermaterial unspezifisch gebunden ist.It is preferred that the enveloping biomolecule is attached directly to the carrier material is bound non-specifically.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt das umhüllende Mantel-Molekül eine Bindungsmatrix mit polaren Gruppen, wie beispielsweise NH2, SH, SiO2, COOH und OH, zur Verfügung, die Möglichkeiten zu spezifischen Wechselwirkungen, insbesondere mit Biomolekül-Sonden bieten.In a preferred embodiment of the present invention, the enveloping shell molecule provides a binding matrix with polar groups, such as NH 2 , SH, SiO 2 , COOH and OH, which offer possibilities for specific interactions, in particular with biomolecule probes.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen weisen weiterhin mindestens eine Biomolekül-Sonde auf. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnen Biomolekül-Sonden, die Gruppe von Verbindungen, die mit Biomolekülen in Wechselwirkungen treten. Die Biomolekül-Sonde ist insbesondere ausgewählt aus der Gruppe der Enzyme, mit Enzymen in Wechselwirkung tretenden Substraten, Antikörpern, Antigenen, wie hochmolekularen Substanzen oder Pollen oder anderen Allergenen, Haptenen, Biotin oder Streptavidin, Nukleinsäuren vom RNA- oder DNA Typ, insbesondere solche, die hybridisierbar mit anderen Nukleinsäuren sind, Rezeptor oder Liganden eines Rezeptors, Viren, Bakterien, Zellen, Zellorganellen, Blutkörperchen, Teilchen, wie kolloidalen Teilchen von Metallen, Metalloxiden, Polymeren oder Kombinationen der genannten Biomolekül-Sonden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden Nukeinsäuren, Antikörper und Antigene als Biomolekül- Sonden bevorzugt. Ganz besonders bevorzugte Biomolekül-Sonden sind Oligonukleotide. The devices according to the invention also have at least one Biomolecule probe. Designate within the scope of the present invention Biomolecule probes, the group of compounds associated with biomolecules Interactions occur. The biomolecule probe is particularly selected from the group of enzymes, which interact with enzymes Substrates, antibodies, antigens such as high molecular substances or Pollen or other allergens, haptens, biotin or streptavidin, Nucleic acids of the RNA or DNA type, in particular those which are hybridizable with other nucleic acids, receptor or ligand one Receptor, viruses, bacteria, cells, cell organelles, blood cells, particles, such as colloidal particles of metals, metal oxides, polymers or Combinations of the biomolecule probes mentioned. As part of the present Invention nucleic acids, antibodies and antigens as biomolecules Probes preferred. Biomolecule probes are particularly preferred Oligonucleotides.  

Erfindungsgemäß wird die mindestens eine Biomolekül-Sonde auf der Oberfläche des umhüllenden Biomolekül-Mantels unspezifisch oder spezifisch gebunden. Dabei ist eine kovalente Anbindung bevorzugt.According to the invention, the at least one biomolecule probe is on the Surface of the enveloping biomolecule jacket unspecific or specific bound. A covalent bond is preferred.

Die Modifizierung des Trägermaterials mit mindestens einer Biomolekül-Sonde kann durch Beladen des Trägermaterials mit einem Mantel-Molekül und anschließendem Vernetzen des Mantel-Moleküls mit üblichen Hilfsreagenzien in der Gegenwart von Biomolekül-Sonden erreicht werden, ohne daß eine vorherige Modifikation des Trägermaterials mit nicht spezifischem Material erfolgt.The modification of the carrier material with at least one biomolecule probe can by loading the carrier material with a coat molecule and then crosslinking the coat molecule with conventional auxiliary reagents in the presence of biomolecule probes can be achieved without a previous modification of the carrier material with non-specific material he follows.

Die Beladung des Trägermaterials kann über das sogenannte Durchflußverfahren oder im Batch-Verfahren erfolgen. Beim Durchfluß-Verfahren wird das unspezifisch oder spezifisch anzubindende Mantel-Molekül gelöst und im Durchfluß vorzugsweise bei vertikaler Fließrichtung vorzugsweise unter der Wirkung der Schwerkraft über das zu beladende Trägermaterial gegeben. Insbesondere hat es sich dabei bewährt, die Beladung in Beladungsgefäßen, wie beispielsweise zylindrischen Hohlkörpern durchzuführen. Dabei ist das Trägermaterial im Lumen des Hohlkörpers angeordnet, und zwar möglichst in exakter Anpassung an die Wandungen. Dies kann zum einen dadurch geschehen, daß entsprechend geformte Formkörper aus Trägermaterial angefertigt werden und in das Lumen des Hohlkörpers hinein verbracht werden. Eine weitere Alternative besteht darin, daß das Trägermaterial zwischen zwei Fritten, die vorzugsweise keine Wechselwirkung mit dem anzubindenden Mantel-Molekül und mit später durchfließenden Komponenten aufweisen sollten, anzuordnen. Danach wird die Lösung mit dem anzubindenden Mantel-Molekül in den Hohlkörper, der Einlaß- und Auslaßöffnung aufweist, gegeben, so daß im Durchfluß beim Durchströmen der Lösung mit Mantel-Molekül dieses an der Oberfläche des Trägermaterials unspezifisch adsorptiv gebunden wird. The loading of the carrier material can be done using the so-called flow method or in a batch process. With the flow-through method, this is unspecifically or specifically to bind coat molecule solved and in Flow preferably in the vertical flow direction, preferably below the Effect of gravity on the carrier material to be loaded. In particular, it has proven useful to load the load in loading vessels, such as to carry out, for example, cylindrical hollow bodies. It is Carrier material arranged in the lumen of the hollow body, if possible in exact adaptation to the walls. On the one hand, this can happen that appropriately shaped moldings are made from carrier material and placed in the lumen of the hollow body. Another Alternative is that the carrier material between two frits, the preferably no interaction with the coat molecule to be bound and should have components that flow through later. Then the solution with the coat molecule to be attached is placed in the Hollow body, which has inlet and outlet opening, so that in Flow when flowing through the solution with the coat molecule at the Surface of the carrier material is bound non-specifically adsorptively.  

In Anordnungen mit vertikalem Durchfluß unter Schwerkraft kann die Beladungsmethode bei Trägermaterialien mit langsamem Durchfluß noch durch Anlegen eines Unterdrucks am Auslaß des zylindrischen Hohlkörpers oder Verwendung bestimmter Vorrichtungen, wie beispielsweise einer Saugvorrichtung, sowie durch Einwirkung eines Überdrucks am Einlaßende des zylindrischen Hohlkörpers beschleunigt werden. Dies wirkt sich gegebenenfalls auch vorteilhaft auf die Gleichmäßigkeit der Beladung aus. Ebenso kann durch Einbau bestimmter Einrichtungen, beispielsweise Fritten, oder Sog bzw. Gegendruck, der Durchfluß durch den zylindrischen Hohlkörper verlangsamt werden, um bei entsprechenden Materialien den Durchfluß zu homogenisieren, insbesondere aber eine ausreichende Beladung zu erreichen, sowie bei höherer Beladung auch eine Verringerung der Schwankung der Beladung. Dieselben Maßnahmen können auch bei den Verfahrensschritten zur Anwendung kommen. Gegebenenfalls wird das Trägermaterial ein oder mehrmals gewaschen.In arrangements with vertical flow under gravity, the Loading method for substrates with slow flow through Applying a negative pressure at the outlet of the cylindrical hollow body or Use of certain devices, such as one Suction device, and by the action of an excess pressure at the inlet end of the cylindrical hollow body are accelerated. This may have an effect also advantageous on the uniformity of the load. Likewise, by Installation of certain devices, such as fries, or suction or Back pressure, the flow through the cylindrical hollow body slows down in order to homogenize the flow with appropriate materials, but in particular to achieve a sufficient load, as well as higher Loading also reduces the fluctuation in loading. the same Measures can also be used in the procedural steps. If necessary, the carrier material is washed one or more times.

Die Vernetzung des anzubindenden Mantel-Moleküls in Gegenwart der mindestens einen Biomolekül-Sonde erfolgt in einem analogen Verfahrensschritt durch Zugabe einer Lösung enthaltend das geeignete Vernetzungsreagenz und die mindestens eine Biomolekül-Sonde.The crosslinking of the coat molecule to be bound in the presence of the at least one biomolecule probe takes place in an analog process step by adding a solution containing the appropriate crosslinking reagent and the at least one biomolecule probe.

Im Batch-Verfahren, das im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise angewendet wird, wird das Trägermaterial in einem geeigneten Lösungsmittel aufgenommen, so daß das Trägermaterial vollständig mit Lösungsmittel bedeckt ist, und durch Zugabe von Mantel-Molekülen mit diesen beladen. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine phosphatgepufferte wäßrige Lösung (PBS) mit physiologischem pH verwendet. Die Inkubation erfolgt vorteilhafterweise auf einem Überkopfschüttler für mehrere Stunden. Dabei ist eine Inkubationszeit von 0,01-24 Stunden, insbesondere von 3-16 Stunden bevorzugt. In the batch process, which is preferred in the context of the present invention is applied, the carrier material is in a suitable solvent added so that the carrier material is completely covered with solvent and loaded with these by adding shell molecules. In a preferred embodiment of the present invention becomes a phosphate buffered aqueous solution (PBS) with physiological pH used. The incubation is advantageously carried out on an overhead shaker for several hours. There is an incubation period of 0.01-24 hours, particularly preferred from 3-16 hours.  

Anschließend wird überstehendes Lösungsmittel dekantiert und ungefähr die gleiche Menge geeignetes Lösungsmittel zugegeben. Diese Waschprozedur kann mehrfach wiederholt werden. Vorteilhafterweise wird das gleiche Lösungsmittel wie zur Beladung des Trägermaterials verwendet. Es ist ebenfalls günstig, azide PBS (gepuffert auf pH = 4.8) als Lösungsmittel einzusetzen.The remaining solvent is then decanted and approximately that the same amount of suitable solvent was added. This washing procedure can can be repeated several times. Advantageously, the same solvent as used to load the carrier material. It is also cheap, acidic Use PBS (buffered to pH = 4.8) as a solvent.

Zur Vernetzung und Einführung der mindestens einen Biomolekül-Sonde werden Vernetzungsreagenzien und die mindestens eine Biomolekül-Sonde in geeigneter Menge zugegeben. Die Inkubation erfolgt vorzugsweise wieder auf einen Überkopfschüttler für mehrere Stunden. Dabei ist eine Inkubationszeit von 0,01­ -24 Stunden, insbesondere von 3-16 Stunden bevorzugt.For the networking and introduction of the at least one biomolecule probe Cross-linking reagents and the at least one biomolecule probe are suitable Amount added. The incubation is preferably again on one Overhead shaker for several hours. There is an incubation period of 0.01 -24 hours, particularly preferred from 3-16 hours.

Anschließend wird überstehendes Lösungsmittel dekantiert und ungefähr die gleiche Menge geeignetes Lösungsmittel zugegeben. Diese Waschprozedur kann mehrfach wiederholt werden. Vorteilhafterweise wird PBS (pH physiol.) als Lösungsmittel eingesetzt.The remaining solvent is then decanted and approximately that the same amount of suitable solvent was added. This washing procedure can can be repeated several times. PBS (pH physiol.) Is advantageously used as Solvent used.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden verbleibende aktive Gruppen des Vernetzungsreagenzes mittels Mantel-Molekülen blockiert, vorzugsweise den gleichen Mantel-Molekülen, die zur Herstellung des Mantel-Molekül-Umhüllung verwendet wurden. Die Inkubation erfolgt auf einem Überkopfschüttler für 0,01­ -24 Stunden, vorzugsweise für 3-16 Stunden.In a preferred embodiment, remaining active groups of the Crosslinking reagent blocked by coat molecules, preferably the same sheath molecules used to make the sheath molecule sheath were used. Incubation is done on an overhead shaker for 0.01 -24 hours, preferably for 3-16 hours.

Der Formträger kann nach der Kopplung getrocknet werden, indem man ihn für eine bestimmte Zeit, beispielsweise 4 Stunden, mit einer geeigneten Lösung inkubiert und anschließend bei geeigneter Temperatur für bestimmte Zeit trocknet. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Protein-Zuckerlösung zur Inkubation verwendet.The mold carrier can be dried after coupling by using it for a certain time, for example 4 hours, with a suitable solution incubated and then at a suitable temperature for a certain time dries. In a preferred embodiment of the present invention protein-sugar solution is used for incubation.

Die Wahl der geeigneten Temperatur ist für den Fachmann offensichtlich. Sie ist so zu wählen, daß sich die charakteristischen Eigenschaften der Vorrichtung nicht verändern, beispielsweise durch Denaturierung des Mantel-Moleküls oder chemische Umwandlungen.The choice of the appropriate temperature is obvious to the person skilled in the art. she is to choose so that the characteristic properties of the device  do not change, for example by denaturing the coat molecule or chemical transformations.

Geeignete Reagenzien für die Vernetzung der umhüllenden Mantel-Moleküle sowie die Kopplung der Biomolekül-Sonden sind dem Fachmann bekannt. Sie umfassen beispielsweise bifunktionelle Crosslinker, wie Carbodiimide oder Glutaraldehyde, vorzugsweise solche, die Biomolekül-Sonden an das Mantel- Molekül binden können. Im Rahmen vorliegenden Erfindung werden weiterhin Vernetzungsreagenzien bevorzugt, die in der Lage sind, die mindestens eine Biomolekül-Sonde kovalent an das Mantel-Molekül zu binden. Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Vernetzungsreagenz sind das 1-Ethyl-3-(3- dimethylaminopropyl)-carbodiimid hydrochlorid (EDC) und das Sulfosuccinimidyl-6-[a-methyl-a-(2-pyridyl-dithio)toluamido]hexanoat (Sulfo- LC-SMPT).Suitable reagents for cross-linking the enveloping shell molecules and the coupling of the biomolecule probes are known to the person skilled in the art. she include, for example, bifunctional crosslinkers such as carbodiimides or Glutaraldehydes, preferably those that attach biomolecule probes to the Can bind molecule. Within the scope of the present invention Crosslinking reagents are preferred that are capable of at least one To bind the biomolecule probe covalently to the coat molecule. According to the invention particularly preferred crosslinking reagents are 1-ethyl-3- (3- dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC) and that Sulfosuccinimidyl-6- [a-methyl-a- (2-pyridyl-dithio) toluamido] hexanoate (sulfo- LC-SMPT).

Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum Anreichern von Biomolekülen einzusetzenden Mengen an anzubindenden Mantel-Molekülen, Vernetzungsreagenzien und Biomolekül-Sonden hängen von den gewünschten Eigenschaften der Vorrichtung und dem geplanten Einsatzziel ab.Those for the production of the devices for the enrichment of Amounts of jacket molecules to be attached to biomolecules, Cross-linking reagents and biomolecule probes depend on the ones desired Properties of the device and the intended application.

Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beispielhaft erläutert.The device according to the invention for detection and for Enrichment of biomolecules with reference to the attached figures exemplified.

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Sie weist eine Einlaßöffnung (1), ein Probenröhrchen (2), ein durchströmbares Trägermaterial (3) und eine Auslaßöffnung (4) auf. Erfindungsgemäß trägt das Trägermaterial eine an ihr immobilisierte Biomolekül-Sonde. Fig. 1 shows a preferred embodiment of the present invention. It has an inlet opening (1), a sample tube (2), a flowable carrier material (3) and an outlet opening (4). According to the invention, the carrier material carries a biomolecule probe immobilized on it.

Fig. 2 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Sie weist eine Einlaßöffnung (1), ein Probenröhrchen (2), ein an- und/oder durchströmbares Trägermaterial (3) mit mindestens einer daran immobilisierten Biomolekül-Sonde, ein saugfähiges Material (4) und eine Auslaßöffnung (5) auf. Fig. 2 shows a particularly preferred embodiment of the device according to the invention. It has an inlet opening (1), a sample tube (2), a flowable and / or flowable carrier material (3) with at least one biomolecule probe immobilized thereon, an absorbent material (4) and an outlet opening (5).

Das saugfähige Material (4) ist stromab vom Trägermaterial (3) angeordnet. Dies bedeutet, daß das Fluid, welches das Trägermaterial (3) an- und durchströmt zunächst das Trägermaterial (3) und danach das saugfähige Material (4) kontaktiert.The absorbent material (4) is arranged downstream of the carrier material (3). This means that the fluid, which the carrier material (3) on and first flows through the carrier material (3) and then through the absorbent material (4) contacted.

Zugleich ist das saugfähige Material (4) zum Trägermaterial (3) beabstandet angeordnet. Der Abstand wird dabei gezielt so gewählt, daß ein sich stromab des Trägermaterials (3) ausbildender Flüssigkeitstropfen spätestens bei maximaler Ausdehnung in direkten Kontakt mit dem Saugmaterial (4) treten muß.At the same time, the absorbent material (4) is spaced apart from the carrier material (3) arranged. The distance is specifically chosen so that a downstream of the carrier material (3) forming liquid drops at the latest maximum expansion come into direct contact with the absorbent material (4) got to.

Fig. 3 gibt eine idealisierte Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform von einem Trägermaterial mit mindestens einer Biomolekül-Sonde im Querschnitt bzw. als Aufsicht wieder. Sie weist ein Trägermaterial (3), einzelne Trägermaterial-Partikel (6), Mantel-Moleküle (7), Vernetzer (8), Biomolekül- Sonden (9) in den Trägermaterial-Poren (10) auf. Fig. 3 is an idealized representation of a preferred embodiment of a carrier material with at least one biomolecule probe in cross section and in plan view again. It has a carrier material (3), individual carrier material particles (6), shell molecules (7), crosslinking agents (8), biomolecule probes (9) in the carrier material pores (10).

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zur Anreicherung und zum Nachweis von Biomolekülen verwendet werden. Der Begriff Biomoleküle ist - wie bereits weiter vorne erwähnt - dem Fachmann bekannt und bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung die in Lebewesen auftretenden Moleküle. Zu ihnen gehören unter anderem Proteine, Nukleinsäuren, Polysaccharide, Lipide, sowie ihre Grundbausteine, wie Aminosäuren, Nucleobasen, Monosaccharide, Fettsäuren und Vitamine.The device according to the invention can be used for enrichment and detection of biomolecules can be used. The term biomolecules is - as already mentioned earlier - known to the expert and referred to in the context of present invention the molecules occurring in living things. To them include proteins, nucleic acids, polysaccharides, lipids, among others their basic building blocks, such as amino acids, nucleobases, monosaccharides, Fatty acids and vitamins.

Bevorzugt werden Verfahren zur Anreicherung von Biomolekülen, die sich dadurch auszeichnen, daß man
Preference is given to processes for enriching biomolecules which are characterized in that

  • 1. gegebenenfalls unter Anwendung von Unter- oder Überdruck oder Verwendung von die Durchflußgeschwindigkeit des Fluidums beeinflußenden Bauteilen eine Lösung, die das mindestens eine anzureicherende Biomolekül enthält, auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen aufbringt,1. if necessary using negative or positive pressure or Use of the fluid flow rate influencing components a solution that the at least one contains to be enriched biomolecule on the invention Device for the detection and enrichment of biomolecules applies,
  • 2. die Biomoleküle mit der Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen für eine geeignete Zeitspanne wechselwirken läßt, und2. the biomolecules with the device for detection and enrichment of biomolecules can interact for a suitable period of time, and
  • 3. gegebenenfalls mit einer geeigneten Waschlösung nicht spezifisch gebundene Biomoleküle herunterwäscht.3. if necessary, not specifically with a suitable washing solution washed down bound biomolecules.

Eine bevorzugte Zeitspanne zum Wechselwirken der Biomoleküle mit der mindestens einen Biomolekül-Sonde liegt zwischen 1 bis 10 Minuten, vorzugsweise zwischen 3 bis 5 Minuten.A preferred period of time for the biomolecules to interact with the at least one biomolecule probe is between 1 to 10 minutes, preferably between 3 to 5 minutes.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die auf der Vorrichtung angereicherten Biomoleküle nachgewiesen oder unter Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels eluiert. Ein geeignetes Lösungsmittel in diesem Zusammenhang ist ein Lösungsmittel, welches in der Lage ist, die Wechselwirkung zwischen der Biomolekül-Sonde und dem angereicherten Biomolekül aufzubrechen. Vorzugsweise werden polare Lösungsmittel verwendet, insbesondere wäßrige Lösungen. Es ist weiterhin bevorzugt, daß die wäßrigen Lösungen Säuren, Basen, Salze, Detergentien, Proteine, Zucker und Mischungen derselben enthalten. Durch anschließendes Entfernen des Lösungsmittels sind die entsprechenden Biomoleküle in guter Reinheit zugänglich.In a preferred embodiment of the present invention, the Biomolecules enriched on the device detected or under Use a suitable solvent. A suitable one Solvent in this context is a solvent which in the Is capable of the interaction between the biomolecule probe and that break up enriched biomolecule. Preferably polar Solvent used, especially aqueous solutions. It is still preferred that the aqueous solutions acids, bases, salts, detergents, Contain proteins, sugar and mixtures thereof. By subsequent Removing the solvent, the corresponding biomolecules are in good shape Purity accessible.

Die Visualisierung der aufgetrennten Biomoleküle kann beispielsweise durch dem Fachmann bekannte Verfahren, wie Enzym-Substratumsetzung, mittels Chemoluminiszenz oder auf radioaktiven Wege erfolgen. Auch der Einsatz von Online-Detektionssystemen basierend auf der Energietransfer-Technologie ist insbesondere bei hohem Probenaufkommen vorteilhaft. Es arbeitet mit zwei Fluorchromen und zwei Fluoreszenzwellenlängen (Exzitation/Emission). Diese Geräte-intensiven Detektionssysteme sind jedoch in der Anschaffung sehr teuer und daher für die gelegentliche Durchführung von Tests weniger geeignet.The visualization of the separated biomolecules can, for example, by processes known to the person skilled in the art, such as enzyme-substrate conversion, by means of  Chemiluminescence or by radioactive means. The use of Online detection systems based on the energy transfer technology particularly advantageous when there is a high volume of samples. It works with two Fluorochromes and two fluorescence wavelengths (excitation / emission). This However, device-intensive detection systems are very expensive to purchase and therefore less suitable for occasional tests.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt der Nachweis der angereicherten Biomoleküle, insbesondere durch Visualisierung direkt auf der Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern. Eine Elution der angereicherten Biomoleküle ist dabei nicht erforderlich.In a preferred embodiment of the present invention, the Detection of the enriched biomolecules, especially by visualization directly on the device for detection and enrichment. An elution of the Enriched biomolecules are not required.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Nachweis von Biomolekülen bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, daß man
In the context of the present invention, a method for the detection of biomolecules is preferred, which is characterized in that

  • 1. über das erfindungsgemäße Verfahren eine geeignete Menge eines nachzuweisenden Biomoleküls auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung anreichert,1. a suitable amount of a via the inventive method Biomolecule to be detected on the device according to the invention accumulates,
  • 2. über das erfindungsgemäße Verfahren eine geeignete Menge eines Affinitäts-Biomoleküls auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung anreichert und einen Biomolekül-Affinitäts-Biomolekül-Komplex ausbildet, und gegebenenfalls2. a suitable amount of a via the inventive method Affinity biomolecule on the device according to the invention enriches and a biomolecule-affinity-biomolecule complex trains, and if necessary
  • 3. ein Nachweisreagenz für den Biomolekül-Antikörper-Komplex zugibt.3. Adds a detection reagent for the biomolecule-antibody complex.

Erfindungsgemäß bezeichnet der Begriff Affinitäts-Biomolekül eine zu dem nachzuweisenden, spezifisch gebundenen Biomolekül Verbindung, die in Lage ist, mit dem nachzuweisenden, angereicherten Biomolekül spezifisch in Wechselwirkung zu treten und auf diese Weise einen Biomolekül-Affinitäts- Biomolekül-Komplex ausbildet. In diesem Zusammenhang werden erfindungsgemäß Dipol-Dipol-Wechselwirkungen, Wasserstoffbrücken- Bindungen, Coulomb-Wechselwirkungen und elektrostatitische Wechselwirkungen bevorzugt. Ebenfalls bevorzugt ist die Ausbildung einer oder mehrerer kovalenter Bindungen zwischen dem angereichteren Biomolekül und dem Affinitäts-Biomolekül.According to the invention, the term affinity biomolecule denotes one to the Detectable, specifically bound biomolecule compound that is capable is, with the enriched biomolecule to be detected, specifically in Interaction and in this way a biomolecule affinity Biomolecule complex forms. In this context Dipole-dipole interactions according to the invention, hydrogen bonding  Bonds, Coulomb Interactions, and Electrostatic Interactions preferred. The formation of an or is also preferred several covalent bonds between the enriched biomolecule and the affinity biomolecule.

Die erfindungsgemäß einsetzbaren Affinitäts-Biomoleküle bilden mit dem angereicherten Biomolekül einen Biomolekül-Affinitäts-Biomolekül-Komplex aus, der vorzugsweise nicht während dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Nachweis von Biomolekülen eluiert wird, sondern auf der Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen verbleibt. Erfindungsgemäß einsetzbare Affinitäts-Biomoleküle sind dem Fachmann bekannt. Sie werden beispielsweise in der Affinitätschromatographie zum Nachweis von Biomolekülen verwendet. Zu den im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugten Affinitäts-Biomolekülen gehören Antikörper und Avidine, insbesondere Streptavidin.The affinity biomolecules which can be used according to the invention form with the enriched biomolecule a biomolecule affinity biomolecule complex from which is preferably not during the inventive method for Detection of biomolecules is eluted, but on the device for Detection and enrichment of biomolecules remains. According to the invention Affinity biomolecules which can be used are known to the person skilled in the art. you will be for example in affinity chromatography for the detection of Biomolecules used. To those within the scope of the present invention preferred affinity biomolecules include antibodies and avidines, especially streptavidin.

Gegebenenfalls ist das Affinitäts-Biomolekül modifiziert, um den Nachweis des Biomolekül-Affinitäts-Biomolekül-Komplexes zu erleichtern. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Einsatz von Peroxidase-gekoppelten Antikörpern besonders vorteilhaft.If necessary, the affinity biomolecule is modified to detect the Facilitate biomolecule-affinity-biomolecule complex. As part of the The present invention is the use of peroxidase-coupled antibodies particularly advantageous.

Falls nötig wird zum Nachweis des Biomolekül-Affinitäts-Biomolekül- Komplexes ein sogenanntes Nachweisreagenz zugegeben. Die Detektion kann dabei über die dem Fachmann bekannte Verfahren durchgeführt werden.If necessary to detect the biomolecule affinity biomolecule Complex a so-called detection reagent added. The detection can are carried out using the methods known to the person skilled in the art.

Das Verfahren zum Nachweis von Biomolekülen kann deutlicher schneller als bisher bekannte Verfahren durchgeführt werden. In einer bevorzugten Ausführungsfom der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren zum Anreichern von Biomolekülen in weniger als 30 Minuten durchgeführt. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform wird eine Saugvorrichtung eingesetzt, so daß das Verfahren in weniger als 20 Minuten, vorzugsweise in weniger als 15 Minuten durchgeführt werden kann. Dabei ist die Verwendung einer Saugvorrichtung besonders vorteilhaft, die ein an- und/oder durchströmbares Trägermaterial und ein saugfähiges Material aufweist, wobei das saugfähige Material mit einem Abstand unterhalb des Trägermaterials angeordnet ist, der kleiner als die maximal mögliche senkrechte Ausdehnung eines vollständig ausgebildeten, an dem Trägermaterial anhaftenden Flüssigkeitstropfens, vorzugsweise eine Wassertropfens ist. Eine derartige Saugvorrichtung wird in der eingereichten Gebrauchsmusteranmeldung mit dem Titel "Saugvorrichtung" beschrieben. Für weitere Details wird explizit auf die Offenbarung dieser Gebrauchsmusteranmeldung verwiesen.The method for the detection of biomolecules can be faster than previously known methods can be carried out. In a preferred one Embodiment of the present invention is the method for Enrichment of biomolecules done in less than 30 minutes. In a very particularly preferred embodiment is a suction device used so that the process in less than 20 minutes, preferably in  can be done in less than 15 minutes. Here is the use a suction device particularly advantageous, the on and / or has flowable carrier material and an absorbent material, wherein the absorbent material arranged at a distance below the carrier material is smaller than the maximum possible vertical extension of a fully trained, adhering to the carrier material Liquid drop, preferably a water drop. Such Suction device is in the utility model application submitted with the Title "suction device" described. For further details, explicitly refer to the Disclosure of this utility model application referenced.

Die Temperatur, bei der die erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum Anreichern oder Nachweis von Biomolekülen verwendet werden, ist so zu wählen, daß weder Veränderungen des Biomolekül-Mantels, der Biomolekül-Sonden oder der anzureichernden bzw. nachzuweisenden Biomoleküle, wie beispielsweise Denaturierung und chemische Zersetzungsreaktionen auftreten. Vorzugsweise werden die erfindungsgemäßen Vorrichtungen bei Raumtemperatur angewendet.The temperature at which the devices for enrichment according to the invention or detection of biomolecules is to be chosen so that neither changes in the biomolecule shell, the biomolecule probes or the biomolecules to be enriched or detected, such as Denaturation and chemical decomposition reactions occur. Preferably the devices of the invention are applied at room temperature.

Mögliche Einsatzgebiete der Vorrichtung sind dem Fachmann offensichtlich. Dazu gehören unter anderem Verfahren zur DNA-Hybridisierung, Immunoassays, Anreicherung von Molekülen organischer oder anorgischer Natur, Bakterien, Viren, Human-, Pflanzen- und Tier- Zellen sowie die Verwendung als Enzym-Substrat-Systeme.Possible areas of application of the device are obvious to the person skilled in the art. These include methods for DNA hybridization, Immunoassays, enrichment of organic or inorganic molecules Nature, bacteria, viruses, human, plant and animal cells as well as the Use as enzyme-substrate systems.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch zur routinemäßigen Überprüfung von Proben eingesetzt werden, die möglicherweise mit Viren oder Bakterien belastet sind. So können beispielsweise Blutprodukte in Blutbanken auf HIV, Hepatitis, Syphilis und dergleichen untersucht werden. Der Test eignet sich für Antigene, bei denen ein positiver Befund relativ selten zu erwarten ist und darüber hinaus auch überall dort, wo eine große Anzahl von Seren untersucht werden muß. The device according to the invention can also be used for routine checking of samples used that may contain viruses or bacteria are burdened. For example, blood products in blood banks can be linked to HIV, Hepatitis, syphilis and the like are examined. The test is suitable for Antigens where a positive finding is relatively rare and also wherever a large number of sera are examined must become.  

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt vorteilhafterweise in Kombination mit einer Saugvorrichtung, insbesondere mit einer Saugvorrichtung gemäß der oben genannten Gebrauchsmusteranmeldung, wobei die aufgetragenen Flüssigkeiten die Vorrichtung nicht verlassen und in einem "waste"-Behälter aufgefangen werden, sondern mit einer Saugvorrichtung, beispielsweise in Form eines Saugfilters aus Zellwatte/Zellstoff o. ä., die unterhalb des porösen Filterscheibchens angeordnet wird, aufgesaugt werden. Die Verwendung einer Saugvorrichtung, insbesondere einer Saugvorrichtung gemäß der oben genannten Gebrauchsmusteranmeldung, bietet den Vorteil, daß die Verfahren zum Anreichern oder zum Nachweis der Biomoleküle nochmals deutlich schneller durchgeführt werden können. Weiterhin ist es vorteilhaft, daß solche Vorrichtungssysteme noch weniger kontaminationsanfällig sind.The device according to the invention is advantageously used in combination with a suction device, in particular with a Suction device according to the above-mentioned utility model application, wherein the liquids applied do not leave the device and in one "waste" containers are collected, but with a suction device, for example in the form of a suction filter made of cell wadding / cellulose or the like is placed below the porous filter disc, be sucked up. The use of a suction device, in particular a suction device according to the above-mentioned utility model application offers the advantage that the procedures for enriching or for detecting the biomolecules again can be carried out significantly faster. It is also advantageous that such device systems are even less susceptible to contamination.

Somit wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem homogen durchströmbaren Hohlkörper aufweisend in seinem Inneren ein Trägermaterial mit mindestens einer daran immobilisierten Biomolekül-Sonde und den entsprechenden Verfahren zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen ein völlig neuartige Vorrichtung zur Verfügung gestellt, um Jedermann ohne komplizierte und teure Maschinenkonfigurationen, das Anreichern und Nachweisen von Biomolekülen zu ermöglichen.Thus, the device according to the invention is homogeneous flowable hollow body having a carrier material in its interior with at least one biomolecule probe immobilized thereon and the appropriate procedures for the detection and enrichment of Biomolecules provided a completely new device to Anyone without complicated and expensive machine configurations, that Enabling enrichment and detection of biomolecules.

Erfindungsgemäß beansprucht werden auch Zusammenstellungen in Kitform enthaltend mindestens eine Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen gemäß der Erfindung, mindestens ein Hilfsreagenz zum Nachweis von Biomolekülen und gegebenenfalls einen oder mehrere Auffangbehälter oder eine Saugvorrichtung, vorzugsweise eine Saugvorrichtung gemäß der oben genannten Gebrauchsmusteranmeldung.Assemblies in kit form are also claimed according to the invention containing at least one device for the detection and enrichment of Biomolecules according to the invention, at least one auxiliary reagent for detection of biomolecules and optionally one or more collecting containers or a suction device, preferably a suction device according to the above utility model application.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen eingehender erläutert, ohne daß die Erfindung auf dieses Beispiel beschränkt werden soll. Dabei beschreiben Beispiel 1 bis 4 die Möglichkeiten zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Beispiele 5 bis 7 beziehen sich auf verschiedene Möglichkeiten zur Denaturierung von Nukleinsäuren. Beispiel 8 zeigt eine Möglichkeit zur erfindungsgemäßen Anreicherung von Biomolekülen auf. Beispiel 9 und 10 beschreiben eine Nachweismethode der an der erfindungsgemäßen Vorrichtung spezifisch gebundenen Biomoleküle.The invention is explained in more detail below on the basis of examples, without restricting the invention to this example. there Examples 1 to 4 describe the possibilities for producing the  device according to the invention. Examples 5 to 7 relate to different ways of denaturing nucleic acids. Example 8 shows a possibility for the enrichment of biomolecules according to the invention on. Examples 9 and 10 describe a detection method of the Device specifically bound biomolecules according to the invention.

Beispiel 1example 1 Kopplung von Biomolekülen an PolyethylenCoupling of biomolecules to polyethylene Materialmaterial

Runde Fritte aus Polyethylen, 5 mm Durchmesser, 5 mm Höhe, formgenau für den Querschnitt eines Durchflußgefäßes, die durch Sintern aus Polyethylenpulver mit enger Korngrößenverteilung durch Aussieben hergestellt wurden (Korngröße unter 250 µm); Nenn-Porengröße 5-150 µm, Durchmesser 5 mm, Fassungsvermögen für Probenlösungen über eine am oberen Ende des konischen Teils angesetzte, 5 mm hohe Fritte, ca. 0,8 ml; das Volumen des Trägermaterials betrug 80 µl.Round frit made of polyethylene, 5 mm in diameter, 5 mm in height, accurate for the cross section of a flow-through vessel made by sintering Polyethylene powder with a narrow particle size distribution produced by sieving were (grain size below 250 microns); Nominal pore size 5-150 µm, diameter 5 mm, capacity for sample solutions over one at the top of the 5 mm high frit, approx. 0.8 ml; the volume of the Carrier material was 80 µl.

300 poröse Formträger aus Polyethylen werden in einer Glasflasche in 200 ml absolutem Ethanol 30 Minuten mittels einer Vakuumpumpe bzw. Wasserstrahlpumpe im Batch-Verfahren entgast.300 porous mold carriers made of polyethylene are in a glass bottle in 200 ml absolute ethanol for 30 minutes using a vacuum pump or Batch-degassed water jet pump.

Die Formträger werden in 75 ml PBS mit physiologischem pH aufgenommen und es wird Rinderserumalbumin (BSA) zugegeben, bis eine Endkonzentration von 70 µg/ml erreicht ist. Die Inkubation erfolgt auf einem Überkopfschüttler für 16 Stunden. Anschließend wird der Überstand dekantiert (ca. 75 ml) und die Formträger werden mit PBS (pH physiol.) 8× gewaschen und wieder dekantiert. Daran anschließend werden ca. 75 ml azide PBS (gepuffert auf pH = 4.8) zugegeben.The mold carriers are taken up in 75 ml of PBS with physiological pH and bovine serum albumin (BSA) is added until a final concentration of 70 µg / ml is reached. Incubation is done on an overhead shaker for 16 hours. Then the supernatant is decanted (approx. 75 ml) and the Mold carriers are washed 8 × with PBS (pH physiol.) And decanted again. Then approx. 75 ml of acidic PBS (buffered to pH = 4.8) added.

Zur Vernetzung und Einführung der Sonden werden 1-Ethyl-3-(3- dimethylaminopropyl)-carbodiimid-hydrochlorid (EDC)) mit einer Endkonzentration von 1,3 mg/ml sowie 50 pmol/Fritte 5'-phosphoryliertes Oligonukleotid (Biometra) zugegeben. Die Inkubation erfolgt auf einem Überkopfschüttler für 16 Stunden. Anschließend wird der Überstand dekantiert, die Formträger werden mit PBS (pH physiol.) 8× gewaschen und wieder dekantiert.To crosslink and insert the probes, 1-ethyl-3- (3- dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC)) with a  Final concentration of 1.3 mg / ml and 50 pmol / frit 5'-phosphorylated Oligonucleotide (Biometra) added. The incubation takes place on a Overhead shaker for 16 hours. Then the supernatant is decanted, the mold carriers are washed with PBS (pH physiol.) 8 × and again decanted.

Verbleibende aktive Gruppen des Vernetzungsreagenzes werden mittels Rinderserumalbumin (1%ige Lösung in PBS (pH physiol.)) blockiert. Die Inkubation erfolgt auf einem Überkopfschüttler für 16 Stunden.Remaining active groups of the crosslinking reagent are identified using Bovine serum albumin (1% solution in PBS (pH physiol.)) Blocked. The Incubation is done on an overhead shaker for 16 hours.

Die Formträger können nach der Kopplung getrocknet werden, indem man sie für 4 Stunden in einer Protein-Zuckerlösung (1% BSA/10% Polysaccharid) inkubiert und anschließend bei 42°C für 16 Stunden trocknet.The mold carriers can be dried after coupling by using them for 4 hours in a protein sugar solution (1% BSA / 10% polysaccharide) incubated and then dried at 42 ° C for 16 hours.

Beispiel 2Example 2 Kopplung von Biomolekülen an PolyethylenCoupling of biomolecules to polyethylene

300 poröse Formträger aus Polyethylen (Fritten wie in Beispiel 1) werden unbehandelt eingesetzt.300 porous mold carriers made of polyethylene (frits as in Example 1) used untreated.

Die Formträger werden in 75 ml PBS mit physiologischem pH aufgenommen und es wird Rinderserumalbumin (BSA) zugegeben, bis eine Endkonzentration von 70 µg/ml erreicht ist. Die Inkubation erfolgt auf einem Überkopfschüttler für 16 Stunden. Anschließend wird der Überstand dekantiert (ca. 75 ml) und die Formträger werden mit PBS (pH physiol.) 8× gewaschen und wieder dekantiert. Daran anschließend werden ca. 75 ml azide PBS (gepuffert auf pH = 4.8) zugegeben.The mold carriers are taken up in 75 ml of PBS with physiological pH and bovine serum albumin (BSA) is added until a final concentration of 70 µg / ml is reached. Incubation is done on an overhead shaker for 16 hours. Then the supernatant is decanted (approx. 75 ml) and the Mold carriers are washed 8 × with PBS (pH physiol.) And decanted again. Then approx. 75 ml of acidic PBS (buffered to pH = 4.8) added.

Zur Vernetzung und Einführung der Sonden werden 1-Ethyl-3-(3- dimethylaminopropyl)-carbodiimid-hydrochlorid (EDC)) mit einer Endkonzentration von 1,3 mg/ml sowie 50 µmol/Fritte 5'-phosphoryliertes Oligonukleotid (Biometra) zugegeben. Die Inkubation erfolgt auf einem Überkopfschüttler für 16 Stunden. Anschließend wird der Überstand dekantiert, die Formträger werden mit PBS (pH physiol.) 8× gewaschen und wieder dekantiert.To crosslink and insert the probes, 1-ethyl-3- (3- dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC)) with a Final concentration of 1.3 mg / ml and 50 µmol / frit 5'-phosphorylated Oligonucleotide (Biometra) added. The incubation takes place on a Overhead shaker for 16 hours. Then the supernatant is decanted,  the mold carriers are washed with PBS (pH physiol.) 8 × and again decanted.

Verbleibende aktive Gruppen des Vernetzungsreagenzes werden mittels Rinderserumalbumin (1%ige Lösung in PBS (physiol.)) blockiert. Die Inkubation erfolgt auf einem Überkopfschüttler für 16 Stunden.Remaining active groups of the crosslinking reagent are identified using Bovine serum albumin (1% solution in PBS (physiol.)) Blocked. The Incubation is done on an overhead shaker for 16 hours.

Die Formträger können nach der Kopplung getrocknet werden, indem man sie für 4 Stunden in einer Protein-Zuckerlösung (1% BSA/10% Polysaccharid) inkubiert und anschließend bei 42°C für 16 Stunden trocknet.The mold carriers can be dried after coupling by using them for 4 hours in a protein sugar solution (1% BSA / 10% polysaccharide) incubated and then dried at 42 ° C for 16 hours.

Beispiel 3Example 3 Kopplung von Biomolekülen an PolyethylenCoupling of biomolecules to polyethylene

200 poröse Formträger aus Polyethylen (Fritten wie in Beispiel 1) werden in einer Glasflasche in 200 ml absolutem Ethanol 30 Minuten mittels einer Vakuumpumpe bzw. Wasserstrahlpumpe im Batch-Verfahren entgast. Die porösen Formträger werden 8× mit PBS (pH 7,8) gewaschen und äquilibriert. Die Formträgen werden im Kühlschrank aufbewahrt.200 porous mold carriers made of polyethylene (frits as in Example 1) are in a glass bottle in 200 ml of absolute ethanol for 30 minutes using a Vacuum pump or water jet pump degassed in a batch process. The porous mold carriers are washed 8 × with PBS (pH 7.8) and equilibrated. The mold supports are kept in the refrigerator.

Die Formträger werden in 75 ml PBS mit physiologischem pH aufgenommen und es wird Rinderserumalbumin (BSA) zugegeben, bis eine Endkonzentration von 70 µg/ml erreicht ist. Die Inkubation erfolgt auf einem Überkopfschüttler für 8 Stunden, die Aufbewahrung in einem Kühlschrank. Anschließend wird der Überstand dekantiert (ca. 75 ml) und die Formträger werden mit PBS (pH physiol.) 8× gewaschen und wieder dekantiert. Daran anschließend werden ca. 75 ml azide PBS (gepuffert auf pH = 4.8) zugegeben, der Überstand dekantiert und nochmals ca. 75 ml azide PBS (gepuffert auf pH = 4.8) zugegeben.The mold carriers are taken up in 75 ml of PBS with physiological pH and bovine serum albumin (BSA) is added until a final concentration of 70 µg / ml is reached. Incubation is done on an overhead shaker for 8 hours, storage in a refrigerator. Then the Decant the supernatant (approx. 75 ml) and the mold carriers are washed with PBS (pH physiol.) 8 × washed and decanted again. Then approx. 75 ml of acidic PBS (buffered to pH = 4.8) were added and the supernatant decanted and another 75 ml of acidic PBS (buffered to pH = 4.8) were added.

Zur Vernetzung und Einführung der Sonden werden 1 mg Sulfo-LC-SMPT in 4 ml PBS (pH 4,8) sowie 50 µmol/Fritte 5'-phosphoryliertes Oligonukleotid (Biometra) zugegeben. Die Inkubation erfolgt auf einem Überkopfschüttler für 16 Stunden. Anschließend wird der Überstand mit einer Wasserstrahlpumpe abgesaugt, die Formträger werden mit PBS (pH physiol.) 8× gewaschen und wieder dekantiert.To crosslink and insert the probes, 1 mg sulfo-LC-SMPT in 4 ml PBS (pH 4.8) and 50 µmol / frit 5'-phosphorylated oligonucleotide (Biometra) added. The incubation takes place on an overhead shaker for  16 hours. Then the supernatant is removed with a water jet pump suctioned off, the mold carriers are washed with PBS (pH physiol.) 8 × and decanted again.

Die Formträger werden 75 ml in PBS (pH 7,8) aufgenommen und der Überstand wird dekantiert.The mold carriers are taken up in 75 ml in PBS (pH 7.8) and the The supernatant is decanted.

Verbleibende aktive Gruppen des Vernetzungsreagenzes werden mittels Rinderserumalbumin (1%ige Lösung in PBS (physiol.)) blockiert. Die Inkubation erfolgt auf einem Überkopfschüttler für 4 Stunden.Remaining active groups of the crosslinking reagent are identified using Bovine serum albumin (1% solution in PBS (physiol.)) Blocked. The Incubation is done on an overhead shaker for 4 hours.

Anschließend wird der Überstand mit einer Wasserstrahlpumpe abgesaugt, die Formträger werden mit PBS (pH physiol.) 8× gewaschen und wieder dekantiert. Die Formträger werden in 75 ml PBS aufgenommen.The supernatant is then suctioned off with a water jet pump Mold carriers are washed 8 × with PBS (pH physiol.) And decanted again. The mold carriers are taken up in 75 ml of PBS.

Beispiel 4Example 4 Kopplung von Biomolekülen an PolyethylenCoupling of biomolecules to polyethylene

50 poröse Formträger aus Polyethylen (Fritten wie in Beispiel 1) werden in einer Glasflasche in 200 ml absolutem Ethanol 30 Minuten mittels einer Vakuumpumpe bzw. Wasserstrahlpumpe im Batch-Verfahren entgast. Die porösen Formträger werden 8× mit PBS (pH 7,8) gewaschen und äquilibriert. Die Formträgen werden im Kühlschrank aufbewahrt.50 porous mold carriers made of polyethylene (frits as in Example 1) are in a glass bottle in 200 ml of absolute ethanol for 30 minutes using a Vacuum pump or water jet pump degassed in a batch process. The porous mold carriers are washed 8 × with PBS (pH 7.8) and equilibrated. The mold supports are kept in the refrigerator.

Die Formträger werden in 25 ml PBS mit physiologischem pH aufgenommen und es werden 0,5 ml Polylysin-Lösung (0,1%; Sigma-Adrich) zugegeben. Die Inkubation erfolgt auf einem Überkopfschüttler für 4 Stunden, die Aufbewahrung in einem Kühlschrank. Anschließend wird der Überstand dekantiert (ca. 25 ml) und die Formträger werden mit PBS (pH physiol.) 8× gewaschen und wieder dekantiert. Daran anschließend werden ca. 25 ml azide PBS (gepuffert auf PH = 4.8) zugegeben. Nach 10 Minuten wird der Überstand dekantiert und nochmals ca. 23 ml azide PBS (gepuffert auf pH = 4.8) zugegeben.The mold carriers are taken up in 25 ml of PBS with physiological pH and 0.5 ml of polylysine solution (0.1%; Sigma-Adrich) are added. The Incubation is done on an overhead shaker for 4 hours Store in a refrigerator. Then the supernatant decanted (approx. 25 ml) and the mold carriers are 8 × with PBS (pH physiol.) washed and decanted again. Then approx. 25 ml become acidic PBS (buffered to pH = 4.8) added. After 10 minutes the supernatant is removed  decanted and again approx. 23 ml of acidic PBS (buffered to pH = 4.8) added.

Zur Vernetzung und Einführung der Sonden werden 32,5 mg EDC in 2 ml PBS (pH 4,8) sowie 50 µmol/Fritte 5'-phosphoryliertes Oligonukleotid (Biometra) zugegeben. Die Inkubation erfolgt auf einem Überkopfschüttler für 4 Stunden. Anschließend wird der Überstand mit einer Wasserstrahlpumpe abgesaugt, die Formträger werden mit PBS (pH physiol.) 8× gewaschen und wieder dekantiert.To crosslink and insert the probes, 32.5 mg EDC in 2 ml PBS (pH 4.8) and 50 µmol / frit 5'-phosphorylated oligonucleotide (Biometra) added. The incubation is carried out on an overhead shaker for 4 hours. The supernatant is then suctioned off with a water jet pump Mold carriers are washed 8 × with PBS (pH physiol.) And decanted again.

Die Formträger werden 25 ml in PBS (pH 7,8) aufgenommen und der Überstand wird dekantiert.The mold carriers are taken up in 25 ml in PBS (pH 7.8) and the The supernatant is decanted.

Verbleibende aktive Gruppen des Vernetzungsreagenzes werden mittels Rinderserumalbumin (1%ige Lösung in PBS (physiol.)) blockiert. Die Inkubation erfolgt auf einem Überkopfschüttler für 4 Stunden.Remaining active groups of the crosslinking reagent are identified using Bovine serum albumin (1% solution in PBS (physiol.)) Blocked. The Incubation is done on an overhead shaker for 4 hours.

Anschließend wird der Überstand mit einer Wasserstrahlpumpe abgesaugt, die Formträger werden mit PBS (pH physiol.) 8× gewaschen und wieder dekantiert. Die Formträger werden in 75 ml PBS aufgenommen.The supernatant is then suctioned off with a water jet pump Mold carriers are washed 8 × with PBS (pH physiol.) And decanted again. The mold carriers are taken up in 75 ml of PBS.

Beispiel 5Example 5 Denaturierung der Nukleinsäure durch HarnstoffDenaturation of the nucleic acid by urea

10 µl des biotinyl. PCR-Amplifikates werden mit 90 µl einer 8 M Harnstoff/Wasser-Lösung versetzt und 5 Minuten in einem separaten Reaktionsgefäß bei Raumtemperatur denaturiert/inkubiert. Anschließend kann der Ansatz direkt auf die Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen gegeben werden, in welcher das mit der spezifischen Sonde (Oligonukleotid) ummantelte Trägermaterial eingelassen ist (⇒ Beispiel 8).10 µl of the biotinyl. PCR amplificates are mixed with 90 µl of an 8 M Urea / water solution added and 5 minutes in a separate Reaction tube denatured / incubated at room temperature. Then can the approach directly to the device for the detection and enrichment of Biomolecules are given in which the specific probe (Oligonucleotide) coated carrier material is embedded (⇒ example 8).

Beispiel 6Example 6 Denaturierung der Nukleinsäure durch AlkalibehandlungDenaturation of the nucleic acid by alkali treatment

10 µl des biotinyl. PCR-Amplifikates werden mit 30 µl einer 0,2 N NaOH- Lösung versetzt und 5 Minuten in einem separatem Reaktionsgefäß bei Raumtemperatur denaturiert. Anschließend werden 30 µl einer 1 M TRIS-HCl- Lösung (pH = 7.5) hinzugegeben und der Ansatz unmittelbar auf die Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen gegeben, in welcher das mit der spezifischen Sonde (Oligonukleotid) ummantelte Trägermaterial eingelassen ist (⇒ Beispiel 8). 10 µl of the biotinyl. PCR amplificates are mixed with 30 µl of a 0.2 N NaOH Solution added and 5 minutes in a separate reaction vessel Room temperature denatured. Then 30 µl of a 1 M TRIS-HCl Solution (pH = 7.5) is added and the mixture is immediately applied to the Device for the detection and enrichment of biomolecules given in which coated this with the specific probe (oligonucleotide) Carrier material is embedded (⇒ example 8).  

Beispiel 7Example 7 Denaturierung der Nukleinsäure durch HitzeDenaturation of the nucleic acid by heat

Zu 10 µl des biotinyl. PCR-Amplifikates werden 90 µl [PBS/0.05% Tween® 20 (pH physiol.) plus 300 mM NaCl] pipettiert und zusammen 5 Minuten bei 95°C (Heizblock) inkubiert. Anschließend kann der Ansatz direkt auf die Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen gegeben werden, in welcher das mit der spezifischen Sonde (Oligonukleotid) ummantelte Trägermaterial eingelassen ist (⇒ Beispiel 8).To 10 µl of the biotinyl. PCR amplificates are 90 µl [PBS / 0.05% Tween® 20 (pH physiol.) plus 300 mM NaCl] and combined for 5 minutes at 95 ° C (Heating block) incubated. The approach can then be applied directly to the device be given for the detection and enrichment of biomolecules, in which coated this with the specific probe (oligonucleotide) Carrier material is embedded (⇒ example 8).

Beispiel 8Example 8 Hybridisierunghybridization

Das denaturierte biotinyl. Amplifikat verbleibt 3-5 Minuten bei Raumtemperatur auf der Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen und kann in der Zeit mit der komplementären Sonde hybridisieren. Danach wird mit einem Waschpuffer (PBS pH (physiol.) 2 × 50 µl nicht spezifisch gebundenes Amplifikat heruntergewaschen.The denatured biotinyl. The amplificate remains at room temperature for 3-5 minutes on the device for the detection and enrichment of biomolecules and can hybridize in time with the complementary probe. Then with a washing buffer (PBS pH (physiol.) 2 × 50 µl not specifically bound Washed down the amplificate.

Beispiel 9Example 9 Antikörper-Enzym-BindungAntibody-enzyme binding

100 µl eines anti-Biotin-Antikörpers (Horse-Radish-Peroxidase; 1 : 1000 in Waschpuffer verdünnt) werden auf die spezifisch gebundene Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen (Beispiel 8) gegeben und 5 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert. Nachfolgend wird mit PBS (pH 9,23; aus PBS (physiol.) +0,5% Tween® 20) 2 × 500 µl nicht gebundener Antikörper heruntergewaschen.100 µl of an anti-biotin antibody (Horse Radish Peroxidase; 1: 1000 in Wash buffer diluted) are applied to the specifically bound device Detection and enrichment of biomolecules (Example 8) and 5 Incubated for minutes at room temperature. Subsequently, with PBS (pH 9.23; from PBS (physiol.) + 0.5% Tween® 20) 2 × 500 µl unbound antibody washed down.

Beispiel 10Example 10 Zugabe des Enzym-SubstratesAdd the enzyme substrate

20 µl präzipitierendes Substrat TMB (3,3',5,5'-Tetramethylbenzidin) werden auf die Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen aus Beispiel 9 gegeben. Nach 2 Minuten wird die Reaktion mit 600 µl bidestilliertem Wasser, die auf die Säule gegeben werden, gestoppt. Man beobachtet eine Blaufärbung. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengefaßt.20 ul precipitating substrate TMB (3,3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine) on the device for the detection and enrichment of biomolecules Example 9 given. After 2 minutes, the reaction with 600 ul double-distilled water, which are added to the column, stopped. you  observes a blue color. The results are in the table below 1 summarized.

Tabelle 1 Table 1

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen mit einem homogen an- und/oder durchströmbaren Trägermaterial mit mindestens einer daran immobilisierten Biomolekül-Sonde, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial mit mindestens einer Biomolekül-Sonde erhältlich ist durch ein Verfahren, bei dem man
  • 1. das Trägermaterial mit einem Mantel-Molekül anströmend, durchströmend oder im Batch-Verfahren belädt, wobei das Mantel-Molekül entweder direkt an das Trägermaterial unspezifisch oder mittelbar an mindestens eine an das Trägermaterial gebundene Komponente seinerseits unspezifisch oder spezifisch gebunden ist, und
  • 2. ein geeignetes Vernetzungsreagenz und mindestens eine Biomolekül-Sonde zugibt, wobei das Mantel-Molekül als Umhüllung um das Trägermaterial fixiert und die mindestens eine Biomolekül-Sonde auf der Oberfläche des umhüllenden Mantel- Moleküls unspezifisch oder spezifisch gebunden wird.
1. Device for the detection and enrichment of biomolecules with a homogeneously flowable and / or flowable carrier material with at least one biomolecule probe immobilized thereon, characterized in that the carrier material is obtainable with at least one biomolecule probe by a method in which
  • 1. inflowing, flowing through or loading the carrier material with a jacket molecule in a batch process, the jacket molecule being either unspecifically or specifically non-specifically or indirectly bound to the carrier material, or indirectly to at least one component bound to the carrier material, and
  • 2. A suitable crosslinking reagent and at least one biomolecule probe are added, the jacket molecule being fixed as a sheath around the carrier material and the at least one biomolecule probe being non-specifically or specifically bound to the surface of the enveloping jacket molecule.
2. Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial einen mittleren Porendurchmesser von 0,1 bis 300 µm aufweist.2. Device for the detection and enrichment of biomolecules according to claim 1, characterized in that the carrier material has an average pore diameter of 0.1 to 300 microns. 3. Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial eine Fritte aus gesintertem organischen oder anorganischen Material, vorzugsweise aus thermoplastischen Kunststoffpartikeln, wie Polyethylen oder Polystyrol ist. 3. Device for the detection and enrichment of biomolecules according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier material is a frit made of sintered organic or inorganic material, preferably thermoplastic Plastic particles, such as polyethylene or polystyrene.   4. Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Biomolekül-Sonde aus Molekülen, Molekülgruppen oder Teilchen mit affinen Eigenschaften zu anderen Substanzen besteht.4. Device for the detection and enrichment of biomolecules according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one biomolecule probe consists of molecules, Molecular groups or particles with affine properties to others Substances. 5. Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das umhüllende Mantel-Molekül ein Protein, vorzugsweise Rinderserumalbumin ist.5. Device for the detection and enrichment of biomolecules according to one of the preceding claims, characterized in that the enveloping coat molecule is a protein, preferably Bovine serum albumin is. 6. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
  • 1. ein Trägermaterial mit einem Mantel-Molekül anströmend, durchströmend oder im Batch-Verfahren belädt, wobei das Mantel-Molekül entweder direkt an das Trägermaterial unspezifisch oder mittelbar an mindestens eine an das Trägermaterial gebundene Komponente seinerseits unspezifisch oder spezifisch gebunden ist, und
  • 2. ein geeignetes Vernetzungsreagenz und mindestens eine Biomolekül-Sonde zugibt, wobei das Mantel-Molekül als Umhüllung um das Trägermaterial fixiert und die mindestens eine Biomolekül-Sonde auf der Oberfläche des umhüllenden Mantel- Moleküls unspezifisch oder spezifisch gebunden wird.
6. A method for producing a device for the detection and enrichment of biomolecules according to claim 1, characterized in that
  • 1. flowing onto a carrier material with a jacket molecule, flowing through it or loading it in a batch process, the jacket molecule being either unspecifically or specifically bound directly to the carrier material or indirectly to at least one component bound to the carrier material, and
  • 2. A suitable crosslinking reagent and at least one biomolecule probe are added, the jacket molecule being fixed as a sheath around the carrier material and the at least one biomolecule probe being non-specifically or specifically bound to the surface of the enveloping jacket molecule.
7. Verfahren zur Anreicherung von Biomolekülen, dadurch gekennzeichnet, daß man
  • 1. gegebenenfalls unter Anwendung von Unter- oder Überdruck oder Verwendung von die Durchflußgeschwindigkeit des Fludiums beeinflußenden Bauteilen eine Lösung, die das mindestens eine anzureicherende Biomolekül enthält, auf die Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen gemäß mindestens einem Ansprüche 1 bis 5 aufbringt,
  • 2. die Biomoleküle mit der Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen für eine geeignete Zeitspanne wechselwirken läßt, und
  • 3. gegebenenfalls mit einer geeigneten Waschlösung nicht spezifisch gebundene Biomoleküle herunterwäscht.
7. Process for the enrichment of biomolecules, characterized in that
  • 1. if necessary using a vacuum or excess pressure or using components influencing the flow rate of the fludium, a solution containing the at least one biomolecule to be enriched is applied to the device for detecting and enriching biomolecules according to at least one of Claims 1 to 5,
  • 2. the biomolecules can interact with the device for the detection and enrichment of biomolecules for a suitable period of time, and
  • 3. if necessary, wash down non-specifically bound biomolecules with a suitable washing solution.
8. Verfahren zur Nachweis von Biomolekülen, dadurch gekennzeichnet, daß man
  • 1. gemäß Anspruch 7 eine geeignete Menge eines nachzuweisenden Biomoleküls auf der Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 anreichert,
  • 2. gemäß Anspruch 7 eine geeignete Menge eines Affinitäts- Biomoleküls auf der Vorrichtung anreichert und einen Biomolekül-Affinitäts-Biomolekül-Komplex ausbildet, und gegebenenfalls
  • 3. ein Nachweisreagenz für den Biomolekül-Affinitäts-Biomolekül- Komplex zugibt.
8. A method for the detection of biomolecules, characterized in that
  • 1. according to claim 7 enriches a suitable amount of a biomolecule to be detected on the device according to at least one of claims 1 to 5,
  • 2. according to claim 7 enriches a suitable amount of an affinity biomolecule on the device and forms a biomolecule-affinity-biomolecule complex, and optionally
  • 3. Adds a detection reagent for the biomolecule-affinity-biomolecule complex.
9. Verfahren zum Nachweis von Biomolekülen gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den Nachweis innerhalb von weniger als 30 Minuten durchführt. 9. A method for the detection of biomolecules according to claim 8, characterized characterized in that the proof can be obtained within less than 30 Minutes.   10. Zusammenstellung in Form eines Kits enthaltend mindestens eine Vorrichtung zum Nachweis und zum Anreichern von Biomolekülen gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, mindestens ein Hilfsreagenz zum Nachweis von Biomolekülen und gegebenenfalls einen oder mehrere Auffangbehälter oder eine oder mehrere Saugvorrichtungen.10. Compilation in the form of a kit containing at least one Device for the detection and enrichment of biomolecules according to at least one of claims 1 to 5, at least one Auxiliary reagent for the detection of biomolecules and possibly one or more collecting containers or one or more Suction devices.
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