DE102013205794A1 - Filtrationssystem für biologische Proben und Verfahren zur Filtration biologischer Proben - Google Patents

Filtrationssystem für biologische Proben und Verfahren zur Filtration biologischer Proben Download PDF

Info

Publication number
DE102013205794A1
DE102013205794A1 DE102013205794A DE102013205794A DE102013205794A1 DE 102013205794 A1 DE102013205794 A1 DE 102013205794A1 DE 102013205794 A DE102013205794 A DE 102013205794A DE 102013205794 A DE102013205794 A DE 102013205794A DE 102013205794 A1 DE102013205794 A1 DE 102013205794A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing chamber
liquid
filtrate
biological samples
filtrate collecting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102013205794A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102013205794B4 (de
Inventor
Chi-Sheng Tai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cells Scientific Corp
Original Assignee
Cells Scientific Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cells Scientific Corp filed Critical Cells Scientific Corp
Publication of DE102013205794A1 publication Critical patent/DE102013205794A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102013205794B4 publication Critical patent/DE102013205794B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • B01D65/027—Cleaning of other parts of the apparatus than the membrane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/10—Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5025—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures for parallel transport of multiple samples
    • B01L3/50255—Multi-well filtration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/12—Apparatus for enzymology or microbiology with sterilisation, filtration or dialysis means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/02—Separating microorganisms from the culture medium; Concentration of biomass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14—Process control and prevention of errors
    • B01L2200/143—Quality control, feedback systems
    • B01L2200/146—Employing pressure sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0487—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics
    • B01L2400/049—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5021—Test tubes specially adapted for centrifugation purposes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

Ein Filtrationssystem (100) für biologische Proben zur Filtration flüssiger biologischer Proben umfasst ein Proben-Haltegehäuse (1), eine Vielzahl von Säuleneinheiten (2), die in Probenvertiefungen (12) in dem Proben-Haltegehäuse (1) angeordnet sind, einen Filtrat-Sammelbehälter (3), ein mit dem Proben-Haltegehäuse (1) und dem Filtrat-Sammelbehälter (3) verbundenes Steuerventil (7) sowie eine mit dem Filtrat-Sammelbehälter (3) verbundene Vakuumpumpe (5) zum Erzeugen eines Vakuums in einer Gehäusekammer (14) des Proben-Haltegehäuses (1), mit Hilfe dessen eine Flüssigkeit in den flüssigen biologischen Proben aus den Säuleneinheiten (2) in den Filtrat-Sammelbehälter (3) gespült werden kann.

Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein Filtrationssystem für biologische Proben und auf ein Verfahren zur Filtration flüssiger biologischer Proben, insbesondere auf ein Filtrationssystem für biologische Proben, das in der Lage ist, eine Flüssigkeit in den flüssigen biologischen Proben durch Membranelemente und in einen Filtrat-Sammelraum zu spülen.
  • In der WO 2010/075116 wird ein Filtrationssystem für biologische Proben offenbart, das eine Basis mit zwei oder mehr Vakuumkammern, eine Deckplatte, die lösbar an der Basis montiert ist, sowie eine Vielzahl von Proben-Säulen umfasst, die jeweils auf der Deckplatte montiert und mit Membranelementen ausgestattet sind. In jede der Proben-Säulen wird eine flüssige biologische Probe gegeben, die eine Flüssigkeit sowie Substanzen wie z. B. DNA, RNA und Proteine enthält, die für eine nachfolgende Analyse oder einem Experiment von der Flüssigkeit getrennt werden sollen. Außerdem ist die Flüssigkeit üblicherweise mit Verunreinigungen belastet, wie z. B. wasserlösliche oder wasserunlösliche Substanzen. Das Filtrationssystem für biologische Proben ist mit einer Vakuumpumpe verbunden, die in den Vakuumkammern einen Unterdruck erzeugen kann, so dass die Flüssigkeit und die Verunreinigungen in der flüssigen biologischen Probe durch das Membranelement und in die Vakuumkammern gesaugt werden, wobei die Substanzen von der Flüssigkeit und den Verunreinigungen getrennt werden.
  • Es wurde festgestellt, dass das oben genannte Filtrationssystem für biologische Proben insofern nachteilig ist, da die Proben-Säulen unterschiedliche Arten von flüssigen biologischen Proben enthalten können, und da die in einigen den Proben-Säulen enthaltenen flüssigen biologischen Proben sehr wenige und kleine Feststoffverunreinigungen aufweisen können, während die in anderen Proben-Säulen enthaltenen flüssigen biologischen Proben viele großvolumige und klebrige Verunreinigungen aufweisen können, so werden, sobald in den Vakuumkammern ein Vakuum erzeugt wird, die flüssigen biologischen Verunreinigungen in einigen der Proben-Säulen viel schneller herausgefiltert als in den anderen Proben-Säulen. Irgendwann kann es passieren, dass die Filtration in einigen der Proben-Säulen schon beendet ist und Umgebungsluft durch die halbdurchlässigen Membranelemente in diese Proben-Säulen und in die Vakuumkammern eingesaugt wird, während die Filtration in den anderen Proben-Säulen noch nicht abgeschlossen ist. Als Folge davon kann die Vakuumpumpe den Druck in den Vakuumkammern nicht auf ein gewünschtes Vakuumniveau zur Sicherstellung einer zufriedenstellenden Filtrationsrate in den anderen Proben-Säulen senken, was zu einer Erhöhung der Filtrationszeit führt. Außerdem kommt es bei einer zu niedrigen Filterrate tendenziell zu einer Verstopfung der Poren in den halbdurchlässigen Membranelementen, so dass sich die Filtrationsrate verschlechtert und in den anderen Proben-Säulen die Verunreinigungen zusammen mit den Substanzen auf den halbdurchlässigen Membranelementen verbleiben.
  • Aus diesem Grund ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Filtrationssystem für biologische Proben bereitzustellen, mit dem die oben genannten, aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden werden können.
  • Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung wird ein Filtrationssystem für biologische Proben zur Filtration flüssiger biologischer Proben bereitgestellt, wobei die flüssigen biologischen Proben jeweils eine Flüssigkeit, Verunreinigungen sowie Substanzen enthalten, die von der Flüssigkeit und den Verunreinigungen getrennt werden sollen. Das Filtrationssystem für biologische Proben umfasst ein Proben-Haltegehäuse, das eine umschlossene Gehäusekammer sowie einen mit der Gehäusekammer in Fluid-Kommunikation stehenden Fluid-Auslass begrenzt und eine obere Mehrfachaufnahme aufweist, die mit einer Vielzahl von mit der Gehäusekammer in Fluid-Kommunikation stehenden Probenvertiefungen ausgebildet ist, eine Vielzahl von Säuleneinheiten, die jeweils in einer dazugehörigen Probenvertiefung angeordnet sind, jeweils eine flüssige biologische Probe aufnehmen können und jeweils ein Rohrelement sowie ein in dem Rohrelement angeordnetes Membranelement zum Herausfiltern der in der flüssigen biologischen Probe enthaltenen Substanzen aufweisen, wobei das Rohrelement in Fluid-Kommunikation mit der entsprechenden Probenvertiefung steht, einen Filtrat-Sammelbehälter, der einen Filtrat-Sammelraum begrenzt und einen Fluid-Einlass sowie einen Luft-Auslass aufweist, wobei der Filtrat-Sammelraum in Fluid-Kommunikation mit dem Fluid-Einlass und dem Luft-Auslass steht, ein Steuerventil, das zwischen dem Fluid-Auslass des Proben-Haltegehäuses und dem Fluid-Einlass des Filtrat-Sammelbehälters angeordnet und zur Steuerung der Fluid-Kommunikation zwischen der Gehäusekammer und dem Filtrat-Sammelraum mit diesen verbunden ist, sowie eine mit dem Luft-Auslass des Filtrat-Sammelbehälters verbundene Vakuumpumpe, die in dem Filtrat-Sammelraum bei geschlossenem Steuerventil ein Vakuum erzeugen kann, so dass bei anschließendem Öffnen des Steuerventils ein Vakuum in der Gehäusekammer erzeugt wird und somit die Flüssigkeit zusammen mit den in den flüssigen biologischen Proben enthaltenen Verunreinigungen von den Säuleneinheiten durch die Membranelemente und die Gehäusekammer in den Filtrat-Sammelraum gespült werden kann.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Erfindung wird ein Verfahren zur Filtration flüssiger biologischer Proben bereitgestellt, die jeweils eine Flüssigkeit, Verunreinigungen sowie Substanzen enthalten, die von der Flüssigkeit und den Verunreinigungen mittels eines Filtrationssystems für biologische Proben getrennt werden sollen, welches ein Proben-Haltegehäuse, einen Filtrat-Sammelbehälter, ein zwischen dem Proben-Haltegehäuse und dem Filtrat-Sammelbehälter angeordnetes und mit diesen verbundenes Steuerventil sowie eine mit dem Filtrat-Sammelbehälter verbundene Vakuumpumpe umfasst. Das Proben-Haltegehäuse begrenzt eine Gehäusekammer sowie eine Vielzahl von Probenvertiefungen, die in Fluid-Kommunikation mit der Gehäusekammer stehen. Der Filtrat-Sammelbehälter begrenzt einen Filtrat-Sammelraum. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: (a) Anordnen einer Vielzahl von Säuleneinheiten in den jeweiligen Probenvertiefungen, wobei die Säuleneinheiten jeweils ein Rohrelement sowie ein in dem Rohrelement angeordnetes Membranelement zum Herausfiltern der in den flüssigen biologischen Proben enthaltenen Substanzen aufweisen, (b) Erzeugen eines voreingestellten Vorvakuums in dem Filtrat-Sammelraum bei geschlossenem Steuerventil zur Vermeidung einer Fluid-Kommunikation zwischen der Gehäusekammer und dem Filtrat-Sammelraum und (c) Öffnen des Steuerventils nach Schritt (b) zur Herstellung einer Fluid-Kommunikation zwischen der Gehäusekammer und dem Filtrat-Sammelraum zur sofortigen Erzeugung eines Vakuums in der Gehäusekammer, mit Hilfe dessen die Flüssigkeit zusammen mit den in den flüssigen biologischen Proben enthaltenen Verunreinigungen aus den Säuleneinheiten durch die Membranelemente und die Gehäusekammer in den Filtrat-Sammelraum gespült werden kann.
  • In Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, zeigt
  • 1 eine perspektivische Teilansicht der bevorzugten Ausführungsform eines Filtrationssystems für biologische Proben gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 2 eine Teil-Schnittansicht der bevorzugten Ausführungsform,
  • 3 eine perspektivische Teilansicht zur Darstellung eines mechanischen Aufbaus eines Steuerventils der bevorzugten Ausführungsform,
  • 4 eine perspektivische Ansicht des Steuerventils der bevorzugten Ausführungsform, und
  • 5 ein Ablaufschema eines Verfahrens zur Filtration der flüssigen biologischer Proben mittels der bevorzugten Ausführungsform.
  • In 1 und 2 ist die bevorzugte Ausführungsform eines Filtrationssystems 100 für biologische Proben zur Filtration flüssiger biologischer Proben (nicht dargestellt) gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die flüssigen biologischen Proben enthalten jeweils eine Flüssigkeit, Verunreinigungen sowie Substanzen wie beispielsweise DNA, RNA und Proteine, die von der Flüssigkeit und den Verunreinigungen getrennt werden sollen. Bei den Verunreinigungen kann es sich um wasserlösliche Substanzen, wasserunlösliche Substanzen, klebrige Materialien oder großvolumige Moleküle handeln.
  • Das Filtrationssystem 100 für biologische Proben umfasst ein Proben-Haltegehäuse 1, das eine umschlossene Gehäusekammer 14 sowie einen mit der Gehäusekammer 14 in Fluid-Kommunikation stehenden Fluid-Auslass 13 umfasst, und das eine obere Mehrfachaufnahme 11 aufweist, das mit einer Vielzahl von Probenvertiefungen 12 ausgebildet ist, wobei die Probenvertiefungen 12 jeweils durch eine die Vertiefung begrenzende Wand 121 begrenzt sind, die eine mit der Gehäusekammer 14 in Fluid-Kommunikation stehenden Bodenöffnung 122 aufweist, eine Vielzahl von Säuleneinheiten 2, die jeweils in einer entsprechenden Probenvertiefung 12 angeordnet sind, wobei diese jeweils zur Aufnahme einer der flüssigen biologischen Proben ausgelegt sind und die jeweils ein Rohrelement 21 sowie ein in dem Rohrelement 21 angebrachtes Membranelement 22 zum Herausfiltern der in den flüssigen biologischen Proben enthaltenen Substanzen aufweist, wobei das Rohrelement 21 ein mit der Bodenöffnung 122 in der die Vertiefung begrenzende Wand 121 der entsprechenden Probenvertiefung 12 in Fluid-Kommunikation stehendes Bodenloch 210 aufweist, einen Filtrat-Sammelbehälter 3, der einen Filtrat-Sammelraum 31 begrenzt und einen Fluid-Einlass 33, einen Luft-Auslass 34 sowie eine untere Flüssigkeitsableitung 35 aufweist, wobei der Filtrat-Sammelraum 31 in Fluid-Kommunikation mit der unteren Flüssigkeitsableitung 35, dem Fluid-Einlass 33 und dem Luft-Auslass 34 steht, ein mit der unteren Flüssigkeitsableitung 35 verbundenes Ablaufventil 36 zum kontrollierten Ablassen der im Filtrat-Sammelraum 31 angesammelten Flüssigkeit, ein zwischen dem Fluid-Auslass 13 des Proben-Haltegehäuses 1 und dem Fluid-Einlass 33 des Filtrat-Sammelbehälters 3 angeordnetes und mit diesen verbundenes Steuerventil 7 zur Steuerung der Fluid-Kommunikation zwischen der Gehäusekammer 14 und dem Filtrat-Sammelraum 31, eine mit dem Luft-Auslass 34 des Filtrat-Sammelbehälters 3 angeordnete Vakuumpumpe 5, die in dem Filtrat-Sammelraum 31 bei geschlossenem Steuerventil 7 ein Vakuum erzeugen kann, so dass bei anschließendem Öffnen des Steuerventils 7 ein Vakuum in der Gehäusekammer 14 erzeugt wird, wodurch die Flüssigkeit zusammen mit den in den flüssigen biologischen Proben enthaltenen Verunreinigungen sofort aus den Säuleneinheiten 2 durch die Membranelemente 22 und die Gehäusekammer 14 in den Filtrat-Sammelraum 31 gespült werden kann, sowie einen mit dem Filtrat-Sammelbehälter 3 verbundenen Drucksensor 37 zur Erfassung des Drucks in dem Filtrat-Sammelraum 31, wobei der Drucksensor 37 operativ mit dem Steuerventil 7 verbunden ist, so dass bei Erreichen eines voreingestellten Drucks in dem Filtrat-Sammelraum 31 das Steuerventil 7 geöffnet werden kann, um zwischen der Gehäusekammer 14 und dem Filtrat-Sammelraum 31 eine Fluid-Kommunikation zu ermöglichen und somit den Spülvorgang einzuleiten.
  • Das Volumen der Gehäusekammer 14 beträgt üblicherweise weniger als einen Liter und reicht vorzugsweise von 0,1 bis 0,5 Liter, so dass das Proben-Haltegehäuse 11 nicht zu groß und voluminös für die Bearbeitung und nachfolgende Analyse wird. Ist das Volumen des Filtrat-Sammelraums 31 demgegenüber zu klein, wird ein extrem hohes Vakuum im Filtrat-Sammelraum 31 benötigt (d. h. der voreingestellte Druck im Filtrat-Sammelraum 31 muss sehr niedrig sein), um den Spülvorgang einzuleiten, was zu einer erheblichen Steigerung des Betriebszyklus der Vakuumpumpe 5 führen kann. Aus diesem Grund ist das Volumen des Filtrat-Sammelraums 31 vorzugsweise größer als ein Liter, und das Volumenverhältnis des Volumens des Filtrat-Sammelraums 31 verglichen mit dem Volumen der Gehäusekammer 14 ist größer als 4:1; vorzugsweise ist das Volumenverhältnis des Volumens des Filtrat-Sammelraums 31 verglichen mit dem Volumen der Gehäusekammer 14 größer als 8:1. Da das Volumen der Gehäusekammer 14 relativ klein ist, muss das in der Gehäusekammer angesammelte Filtrat regelmäßig von Hand entfernt werden, wenn das Filtrationssystem für biologische Proben ohne den Filtrat-Sammelbehälter 3 genutzt wird, was aufwändig und lästig ist. Die Ausstattung des Filtrationssystems 100 für biologische Proben mit dem Filtrat-Sammelbehälter 3 erlaubt es daher, diesen aufwändigen und lästigen Nachteil zu überwinden. Es wird darauf hingewiesen, dass der voreingestellte Druck in dem Filtrat-Sammelraum 31 ausreichend sein muss, um den Druck in der Gehäusekammer 14 sofort nach Öffnen des Steuerventils 7 von Atmosphärendruck auf weniger als 250 mmHg senken zu können und somit den Spülvorgang einzuleiten.
  • In dieser Ausführungsform umfasst das Filtrationssystem 100 für biologische Proben außerdem einen Füllstandssensor 6 am Filtrat-Sammelbehälter 3 zur Erfassung eines Füllstandes der im Filtrat-Sammelraum 31 angesammelten Flüssigkeit sowie ein mit dem Drucksensor 37 und dem Steuerventil 7 verbundenes Ventilsteuergerät 8, das vom Drucksensor 37 ein dem Druck in dem Filtrat-Sammelraum 31 entsprechendes Drucksignal empfängt und somit abhängig vorn Drucksignal das Öffnen und Schließen des Steuerventils 7 steuert.
  • Bezugnehmend auf 2 ist eine Vielzahl von elastischen Ringen 23 an Böden der Proben-Vertiefungen 12 angeordnet. Die Rohrelemente 21 weisen jeweils einen rohrförmigen Bodenvorsprung 212 auf, der sich jeweils durch einen entsprechenden elastischen Ring 23 hindurch erstreckt. Die Membranelemente 22 weisen jeweils einen inneren Rohrkörper 223 sowie eine in dem inneren Rohrkörper 223 angeordnete Dünnschichtmembran 221 auf. Der innere Rohrkörper 223 der Membranelemente 22 ist jeweils in ein dazugehöriges Rohrelement 21 eingeführt und weist eine Bodenöffnung 2231 auf, die in Fluid-Kommunikation mit einem Innenraum 213 des dazugehörigen Rohrelementes 21 steht.
  • In 3 und 4 ist ein mechanischer Aufbau des Steuerventils 7 dargestellt. Das Steuerventil 7 umfasst einen Ventilkörper 71 sowie eine Ventilstange 72. Der Ventilkörper 71 ist mit einer Einlassöffnung 711, einer Auslassöffnung 712, einem gewundenen Durchgang 713, der in Fluid-Kommunikation mit der Einlassöffnung 711 und der Auslassöffnung 712 steht, sowie einer Stangen-Aufnahmeöffnung 714 ausgebildet, die sich von einem Ende des Ventilkörpers 71 zu einem Endabschnitt des Durchgangs 713 hin erstreckt. Die Ventilstange 72 erstreckt sich beweglich in die Stangen-Aufnahmeöffnung 714 hinein und ist in den Endabschnitt des Durchgangs 713 beweglich, so dass keine Fluid-Kommunikation zwischen der Einlassöffnung 711 und der Auslassöffnung 712 möglich ist, und aus dem Endabschnitt des Durchgangs 713 beweglich, um eine Fluid-Kommunikation zwischen der Einlassöffnung 711 und der Auslassöffnung 712 zuzulassen.
  • 5, in Kombination mit 1 und 2, zeigt ein Ablaufschema eines Verfahrens zur Filtration der flüssigen biologischen Proben mittels des Filtrationssystems 100 für biologische Proben der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen des Filtrationssystems 100 für biologische Proben, Anordnen der Säuleneinheiten 2, die jeweils die flüssigen biologischen Proben aufnehmen, in den dazugehörigen Probenvertiefungen 12, Erzeugen eines voreingestellten Vorvakuums im Filtrat-Sammelraum 31 bei geschlossenem Steuerventil 7, so dass eine Fluid-Kommunikation zwischen der Gehäusekammer 14 und dem Filtrat-Sammelraum 31 verhindert wird, und Öffnen des Steuerventils nach Erzeugen des Vorvakuums, so dass eine Fluid-Kommunikation zwischen der Gehäusekammer 14 und dem Filtrat-Sammelraum 31 möglich ist und umgehend ein Vakuum in der Gehäusekammer 14 erzeugt werden kann, wodurch die Flüssigkeit zusammen mit den in den flüssigen biologischen Proben enthaltenen Verunreinigungen sofort von den Säuleneinheiten 2 durch die Membranelemente 22 und die Gehäusekammer 14 in den Filtrat-Sammelraum 31 gespült werden kann.
  • Vorzugsweise kann durch den voreingestellten Druck in dem Filtrat-Sammelraum 31 der Druck in der Gehäusekammer 14 sofort nach Öffnen des Steuerventils 7 von Atmosphärendruck auf weniger als 250 mmHg und vorzugsweise auf weniger als 160 mmHg gesenkt und somit der Spülvorgang eingeleitet werden.
  • Das Filtrationssystem 100 für biologische Proben gemäß der vorliegenden Erfindung ist so aufgebaut, dass der Spülvorgang im Proben-Haltegehäuse 1 erzeugt wird, so dass die Flüssigkeit zusammen mit den in den flüssigen biologischen Proben enthaltenen Verunreinigungen in den Säuleneinheiten 2 selbst dann umgehend und gleichzeitig in die Gehäusekammer 14 gesaugt werden kann, wenn die flüssigen biologischen Proben aus verschiedenen Quellen gewonnen wurden und unterschiedliche Verunreinigungen (mit unterschiedlichen Dimensionen und Klebeverhalten) enthalten, wodurch die vorgenannten, aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2010/075116 [0002]

Claims (6)

  1. Filtrationssystem (100) für biologische Proben, zum Filtern von flüssigen biologischen Proben, die eine Flüssigkeit, Verunreinigungen und Substanzen enthalten, welche von der Flüssigkeit und den Verunreinigungen getrennt werden sollen, gekennzeichnet durch ein Proben-Haltegehäuse (1), das eine umschlossene Gehäusekammer (14) sowie einen mit der Gehäusekammer (14) in Fluid-Kommunikation stehenden Fluid-Auslass (13) begrenzt und das eine obere Mehrfachaufnahme (11) aufweist, die mit einer Vielzahl von mit der Gehäusekammer (14) in Fluid-Kommunikation stehenden Probenvertiefungen (12) ausgebildet ist, eine Vielzahl von Säuleneinheiten (2), die jeweils in einer dazugehörigen Probenvertiefung (12) angeordnet sind, die jeweils eine der flüssigen biologischen Proben aufnehmen können und die jeweils ein Rohrelement (21) sowie ein in dem Rohrelement (21) angebrachtes Membranelement (22) zum Herausfiltern der in den flüssigen biologischen Proben enthaltenen Substanzen aufweisen, wobei das Rohrelement (21) in Fluid-Kommunikation mit der dazugehörigen Probenvertiefung (12) steht, einen Filtrat-Sammelbehälter (3), der einen Filtrat-Sammelraum (31) begrenzt und einen Fluid-Einlass (33) sowie einen Luft-Auslass (34) aufweist, wobei der Filtrat-Sammelraum (31) in Fluid-Kommunikation mit dem Fluid-Einlass (33) und dem Luft-Auslass (34) steht, ein zwischen dem Fluid-Auslass (13) des Proben-Haltegehäuses (1) und dem Fluid-Einlass (33) des Filtrat-Sammelbehälters (3) angeordnetes und mit diesen verbundenes Steuerventil (7) zur Steuerung der Fluid-Kommunikation zwischen der Gehäusekammer (14) und dem Filtrat-Sammelraum (31), und eine mit dem Luft-Auslass (34) des Filtrat-Sammelbehälters (3) verbundene Vakuumpumpe (5), die bei geschlossenem Steuerventil (7) im Filtrat-Sammelraum (31) ein Vakuum erzeugen kann, so dass bei anschließendem Öffnen des Steuerventils (7) in der Gehäusekammer (14) ein Vakuum erzeugt wird und die Flüssigkeit zusammen mit den in den flüssigen biologischen Proben enthaltenen Verunreinigungen aus den Säuleneinheiten (2) durch die Membranelemente (22) und die Gehäusekammer (14) in den Filtrat-Sammelraum (31) gespült werden kann.
  2. Filtrationssystem (100) für biologische Proben gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenverhältnis des Volumens des Filtrat-Sammelraums (31) verglichen mit dem Volumen der Gehäusekammer (14) größer ist als 4:1.
  3. Filtrationssystem (100) für biologische Proben gemäß Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch einen Drucksensor (37) und ein Ventilsteuergerät (8), wobei der Drucksensor (37) mit dem Filtrat-Sammelbehälter (3) verbunden ist, um den Druck im Filtrat-Sammelraum (31) zu erfassen, wobei das Ventilsteuergerät (8) mit dem Drucksensor (37) und dem Steuerventil (7) verbunden ist und somit von dem Drucksensor (37) ein Drucksignal empfangen kann, das dem Druck im Filtrat-Sammelraum (31) entspricht, und somit abhängig vom Drucksignal das Öffnen des Steuerventils (7) steuern kann.
  4. Verfahren zur Filtration flüssiger biologischer Proben, die eine Flüssigkeit, Verunreinigungen und Substanzen enthalten, die von der Flüssigkeit und den Verunreinigungen mittels eines Filtrationssystems (100) für biologische Proben getrennt werden sollen, welches ein Proben-Haltegehäuse (1), einen Filtrat-Sammelbehälter (3), ein zwischen dem Proben-Haltegehäuse (1) und dem Filtrat-Sammelbehälter (3) angeordnetes und mit diesen verbundenes Steuerventil (7) sowie eine mit dem Filtrat-Sammelbehälter (3) verbundene Vakuumpumpe (5) umfasst, wobei das Proben-Haltegehäuse (1) eine Gehäusekammer (14) sowie eine Vielzahl von Probenvertiefungen (12) begrenzt, die in Fluid-Kommunikation mit der Gehäusekammer (14) stehen, wobei der Filtrat-Sammelbehälter (3) einen Filtrat-Sammelraum (31) begrenzt, gekennzeichnet durch (a) Anordnen einer Vielzahl von Säuleneinheiten (2) in den dazugehörigen Probenvertiefungen (12), wobei die Säuleneinheiten (2) jeweils ein Rohrelement (21) sowie ein in dem Rohrelement (21) angebrachtes Membranelement (22) zum Herausfiltern der in den flüssigen biologischen Proben enthaltenen Substanzen umfassen, (b) Erzeugen eines voreingestellten Vorvakuums in dem Filtrat-Sammelraum (31) bei geschlossenem Steuerventil (7) zur Vermeidung einer Fluid-Kommunikation zwischen der Gehäusekammer (14) und dem Filtrat-Sammelraum (31), und (c) Öffnen des Steuerventils (7) nach Schritt (b) zur Herstellung einer Fluid-Kommunikation zwischen der Gehäusekammer (14) und dem Filtrat-Sammelraum (31), so dass umgehend ein Vakuum in der Gehäusekammer (14) erzeugt wird, mit Hilfe dessen die Flüssigkeit zusammen mit den Verunreinigungen in den flüssigen biologischen Proben aus den Säuleneinheiten (2) durch die Membranelemente (22) und die Gehäusekammer (14) in den Filtrat-Sammelraum (31) gespült werden kann.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (c) der Druck in der Gehäusekammer (14) sofort nach Öffnen des Steuerventils (7) von Atmosphärendruck auf weniger als 160 mmHg gesenkt wird, um den Spülvorgang einzuleiten.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenverhältnis des Volumens des Filtrat-Sammelraums (31) verglichen mit dem Volumen der Gehäusekammer (14) größer ist als 4:1.
DE102013205794.6A 2012-04-06 2013-04-02 Filtrationssystem für biologische Proben und Verfahren zur Filtration biologischer Proben Expired - Fee Related DE102013205794B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101112304 2012-04-06
TW101112304 2012-04-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102013205794A1 true DE102013205794A1 (de) 2013-10-10
DE102013205794B4 DE102013205794B4 (de) 2014-03-06

Family

ID=49210107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013205794.6A Expired - Fee Related DE102013205794B4 (de) 2012-04-06 2013-04-02 Filtrationssystem für biologische Proben und Verfahren zur Filtration biologischer Proben

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20130264286A1 (de)
JP (1) JP5680131B2 (de)
KR (1) KR101474877B1 (de)
CN (1) CN103357268B (de)
DE (1) DE102013205794B4 (de)
TW (1) TWI526242B (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103852366B (zh) * 2014-03-13 2016-04-27 浙江省海洋水产研究所 水产品检测使用的批量过滤装置
JP6791848B2 (ja) * 2014-05-21 2020-11-25 アンチェインド ラブス 緩衝液の交換のためのシステム及び方法
CN110869102B (zh) 2017-05-10 2023-09-08 Emd密理博公司 具有可变压缩密封件的多孔板
TWI629104B (zh) * 2017-09-06 2018-07-11 諾貝爾生物有限公司 處理生化檢體之裝置
CN110170182B (zh) * 2019-06-12 2021-08-10 江苏睿玻生物科技有限公司 负压纯化装置及负压纯化方法
CN112553054A (zh) 2020-12-10 2021-03-26 上海艾众生物科技有限公司 用于生物反应器的细胞分离设备
CN112553072B (zh) * 2020-12-10 2022-04-08 上海艾众生物科技有限公司 用于生物反应器罐外循环的微流道动力设备
CN116026546A (zh) * 2022-12-28 2023-04-28 苏州苏试试验集团股份有限公司 回油组件及水平振动试验台

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993011221A1 (de) * 1991-12-02 1993-06-10 Qiagen Gmbh Vorrichtung und verfahren zur isolierung und reinigung von nukleinsäuren
WO1996041810A1 (en) * 1995-06-08 1996-12-27 Progen Industries Limited Method and apparatus for dna extraction
WO2003016552A2 (en) * 2001-08-20 2003-02-27 Whatman, Inc. Dna purification and recovery from high particulate and solids samples
US20050112753A1 (en) * 2003-11-20 2005-05-26 Chris Antoniou Plasmid DNA clarification
WO2008150838A1 (en) * 2007-05-31 2008-12-11 Ge Healthcare Uk Limited Improved miniprep system for simple and rapid plasmid dna extraction
WO2010075116A2 (en) 2008-12-15 2010-07-01 Life Technologies Corporation Nucleic acid purification apparatus and method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5603900A (en) * 1995-05-19 1997-02-18 Millipore Investment Holdings Limited Vacuum filter device
DE19725894A1 (de) * 1997-06-19 1998-12-24 Biotechnolog Forschung Gmbh Differentielle Vakuumkammer
EP1224326A1 (de) * 1999-10-02 2002-07-24 Bioneer Corporation; Gerät zur automatischen reinigung von dna
US6491873B2 (en) * 2001-01-23 2002-12-10 Varian, Inc. Multi-well filtration apparatus
JP2003149254A (ja) * 2001-11-12 2003-05-21 Sysmex Corp 試料調製装置
JP4166494B2 (ja) * 2002-04-11 2008-10-15 松下電器産業株式会社 液体濾過装置
WO2004071629A1 (en) * 2003-02-12 2004-08-26 Millipore Corporation Vacuum filtration device
TWI253957B (en) * 2005-02-04 2006-05-01 Taigen Bioscience Corp Apparatus for processing biochemical sample
US7384549B2 (en) * 2005-12-29 2008-06-10 Spf Innovations, Llc Method and apparatus for the filtration of biological solutions
CN102631721A (zh) * 2012-04-28 2012-08-15 广东宝莱特医用科技股份有限公司 一种透析液配制除气装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993011221A1 (de) * 1991-12-02 1993-06-10 Qiagen Gmbh Vorrichtung und verfahren zur isolierung und reinigung von nukleinsäuren
WO1996041810A1 (en) * 1995-06-08 1996-12-27 Progen Industries Limited Method and apparatus for dna extraction
WO2003016552A2 (en) * 2001-08-20 2003-02-27 Whatman, Inc. Dna purification and recovery from high particulate and solids samples
US20050112753A1 (en) * 2003-11-20 2005-05-26 Chris Antoniou Plasmid DNA clarification
WO2008150838A1 (en) * 2007-05-31 2008-12-11 Ge Healthcare Uk Limited Improved miniprep system for simple and rapid plasmid dna extraction
WO2010075116A2 (en) 2008-12-15 2010-07-01 Life Technologies Corporation Nucleic acid purification apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
CN103357268B (zh) 2015-06-24
US20130264286A1 (en) 2013-10-10
CN103357268A (zh) 2013-10-23
JP5680131B2 (ja) 2015-03-04
JP2013217919A (ja) 2013-10-24
TWI526242B (zh) 2016-03-21
KR20130113995A (ko) 2013-10-16
DE102013205794B4 (de) 2014-03-06
KR101474877B1 (ko) 2014-12-19
TW201341043A (zh) 2013-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013205794B4 (de) Filtrationssystem für biologische Proben und Verfahren zur Filtration biologischer Proben
DE69103621T2 (de) Modulare vorrichtung zum sammeln, inkubieren und filtrieren von mehreren proben.
EP1912688B1 (de) Dampfsterilisierbare bluttrennvorrichtung
EP2677024B1 (de) Vorrichtung zum Separieren von adulten Stammzellen
EP1768720B1 (de) Geschlossenes steriles system und verfahren zum filtrieren von biologischen oder medizinischen flüssigkeiten, insbesondere von vollblut
EP1309363B1 (de) Filteranordnung zum auftrennen von blut in plasma und zelluläre bestandteile sowie vorrichtung für deren einsatz am spender
DE202007019578U1 (de) Chromatographiesäulen und -systeme
DE3920097A1 (de) Vorrichtung zur filtration von mit partikeln belasteten fluessigkeiten
WO2012159821A1 (de) Anordnung und verfahren zur filtration
DE102018004909A1 (de) Modulares Prozessiersystem und Verfahren zum modularen Aufbau eines Prozessiersystems
DE102013200820A1 (de) Filtervorrichtung
AT516360B1 (de) Transportable Vorrichtung zur Gravitationsfiltration von Wasser durch Austausch von Trink- und Abwasser
DE2601732C3 (de) Verfahren zum Spülen der Filterkammern eines Filteraggregates und Filteraggregat zur Durchführung dieses Verfahrens
DE3523843C2 (de)
EP3469331B1 (de) Probenentnahmevorrichtung zur entnahme von getränkeproben aus einer getränkeleitung, die ein unter druck stehendes gashaltiges getränk enthält
DE69164C (de) Filter für alkoholische bezw. gashaltige Flüssigkeiten und dergl
EP3658260B1 (de) Einweg-filtercapsule für eine filtrationsvorrichtung
DE2317750C3 (de) Vorrichtung zum Trennen von Gasen und Flüssigkeiten und zum Filtern von Flüssigkeiten und Gasen
DE10050335B4 (de) Kerzenanschwemmfilter und Verfahren zur Restvolumenfiltration
DE102020129201A1 (de) Verfahren zum Bereitstellen eines Probenkonzentrates und Set zu dessen Durchführung
DE57916C (de) Etagen-Fachfilter für Zuckersäfte
DE9320432U1 (de) Aus einer Verschlußvorrichtung für eine Probenflasche und einer Kupplung gebildete Geräteeinheit zur Probengewinnung und Probenhandhabung
DE8600311U1 (de) Vorrichtung zur Beseitigung von Luftblasen aus Flüssigkeiten
DE124403C (de)
DE102019006817A1 (de) Verfahren zum Entlüften einer Querstromdiafiltrationseinheit, Querstromdiafiltrationsverfahren und Querstromdiafiltrationseinheit

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: C12Q0001120000

Ipc: C12M0001120000

R018 Grant decision by examination section/examining division
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: C12Q0001120000

Ipc: C12M0001120000

Effective date: 20131118

R020 Patent grant now final
R020 Patent grant now final

Effective date: 20141209

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee