DE19933078B4 - Method and kit for determining DNA double / single strand breaks and device for the controlled filtering of liquid media containing in particular DNA molecules and / or other molecules / molecule complexes with well filter plates - Google Patents

Method and kit for determining DNA double / single strand breaks and device for the controlled filtering of liquid media containing in particular DNA molecules and / or other molecules / molecule complexes with well filter plates Download PDF

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Abstract

Es wird unter anderem ein Verfahren zur Bestimmung von DNA-Doppelstrangbrüchen bereitgestellt, mit folgenden Schritten: DOLLAR A a.) Aufgabe von zu untersuchenden Zellen und/oder Geweben auf spezifische Filter; DOLLAR A b.) Lyse der Zellen/Gewebe mit mindestens einem Detergens, mindestens einer chaotropen Substanz und mindestens einem spezifisch DNA-Doppelstrang bindenden Fluoreszenzfarbstoff; DOLLAR A c.) Elution der durch die Lyse freigesezten DNA-Bruchstücke durch die spezifischen Filter; DOLLAR A d.) Durchführen einer fluoreszenzspektroskopischen Auswertung, DOLLAR A oder DOLLAR A a.) Aufgabe von zu untersuchenden Zellen und/oder Geweben auf spezifische Filter; DOLLAR A b.) Lyse der Zellen/Gewebe mit mindestens einem Detergens, mindestens einer chaotropen Substanz; DOLLAR A c.) Elution der durch die Lyse freigesetzten DNA-Bruchstücke durch die spezifischen Filter; DOLLAR A d.) Versetzen der erhaltenen Eluate mit mindestens einem spezifisch DNA-Doppelstrang bindenden Fluoreszenzfarbstoff; DOLLAR A e.) Durchführen einer fluoreszenzspektroskopischen Auswertung.Among other things, a method for determining DNA double-strand breaks is provided, with the following steps: DOLLAR A a.) Application of cells and / or tissues to be examined onto specific filters; DOLLAR A b.) Lysis of the cells / tissues with at least one detergent, at least one chaotropic substance and at least one fluorescent dye that binds specifically to the DNA double strand; DOLLAR A c.) Elution of the DNA fragments released by the lysis through the specific filters; DOLLAR A d.) Carrying out a fluorescence spectroscopic evaluation, DOLLAR A or DOLLAR A a.) Placing cells and / or tissues to be examined on specific filters; DOLLAR A b.) Lysis of the cells / tissues with at least one detergent, at least one chaotropic substance; DOLLAR A c.) Elution of the DNA fragments released by the lysis through the specific filters; DOLLAR A d.) Adding at least one fluorescent dye which binds specifically to the DNA double strand to the eluates obtained; DOLLAR A e.) Carrying out a fluorescence spectroscopic evaluation.

Description

Die Erfindung betrifft im allgemeinen u.a. Verfahren und Kits zur Bestimmung von DNA-Doppel- oder DNA-Einzelstrangbrüchen.The invention relates generally et al Methods and kits for determining DNA double or single strand breaks.

Die Erfindung betrifft im besonderen zum einen ein Verfahren und einen Kit zur Bestimmung von DNA-Doppelstrangbrüchen, entsprechende Verwendungen, Vorrichtungen zum kontrollierten Filtrieren von insbesondere DNA-Mokeküle und/oder andere Moleküle/Molekülkomplexe enthaltenden flüssigen Medien mit Well-Filterplatten und verschiedene Verwendungen.The invention relates in particular on the one hand, a method and a kit for determining DNA double-strand breaks, corresponding Uses, devices for controlled filtering in particular DNA Mokeküle and / or other molecules / molecular complexes containing liquid media with well filter plates and various uses.

Aus dem Stand der Technik ist eine Reihe von Assays zur Bestimmung von DNA-Doppelstrangbrüchen bekannt. Es handelt sich insbesondere um die neutrale Filterelution, die Pulsed-Field-Gelelektrophorese und den neutralen Komet-Assay (Elia, M.C., DeLuca, J.G., Bradley, M.O.: Significance and measurement of DNA double strand breaks in mammalian cells. Pharmacol. Ther. 51: 291 – 327; 1991; Sarkaria, J.N., Bush, C., Eady, J.J., Peacock, J.H., Steel, G.G., Yarnold, J.R.: Comparison between pulsed-field gel electrophoresis and the comet assay as predictive assays for radiosensitivity in fibroplasts. Radiat. Res. 150: 17 – 22; 1998; Prise, K.M., Ahnstrom, G., Belli, M., Carlsson, J., Frankenberg, D., Kiefer, J., Lobrich, M., Michael, B.D., Nygren, J., Simone, G., Stenerlow, B.: A review of dsb induction data for varying quality radiations, Int. J. Radiat. Biol. 74: 173 – 184; 1998):
Bei der Filterelution werden die auf DNA-Schäden zu untersuchenden Zellen auf Filter gegeben und zunächst mit einer neutralen Lyselösung zur Entfernung von Nicht-DNA-Anteilen behandelt. Die DNA bleibt dabei auf dem Filter zurück. Danach werden die Filter mit der darauf befindlichen DNA langsam über mehrere Stunden mit einer geeigneten Lösung durchströmt, wobei die ausgewaschene Lösung in mehreren Fraktionen gesammelt wird. Die Verteilung der DNA zwischen den gesammelten Fraktionen wird gemessen. Diese Prozedur ist sehr zeitaufwendig (Arbeitsdauer in der Regel mehr als 10 Stunden), kompliziert in der Durchführung (sie kann nur von erfahrenem Personal gehandhabt werden); störanfällig (häufiges Undichtwerden der Filter und Filterhalter), und sie kann nur zur gleichzeitigen Bestimmung von Doppelstrangbrüchen bei einer relativ kleinen Anzahl von Proben angewandt werden. Die Schwellen-Dosis für den Nachweis von DNA-Doppelstrangbrüchen mittels der Filterelutionsmethode liegt bei 5-10 Gy (Bradley, M.O., Kohn, K.W.: X-ray induced DNA double strand break production and repair in mammalian cells as measured by neutral filter elution. Nucleic Acids Res. 7: 793-804; 1979).
A number of assays for determining DNA double-strand breaks are known from the prior art. In particular, neutral filter elution, pulsed field gel electrophoresis and neutral comet assay (Elia, MC, DeLuca, JG, Bradley, MO: Significance and measurement of DNA double strand breaks in mammalian cells. Pharmacol. Ther. 51: 291 - 327; 1991; Sarkaria, JN, Bush, C., Eady, JJ, Peacock, JH, Steel, GG, Yarnold, JR: Comparison between pulsed-field gel electrophoresis and the comet assay as predictive assays for radiosensitivity in fibroplasts Radiat. Res. 150: 17-22; 1998; Prize, KM, Ahnstrom, G., Belli, M., Carlsson, J., Frankenberg, D., Kiefer, J., Lobrich, M., Michael, BD, Nygren, J., Simone, G., Stenerlow, B .: A review of dsb induction data for varying quality radiations, Int. J. Radiat. Biol. 74: 173 - 184; 1998):
In filter elution, the cells to be examined for DNA damage are placed on filters and first treated with a neutral lysis solution to remove non-DNA components. The DNA remains on the filter. The filter with the DNA on it is then slowly passed through with a suitable solution over a period of several hours, the washed-out solution being collected in several fractions. The distribution of the DNA between the collected fractions is measured. This procedure is very time consuming (working time usually more than 10 hours), complicated to carry out (it can only be handled by experienced personnel); susceptible to failure (frequent leakage of the filter and filter holder), and it can only be used for the simultaneous determination of double-strand breaks in a relatively small number of samples. The threshold dose for the detection of DNA double strand breaks using the filter elution method is 5-10 Gy (Bradley, MO, Kohn, KW: X-ray induced DNA double strand break production and repair in mammalian cells as measured by neutral filter elution. Nucleic Acids Res. 7: 793-804; 1979).

Bei der Pulse-Field-Gelelektrophorese handelt es sich um eine Agarose-Gelelektrophorese, mit der zwar DNA-Doppelstrangbrüche detektiert werden können, die nur mit einem 1 Gy ionisierender Strahlung induziert wurden, die jedoch inhärente Probleme bei der Messung der Strangbruch-Reparatur aufweist. Die Pulsed-Field-Gelelektrophorese läßt sich am besten mit Zellsuspensionen nicht jedoch mit Gewebeproben durchführen. Zur Durchführung dieser Methode ist eine kostenaufwendige Apparatur und das Vorhandensein von erfahrenem Personal erforderlich. Die Prozedur ist zeitaufwendig (Dauer etwa 24 Stunden) und ermöglicht nur eine gleichzeitige Bestimmung von relativ wenig Proben.In pulse field gel electrophoresis is an agarose gel electrophoresis with which DNA double strand breaks can be detected which were only induced with a 1 Gy ionizing radiation, the inherent however Has problems with the measurement of strand break repair. The Pulsed field gel electrophoresis can be performed on best with cell suspensions but not with tissue samples. to execution this method is costly equipment and the existence required by experienced personnel. The procedure is time consuming (Duration about 24 hours) and enables only a simultaneous determination of relatively few samples.

Beim Komet-Assay ("single-cell gel electrophoresis") werden DNA-Strangbrüche in Einzelzellen gemessen. Zu diesem Zweck werden die Zellen in "low melting point"- Agarose auf einem Objektträger suspendiert. Der Objektträger wird dann in einen Lysepuffer gegeben und anschließend in den Elektrophoresepuffer. Während der Elektrophorese wandert die geschädigte DNA in Richtung Anode unter Ausbildung eines Kometenschweifs. Je größer das Ausmaß des Schadens (Anzahl der Strangbrüche), desto größer ist der resultierende Schweif. Der Assay kann unter neutralen oder alkalischen Bedingungen (> pH 13) durchgeführt werden. Doppelstrangbrüche werden unter neutralen Bedingungen und Einzelstrangbrüche unter alkalischen Bedingungen gemessen. Nachteilig bei dieser Methode ist, daß Bestimmungen von DNA-Schäden in Geweben nicht möglich sind. Darüberhinaus benötigt das Verfahren zur Auswertung einen kostenaufwendigen Image-Analyser sowie erfahrenes Personal für die Durchführung und insbesondere für die Interpretation der Ergebnisse. Schließlich ist die Zeitdauer für die Probenvorbereitung vor der Lyse verhältnismäßig hoch.In the comet assay ("single-cell gel electrophoresis"), DNA strand breaks are measured in single cells. For this purpose, the cells are suspended in "low melting point" agarose on a slide. The slide is then placed in a lysis buffer and then in the electrophoresis buffer. While the damaged DNA migrates towards the anode during electrophoresis forming a comet's tail. The greater the extent of the damage (Number of strand breaks), the bigger the resulting tail. The assay can be neutral or alkaline Conditions (> pH 13) carried out become. Double strand breaks are under neutral conditions and single strand breaks under measured alkaline conditions. A disadvantage of this method is that provisions of DNA damage are not possible in tissues. Furthermore needed the process of evaluating a costly image analyzer as well experienced staff for the implementation and especially for the interpretation of the results. Finally, the time for sample preparation relatively high before lysis.

In AN 1992, 390836 BIOSIS wird ein Verfahren zur Bestimmung von DNA-Schäden offenbart, bei dem eine alkalische Filterelution mit spezifischen Filtern angewendet wird, auf die Hämolymphe mariner Wirbelloser gegeben wird.In AN 1992, 390836 BIOSIS a Method for determining DNA damage disclosed, in which a alkaline filter elution with specific filters is used, on the hemolymph marine invertebrate is given.

In AN 1994, 505825 BIOSIS werden mit Hilfe einer alkalischen Filterelution Einzelstrangbrüche und Quervernetzungen in der DNA der Miesmuschel nachgewiesen.In AN 1994, 505825 BIOSIS with the help of an alkaline filter elution single strand breaks and Cross-links detected in the mussel's DNA.

In AN 1993, 455306 BIOSIS werden mit Hilfe einer alkalischen Filterelution unter Einsatz von Bleomycin-Fe(II)-Komplex Quervernetzungen der DNA nachgewiesen.In AN 1993, 455306 BIOSIS with the help of an alkaline filter elution using bleomycin-Fe (II) complex Cross-linking of DNA detected.

In AN 1999, 241493 BIOSIS werden mit Hilfe einer alkalischen Filterelution unter Einsatz von PicoGreen, einem spezifisch doppelstrang-bindenden Fluoreszenzfarbstoff Einzelstrangbrüche in der DNA von Krebspatienten nachgewiesen.In AN 1999, 241493 BIOSIS with the help of an alkaline filter elution using PicoGreen, a specific double strand binding fluorescent dye single strand breaks in the DNA from cancer patients detected.

EP 0 359 249 offenbart u.a. eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Filtrieren von flüssigen Medien mit Well-Filterplatten im Verbund mit Mikrotiterplatten. Bei dieser Vorrichtung ist ein Anschluß zum Anlegen eines Unterdrucks unterhalb der jeweiligen Filter vorgesehen. Nachteilig hierbei ist die relativ komplizierte Ausgestaltung der Vorrichtung, wobei darüberhinaus beim Verfahren nicht immer ein kontrolliertes Filtrieren von flüssigen Medien gewährleistet ist. Bei dem kommerziell erhältlichen MultiScreen-Vakuumfiltrationssystem (Vakuum-Manifold der Firma Millipore GmbH) läßt sich das für ein langsames Hindurchsaugen der Proben erforderliche Vakuum, das für das in dieser Anmeldung beschriebene Verfahren zur Bestimmung von DNA-Doppelstrangbrüchen notwendig ist, auch mit Hilfe des Vakuumschiebeschalters an diesem Gerät nicht aufbauen. EP 0 359 249 discloses, inter alia, an apparatus and a method for filtering liquid media with well filter plates in combination with microtiter plates. In this device, a connection for applying a vacuum is provided below the respective filter. The disadvantage here is the relatively complicated design of the device, wherein moreover, controlled filtration of liquid media is not always guaranteed in the process. In the commercially available MultiScreen vacuum filtration system (vacuum manifold from Millipore GmbH), the vacuum required for slowly sucking through the samples, which is necessary for the method described in this application for determining DNA double-strand breaks, can also be used with the vacuum slide switch do not build on this device.

Aus dem vorgenannten ergibt sich das Problem, die oben aufgeführten Nachteile zumindest teilweise zu beseitigen. Das sich ergebende Problem besteht insbesondere darin, ein Verfahren und ein Kit zur Bestimmung von DNA-Doppelstrangbrüchen bereitzustellen, die eine hohe Empfindlichkeit und Genauigkeit aufweisen und gleichzeitig eine Schnellbestimmung der DNA-Schäden (Arbeitsdauer weniger als 3 Stunden) bei einem hohen Probendurchsatz (z.B. parallele Bestimmung einer größeren Anzahl von Proben, beispielsweise von 96 Proben bei Verwendung von 96-Well-Mikrotiterplatten) ermöglichen.It follows from the above the problem listed above To eliminate disadvantages at least partially. The resulting The problem is in particular a method and a kit for Determination of DNA double strand breaks to provide a have high sensitivity and accuracy and at the same time a quick determination of the DNA damage (working time less than 3 hours) with a high sample throughput (e.g. parallel determination a larger number of Samples, for example of 96 samples when using 96-well microtiter plates) enable.

Darüberhinaus besteht das Problem darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die eine verbesserte Kontrollierbarkeit der Filtration gewährleisten.There is also the problem in providing an apparatus and a method that a Ensure improved controllability of the filtration.

Für ein solches Verfahren besteht ein dringender Bedarf, beispielsweise in der Medizin (Bestimmung der optimalen Strahlendosis bei Strahlentherapiepatienten) oder beim Umwelt-Monitoring (Nachweis des Effektes genotoxischer Substanzen).For such a process is an urgent need, for example in medicine (determination of the optimal radiation dose for radiation therapy patients) or with environmental monitoring (proof the effect of genotoxic substances).

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1, einen Kit nach Anspruch 19, Verwendungen nach den Ansprüchen 41, 42 und 43, Vorrichtungen nach den Ansprüchen 44 und 51, Verfahren nach den Ansprüchen 56 und 57, und Verwendungen nach den Ansprüchen 58, 59 und 60 gelöst.This problem is solved according to the invention a method according to claim 1, a kit according to claim 19, uses according to claims 41, 42 and 43, devices according to claims 44 and 51, method according to the claims 56 and 57, and uses according to claims 58, 59 and 60 solved.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst die zu untersuchenden Zellen und/oder Gewebe auf spezifische Filter gegeben. Bei diesen kann es sich um handelsübliche, für diese Zwecke geeignete Filtertypen handeln, beispielsweise MultiScreen Filtrationsplatten der Firma Millipore GmbH (Eschborn, Deutschland) mit Durapore-Membranen (z.B. 0,22 μm Porengröße; Material: Polyvinylidendifluorid, PVDF). In Abhängigkeit von der DNA-Länge können Membranen mit kleineren oder größeren Porengrößen vorteilhaft sein.In the method according to the invention be first the cells and / or tissues to be examined on specific filters given. These can be commercially available filter types suitable for these purposes act, for example MultiScreen filtration plates from the company Millipore GmbH (Eschborn, Germany) with Durapore membranes (e.g. 0.22 μm pore size; material: Polyvinylidene difluoride, PVDF). Depending on the DNA length, membranes can advantageous with smaller or larger pore sizes his.

Anschließend werden die Zellen/Gewebe lysiert in Gegenwart von mindestens einem Detergens, beispielsweise SDS (Natriumdodecylsulfat), mindestens einer chaotropen Substanz, beispielsweise Harnstoff, und mindestens einer Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz, beispielsweise EDTA, oder mindestens einer Protease, beispielsweis Proteinase K. Schon in diesem Schritt kann mindestens ein spezifisch DNA-Doppelstrang bindender Fluoreszenzfarbstoff hinzugegeben werden; es ist jedoch auch möglich, diesen Farbstoff erst nach der im Anschluß hieran folgenden Elution zuzusetzen. Die Metallionen komplexierende und DNA-Reparaturenzyme hemmende Substanz ist notwendig, da erstens Metallionen zur Quervernetzung der DNA führen können und dadurch deren Elution beeinträchtigen und zu einer fehlerhaften Einschätzung des Anteils an intakter DNA führen können und da zweitens DNA-Reparaturenzyme zu einer Elimination der zu messenden DNA-Schäden führen. Alternativ dazu kann eine Protease verwendet werden, da dadurch bei der Lyse DNA-Reparaturenzyme abgebaut werden, die sonst zu einer Elimination der zu messenden DNA-Schäden führen würden.Then the cells / tissues lyses in the presence of at least one detergent, for example SDS (sodium dodecyl sulfate), at least one chaotropic substance, for example urea, and complexing at least one metal ion and substance which inhibits DNA repair enzymes, for example EDTA, or at least one protease, for example Proteinase K. Schon in this step at least one specific DNA duplex can be used binding fluorescent dye can be added; However, it is also possible this Dye only after the subsequent elution add. Metal ion complexing and DNA repair enzymes inhibitory substance is necessary because firstly metal ions for cross-linking of DNA can and thereby impair their elution and become a faulty one assessment share of intact DNA can and secondly, DNA repair enzymes to eliminate the measuring DNA damage to lead. Alternatively, a protease can be used because it does in the lysis of DNA repair enzymes that would otherwise become a Elimination of the DNA damage to be measured would result.

Danach werden die durch die Lysierung freigesetzten DNA-Bruchstücke durch die Filter mit einer kontrollierten, konstanten Elutionsgeschwindigkeit eluiert und danach eine fluoreszenzspektroskopische Auswertung durchgeführt. Die Elution wird insbesondere durch die erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum kontrollierten Filtrieren von flüssigen Medien mit Well-Filterplatten durchgeführt.After that, through the lysing released DNA fragments eluted through the filters at a controlled, constant elution rate and then carried out a fluorescence spectroscopic evaluation. The Elution is particularly by the devices according to the invention for controlled filtration of liquid Media carried out with well filter plates.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren macht man sich die Erkenntnis zunutze, daß nach der Zellyse und der gleichzeitig in der Lyselösung stattfindenden Disintegration der DNA-Histon-Komplexe die freigesetzten DNA-Moleküle mit der Lyse/Elutions-Lösung ausgewaschen werden. Die Elution der DNA-Moleküle verläuft dabei umso schneller je kürzer sie sind; d.h., daß bei DNA-Molekülen mit einer erhöhten Zahl an Doppelstrangbrüchen viele Stücke schon sehr frühzeitig eluiert werden, während bei wenig geschädigter DNA die Stränge erst später ausgewaschen werden. Das Verfahren erlaubt somit die Bestimmung der Zahl der Doppelstrangbrüche in der DNA.In the method according to the invention one takes advantage of the knowledge that after the cell lysis and the taking place simultaneously in the lysis solution Disintegration of the DNA-histone complexes the released DNA molecules with the lysis / elution solution be washed out. The elution of the DNA molecules is faster the faster shorter they are; i.e. at DNA molecules with an increased Number of double-strand breaks many pieces very early be eluted while at little damaged DNA the strands washed out later become. The method thus allows the number of Double strand breaks in the DNA.

Es ist von Vorteil, wenn die Lyse in Gegenwart mindestens einer Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz und in Gegenwart mindestens einer Protease durchgeführt wird, da die für die jeweiligen Stoffe oben genannten Vorteile zusammenwirken.It is beneficial if the lysis in the presence of at least one metal ion complexing and DNA repair enzyme inhibiting substance and in the presence of at least one protease, because the for the respective substances interact with the advantages mentioned above.

Beim Lyse-Schritt beträgt vorteilhafterweise die Konzentration der chaotropen Substanz 0,5 bis 9 mol/l, insbesondere 2 bis 4 mol/l, da in diesem Bereich eine ausreichende Zell-Lyse und Denaturierung bewirkt wird, ohne daß der Quencheffekt zu stark wird.In the lysis step, this is advantageously Concentration of the chaotropic substance 0.5 to 9 mol / l, in particular 2 to 4 mol / l, as there is sufficient cell lysis in this area and denaturation is effected without the quench effect becoming too strong.

Darüberhinaus beträgt die Konzentration der Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hermmenden Substanz vorteilhafterweise 0,005 bis 0,05 mol/l, da in diesem Bereich eine ausreichende Wirksamkeit gewährleistet ist.In addition, the concentration is the substance complexing metal ions and inhibiting DNA repair enzymes advantageously 0.005 to 0.05 mol / l, since in this range sufficient effectiveness guaranteed is.

Von Vorteil ist es, wenn der pH-Wert beim Lyse-Schritt auf 7 bis 11 eingestellt wird, da in diesem Bereich eine optimale Zell-Lyse beobachtet wird, ohne daß eine DNA-Entwindung eintritt (Trennung der beiden DNA-Stränge bei höheren pH-Werten).It is advantageous if the pH value is set to 7 to 11 during the lysis step, since optimal cell lysis is observed in this area without DNA unwinding (separation of the two DNA strands at higher pH values).

Beim Lyse-Schritt beträgt vorteilhafterweise die Konzentration der Protease 0,01 bis 5 mg/ml, da außerhalb dieses Bereichs kein ausreichender Proteinverdau mehr gewährleistet ist (bei niedrigeren Konzentrationen) bzw. eine Zerstörung der DNA durch mögliche Fremdaktivitäten in der Protease-Präparation (DNasen) möglich ist (bei höheren Konzentrationen).In the lysis step, this is advantageously Concentration of the protease 0.01 to 5 mg / ml, since outside sufficient protein digestion is no longer guaranteed in this area is (at lower concentrations) or a destruction of the DNA through possible foreign activities in the protease preparation (DNases) possible is (at higher Concentrations).

In vorteilhafter Weise kann pro Well nur eine Eluat-Fraktion gesammelt werden, um auf diese Art und Weise ein effizientes Arbeiten zu gewährleisten, da es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich ist, Aussagen über die Anzahl an Strangbrüchen lediglich mit einer Gesamtfraktion pro Well zu treffen.Advantageously, per well only one eluate fraction can be collected in this way to ensure efficient work, because it with the inventive method possible is statements about the number of breaks only with a total fraction per well.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Konzentration der chaotropen Substanz beim Lyse-Schritt 2,25 mol/l beträgt, da bei dieser Konzentration ein Optimum zwischen Denaturierung einerseits und Anfärbbarkeit (mit dem Fluoreszenzfarbstoff nur geringer Quencheffekt) andererseits vorliegt.It is particularly advantageous if the concentration of the chaotropic substance in the lysis step 2.25 mol / l is, since at this concentration an optimum between denaturation on the one hand and dyeability (with the fluorescent dye only little quench effect) on the other hand is present.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Konzentration der Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz des Lyseschrittes 0,02 mol/l beträgt, da dadurch eine ausreichende Entfernung von Spuren an Schwermetallen (die zu Quervernetzungen der DNA führen können) bei gleichzeitig starker Herabsetzung des die Messungen beeinträchtigenden Quencheffekts sichergestellt werden kann.It is also an advantage if the concentration of metal ion complexing and DNA repair enzymes inhibiting substance of the lysis step is 0.02 mol / l, as a result adequate removal of traces of heavy metals (which too Cross-link DNA can) while at the same time greatly reducing the impairment of the measurements Quench effect can be ensured.

Die nachfolgenden Ausführungsformen sind vorteilhaft, da sich diese in der Praxis bewährt haben:
Die Konzentration des Detergens (insbesondere von SDS) beträgt 0,00175 mol/l.
Die Konzentration der Protease beträgt beim Lyse-Schritt 0,5 mg/ml.
Es wird als chaotrope Substanz Harnstoff verwendet.
Es wird als Metallionen komplexierende und DNA-Reparaturenzyme hemmende Substanz EDTA verwendet.
Als Protease wird Proteinase K verwendet.
Als Detergens wird SDS verwendet.
Der pH-Wert bei der Lysierung beträgt 10,0.
The following embodiments are advantageous because they have proven themselves in practice:
The concentration of the detergent (especially SDS) is 0.00175 mol / l.
The concentration of the protease in the lysis step is 0.5 mg / ml.
It is used as a chaotropic substance, urea.
It is used as an EDTA complexing metal ion and DNA repair enzyme inhibiting substance.
Proteinase K is used as protease.
SDS is used as a detergent.
The pH during lysing is 10.0.

Darüberhinaus ist es von Vorteil, wenn Schritt a.) 1. Alternative bei einer Temperatur von 15 °C bis 35°C und/oder Schritt b.) 1. Alternative bei einer Temperatur von 15°C bis 35°C, und/oder Schritt c.) 1. Alternative bei einer Temperatur von 15°C bis 35°C und/oder Schritt d.) 1. Alternative bei einer Temperatur von 15°C bis 35°C und/oder Schritt a.) 2. Alternative bei einer Temperatur von 4°C bis 15°C und/oder Schritt b.) 2. Alternative bei einer Temperatur von 4°C bis 15°C und/oder Schritt c.) 2. Alternative bei einer Temperatur von 4 °C bis 15°C und/oder Schritt d.) 2. Alternative bei einer Temperatur von 4°C bis 15°C und/oder Schritt e.) 2. Alternative bei einer Temperatur von 4°C bis 15°C durchgeführt wird (wichtig ist vor allem, daß die Temperatur innerhalb einer Meßreihe zumindest nahezu konstant ist), da sich diese Temperaturbereiche bewährt haben.It is also an advantage if step a.) 1. Alternative at a temperature of 15 ° C to 35 ° C and / or Step b.) 1. Alternative at a temperature of 15 ° C to 35 ° C, and / or Step c.) 1. Alternative at a temperature of 15 ° C to 35 ° C and / or Step d.) 1. Alternative at a temperature of 15 ° C to 35 ° C and / or Step a.) 2. Alternative at a temperature of 4 ° C to 15 ° C and / or Step b.) 2. Alternative at a temperature of 4 ° C to 15 ° C and / or Step c.) 2. Alternative at a temperature of 4 ° C to 15 ° C and / or step d.) 2. alternative at a temperature of 4 ° C to 15 ° C and / or step e.) 2. alternative at a temperature of 4 ° C up to 15 ° C carried out (it is especially important that the Temperature within a series of measurements is at least almost constant) because these temperature ranges proven to have.

Schließlich hat sich der Fluoreszenzfarbstoff PicoGreen aus ausgesprochen zuverlässig und somit vorteilhaft bewährt.Finally, the fluorescent dye PicoGreen from extremely reliable and thus successfully proven.

Dies gilt auch für die Verwendung von TOTO, YOYO, 7-Aminoactinomycin D, DAPI, Hoechst 33258 und Hoechst 33342 als DNA-Doppelstrang selektiv (unter selektiv ist im Erfindungskontext auch annähernd selektiv zu verstehen) bindender Fluoreszenzfarbstoff ([TOTO = (1,1'-(4,4,7,7-tetramethyl-4,7-diazaundecamethylene)bis-4-(3-methyl-2,3-dihydro(benzo-1,3-thiazole)-2-methylidene)quinolinium tetrajodide), YOYO = (1,1'-(4,4,7,7-tetramethyl-4,7-diazaundecamethylene)bis-4-(3-methyl-2,3-dihydro(benzo-1,3-oxazole)-2-methylidene)quinolinium tetrajodide)], Bisbenzimid-Farbstoffe [Hoechst 33258 = (Bisbenzimide,2'-(4-hydroxyphenyl)-5-(4-methyl-1-piperazinyl)-2,5'-bi-1H-benzimidazole) und Hoechst 33342 = (Bisbenzimide,2'-(4-ethoxyphenyl)-5-(4-methyl-1-piperazinyl)-2,5'-bi-1H-benzimidazole)], DAPI = (4,6-diamidino-2-phenylindole) und 7-AAD = (7-Aminoactinomycin D)).This also applies to the use of TOTO, YOYO, 7-aminoactinomycin D, DAPI, Hoechst 33258 and Hoechst 33342 as DNA double strand selective (under selective is in the context of the invention also approximately to be understood selectively) binding fluorescent dye ([TOTO = (1,1 '- (4,4,7,7-tetramethyl-4,7-diazaundecamethylene) bis-4- (3-methyl-2,3-dihydro (benzo 1,3-thiazole) -2-methylidene) quinolinium tetraiodides), YOYO = (1,1 '- (4,4,7,7-tetramethyl-4,7-diazaundecamethylene) bis-4- (3-methyl-2,3-dihydro (benzo-1,3-oxazole ) -2-methylidene) quinolinium tetraiodide)], bisbenzimide dyes [Hoechst 33258 = (bisbenzimide, 2 '- (4-hydroxyphenyl) -5- (4-methyl-1-piperazinyl) -2,5'-bi-1H-benzimidazole) and Hoechst 33342 = (bisbenzimide, 2 '- (4-ethoxyphenyl) -5- (4-methyl-1-piperazinyl) -2,5'-bi-1H-benzimidazole)], DAPI = (4,6-diamidino-2-phenylindole) and 7-AAD = (7-aminoactinomycin D)).

  • 1. Das Verfahren besitzt folgende Vorteile:1. The process has the following advantages:
  • 2. Das Verfahren benötigt nur einen geringen Zeitaufwand (Durchführung der gesamten Prozedur in einer Stunde).2. The procedure needed only a small amount of time (performing the entire procedure in one hour).
  • 3. Das Verfahren ist hochsensitiv; nur geringe Mengen an Proben-DNA sind erforderlich (etwa 30 ng DNA pro Well der Mikrotiterplatte; dies entspricht etwa 3000 Zellen oder 25 μg Gewebe).3. The process is highly sensitive; only small amounts of sample DNA are required (about 30 ng DNA per well of the microtiter plate; this corresponds to approximately 3000 cells or 25 μg tissue).
  • 4. Das Verfahren erlaubt einen hohen Probendurchsatz (Durchführung von 96 Bestimmungen pro Stunde bei Verwendung einer Filtrationsvorrichtung mit einer 96-Well-Mikrofilterplatte; mehrere Filtrationsvorrichtungen können parallel bedient werden und erlauben einen noch höheren Probendurchsatz).4. The method allows a high sample throughput (implementation of 96 determinations per hour when using a filtration device with a 96-well microfilter plate; several filtration devices can be operated in parallel and allow an even higher sample throughput).
  • 5. Das Verfahren kann mit nichtradioaktiver DNA durchgeführt werden.5. The procedure can be carried out with non-radioactive DNA.
  • 6. Das Verfahren kann nicht nur für Zellen sondern auch für Gewebeproben angewendet werden.6. The method can be used not only for cells but also for tissue samples be applied.
  • 7. Die Durchführung des Verfahrens ist einfach und erfordert keine besonderen Fachkenntnisse (erfahrenes Personal ist nicht notwendig).7. The implementation the procedure is simple and does not require any special expertise (experienced Staff is not necessary).

Der nachfolgende Kit zur Bestimmung von DNA-Doppelstrangbrüchen weist die oben genannten Vorteile auf:
Der Kit enthält mindestens ein Detergens, mindestens eine chaotrape Substanz, mindestens einen spezifisch DNA-Doppelstrang bindenden Fluoreszenzfarbstoff und mindestens einen spezifischen Filtertyp.
The following kit for the determination of DNA double-strand breaks has the advantages mentioned above:
The kit contains at least one detergent, at least one chaotrape substance, at least one fluorescent dye that binds a specific DNA double strand and at least one specific filter type.

Die folgenden Ausführungsformen des Kits sind aus obigen Gründen vorteilhaft:
Der Kit enthält mindestens eine Metallionen komplexierende und DNA-Reparaturenzyme hemmende Substanz.
Der Kit enthält mindestens eine Protease.
Die Konzentration der chaotropen Substanz bei der Lyse beträgt 0,5 bis 9 mol/l, insbesondere 2 bis 4 mol/l.
Die Konzentration der Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz bei der Lyse beträgt 0,005 bis 0,05 mol/l.
Die Protease ist Proteinase K.
Die Konzentration der Protease beim Lyse-Schritt beträgt 0,01 bis 5 mg/ml.
The following embodiments of the kit are advantageous for the above reasons:
The kit contains at least one metal ion complexing and DNA repair enzyme inhibiting Substance.
The kit contains at least one protease.
The concentration of the chaotropic substance during lysis is 0.5 to 9 mol / l, in particular 2 to 4 mol / l.
The concentration of the metal ion complexing and DNA repair enzyme inhibiting substance during lysis is 0.005 to 0.05 mol / l.
The protease is Proteinase K.
The concentration of the protease in the lysis step is 0.01 to 5 mg / ml.

In vorteilhafter da bewährter Art und Weise enthält der Kit, eineIn an advantageous, proven way and way contains the kit, one

  • – Lösung A: Pufferlösung zur Suspendierung der Zellen, beispielsweise Tris-EDTA (10 mol/l Tris-HCl und 1 mol/l EDTA mit einem pH-Wert von etwa 7,4) oder beliebiger anderer Puffer, der jedoch nicht die Wirkung der Lösungen B und C beeinflussen sollte;- Solution A: buffer solution to suspend the cells, for example Tris-EDTA (10 mol / l Tris-HCl and 1 mol / l EDTA with a pH of about 7.4) or any other buffer that does not have the effect of solutions B and should affect C;
  • – Lösung B: mit einer Konzentration von 0,001 bis 0,2 mol/l eines Detergens (Endkonzentration beim Lyseschritt: 0,001 bis 0,01 mol/l), einer Konzentration von 4 bis 8 mol/l einer chaotropen Substanz (Endkonzentration beim Lyseschritt: 2 bis 4 mol/l), (die einzelnen Komponenten der Lösung B können auch als getrennte Lösungen mit entsprechend geänderten Konzentrationen vorliegen);- Solution B: with a concentration of 0.001 to 0.2 mol / l of a detergent (Final concentration in the lysis step: 0.001 to 0.01 mol / l), one Concentration of 4 to 8 mol / l of a chaotropic substance (final concentration in the lysis step: 2 to 4 mol / l), (the individual components of the solution B can also as separate solutions with accordingly changed Concentrations are present);
  • – Lösung C: mit einer Konzentration von 0,001 bis 1,0 mmol/l eines spezifisch DNA-Doppelstrang bindenden Fluoreszenzfarbstoffs (Endkonzentration beim Lyseschritt: 0,01 bis 10 μmol/l) (der Fluoreszenzfarbstoff kann auch in der entsprechend geänderten Konzentration der Lösung B oder einer oder mehreren Lösungen der Komponenten der Lösung B zugesetzt werden),- Solution C: with a concentration of 0.001 to 1.0 mmol / l one specific DNA double strand binding Fluorescent dye (final concentration in the lysis step: 0.01 to 10 μmol / l) (The fluorescent dye can also be changed accordingly Concentration of the solution B or one or more solutions the components of the solution B are added),
  • – wobei von einem Volumenmischungsverhältnis von Lösung A: Lösung B: Lösung C von 50 : 50 : 1 ausgegangen wird.- in which of a volume mixing ratio of solution A: Solution B: Solution C of 50: 50: 1 is assumed.

Bei Änderungen dieser Mischungsverhältnisse ändern sich die Konzentrationsangaben der Lösungen unter Beibehaltung der nach Mischung erhaltenen Endkonzentrationen.When these mixture ratios change the concentration information of the solutions while maintaining the final concentrations obtained after mixing.

Die folgenden Ausführungsformen des Kits sind aus obigen Gründen und weil sie sich bewährt haben vorteilhaft:
Lösung B enthält mindestens eine Metallionen komplexierende und DNA-Reparaturenzyme hemmende Substanz.
Die Konzentration der Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz der Lösung B beträgt 0,01 bis 0,1 mol/l, insbesondere 0,04 mol/l.
Die Metallionen komplexierende und DNA-Reparaturenzyme hemmende Substanz ist EDTA.
Lösung B enthält mindestens eine Protease, insbesondere Proteinase K.
Die Konzentration der Protease in der Lösung B beträgt 0,02 bis 10 mg/ml, insbesondere 1 mg/ml.
Lösung A ist eine Tris-HCl-EDTA-Lösung.
Die Tris-HCl-EDTA-Lösung weist eine Konzentration von 10 mmol/l Tris-HCl und von 1 mmol/l EDTA mit einem pH-Wert von etwa 7,4 auf.
Als Detergens wird SDS verwendet.
Die SDS-Konzentration in Lösung B beträgt 0,0035 mol/l.
Als chaotrope Substanz wird Harnstoff verwendet.
Die Harnstoff-Konzentration in Lösung B beträgt 4,5 mol/l.
The following embodiments of the kit are advantageous for the above reasons and because they have proven themselves:
Solution B contains at least one substance that complexes metal ions and inhibits DNA repair enzymes.
The concentration of the metal B complexing and DNA repair enzyme inhibiting substance of solution B is 0.01 to 0.1 mol / l, in particular 0.04 mol / l.
The metal complexing and DNA repair enzyme inhibiting substance is EDTA.
Solution B contains at least one protease, in particular proteinase K.
The concentration of the protease in solution B is 0.02 to 10 mg / ml, in particular 1 mg / ml.
Solution A is a Tris-HCl-EDTA solution.
The Tris-HCl-EDTA solution has a concentration of 10 mmol / l Tris-HCl and 1 mmol / l EDTA with a pH of about 7.4.
SDS is used as a detergent.
The SDS concentration in solution B is 0.0035 mol / l.
Urea is used as the chaotropic substance.
The urea concentration in solution B is 4.5 mol / l.

Der spezifisch DNA-Doppelstrang bindende Fluoreszenzfarbstoff ist PicoGreen.The specific DNA double strand binding fluorescent dye is PicoGreen.

Die nachfolgenden Verwendungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Kits weisen die oben aufgeführten überraschenden und vorteilhaften Eigenschaften ebenso auf.The subsequent uses of the inventive method and the kits of the invention have the surprising listed above and beneficial properties as well.

Es geht hierbei insbesondere um Verwendungen zum:
Nachweis von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen in humanen, tierischen oder pflanzlichen Geweben und Zellen, in Bakterien und Einzellern, in Zellinien humanen, tierischen oder pflanzlichen Ursprungs und subzellulären Fraktionen, sowie in isolierter DNA;
Nachweis von DNA-Reparatur in humanen, tierischen oder pflanzlichen Geweben und Zellen, in Bakterien und Einzellern, in Zellinien humanen, tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, subzellulären Fraktionen, Zell-Lysaten und Zell-Extrakten (isolierte Moleküle);
Zur Messung des Auftretens von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen und deren Reparatur nach Bestrahlung, Chemotherapie und/oder Behandlung mit Gentoxinen (Mutagenen und Cancerogenen) in humanem und tierischem Probenmaterial, Gewebeschnitten und Zellsuspensionen;
Nachweis von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen und deren Reparatur in humanen oder tierischen Lymphozyten nach deren schneller Isolierung mittels Zentrifugation;
Messung des Auftretens von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen und deren Reparatur in Geweben und Zellen von Patienten bei Strahlentherapie (als prätherapeutischer Test zur Bestimmung der individuellen Strahlenempfindlichkeit beispielsweise an Lymphozyten oder Tumorbiopsiematerial der Patienten vor einer Bestrahlung, zur Voraussage des Therapieerfolgs und/oder zur Festlegung der optimalen Dosis bei einer Strahlentherapie;
Nachweis von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen in gefrorenen Untersuchungsmaterialien (beispielsweise Biopsieproben) nach deren schonender Homogenisation in flüssigem Stickstoff oder flüssiger Luft in Gegenwart eines Gefrierschutzmittels (beispielsweise Dimethylsulfoxid);
Nachweis des Auftretens von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen und deren Reparatur bei berufsbedingter Exposition von Personen, die entweder bei ihrer beruflichen Arbeit (beispielsweise Flugpersonal, Röntgenärzte, Arbeiter in chemischen Betrieben) oder infolge von Unfällen (beispielsweise Reaktorunfälle) mit DNA-schädigenden Substanzen oder Strahlen in Kontakt kommen;
Messung des Auftretens von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen und deren Reparatur in Testorganismen, Geweben, Zellen oder Zellinien bei der Gewässerüberwachung (beispielsweise kommunale und industrielle Klärwerkszu- und abläufe, Flußwasserproben);
Nachweis von DNA-Doppelstrangbrüchen nach Exposition von Zellen gegenüber Topoisomerase II-Inhibitoren;
Nachweis einer Lebensmittelkonservierung mittels Bestrahlung;
Nachweis von DNA-Schäden durch kosmische Strahlung bei Flugpersonal;
Screening nach radioprotektiven Substanzen.
In particular, this relates to uses for:
Detection of DNA double-strand breaks and cross-links in human, animal or plant tissues and cells, in bacteria and unicellular organisms, in cell lines of human, animal or plant origin and subcellular fractions, as well as in isolated DNA;
Detection of DNA repair in human, animal or plant tissues and cells, in bacteria and unicellular organisms, in cell lines of human, animal or plant origin, subcellular fractions, cell lysates and cell extracts (isolated molecules);
For measuring the occurrence of DNA double-strand breaks and cross-links and their repair after radiation, chemotherapy and / or treatment with genotoxins (mutagens and cancerogens) in human and animal sample material, tissue sections and cell suspensions;
Detection of DNA double strand breaks and cross-links and their repair in human or animal lymphocytes after their rapid isolation by centrifugation;
Measurement of the occurrence of DNA double-strand breaks and cross-links and their repair in the tissues and cells of patients during radiation therapy (as a pre-therapeutic test to determine the individual radiation sensitivity, e.g. on lymphocytes or tumor biopsy material of the patient before radiation, to predict the success of the therapy and / or to determine the success optimal dose with radiation therapy;
Detection of DNA double-strand breaks and cross-links in frozen test materials (e.g. biopsy samples) after their gentle homogenization in liquid nitrogen or liquid air in the presence of an anti-freeze agent (e.g. dimethyl sulfoxide);
Evidence of the occurrence of DNA double-strand breaks and cross-links and their repair in the event of occupational exposure of people who are either at work (e.g. flight attendants, X-ray doctors, workers in chemical companies) or as a result of accidents (e.g. Reactor accidents) come into contact with DNA-damaging substances or radiation;
Measurement of the occurrence of DNA double strand breaks and cross-links and their repair in test organisms, tissues, cells or cell lines during water monitoring (for example municipal and industrial sewage plant inflows and outflows, river water samples);
Detection of DNA double strand breaks after exposure of cells to topoisomerase II inhibitors;
Evidence of food preservation using radiation;
Detection of DNA damage from cosmic radiation in flight personnel;
Screening for radioprotective substances.

Bei den erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum kontrollierten Filtrieren von flüssigen insbesondere DNA-Moleküle und/oder andere Moleküle/Molekülkomplexe enthaltenden Medien mit Well-Filterplatten, mit mindestens einer Well-Filterplatte und mindestens einer korrespondierenden Microtiterplatte handelt es sich um folgende Ausführungsformen:
Die erste Ausführungsform (das erste Gerät) ist gekennzeichnet durch zwei voneinander getrennte, ober- und unterhalb der Filterplatte angeordnete Gasräume, mindestens eine mit einem Behältnis und der Well-Filterplatte zusammenwirkende und damit eine Trennung der beiden Gasräume erzeugende Dichtungseinrichtung, eine Einrichtung zum Verbinden beider Gasräume und eine Einrichtung zum Druckausgleich zwischen Umgebung und einem Gasraum.
The devices according to the invention for the controlled filtering of liquid media containing in particular DNA molecules and / or other molecules / molecular complexes with well filter plates, with at least one well filter plate and at least one corresponding microtiter plate are the following embodiments:
The first embodiment (the first device) is characterized by two separate gas spaces arranged above and below the filter plate, at least one sealing device which interacts with a container and the well filter plate and thus creates a separation of the two gas spaces, a device for connecting the two Gas spaces and a device for pressure equalization between the environment and a gas space.

Der eine Gasraum befindet sich oberhalb der Filterplatte und der darunter angeordneten Microtiterplatte, in deren Wells zuvor (vor dem Einlegen der Filterplatte in die Vorrichtung) das zu filtrierende Medium appliziert wird. Unterhalb der Filterplatte befindet sich ein zweiter, vom ersten Gasraum getrennter Gasraum. (Im Erfindungskontext sind die Begriffe "oberhalb" und "unterhalb" miteinander vertauschbar, wobei in der Regel die oben gemachten und noch folgenden Ausführungen sich auf die konventionelle Variante beziehen). Zunächst werden beide Gasräume mittels eines in einer Bohrung angeordneten Hahns (diese Ausführungsform hat sich in vorteilhafter Weise bewährt) miteinander verbunden, so daß in beiden Gasräumen der Druck gleich hoch ist. Beide Gasräume werden über die Absaugeinrichtung, beispielsweise ein mit einer entsprechenden Vakuumpumpe verbundenes Saugrohr, evakuiert bzw. ein Unterdruck bezüglich der Umgebung hergestellt und danach beide Gasräume voneinander getrennt (beispielsweise durch Zudrehen des Hahns). Die vorher geschlossene Einrichtung zum Druckausgleich zwischen Umgebung und dem oberen Gasraum wird nun vorsichtig zur Umgebung hin (also zur Außenatmosphäre hin) geöffnet, so daß der Druck im oberen Gasraum sehr langsam und dosiert im Vergleich zum Gasdruck des unteren Gasraums erhöht werden kann. Auf diese An und Weise ist ein kontrolliertes Filtrieren des flüssigen Mediums möglich, insbesondere für die Lösungen zur Messung von DNA-Doppelstrangbrüchen.One gas room is above the filter plate and the microtiter plate arranged underneath, in their wells beforehand (before inserting the filter plate into the device) the medium to be filtered is applied. Below the filter plate there is a second gas space separated from the first gas space. (In the context of the invention, the terms "above" and "below" are interchangeable, with in usually the statements made above and those that follow refer to the conventional variant). First of all both gas spaces by means of a cock arranged in a bore (this embodiment has proven itself in an advantageous manner) so that in two gas rooms the pressure is the same. Both gas spaces are through the suction device, for example, one connected to a corresponding vacuum pump Suction pipe, evacuated or a negative pressure is created with respect to the environment and then both gas rooms separated from each other (for example by turning the tap). The previously closed device for pressure equalization between The surrounding area and the upper gas space now carefully become the surrounding area towards (i.e. towards the outside atmosphere) open, so that the Pressure in the upper gas space is very slow and doses in comparison to the gas pressure of the lower gas space increased can be. In this way is a controlled filtration of the liquid Medium possible, especially for the solutions for measuring DNA double strand breaks.

Der bei herkömmlichen Vorrichtungen und Verfahren notwendige "Ansaugdruck" (Anpreßdruck der zwischen Filtrationsplatte und korrespondierender Micratiterplatte angeordneten Dichtungseinrichtung, insbesondere in Form eines Gummirings, zum Abdichten zwischen den beiden Gasräumen) ist in der Regel so hoch, daß ein kontrolliertes Filtrieren nicht möglich ist. Der Vorteil des in der erfindungsgemäßen Vorrichtung angewandten Prinzips besteht darin, daß der Filtrationsvorgang mit konstanter Geschwindigkeit durchgeführt werden kann, ohne Auftreten des bei Absaugvorrichtungen, die durch Anlegen eines Unterdrucks betrieben werden, auftretenden initialen Drucksprungs infolge des Ansaugvorgangs (Anpreßvorgang an die Dichtungseinrichtung, insbesondere Dichtungsring). Insbesondere die beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Messung von DNA-Doppelstrangbrüchen notwendigen niedrigen Filtxations/Elutionsgeschwindigkeiten im Bereich von wenigen Mikrolitern je Minute sind mittels konventioneller Vorrichtungen und Verfahren nicht zu realisieren, stellen jedoch für die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren kein Problem dar.The one with conventional devices and methods necessary "suction pressure" (contact pressure of the between the filtration plate and the corresponding microtiter plate arranged sealing device, in particular in the form of a rubber ring, for sealing between the two gas spaces) is usually so high the existence controlled filtration is not possible. The advantage of in the device according to the invention principle applied is that the filtration process with constant speed can be performed without occurrence of suction devices that are created by applying a vacuum operated, occurring initial pressure jump as a result of Suction process (pressing process to the sealing device, in particular sealing ring). In particular those in the method according to the invention necessary for measuring DNA double-strand breaks low filtration / elution rates in the range of a few Microliters per minute are by means of conventional devices and methods not to be implemented, but represent the devices according to the invention and procedures are not a problem.

Es ist vorteilhaft, wenn die Well-Filterplatte und die korrespondierende Microtiterplatte mittels Spacer voneinander beabstandet sind, damit beim Evakuieren auch die zwischen den einzelnen Wells der Microtiterplatte und der Filterplatte angeordneten Gasräume evakuiert werden.It is advantageous if the well filter plate and the corresponding microtiter plate using spacers from each other are spaced so that when evacuating also between the individual Wells of the microtiter plate and the filter plate arranged gas spaces are evacuated become.

Die nachfolgenden Ausführungsformen sind vorteilhaft, da sich diese in der Praxis bewährt haben:
Die Absaugeinrichtung ist ein Saugrohr.
Die Einrichtung, zum Druckausgleich zwischen Umgebung und einem Gasraum ist ein Ventil.
Die Einrichtung zum Verbinden beider Gasräume ist ein in einer Bohrung angeordneter Hahn. (Die Bohrung selbst verbindet die beiden Gasräume direkt miteinander).
Die Dichtungseinrichtung ist ein Gummiring.
The following embodiments are advantageous because they have proven themselves in practice:
The suction device is a suction pipe.
The device for pressure equalization between the environment and a gas space is a valve.
The device for connecting the two gas spaces is a tap arranged in a bore. (The hole itself connects the two gas spaces directly with each other).
The sealing device is a rubber ring.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung aus Acrylglas besteht, da dieses Material zum größten Teil Alpha- und Beta-Strahlen absorbiert und somit auch radioaktiv markierte Substanzen gefahrlos filtriert/eluiert werden können.Finally, it is beneficial if the device is made of acrylic glass because this material for the most part Alpha and beta rays absorbed and thus also radioactively labeled Substances can be filtered / eluted safely.

Die beiden weiteren Ausführungsformen (zweites und drittes Gerät) sind gekennzeichnet durch zwei voneinander getrennte, ober- und unterhalb der Filterplatte angeordnete Gasräume, mindestens eine mit einem Behältnis und der Well-Filterplatte zusammenwirkende und damit eine Trennung der beiden Gasräume erzeugende Dichtungseinrichtung und eine für einen Gasraum fungierende Druckbeaufschlagungseinrichtung.The two other embodiments (second and third device) are characterized by two separate, upper and Gas spaces arranged below the filter plate, at least one with one container and the well filter plate cooperating and thus a separation of the two gas rooms generating sealing device and a functioning for a gas space Pressurizing.

Der eine Gasraum befindet sich oberhalb der Filterplatte und der darunter angeordneten Microtiterplatte, in deren Wells zuvor (vor dem Einlegen der Filterplatten in die Vorrichtung) das zu filtrierende Medium appliziert wird. Unterhalb der Filterplatte befindet sich ein zweiter, vom ersten Gasraum getrennter Gasraum. Nach der Applizierung des Mediums in die jeweiligen Wells der Filterplatte wird in einem der beiden Gasräume, vorzugsweise im oberen, mittels der Druckbeaufschlagungseinrichtung ein gegenüber dem unteren Gasraum höherer Druck, insbesondere 0,01 bar, auf das zu filtrierende Medium beaufschlagt.One gas space is located above the filter plate and the microtiter plate arranged underneath, in the wells of which the medium to be filtered (before inserting the filter plates into the device) to be applied. A second gas space, separated from the first gas space, is located below the filter plate. After the medium has been applied to the respective wells of the filter plate, a pressure which is higher than the lower gas space, in particular 0.01 bar, is applied to the medium to be filtered in one of the two gas spaces, preferably in the upper one, by means of the pressurizing device.

Auf diese An und Weise ist ein kontrolliertes Filtrieren des flüssigen Mediums möglich, insbesondere für die Lösungen zur Messung von DNA-Doppelstzangbrüchen.In this way is a controlled filtration of the liquid Medium possible, especially for the solutions for measuring DNA double-rod breaks.

Die nachfolgenden Ausführungsformen sind vorteilhaft, da sich diese in der Praxis bewährt haben:
Die Druckbeaufschlagungseinrichtung ist ein Regelventil; sie kann jedoch ein solches Ventil auch lediglich als Bestandteil aufweisen.
Die Vorrichtung besteht aus Acrylglas (Handhabung radioaktiver Präparate möglich).
Zwischen den beiden Platten sind ein umlaufender Rahmen oder zwei Führungsschienen angeordnet (beide platten können somit nicht bei Druckerhöhung im oberen Gasraum so fest aneinander gepreßt werden, daß der Druck zwischen Filterplatte und Mikrotiterplatte nicht mehr dem Druck im unteren Gasraum entspricht).
Die Dichtungseinrichtung ist ein Gummiring.
The following embodiments are advantageous because they have proven themselves in practice:
The pressurization device is a control valve; however, it can also have such a valve only as a component.
The device consists of acrylic glass (handling of radioactive preparations possible).
A circumferential frame or two guide rails are arranged between the two plates (both plates cannot be pressed together so tightly when the pressure in the upper gas space rises that the pressure between the filter plate and the microtiter plate no longer corresponds to the pressure in the lower gas space).
The sealing device is a rubber ring.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren, welches eine der erfindungsgemäßen Filtrationsvorrichtungen verwendet, weist die oben genannten überraschenden und vorteilhaften Eigenschaften auf. Dies gilt auch für die entsprechenden Verwendungen.A method according to the invention, which a used the filtration devices according to the invention, has the above surprising and beneficial properties. This also applies to the corresponding ones Uses.

Es geht hierbei um Verwendungen:
zum Nachweis und Quantifizierung von ANA-Strangbrüchen, von Quervernetzungen von DNA-Molekülen untereinander oder mit anderen Molekülen sowie von weiteren DNA-Schäden;
für Bindungsstudien, zur Untersuchung von DNA-Protein- oder Rezeptor-Ligand-Wechselwirkungen und zur Bestimmung der Dissoziations-/Assoziations-Konstanten dieser Reaktionen;
zur Filtration radioaktiver Materialien mit optionaler autoradiographischer Detektion der auf den Filtern zurückgebliebenen Radioaktivität;
zur Filtration von infektiösen Proben;
zur Filtration sauerstoff-/luftempfindlicher Proben;
zur Filtration unter sterilen Bedingungen.
It is about uses:
for the detection and quantification of ANA strand breaks, of cross-linking of DNA molecules with one another or with other molecules, and of further DNA damage;
for binding studies, to investigate DNA-protein or receptor-ligand interactions and to determine the dissociation / association constants of these reactions;
for the filtration of radioactive materials with optional autoradiographic detection of the radioactivity remaining on the filters;
for the filtration of infectious samples;
for the filtration of oxygen / air sensitive samples;
for filtration under sterile conditions.

DE 197 24 781 A1 offenbart u.a. eine Mikromethode zur Schnellbestimmung von DNA-Schäden und deren Reparatur unter Verwendung des Fluoreszenzfarbstoffes Picogreen. Bei dem dort beschriebenen Verfahren werden die zu untersuchenden Zellen zunächst unter Zuhilfenahme von SDS mit einer 9 molaren Harnstofflösung lysiert. Dabei werden ca. 200 mmol/l EDTA und ein entsprechender spezifisch DNA-Einzelstrang- oder DNA-Doppelstrang bindender Fluoreszenzfarbstoff, insbesondere Picogreen, hinzugegeben. Eine Natronlauge-Lösung mit einem pH-Wert von ca. 12,5 wird hinzugesetzt und anschließend fluoreszenzspektroskopisch ausgewertet. Bei diesem Verfahren ist die hohe Konzentration des Harnstoffs notwendig, um die gewünschte Denaturierung sicherzustellen. Darüber hinaus, müssen ca. 200 mmol/l EDTA verwendet werden, um eine vollständige Komplexierung von die DNA vernetzenden Metallionen zu gewährleisten. DE 197 24 781 A1 discloses, among other things, a micro method for the rapid determination of DNA damage and its repair using the fluorescent dye Picogreen. In the method described there, the cells to be examined are first lysed with the aid of SDS with a 9 molar urea solution. About 200 mmol / l EDTA and a corresponding fluorescent dye specifically binding single-stranded or double-stranded DNA, in particular Picogreen, are added. A sodium hydroxide solution with a pH of approximately 12.5 is added and then evaluated by fluorescence spectroscopy. With this method, the high concentration of urea is necessary to ensure the desired denaturation. In addition, approximately 200 mmol / l EDTA must be used in order to ensure complete complexation of the metal ions which crosslink the DNA.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist der Einsatz von hohen Substanzmengen, die zu einem hohen Quencheffekt bei der Fluoreszenzauswertung führen und die Ergebnisse unter Umständen stark verfälschen können.This method is disadvantageous the use of high amounts of substance, which leads to a high quenching effect lead in the fluorescence evaluation and the results may strongly falsify can.

Darüber hinaus ist die Empfindlichkeit der vorstehenden Methode teilweise nicht befriedigend, insbesondere für die Bestimmung von DNA-Strangbrüchen in (kürzeren) DNA-Molekülen von niederen Organismen (wichtig für die Untersuchung der Effekte von Umweltpollutionen) sowie für die Bestimmung von DNA-Strangbrüchen bei Strahlentherapiepatienten in dem bei der Strahlentherapie angewandten Dosisbereich (0,5 – 3,0 Gy Einzeldosis).In addition, the sensitivity the above method is partially unsatisfactory, in particular for the Determination of DNA strand breaks in (shorter) DNA molecules from lower organisms (important for the study of the effects of environmental pollution) and for the determination of DNA strand breaks for radiation therapy patients in the dose range used for radiation therapy (0.5 - 3.0 Gy single dose).

Aus dem vorgenannten ergibt sich das Problem die oben aufgeführten Nachteile zumindest teilweise zu beseitigen. Das sich ergebende Problem liegt insbesondere darin, ein Verfahren und ein Kit zur Bestimmung von DNA-Einzelstrangbrüchen bereitzustellen, die einen geringen Quencheffekt, eine hohe Empfindlichkeit und Genauigkeit und eine gute Reproduzierbarkeit aufweisen und gleichzeitig eine Schnellbestimmung der DNA-Schäden (Arbeitsdauer weniger als 3 Stunden) bei einem hohen Probendurchsatz (z.B. parallele Bestimmung von 96 Proben in 96-Well-Mikrotiterplatten oder Bestimmung noch größerer Probenzahlen durch Verwendung von Mikrotiterplatten mit einer noch größeren Anzahl an Wells) ermöglichen. It follows from the above the problem listed above To eliminate disadvantages at least partially. The resulting The problem lies particularly in a method and a kit for determination of single strand DNA breaks to provide the low quench, high sensitivity and have accuracy and good reproducibility and at the same time a quick determination of the DNA damage (working time less than 3 hours) with a high sample throughput (e.g. parallel determination 96 samples in 96-well microtiter plates or determination of even larger numbers of samples by using microtiter plates with an even larger number on wells).

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst zu untersuchende Zellen und/oder Gewebe mit mindestens einem Detergens beispielsweise SDS (Natriumdodecylsulfat) oder Triton X-100 (t-Octylphenoxypolyethoxyethanol) und mindestens einer chaotropen Substanzlösung, beispielsweise Harnstoff-Lösung oder Guanidin-HCl-Lösung, lysierend versetzt. Die Lyse findet in Gegenwart mindestens einer Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz statt. Mindestens ein spezifisch DNA-Einzelstrang oder DNA-Doppelstang bindender Fluoreszenzfarbstoff wird beim Lyse-Schritt oder dem nach der Lyse folgenden Schritt zugesetzt.In the method according to the invention be first cells and / or tissues to be examined with at least one detergent for example SDS (sodium dodecyl sulfate) or Triton X-100 (t-octylphenoxypolyethoxyethanol) and at least one chaotropic substance solution, for example urea solution or Guanidine HCl solution, lysing offset. The lysis is carried out in the presence of at least one Substance that complexes metal ions and inhibits DNA repair enzymes instead of. At least one specific DNA single strand or DNA double strand binding Fluorescent dye is used during the lysis step or after the lysis added the following step.

Der nach der Lyse folgende Schritt ist das Versetzen der die lysierten Zellen und/oder Gewebe enthaltenden Suspensionen mit mindestens einer Lösung, die es erlaubt, die Zell-/Gewebesuspension auf einen alkalischen pH-Wert einzustellen und die mindestens eine Metallionen komplexierende und DNA-Reparaturenzyme hemmende Substanz aufweist. Durch den nochmaligen Zusatz mindestens einer Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz bei dem auf die Lyse folgenden Schritt ist völlig überraschend die Empfindlichkeit und Genauigkeit höher als die beim in DE 197 24 781 A1 offenbarten Verfahren.The step following the lysis is to add at least one solution to the suspensions containing the lysed cells and / or tissue, which allows the cell / tissue suspension to be adjusted to an alkaline pH and the at least one metal ion complexing and DNA repair enzyme inhibitory substance. By adding at least one substance that complexes metal ions and inhibits DNA repair enzymes to the Lyse's next step is completely surprising in sensitivity and accuracy higher than that in DE 197 24 781 A1 disclosed method.

Wichtig beim erfindungsgemäßen Verfahren ist, daß man einen Fluoreszenzfarbstoff verwendet, der entweder spezifisch einzelstrang- oder spezifisch doppelstrangbindend ist. Hintergrund für diese Anforderung ist die Tatsache, daß sich der Farbstoff spezifisch entweder an Einzelstränge oder spezifisch an Doppelstränge der DNA heften muß, um den Anteil der jeweiligen Strangtypen zu ermitteln. Beispielsweise können als selektiv oder als annähernd selektiv doppelstrangbindend Cyaninfarbstoffe wie PicoGreen und Farbstoffe der TOTO-Reihe [TOTO(1,1'-(4,4,7,7-tetramethyl-4,7-diazaundecamethylene)bis-4-(3-methyl-2,3-dihydro(benzo-1,3-thiazole)-2-methylidene)quinoliniumtetrajodide), YOYO(1,1'-(4,4,7,7-tetramethyl-4,7-diazaundecamethylene)bis-4-(3-methyl-2,3-dihydro(benzo-1,3-oxazole)-2-methylidene)quinoliniumtetrajodide)], Bisbenzimid-Farbstoffe [Hoechst 33258 (Bisbenzimide,2'-(4-hydroxyphenyl)-5-(4-methyl-1-piperazinyl)-2,5'-bi-1H-benzimidazole) und Hoechst 33342 (Bisbenzimide,2'-(4-ethoxyphenyl)-5-(4-methyl-1-piperazinyl)-2,5'-bi-1H-benzimidazole)], DAPI (4,6-diamidino-2-phenylindole) und 7-AAD (7-Aminoactinomycin D) und als selektiv einzelstrangbindend OliGreen verwendet werden.It is important in the method according to the invention that he uses a fluorescent dye that is either specifically single-stranded or is specifically double-stranded. Background for this Requirement is the fact that the dye is specific either on single strands or specifically on double strands who has to stick DNA to determine the proportion of the respective strand types. For example can as selective or as approximate selectively double-stranded cyanine dyes such as PicoGreen and Dyes from the TOTO range [TOTO (1,1 '- (4,4,7,7-tetramethyl-4,7-diazaundecamethylene) bis-4- (3-methyl-2,3-dihydro (benzo-1,3-thiazole) -2 -methylidene) quinoliniumtetrajodide) YOYO (1,1 '- (4,4,7,7-tetramethyl-4,7-diazaundecamethylene) bis-4- (3-methyl-2,3-dihydro (benzo-1,3-oxazole) -2- methylidene) quinoliniumtetrajodide)], Bisbenzimide dyes [Hoechst 33258 (bisbenzimide, 2 '- (4-hydroxyphenyl) -5- (4-methyl-1-piperazinyl) -2,5'-bi-1H-benzimidazole) and Hoechst 33342 (bisbenzimide, 2 '- (4-ethoxyphenyl) -5- (4-methyl-1-piperazinyl) -2,5'-bi-1H-benzimidazole)], DAPI (4,6-diamidino-2-phenylindole) and 7-AAD (7-aminoactinomycin D) and as selective single-strand binding OliGreen can be used.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt folgendes Prinzip zugrunde:
In der doppelsträngigen DNA sind zwei Polynucleotidketten (DNA-Einzelstränge) über Wasserstoffbrückenbindungen zwischen jeweils zwei komplementären Basen miteinander verknüpft. Beide Polynucleotidketten sind dabei unter Ausbildung einer rechtsgängigen Doppelspirale (Helix) umeinander gewunden. Aufgrund dieser Struktur bleiben die beiden DNA-Einzelstränge der DNA auch dann noch aneinander haften, wenn in ihnen Brüche auftreten. Solche DNA-Einzelstrangbrüche gehören zu den häufigsten DNA-Veränderungen (DNA-Schäden). Voraussetzung dafür, daß die beiden DNA-Einzelstränge noch zusammenbleiben, ist, daß die Brüche – was meist der Fall ist – auf den beiden DNA-Einzelsträngen gegeneinander versetzt sind. Setzt man nun die DNA oder die gesamte Zelle einer stark alkalischen Lösung aus, lösen sich die Wasserstoffbrücken zwischen den, DNA-Einzelsträngen. Da die Moleküle jedoch umeinandergewickelt sind, fallen sie nicht sofort auseinander. Beide Einzelstränge müssen zunächst voneinander entwunden werden. DNA-Moleküle, deren Einzelstränge Brüche aufweisen, entwinden sich dabei schneller als intakte DNAs.
The process according to the invention is based on the following principle:
In double-stranded DNA, two polynucleotide chains (DNA single strands) are linked to one another via hydrogen bonds between two complementary bases. Both polynucleotide chains are wound around each other to form a right-handed double spiral (helix). Due to this structure, the two DNA single strands of DNA remain attached to each other even if breaks occur in them. Such DNA single-strand breaks are among the most common DNA changes (DNA damage). A prerequisite for the two single strands of DNA to remain together is that the breaks - which is usually the case - on the two single strands of DNA are offset from one another. If one exposes the DNA or the entire cell to a strongly alkaline solution, the hydrogen bonds between the DNA single strands are released. However, since the molecules are wrapped around one another, they do not fall apart immediately. Both single strands first have to be wrenched from each other. DNA molecules, whose single strands have breaks, emerge faster than intact DNAs.

Der Anteil an doppelsträngiger DNA läßt sich dann mit Hilfe von spezifisch DNA-Doppelstrang bindenden oder spezifisch DNA-Einzelstrang bindenden fluoreszierenden Farbstoffen über eine fluoreszenzspektroskopische Analyse ermitteln. Die Fluoreszenz dieser Farbstoffe ist von der Menge an Doppel- bzw. Einzelstrang-DNA abhängig, so daß über die Messung der Intensität der Fluoreszenz-Emission im Bereich des Maximums des Fluoreszenz-Emissions-Spektrums entweder die Zunahme der Einzelstränge bzw. die Abnahme der Doppelstränge zu ermitteln ist.The proportion of double-stranded DNA can then with the help of specifically DNA double strand binding or specific DNA single-stranded fluorescent Dyes about determine a fluorescence spectroscopic analysis. The fluorescence of this Dyes depend on the amount of double or single strand DNA, see above that about the Measurement of the intensity the fluorescence emission in the region of the maximum of the fluorescence emission spectrum to determine either the increase in the single strands or the decrease in the double strands is.

In der Regel findet die im Dunkeln und mit Eis gekühlte Lyse direkt in den entsprechenden Wells einer Mikrotiterplatte statt und dauert ca. 30 bis 60 Minuten. Die Ansätze sollten dabei nicht gemischt und/oder geschüttelt werden, da die einzelnen DNAs sehr empfindlich sind. Anschließend werden die lysierten Zellen und/oder Gewebe mit mindestens einer zur Einstellung des zur DNA-Entwindung (Schritt b) benötigten pH-Wertes (insbesondere pH 11 bis 12) dienenden Lösung versetzt, die eine Konzentration, insbesondere von 0,005 bis 0,01 mol/l, einer Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz, beispielsweise EDTA, aufweist (siehe oben).Usually it takes place in the dark and chilled with ice Lysis takes place directly in the corresponding wells of a microtiter plate and takes about 30 to 60 minutes. The approaches should not be mixed and / or shaken because the individual DNAs are very sensitive. Then be the lysed cells and / or tissues with at least one for adjustment of the pH value required for DNA unwinding (step b) (in particular pH 11 to 12) serving solution which has a concentration, in particular from 0.005 to 0.01 mol / l, a metal ion complexing and DNA repair enzyme inhibiting Has substance, for example EDTA (see above).

Bei diesem pH-Wert entwinden sich – wie oben erläutert – die Doppelstränge der DNAs, so daß in zeitlich vorzugsweise regelmäßigen Abständen über eine konventionelle fluoreszenzspektroskopische Analyse die DNA-Einzelstrangbrüche bestimmt werden können. Die einzelnen Schritte sollten dabei unter temperaturkontrollierten Bedingungen ablaufen, um eine gute Reproduzierbarkeit gewährleisten zu können. Dabei können übliche Temperaturwerte im Bereich von 0°C bis + 30°C je nach Einzelfall verwendet werden.At this pH value - as above explained - the double strands of DNAs, so that in preferably at regular intervals over a conventional fluorescence spectroscopic analysis to determine the DNA single-strand breaks can. The individual steps should be under temperature controlled Conditions expire to ensure good reproducibility can. Usual temperature values in the 0 ° C range up to + 30 ° C depending on the individual case.

In bewährter und somit vorteilhafter Weise beträgt die Konzentration der chaotropen Substanz beim Lyse-Schritt 0,5 bis 4 mol/l, insbesondere 2 bis 4 mol/l, da nur in diesem Konzentrationsbereich eine ausreichende Lyse und Denaturierung erreicht wird, ohne daß es zu einer zu starken Herabsetzung der Fluoreszenz infolge des Quencheffektes der chaotropen Substanz kommt.In proven and therefore more advantageous Way is the concentration of the chaotropic substance in the lysis step 0.5 up to 4 mol / l, in particular 2 to 4 mol / l, since only in this concentration range sufficient lysis and denaturation is achieved without it an excessive reduction in fluorescence due to the quench effect the chaotropic substance comes.

Weiterhin beträgt in vorteilhafter da bewährter Weise die Konzentration der Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz beim Lyse-Schritt 0,005 bis 0,05 mol/l. Dies ist ebenso beim Schritt b.) vorteilhaft. In diesem Konzentrationsbereich wird erstens eine ausreichende Entfernung von Metallionen erzielt, die zu einer Quervernetzung der DNA und damit zu einer Beeinträchtigung der DNA-Entwindung führen können und zweitens eine ausreichende Hemmung der DNA-Reparaturenzyme, welche die vorhandenen DNA-Schäden wieder eliminieren, ohne daß hierbei ein zu starker Quencheffekt eintritt.Furthermore, in an advantageous manner, it is proven the concentration of metal ion complexing and DNA repair enzymes inhibiting substance in the lysis step 0.005 to 0.05 mol / l. This is also advantageous in step b.). In this concentration range firstly, sufficient removal of metal ions is achieved, the cross-linking of DNA and thus impairment lead to the unwinding of DNA can and secondly, sufficient inhibition of DNA repair enzymes, which restores the existing DNA damage eliminate without doing this there is too strong a quench effect.

Der pH-Wert wird vorteilhaft (da bewährt) auf 11 bis 12 eingestellt, da niedrigere pH-Werte zu keiner ausreichenden Entwindung der DNA führen und höhere pH-Werte die Anfärbbarkeit mit dem Fluoreszenzfarbstoff beeinträchtigen.The pH value is advantageous (there proven) set to 11 to 12 since lower pH values do not lead to sufficient ones Lead to unwinding of DNA and higher pH values the dyeability interfere with the fluorescent dye.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren sind – neben den oben aufgeführten – mehrere Tatsachen überraschend und für den Erfolge des Verfahrens mit ausschlaggebend:
Durch den auf nochmaligen Zusatz mindestens einer Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz bei dem auf die Lyse folgenden Schritt ist völlig überraschend die Empfindlichkeit und Genauigkeit höher als die beim in DE 197 24 781 A1 offenbarten Verfahren.
In the process according to the invention, in addition to those listed above, several facts are surprising and are decisive for the success of the process:
Due to the additional complexing of at least one metal ion and DNA repair enzyme inhibiting substance in the step following the lysis, the sensitivity and accuracy is completely surprising than that in the DE 197 24 781 A1 disclosed method.

Darüberhinaus ist beim Lyse-Schritt die Verwendung einer weniger als 4,5 molar konzentrierten Lösung einer chaotropen Substanz, beispielsweise Harnstoff, überraschend, da aus der DE 197 24 781 A1 diese hohe Konzentration als zwingend vorausgesetzt angesehen worden ist (siehe auch allgemeine Lehrbücher wie beispielsweise: "Biochemie", Stryer, 4. Auflage, Spektrum der Wissenschaft Verlag, Heidelberg, 1990, S: 32 – 33; Verwendung einer 8 molaren Harnstofflösung bei der Lyse zur Denaturierung).In addition, the use of a less than 4.5 molar concentrated solution of a chaotropic substance, for example urea, in the lysis step is surprising, since from the DE 197 24 781 A1 this high concentration has been regarded as mandatory (see also general textbooks such as: "Biochemie", Stryer, 4th edition, Spektrum der Wissenschaft Verlag, Heidelberg, 1990, pp: 32-33; use of an 8 molar urea solution in the lysis for denaturation).

Unerwarteterweise verbessert sich die Anfärbbarkeit mit dem Fluoreszenzfarbstoff (Bindungsfähigkeit des Fluoreszenzfarbstoffs an die doppelsträngige DNA): Aufgrund dieser Tatsache erhöht sich die Genauigkeit gegenüber der in DE 197 24 781 A1 offenbarten Methode dramatisch.Unexpectedly, the dyeability with the fluorescent dye improves (binding ability of the fluorescent dye to the double-stranded DNA): due to this fact, the accuracy compared to that in DE 197 24 781 A1 disclosed method dramatically.

Weiterhin kann die Konzentration einer Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanzlösung überraschenderweise weniger als 200 mmol/l betragen, wobei auch dieser Konzentrationsbereich offenbar für eine ausreichende Entfernung von Schwermetallspuren ausreicht und darüberhinaus unerwarteterweise der störende Quencheffekt herabgesetzt werden konnte.Furthermore, the concentration a substance solution complexing metal ions and inhibiting DNA repair enzymes surprisingly be less than 200 mmol / l, with this concentration range also apparently for a sufficient removal of heavy metal traces is sufficient and Furthermore unexpectedly the annoying Quench effect could be reduced.

Die Durchführung des gesamten Verfahrens (Lyse, Entwindung und fluoreszenzspektroskopische Auswertung) kann im Gegensatz zur FADU-Methode (siehe auch FADU (Fluorometric analysis of the DNA unwinding: Birnboim, H.C. and Jevcak, J.J. Fluorimetric method for rapid detection of DNA strand breaks in human white blood cells produced by low doses of radiation, Cancer Res. 1981, 41: 1889 – 1892) auch auf 96-Well-Mikrotiterplatten (oder Mikrotiterplatten mit einer anderen Well-Zahl) vorgenommen werden.The implementation of the entire procedure (lysis, Untangling and fluorescence spectroscopic evaluation) can be in contrast on the FADU method (see also FADU (Fluorometric analysis of the DNA unwinding: Birnboim, H.C. and Jevcak, J.J. Fluorimetric method for rapid detection of DNA strand breaks in human white blood cells produced by low doses of radiation, Cancer Res. 1981, 41: 1889 - 1892) also on 96-well microtiter plates (or microtiter plates with a other well number).

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es erstmals möglich, eine kontinuierliche Messung der Kinetik der DNA-Entwindung in ein und demselben Ansatz ohne Abstoppen der Reaktion vorzunehmen.With the method according to the invention is it possible for the first time a continuous measurement of the kinetics of DNA unwinding in one and take the same approach without stopping the reaction.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Konzentration der chaotropen Substanz 2,25 mol/l beträgt, da bei dieser Konzentration ein Optimum zwischen Denaturierung einerseits und Anfärbbarkeit andererseits vorliegt.It is particularly advantageous if the concentration of the chaotropic substance is 2.25 mol / l, because at this concentration is an optimum between denaturation on the one hand and dyeability on the other hand is present.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Konzentration der Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanzlösung des ersten Schrittes 0,02 mol/l beträgt, da eine noch ausreichende Entfernung von Spuren an Schwermetallen bei gleichzeitig starker Herabsetzung des Quencheffekts sichergestellt werden kann.It is also an advantage if the concentration of metal ion complexing and DNA repair enzymes inhibitory substance solution of the first step is 0.02 mol / l, since it is still sufficient Removal of traces of heavy metals at the same time strong Reduction of the quench effect can be ensured.

Die Konzentration der Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanzlösung des zweiten Schrittes (Entwindung) beträgt vorteilhafterweise 0,02 mol/l, da höhere Konzentrationen einiger dieser Substanzen wie z.B. EDTA selbst Strangbrüche induzieren können und niedrigere Konzentrationen keinen effizienten Metallionen komplexierenden Effekt bzw. DNA-Reparaturenzyme hemmenden Effekt und keine ausreichende Pufferwirkung mehr ausüben.The concentration of the metal ions Complexing and DNA repair enzyme inhibiting substance solution of the second step (unwinding) is advantageously 0.02 mol / l, because higher Concentrations of some of these substances, e.g. EDTA itself induce strand breaks can and lower concentrations do not complex metal ions efficiently Effect or DNA repair enzyme inhibiting effect and insufficient buffering effect exercise more.

Die nachfolgenden Ausführungsformen sind vorteilhaft, da sich diese in der Praxis bewährt haben:
Die Konzentration des Detergens (insbesondere von SDS) beträgt 0,00175 mol/l.
Es wird als chaotrope Substanz Harnstoff verwendet.
Es wird als Metallionen komplexierende und DNA-Reparaturenzyme hemmende Substanz EDTA verwendet.
Als Detergens wird SDS verwendet.
Der pH-Wert beträgt bei der Lyse 10,0.
Der pH-Wert der entstehenden Lösung nach Zugabe der Lösung des zweiten Schrittes beträgt 11,5.
The following embodiments are advantageous because they have proven themselves in practice:
The concentration of the detergent (especially SDS) is 0.00175 mol / l.
It is used as a chaotropic substance, urea.
It is used as an EDTA complexing metal ion and DNA repair enzyme inhibiting substance.
SDS is used as a detergent.
The pH of the lysis is 10.0.
The pH of the resulting solution after adding the solution of the second step is 11.5.

Grundsätzlich sollte ein solcher pH-Wert (11,5) für die Entwindung (Denaturierung) ungeeignet sein, da beispielsweise bei der Methode der alkalischen Filterelution (siehe auch Kohn, K.W.: Principles and practice of DNA filter elution: Pharmacol. Ther., 1991, 49: 55 – 77; Kohn, K.W., Erickson, L.C., Ewig, R.A. and Friedman, C.A., Fractionation of DNA from mammalian cells by alkaline elution, Biochemistry 1976, 15: 4629 – 4637) ein pH-Wert zwischen 12,3 und 12,7 zwingend verwendet werden muß. Trotz des relativ niedrigen pH-Wertes findet dennoch eine Entwindung statt, die es darüberhinaus erlaubt, kinetische Bestimmungen der Entwindung vorzunehmen.In principle, such a pH value (11.5) for the Unwrapping (denaturation) may be unsuitable, for example in the method of alkaline filter elution (see also Kohn, K.W .: Principles and practice of DNA filter elution: Pharmacol. Ther., 1991, 49: 55-77; Kohn, K.W., Erickson, L.C., Ewig, R.A. and Friedman, C.A., Fractionation of DNA from mammalian cells by alkaline elution, Biochemistry 1976, 15: 4629 - 4637) a pH between 12.3 and 12.7 must be used. Despite of the relatively low pH there is nevertheless a unwinding that also allows kinetic To make provisions of the unwinding.

Völlig überraschend stellte es sich weiterhin heraus, daß bei diesem pH-Wert die Fluoreszenzwerte stabiler sind. Ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem bekannten Verfahren ( DE 197 24 761 A1 ) ist die Möglichkeit, nicht nur den sogenannten SSF-Wert (strand scission factor, siehe Meyn, R.E. and Jenkins, W.T. (1983), Cancer Res. 43, 5668-5673) aus den Fluoreszenzwerten nach ca. 20 Minuten nach Zugabe der entsprechenden Lösungen zu den Zellen und/oder Geweben zu bestimmen, sondern auch die Neigung der DNA-Denaturierungskurve (Auftragung der Intensität der Fluoreszenz-Emission, die in dem jeweils geeigneten, von der Wahl des Fluoreszenzfarbstoffs abhängigen Konzentrationsbereich der DNA dem Anteil an Doppelstrang-DNA proportional ist, gegen die Zeit t) zu ermitteln. Es besteht ein linearer Zusammenhang zwischen dem Wert für die Neigung x(–1) und dem SSF x(–1)-Wert; siehe 4.It was also completely surprisingly found that the fluorescence values are more stable at this pH. A major advantage over the known method ( DE 197 24 761 A1 ) is the possibility, not only the so-called SSF value (strand scission factor, see Meyn, RE and Jenkins, WT (1983), Cancer Res. 43, 5668-5673) from the fluorescence values after approx. 20 minutes after adding the corresponding To determine solutions to the cells and / or tissues, but also the inclination of the DNA denaturation curve (plotting the intensity of the fluorescence emission, the proportion of double-stranded DNA in the appropriate concentration range of the DNA depending on the choice of the fluorescent dye is to be determined against time t). There is a linear relationship between the slope x (-1) value and the SSF x (-1) value; please refer 4 ,

Darüberhinaus ist es von Vorteil, wenn der erste Schritt (Schritt a des im Anspuch 63 definierten Verfahrens) des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Temperatur von 0°C bis + 5°C und die beiden weiteren Schritte (die Schritte b und c des im Anspruch 63 definierten Verfahrens) bei einer (konstant gewählten) Temperatur von + 15°C bis + 30°C durchgeführt werden, da sich diese Temperaturbereiche bewährt haben: Bei höheren Temperaturen erfolgt die DNA-Entwindung zu schnell, um exakte kinetische Messungen durchführen zu können, während bei zunehmend niedrigeren Temperaturen die Entwindung zunehmend langsamer verläuft, was den Zeitablauf zur Durchführung des Verfahrens unnötig erhöht. Bei kürzeren DNA-Molekülen wie z.B. von niederen Organismen kann jedoch die Anwendung niedrigerer Temperaturen aufgrund der schnelleren Entwindung kürzerer DNA-Moleküle vorteilhaft sein.Furthermore, it is advantageous if the first step (step a of the method defined in claim 63) of the method according to the invention at a temperature of 0 ° C to + 5 ° C and the two further steps (steps b and c of claim 63 defined procedure) at a (constantly selected) temperature of + 15 ° C to + 30 ° C, as these temperature ranges have proven themselves: at higher temperatures, the DNA is untwisted too quickly to ensure exact kineti to be able to carry out cal measurements, while at increasingly lower temperatures the unwinding is progressively slower, which unnecessarily increases the time required to carry out the method. In the case of shorter DNA molecules, such as, for example, of lower organisms, the use of lower temperatures can be advantageous due to the faster unwinding of shorter DNA molecules.

Schließlich hat sich der Fluoreszenzfarbstoff PicoGreen als ausgesprochen zuverlässig und somit vorteilhaft bewährt.Finally, the fluorescent dye PicoGreen as extremely reliable and thus successfully proven.

Die Vorteile des hier beschriebenen Verfahrens liegen darin, daß

  • 1. es die Bestimmung der DNA-Integrität auch bei niedrigen Taxa ermöglicht, deren DNA eine vergleichsweise geringe Komplexität besitzt;
  • 2. es die Bestimmung von DNA-Integrität mit einer mehr als zweifach höheren Empfindlichkeit als das bekannte Verfahren ( DE 197 24 761 A1 ) erlaubt;
  • 3. es auf Mikrotiterplaten (Vorteil: hoher Probendurchsatz) in drei Stunden durchgeführt werden kann;
  • 4. die Ergebnisse sowohl als "Strand Scission Factor" (SSF) als auch als Geschwindigkeit der zeitabhängigen DNA-Denaturierung (= Neigung der DNA-Denaturierungskurve) angegeben werden können; und
  • 5. der pH-Wert bei der bei dem Entwindungsschritt der DNA stabil ist und somit mit der Zeit keiner Verschiebung unterliegt, die zu einer Veränderung der Fluoreszenz des zur Färbung

der DNA benutzten Fluoreszenzfarbstoffs und damit zu einer Verfälschung des Meßergebnisses führt.The advantages of the method described here are that
  • 1. it enables the determination of the DNA integrity even at low taxa, the DNA of which is comparatively low in complexity;
  • 2. it is the determination of DNA integrity with a sensitivity that is more than twice as high as the known method ( DE 197 24 761 A1 ) allowed;
  • 3. it can be carried out on microtiter plates (advantage: high sample throughput) in three hours;
  • 4. The results can be given both as "Strand Scission Factor" (SSF) and as the rate of time-dependent DNA denaturation (= slope of the DNA denaturation curve); and
  • 5. the pH at which the DNA is stable in the unwinding step and is therefore not subject to a shift with time, which leads to a change in the fluorescence of the dye

the fluorescent dye used in DNA and thus leads to a falsification of the measurement result.

Der nachfolgende Kit zur Bestimmung von DNA-Einzelsträngen weist die oben genannten Vorteile auf:
Der Kit enthält mindestens ein Detexgens, mindesters eine chaotrope Substanzlösung, deren Konzentration bei der Lyse 0,5 bis 4 mol/l, insbesondere 2 bis 4 mol/l, beträgt, mindestens eine Metallionen komplexierende und DNA-Reparatwenzyme hemmende Substanzlösung, mindestens eine Lösung zur Einstellung des zur DNA-Entwindung (Schritt b.) benötigten pH-Wertes, die eine Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden, Substanz enthält, und mindestens einen spezifisch DNA-Einzelstrang- oder DNA-Doppelstrang bindenden Fluoreszenzfarbstoff.
The following kit for the determination of single DNA strands has the advantages mentioned above:
The kit contains at least one detex gene, at least one chaotropic substance solution whose concentration during lysis is 0.5 to 4 mol / l, in particular 2 to 4 mol / l, at least one substance solution complexing metal ions and inhibiting DNA repair enzymes, at least one solution to adjust the pH value required for DNA unwinding (step b.), which contains a substance that complexes metal ions and inhibits DNA repair enzymes, and at least one fluorescent dye that specifically binds single-stranded or double-stranded DNA.

Die nachfolgenden Ausführungsformen des Kits sind aus obigen Gründen und wegen ihrer Bewährung in der Praxis als vorteilhaft anzusehen:
Die Konzentration der Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz bei der Lyse beträgt 0,005 bis 0,1 mol/l.
Der pH-Wert beim Versetzen der die lysierten Zellen/Gewebe enthaltenden Suspensionen mit der Lösung zur Einstellung des zur DNA-Entwindung benötigten pH-Wertes beträgt 11 bis 12.
Die Konzentration der Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz nach der Einstellung des zur DNA-Entwindung benötigten pH-Wertes beträgt 0,005 bis 0,1 mol/l.
Als Detergens wird SDS verwendet.
Als chaotrope Substanz wird Harnstoff verwendet.
Als Metallionen komplexierende und DNA-Reparaturenzyme hemmende Substanz wird EDTA verwendet.
Als Fluoreszenzfarbstoff wird PicoGreen verwendet.
The following embodiments of the kit are to be regarded as advantageous for the above reasons and because of their proven practice:
The concentration of the metal ion complexing and DNA repair enzyme inhibiting substance during lysis is 0.005 to 0.1 mol / l.
The pH when the suspensions containing the lysed cells / tissues are mixed with the solution for adjusting the pH required for DNA unwinding is 11 to 12.
The concentration of the metal ion complexing substance and DNA repair enzyme inhibiting substance after the pH value required for DNA unwinding is 0.005 to 0.1 mol / l.
SDS is used as a detergent.
Urea is used as the chaotropic substance.
EDTA is used as a substance that complexes metal ions and inhibits DNA repair enzymes.
PicoGreen is used as the fluorescent dye.

Eine spezielle Ausgestaltung zur Bestimmung von DNA-Einzelstrangbrüchen enthält: A special configuration for Determination of DNA single-strand breaks contains:

  • – Lösung A: Pufferlösung zur Suspendierung der Zellen, beispielsweise eine eine Metallionen komplexierende und DNA-Reparaturenzyme hemmende Substanz enthaltende, Metallionen freie Pufferlösung mit einem pH-Wert von etwa 7,4 oder beliebiger anderer Puffer, der jedoch nicht die Wirkung der Lösungen B, C und D beeinflussen sollte (beispielsweise durch einen Gehalt an divalenten Metallionen die Wirkung von EDTA aushebt);- Solution A: buffer solution to suspend the cells, for example a metal ion Complexing substance containing substance that inhibits DNA repair enzymes, Buffer solution free of metal ions with a pH of about 7.4 or any other buffer that but not the effect of the solutions B, C and D should influence (for example by a salary the effect of EDTA on divalent metal ions);
  • – Lösung B: mit einer Konzentration von 1 bis 8 mol/l eines chaotropen Agens, 0,01 bis 1,0 Gewichts-% eines Detergens und 10 bis 200 mmol/l einer Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz mit einem pH-Wert von 9,0 bis 10,5;- Solution B: with a concentration of 1 to 8 mol / l of a chaotropic agent, 0.01 to 1.0% by weight of a detergent and 10 to 200 mmol / l one Substance that complexes metal ions and inhibits DNA repair enzymes with a pH of 9.0 to 10.5;
  • – Lösung C: mit einer Konzentration von 0,001 bis 1 mmol/l eines spezifisch DNA-Einzelstrang oder DNA-Doppelstrang bindenden Fluoreszenzfarbstoffs;- Solution C: with a concentration of 0.001 to 1 mmol / l one specific DNA single-strand or DNA double strand binding fluorescent dye;
  • – Lösung D: mit einer Konzentration von 0,02 bis 0,2 mol/l einer basischen Substanz und/oder eines im alkalischen Bereich wirksamen Puffers,- Solution D: with a concentration of 0.02 to 0.2 mol / l of a basic substance and / or a buffer effective in the alkaline range,
  • – wobei von einem Volumen-Mischungsverhältnis von Lösung A: Lösung B: Lösung C: Lösung D von 50: 50: 1: 500 ausgegangen wird.- in which of a volume mixing ratio of solution A: Solution B: Solution C: solution D of 50: 50: 1: 500 is assumed.

Die Bestandteile der Lösung B können auch als getrennte Lösungen bei entsprechenden Änderungen der Konzentrationen eingesetzt werden. Der Fluoreszenzfarbstoff der Lösung C kann auch der Lösung B oder den Lösungen einer ihrer Komponenten bei entsprechender Änderung der Konzentration zugesetzt werden. The components of solution B can also be used as separate solutions with corresponding changes of the concentrations are used. The fluorescent dye the solution C can also be the solution B or the solutions added to one of its components with a corresponding change in concentration become.

Die nachfolgenden Ausführungen haben sich in der Praxis als vorteilhaft bewährt:
Lösung A ist eine Tris-HCl-EDTA-Lösung.
Die Tris-HCl-EDTA-Lösung enthält 10 mmol/l Tris-HCl und 1 mmol/l EDTA bei einem pH-Wert von etwa 7,4.
Das chaotrope Agens ist Harnstoff.
Das Detergens ist SDS.
Die Metallionen komplexierende und DNA-Reparaturenzyme hemmende Substanz ist EDTA.
Lösung C ist eine Lösung von PicoGreen in DMSO.
Die basische Substanz der Lösung D ist Natriumhydroxid und/oder der Puffer Tris, Triethanolamin oder Glycin/NaOH.
Lösung D enthält EDTA (EDTA fängt divalente Kationen, die zur Quervernetzung der DNA führen können, weg und trägt zur Stabilisierung des pH-Wertes bei).
Die EDTA-Konzentration der Lösung D beträgt 5 bis 100 mol/l.
The following explanations have proven to be advantageous in practice:
Solution A is a Tris-HCl-EDTA solution.
The Tris-HCl-EDTA solution contains 10 mmol / l Tris-HCl and 1 mmol / l EDTA at a pH of around 7.4.
The chaotropic agent is urea.
The detergent is SDS.
The metal complexing and DNA repair enzyme inhibiting substance is EDTA.
Solution C is a PicoGreen solution in DMSO.
The basic substance of solution D is sodium hydroxide and / or the buffer tris, triethanolamine or Glycine / NaOH.
Solution D contains EDTA (EDTA traps divalent cations that can lead to cross-linking of the DNA and helps to stabilize the pH).
The EDTA concentration of solution D is 5 to 100 mol / l.

Die nachfolgenden Verwendungen weisen die oben aufgeführten überraschenden und vorteilhaften Eigenschaften ebenso auf.The following uses indicate the surprising listed above and beneficial properties as well.

Es geht hierbei um Verwendungen zum:
Nachweis von DNA-Einzelstrangbrüchen und/oder alkali-labilen Stellen (DNA-Modifikationen wie beispielsweise Apurinstellen, die in Gegenwart einer alkalischen Lösung in Einzelstränge übergehen) in humanen, tierischen oder pflanzlichen Geweben und Zellen, in Bakterien und Einzellern, in Zellinien humanen, tierischen oder pflanzlichen Ursprungs und subzellulären Fraktionen, sowie in isolierter DNA;
Nachweis von DNA-Reparatur in humanen, tierischen oder pflanzlichen Geweben und Zellen, in Bakterien und Einzellern, in Zellinien humanen, tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, subzellulären Fraktionen, Zell-Lysaten und Zell-Extrakten (isolierte Moleküle);
Messung des Auftretens von DNA-Einzelstrangbrüchen und/oder alkali-labilen Stellen und deren Reparatur nach Bestrahlung, Chemotherapie und/oder Behandlung mit Gentoxinen (Mutagenen und Cancerogenen) in humanem und tierischem Probenmaterial, Gewebeschnitten und Zellsuspensionen;
Nachweis von DNA-Einzelstrangbrüchen und/oder alkali-labilen Stellen und deren Reparatur in humanen oder tierischen Lymphozyten nach deren schneller Isolierung mittels Zentrifugation;
Messung des Auftretens von DNA-Einzelstrangbrüchen und/oder alkali-labilen Stellen und deren Reparatur in Geweben und Zellen von Patienten bei Strahlentherapie (als prätherapeutischer Test zur Bestimmung der individuellen Strahlenempfindlichkeit beispielsweise an Lymphozyten oder Tumorbiopsiematerial der Patienten vor einer Bestrahlung, zur Voraussage des Therapieerfolgs und/oder zur Festlegung der optimalen Dosis bei einer Strahlentherapie;
Nachweis von DNA-Einzelstrangbrüchen und/oder alkali-labilen Stellen in gefrorenen Untersuchungsmaterialien (beispielsweise Biopsieproben) nach deren schonender Homogenisation in flüssigem Stickstoff oder flüssiger Luft in Gegenwart eines Gefrierschutzmittels (beispielsweise Dimethylsulfoxid);
Nachweis des Auftretens von DNA-Einzelstrangbrüchen und/oder alkali-labilen Stellen und deren Reparatur bei berufsbedingter Exposition von Personen, die entweder bei ihrer beruflichen Arbeit (beispielsweise Flugpersonal, Röntgenärzte, Arbeiter in chemischen Betrieben) oder infolge von Unfällen (beispielsweise Reaktorunfälle) mit DNA-schädigenden Substanzen oder Strahlen in Kontakt kommen;
Messung des Auftretens von DNA-Einzelstrangbrüchen und/oder alkali-labilen Stellen und deren Reparatur in Testorganismen, Geweben, Zellen oder Zellinien bei der Gewässerüberwachung (beispielsweise kommunale und industrielle Klärwerkszu- und abläufe, Flußwasserproben);
Nachweis einer Lebensmittelkonservierung mittels Bestrahlung;
Nachweis von DNA-Einzelstrangbrüchen und/oder alkali-labilen Stellen durch kosmische Strahlung bei Flugpersonal;
Bestimmung der Entwindung und deren Umkehr sowie zum Nachweis von Strangbrüchen in DNA-RNA-Hybriden und Doppelstrang-RNAs;
Messung der Entwindung und deren Umkehr in modifizierten DNAs.
It is about uses for:
Detection of DNA single-strand breaks and / or alkali-labile sites (DNA modifications such as, for example, apurine sites which change into single strands in the presence of an alkaline solution) in human, animal or vegetable tissues and cells, in bacteria and single cells, in human, animal cell lines or of vegetable origin and subcellular fractions, as well as in isolated DNA;
Detection of DNA repair in human, animal or plant tissues and cells, in bacteria and unicellular organisms, in cell lines of human, animal or plant origin, subcellular fractions, cell lysates and cell extracts (isolated molecules);
Measurement of the occurrence of DNA single-strand breaks and / or alkali-labile sites and their repair after radiation, chemotherapy and / or treatment with genotoxins (mutagens and cancerogens) in human and animal sample material, tissue sections and cell suspensions;
Detection of DNA single-strand breaks and / or alkali-labile sites and their repair in human or animal lymphocytes after their rapid isolation by centrifugation;
Measurement of the occurrence of DNA single-strand breaks and / or alkali-labile spots and their repair in the tissues and cells of patients during radiation therapy (as a pre-therapeutic test to determine the individual radiation sensitivity, for example on lymphocytes or tumor biopsy material of the patient before radiation, to predict the success of the therapy and / or to determine the optimal dose for radiation therapy;
Detection of DNA single-strand breaks and / or alkali-labile sites in frozen test materials (for example biopsy samples) after their gentle homogenization in liquid nitrogen or liquid air in the presence of an anti-freeze agent (for example dimethyl sulfoxide);
Evidence of the occurrence of DNA single-strand breaks and / or alkali-labile spots and their repair in the event of occupational exposure of people who are either at work (e.g. flight attendants, X-ray doctors, workers in chemical companies) or as a result of accidents (e.g. reactor accidents) with DNA - harmful substances or radiation come into contact;
Measurement of the occurrence of DNA single-strand breaks and / or alkali-labile spots and their repair in test organisms, tissues, cells or cell lines during water monitoring (e.g. municipal and industrial sewage plant inflows and outflows, river water samples);
Evidence of food preservation using radiation;
Detection of DNA single-strand breaks and / or alkali-labile spots by cosmic radiation in flight personnel;
Determination of the unwinding and its reversal as well as for the detection of strand breaks in DNA-RNA hybrids and double-stranded RNAs;
Measurement of the unwinding and its reversal in modified DNAs.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.The following examples serve In order to explain the invention.

Die Abk. "M" und "mM" stehen im Folgenden für die Einheiten mol/l bzw. mmol/l.The abbreviations "M" and "mM" stand for the units below mol / l or mmol / l.

Es zeigen:Show it:

1: Diese Figur stellt die Abhängigkeit des SSF x(–1)-Wertes bei humanen Lymphozyten von der Strahlen-Dosis (60-Kobalt) dar; bestimmt mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens (Einzelstrangverfahren) (schwarze Balken) und des in DE 197 24 761 A1 offenbarten Verfahrens (weiße Balken). 1 : This figure shows the dependence of the SSF x (-1) value in human lymphocytes on the radiation dose (60-cobalt); determined using the method according to the invention (single strand method) (black bars) and the in DE 197 24 761 A1 disclosed procedure (white bars).

2: Diese Figur stellt die DNA-Strangbrüche (angegeben als SSF x(–1)) in den Kiemen von Mytilus galloprovincialis dar nach der Behandlung der DNA im TE-Homogenat (TE:10 mmol/l Tris-HCl, 1 mmol/l EDTA; pH 7,4) mit Bleomycin, bestimmt mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens (Einzelstrang-Verfahren) (schwarze Balken) und des in DE 197 24 761 A1 offenbarten Verfährens (weiße Balken). 2 : This figure shows the DNA strand breaks (indicated as SSF x (-1)) in the gills of Mytilus galloprovincialis after treatment of the DNA in the TE homogenate (TE: 10 mmol / l Tris-HCl, 1 mmol / l EDTA ; pH 7.4) with bleomycin, determined using the method according to the invention (single-strand method) (black bars) and the in DE 197 24 761 A1 disclosed procedure (white bars).

3: Diese Figur stellt die Bestimmung der DNA-Strangbrüche (angegeben als SSF x(–1)) in Mytilus galloprovincialis dar nach Behandlung der DNA im TE-Homogenat von Kiemen mit Wasserstoffperoxid; bestimmt mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens (Einzelstrang-Verfahren). 3 : This figure shows the determination of the DNA strand breaks (indicated as SSF x (-1)) in Mytilus galloprovincialis after treatment of the DNA in the TE homogenate of gills with hydrogen peroxide; determined with the aid of the method according to the invention (single-strand method).

4: Diese Figur stellt die Korrelation zwischen den SSF x(–1)-Werten und der Neigung x(–1) der DNA-Denaturierungskurven von Kiemengewebe von Mytilus galloprovincialis dar bei Behandlung mit Wasserstoffperoxid; bestimmt mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens (Einzelstrang-Verfahren). 4 : This figure shows the correlation between the SSF x (-1) values and the slope x (-1) of the DNA denaturation curves of Mytilus galloprovincialis gill tissue when treated with hydrogen peroxide; determined with the aid of the method according to the invention (single-strand method).

5: Diese Figur stellt die Abhängigkeit des Auftretens von DNA-Einzelstrangbrüchen, ausgedrückt in Form des SSF x(–1)-Wertes, von Holothuria tubulosa DNA nach Exposition gegenüber aktiviertem Bleomycin dar. 5 : This figure shows the dependence of the occurrence of single-strand DNA breaks, expressed in terms of the SSF x (−1) value, on Holothuria tubulosa DNA after exposure to activated bleomycin.

1.) Materialien: 1.) Materials:

Die bei den nachfolgend beschriebenen Experimenten verwendeten Chemikalien wurden von E. Merck (Darmstadt, Deutschland) oder von Sigma Chemical Co.(St. Louis, USA) bezogen. Der Fluoreszenzfarbstoff PicoGreen wurde von Molecular Probes, Leiden, Niederlande, erworben.The chemicals used in the experiments described below were obtained from E. Merck (Darmstadt, Germany) or from Sigma Chemical Co. (St. Louis, USA). The fluorescent dye PicoGreen was developed by Molecular Pro bes, Leiden, The Netherlands.

2.) Durchführung des Assays:2.) Implementation of the assays:

Die Detektion erfolgte in den geschilderten Beispielen mittels eines Fluoreszenz-ELISA-Platten-Readers (Fluoraskan II, Labsystems, Helsinki, Finnland); sie kann auch mit anderen Fluoreszenz erfassenden Systemen wie beispielsweise einem Zweistrahl-Photameter und einem HPLC-Fluoreszenzdetektor erfolgen.The detection was carried out in the examples described using a fluorescence ELISA plate reader (Fluoraskan II, Labsystems, Helsinki, Finland); she can also with other fluorescence sensing systems such as one Two-beam photameter and an HPLC fluorescence detector.

3.) Lösungen:3.) Solutions:

  • PicoGreen dsDNA-Quantifizierungsreagenz Stock in DMSO (Molecular Probes};PicoGreen dsDNA quantification reagent stock in DMSO (Molecular Probes};
  • TE-Puffer: 10 mmol/l Tris-HCl, 1 mmol/l EDTA, pH = 7,4;TE buffer: 10 mmol / l Tris-HCl, 1 mmol / l EDTA, pH = 7.4;
  • Lyselösung: 4,5 mol/l Harnstoff, 0,1 % SDS, 40 mmol/l EDTA, pH = 10,0;lysis solution: 4.5 mol / l urea, 0.1% SDS, 40 mmol / l EDTA, pH = 10.0;
  • Lyselösung mit PicoGreen: Verdünnung der konzentrierten originalen PicoGreen-Lösung: 20 μl/ml Lyselösunglysis solution with PicoGreen: dilution the concentrated original PicoGreen solution: 20 μl / ml lysis solution

NaOH-EDTA-Lösung:NaOH-EDTA solution:

Aus einer 0,4 molaren NaOH-Lösung, enthaltend 20 mmol/l EDTA, wird durch Verdünnung mit einer 20 mmolaren EDTA-Lösung eine 0,2 molare NaOH-EDTA-Lösung hergestellt. Aus dieser Lösung wird die NaOH-EDTA-Arbeitslösung durch weitere Verdünnung mit der 20 mmolaren EDTA-Lösung unmittelbar vor den Experimenten hergestellt. Der pH wird jedesmal durch Zugabe von 2,5 ml der NaOH-EDTA-Lösung zu 0,25 ml der Lyselösung plus 0,25 ml TE-Puffer oder TE-DMSO-Puffer (TE-Puffer mit 10 % DMSO bei der Durchführung des Assays mit Gewebeproben) überprüft. Der pH muß 11,50 sein.From a 0.4 molar NaOH solution containing 20 mmol / l EDTA, is by dilution with a 20 mmol EDTA solution a 0.2 molar NaOH-EDTA solution manufactured. This solution becomes the NaOH-EDTA working solution by further dilution with the 20 mmolar EDTA solution made just before the experiments. The pH will change every time by adding 2.5 ml of the NaOH-EDTA solution to 0.25 ml of the lysis solution plus 0.25 ml of TE buffer or TE-DMSO buffer (TE buffer with 10% DMSO at the execution of the assay with tissue samples). The pH must be 11.50 his.

4.) Vorgehensweise:4.) Procedure:

  • a.) Es wird eine Zellsuspension in TE-Puffer mit einem pH von 7,4 (falls bequemer, im. Zentrifugationsmedium) hergestellt mit einer Zelldichte von 150 × 103 Zellen/ml. (Anmerkung: in Experimenten mit Lymphozyten etwa 3500 – 4500 Zellen/25 μl, ca. 30 ng DNA).a.) A cell suspension is prepared in TE buffer with a pH of 7.4 (if more convenient, in the centrifugation medium) with a cell density of 150 × 10 3 cells / ml. (Note: in experiments with lymphocytes about 3500 - 4500 cells / 25 μl, about 30 ng DNA).
  • b.) Die Lyse der Zellen findet direkt in den Wells von schwarzen Mikrotiterplatten für 40 min bis 1 h im Dunkeln auf Eis statt. Zu 25 μl Zellsuspension pro Well werden langsam 25 μl Lyselösung mit PicoGreen hinzugefügt: Es darf nicht gemischt und nicht geschüttelt werden.b.) The lysis of the cells takes place directly in the wells of black ones Microtiter plates for 40 min to 1 h in the dark on ice instead. Become 25 μl of cell suspension per well slowly 25 μl lysis solution added with PicoGreen: It must not be mixed or shaken.
  • c.) Die DNA-Denaturierung (DNA-Entwindung) läßt man bei pH 11,50 wie folgt ablaufen: Zu jeder Probe (pro Well) werden 250 μl der NaOH-EDTA-Lösung hinzugegeben, um einen pH von 11,50 zu erhalten.c.) DNA denaturation (DNA unwinding) is left at pH 11.50 as follows expire: 250 μl of the NaOH-EDTA solution are added to each sample (per well), to get a pH of 11.50.
  • d.) Messung der Intensität der Fluoreszenz-Emission über einen Zeitraum von bis zu 1 h, z.B. alle 5 min (5 min entspricht der Zeit, die für die Ablesung einer ganzen Mikrotiterplatte mit Hilfe des oben erwähnten Fluoreszenz-ELISA-Platten-Readers benötigt wird; in Abhängigkeit von den benutzten Geräten (Fluorimeter) sind auch kürzere Meßintervalle möglich); bei Verwendung von PicoGreen: Exzitation: 480 nm; Emission: 520 nm. Als Fluoreszenz-Leerwert wird die Fluoreszenz einer Mischung von 25 μl TE-Puffer, 25 μl Lyselösung mit PicoGreen und 250 μl der NaOH-EDTA-Arbeitslösung gemessen.d.) Measuring the intensity the fluorescence emission over a period of up to 1 h, e.g. every 5 min (corresponds to 5 min the time for reading an entire microtiter plate using the fluorescence ELISA plate reader mentioned above needed becomes; dependent on from the devices used (Fluorimeters) are also shorter measurement intervals possible); when using PicoGreen: excitation: 480 nm; Emission: 520 nm. The fluorescence blank value is the fluorescence of a mixture of 25 μl TE buffer, 25 μl lysis solution with PicoGreen and 250 μl the NaOH-EDTA working solution measured.
  • e.) Berechnung: Da jede Probe im Hinblick auf den Leerwert korrigiert werden muß, wird von den Werten der Mittelwert des Leerwertes subtrahiert. Es werden Mehrfachbestimmungen jeder einzelnen Probe sowie des Leerwertes durchgeführt (in der Regel jeweils 4 – 6 Bestimmungen). Der Prozentsatz an doppelsträngiger DNA (dsDNA) für die nichtbehandelten oder Referenz-Zellen (beispielsweise nicht bestrahlte oder nicht mit einer DNA-Strangbrüche induzierenden Substanz behandelte Zellen) zum Zeitpunkt 0 wird als 100 % dsDNA gesetzt; alle anderen Werte werden entsprechend dieser Festlegung berechnet. Die gemessenen Effekte werden als "Strand Scission Factor" (SSF, siehe oben) ausgedrückt und nach einem Zeitraum der Denaturierung von 20 Minuten folgendermaßen berechnet: SSF = log(% dsDNA in der behandelten Probe/ % dsDNA in der Kontrollprobe). Negative Werte für SSF zeigen eine erhöhte Frequenz von DNA-Strangbrüchen an SSF = 0 bedeutet, daß die Probe keine erhöhte Frequenz von DNA-Strangbrüchen im Vergleich zur Kontrolle aufweist. Positive Werte können ein Kennzeichen für DNA-DNA- oder DNA-Protein-Crosslinks sein. Für graphische Auftragungen werden üblicherweise die im Falle von DNA-Strangbrüchen negativen SSF-Werte mit (–1) multipliziert (Darstellung der SSF x(–1)-Werte). Die Ergebnisse können auch in Form der Geschwindigkeit der zeitabhängigen DNA-Denaturierung (= Neigung im Bereich des linearen Anteils der DNA-Denaturierungskurve; üblicherweise im Zeitraum von 5 bis 10 Minuten nach Start der Denaturierung) angegeben werden. Die Denaturierungskurve wird erhalten, indem die Werte der Intensität der Fluoreszenz-Emission für die Proben bzw. Kontrollen zum Zeitpunkt t (nach Abzug der entsprechenden Leerwerte) gegen die Zeit t aufgetragen werden.e.) Calculation: Since every sample has to be corrected with regard to the blank value, the mean value of the blank value is subtracted from the values. Multiple determinations of each individual sample and the blank value are carried out (usually 4 - 6 determinations each). The percentage of double-stranded DNA (dsDNA) for the untreated or reference cells (for example cells that were not irradiated or not treated with a substance that induced DNA breakage) at time 0 is set as 100% dsDNA; all other values are calculated according to this definition. The measured effects are expressed as "Strand Scission Factor" (SSF, see above) and calculated after a denaturation period of 20 minutes as follows: SSF = log (% dsDNA in the treated sample /% dsDNA in the control sample). Negative values for SSF indicate an increased frequency of DNA strand breaks. SSF = 0 means that the sample has no increased frequency of DNA strand breaks in comparison to the control. Positive values can indicate DNA-DNA or DNA-protein crosslinks. For graphic plots, the negative SSF values in the case of DNA strand breaks are usually multiplied by (−1) (representation of the SSF x (−1) values). The results can also be given in the form of the rate of time-dependent DNA denaturation (= slope in the region of the linear portion of the DNA denaturation curve; usually in the period from 5 to 10 minutes after the start of denaturation). The denaturation curve is obtained by plotting the values of the intensity of the fluorescence emission for the samples or controls at time t (after deduction of the corresponding blank values) against time t.

Durchführung des Assays bei Gewebeproben:Carrying out the assay for tissue samples:

Das Protokoll für Gewebe entspricht dem für Zellsuspensionen mit folgenden Modifikationen:The protocol for tissue corresponds to that for cell suspensions with the following modifications:

  • 1. Das Gewebe muß sofort nach der Entnahme in flüssigem Stickstoff aufbewahrt werden.1. The tissue must immediately after removal in liquid Nitrogen.
  • 2. Die Gewebe-Menge, die für eine Vertiefung (Welt) einer 96-Well-Mikrotiterplatte benötigt wird, beträgt gewöhnlich 25 μg.2. The amount of tissue needed for a well (world) of a 96-well microtiter plate is usually required is 25 μg.
  • 3. Man homogenisiert 10 mg des Gewebes in 1 ml Homogenisationspuffer in einem Mörser mit einem Pistill unter flüssigem Stickstoff. Homogenisationspuffer: TE-Puffer (siehe oben) oder anderer geeigneter Puffer mit 10 % Cryoprotektor (Dimethylsulfoxid, Glycerin etc.).3. 10 mg of the tissue is homogenized in 1 ml of homogenization buffer in a mortar with a pestle under liquid Nitrogen. Homogenization buffer: TE buffer (see above) or other suitable Buffer with 10% cryoprotector (dimethyl sulfoxide, glycerin etc.).
  • 4. Man verdünnt das Homogenisat 10-fach mit TE-Puffer.4. Dilute the homogenate 10-fold with TE buffer.
  • 5. In jede Vertiefung (Welt) wird 25 μl des Homogenisats gegeben; dann werden 25 μl der Lyselösung mit PicoGreen (siehe oben) hinzugegeben. 5. 25 μl of the homogenate is added to each well (world); then 25 ul the lysis solution added with PicoGreen (see above).
  • 6. Weiter wird entsprechend der Prozedur für Zellsuspensionen vorgegangen.6. The procedure for cell suspensions is then followed.

1.) Anwendung der Methode1.) Application of the method

a.) Bestimmung der DNA-Strangbrüche in humanen Lymphozyten nach Exposition gegenüber niedrigen Strahlendosen (Bestrahlung mit 60-Kobalt)a.) Determination of DNA strand breaks in human lymphocytes after exposure to low radiation doses (radiation with 60 cobalt)

Durchführung:Execution:

Bei diesen Untersuchungen wurden humane Lymphozyten eines gesunden Spenders unterschiedlichen Strahlendosen (60-Kobalt) ausgesetzt und anschließend der Zustand der DNA bestimmt. Die Isolierung der Lymphozyten erfolgte durch Zentrifugation in präformierten Dichtegradienten (bei + 8°C; 10 min) mittels spezieller Zentrifugenröhrchen mit perforierten Plastikeinsätzen über einem Polysaccharose/Natriummetrizoat-Dichtegradienten.During these examinations human lymphocytes from a healthy donor different radiation doses (60-cobalt) exposed and then determined the state of the DNA. The Isolation of the lymphocytes was carried out by centrifugation in preformed Density gradients (at + 8 ° C; 10 min) by means of special centrifuge tubes with perforated plastic inserts over one Polysucrose / Natriummetrizoat density gradient.

Ergebnis:Result:

1 zeigt, daß das hier beschriebene, neuentwickelte Verfahren in der Lage ist, DNA-Schäden bereits bei einer Dosis von 0,2 Gy nachzuweisen. Im Gegensatz hierzu wurde mit Hilfe des in DE 197 24 761 A1 beschriebenen Verfahrens erst ab einer Dosis von 0,6 Gy (1) eine signifikante Änderung des Strand Scission Factors (SSF), der ein Maß für die DNA-Schäden (Einzelstrangbrüche) darstellt, gefunden. Mit zunehmender Dosis nahm der SSF im Bereich 0,2 bis 2,0 Gy fast linear zu. 1 shows that the newly developed method described here is able to detect DNA damage at a dose of 0.2 Gy. In contrast, the in DE 197 24 761 A1 described procedure only from a dose of 0.6 Gy ( 1 ) found a significant change in the Strand Scission Factor (SSF), which is a measure of DNA damage (single strand breaks). With increasing dose, the SSF increased almost linearly in the range of 0.2 to 2.0 Gy.

b.) Bestimmung der DNA-Strangbrüche in der Miesmuschel Mytilus galloprovincialis nach Behandlung der DNA im TE-Homogenat von Kiemen mit Bleomycinb.) Determination of DNA strand breaks in the Mussel Mytilus galloprovincialis after treatment of the DNA in the TE homogenate of gills with bleomycin

Durchführung:Execution:

Kiemen von der Miesmuschel Mytilus galloprovincialis wurden homogenisiert nach dem in DE 197 24 761 A1 beschriebenen Verfahren in TF-DMSO-Puffer (DMSO = Dimethylsulfoxid), verdünnt zu einer Konzentration von 30 ng DNA/25 μl und anschließend mit Eisen aktiviertem Bleomycin für 3 min auf Eis behandelt. Danach wurde die DNA sowohl nach dem in DE 197 24 761 A1 beschriebenen Verfahren als auch nach dem erfindungsgemäßen Verfahren analysiert. Die Bestimmung der DNA-Strangbrüche erfolgte unmittelbar nach der Inkubation.Gills from the mussel Mytilus galloprovincialis were homogenized after the in DE 197 24 761 A1 described method in TF-DMSO buffer (DMSO = dimethyl sulfoxide), diluted to a concentration of 30 ng DNA / 25 μl and then treated with iron-activated bleomycin for 3 min on ice. Thereafter, the DNA was both after the in DE 197 24 761 A1 described method and analyzed according to the inventive method. The DNA strand breaks were determined immediately after the incubation.

Ergebnis:Result:

2 zeigt, daß mit dem herkömmlichen Verfahren kein Nachweis einer Induktion von DNA-Schäden möglich ist. Dagegen ist das hier beschriebene verbesserte Verfahren in der Lage, die bei Bleomycin-Behandlung auftretenden DNA-Schäden bereits bei Inkubation in Gegenwart von einer Konzentration von 2,5 μmol/l Bleomycin nachzuweisen. Mit zunehmendem Anstieg der Bleomycin-Konzentration kommt es zu einer konzentrationsabhängigen Zunahme der DNA-Strangbrüche (Zunahme von SSF x(-1)). 2 shows that no evidence of induction of DNA damage is possible with the conventional method. In contrast, the improved method described here is able to detect the DNA damage occurring during bleomycin treatment even when incubated in the presence of a concentration of 2.5 μmol / l bleomycin. As the bleomycin concentration increases, there is a concentration-dependent increase in DNA strand breaks (increase in SSF x (-1)).

c.) Bestimmung der DNA-Strangbrüche in Mytilus galloprovincialis nach Behandlung der DNA im TF-Homogenat mit Wasserstoffperoxidc.) Determination of DNA strand breaks in Mytilus galloprovincialis after treatment of the DNA in the TF homogenate with hydrogen peroxide

Durchführung:Execution:

Kiemen von Mytilus galloprovincialis, die nach in DE 197 24 761 A1 beschriebenen Verfahren in TE-DMSO-Puffer hergestellt worden sind, wurden zu einer Konzentration von 30 ng DNA/25 μl verdünnt und anschließend mit Wasserstoffperoxid auf Eis behandelt (15 min). Unmittelbar danach wurde die DNA nach dem hier beschriebenen Verfahren analysiert.Gills of Mytilus galloprovincialis, which according to in DE 197 24 761 A1 described processes in TE-DMSO buffer were diluted to a concentration of 30 ng DNA / 25 ul and then treated with hydrogen peroxide on ice (15 min). Immediately afterwards, the DNA was analyzed using the method described here.

Ergebnis:Result:

Wie 3 zeigt ist das erfindungsgemäße Verfahren in der Lage, die bei Wasserstoffperoxid-Behandlung auftretenden DNA-Schäden bereits bei Inkubation mit einer Konzentration von 13 μmol/l nachzuweisen. Mit zunehmendem Anstieg der Wasserstoffperoxid-Konzentration kommt es zu einer linearen Zunahme des SSF x(–1)-Wertes.How 3 shows the method according to the invention is able to detect the DNA damage occurring during hydrogen peroxide treatment even when incubated at a concentration of 13 μmol / l. As the hydrogen peroxide concentration increases, there is a linear increase in the SSF x (-1) value.

d.) Vergleich des SSF x(–1)-Wertes mit der Neigung x(–1) der DNA-Denaturierungskurven von Mytilus galloprovincialis bei Behandlung mit Wasserstoffperoxid Durchführung:d.) Comparison of the SSF x (-1) value with the slope x (–1) the DNA denaturation curves of Mytilus galloprovincialis on treatment with hydrogen peroxide

Die Durchführung des Experiments erfolgte wie zuvor beschrieben.The experiment was carried out as previously described.

Ergebnis:Result:

4 zeigt, daß eine lineare Beziehung zwischen den Werten für die Neigung x(–1) und den SSF x(–1)-Werten besteht. Der Korrelationskoeffizient beträgt 0,971. 4 shows that there is a linear relationship between the slope x (-1) values and the SSF x (-1) values. The correlation coefficient be carries 0.971.

Herstellung der spezifischen DNA-Präparation mit Bleomycin zur Kalibrierung des erfindungsgemäßen Verfahrens (Doppelstrang- sowie Einzelstrang-Verfahren):Manufacturing the specific DNA preparation with bleomycin for calibration of the method according to the invention (double-strand and single-strand method):

Um reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten, muß Bleomycin unmittelbar vor jedem Experiment aktiviert werden.To get reproducible results bleomycin be activated immediately before each experiment.

Protokoll der Aktivierung:Activation log:

  • 1. Zu 7 – 11 mg Bleomycinum-MackR-Pulver (Heinrich Mack Nachf., Illertissen, Bayern, Deutschland) (äquivalent zu 15 mg biologisch aktivem Bleomycin) werden 5 ml Wasser und 75 μl Mercaptoethanol hinzugefügt (die Stammlösung enthält 3 mM Bleomycin und ist in einem geschlossenen, dunklen Behälter bei + 4°C für mehrere Monate stabil).1. To 7-11 mg of Bleomycinum-Mack R powder (Heinrich Mack Nachf., Illertissen, Bavaria, Germany) (equivalent to 15 mg of biologically active bleomycin), 5 ml of water and 75 μl of mercaptoethanol are added (the stock solution contains 3 mM bleomycin and is stable in a closed, dark container at + 4 ° C for several months).
  • 2. Mischung von 250 μl der Bleomycin-Lösung (1) mit 250 μl einer FeSO4-Lösung (8,35 mg/5 ml Wasser). Endkonzentration an Bleomycin: 1,5 mM.2. Mix 250 μl of the bleomycin solution (1) with 250 μl of an FeSO 4 solution (8.35 mg / 5 ml of water). Final concentration of bleomycin: 1.5 mM.
  • 3. Mischung von 500 μl von (2) mit 500 μl Dithiothreitol (DTT)-Lösung (8 mg/5 ml Wasser) und 500 μl Wasser. Endkonzentration an Bleomycin: 0,5 mM.3. Mix 500 ul of (2) with 500 μl Dithiothreitol (DTT) solution (8 mg / 5 ml water) and 500 μl Water. Final concentration of bleomycin: 0.5 mM.
  • 4. Die Lösung (3) muß täglich frisch zu den gewünschten Konzentrationen mit TE-Puffer verdünnt werden. TE-Puffer: 10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA; pH = 7,4. 1 mM Bleomycin entspricht ungefähr 1 mg/ml.4. The solution (3) must be fresh daily to the ones you want Concentrations can be diluted with TE buffer. TE buffer: 10mM Tris-HCl, 1mM EDTA; pH = 7.4. Corresponds to 1 mM bleomycin approximately 1 mg / ml.

Behandlung der DNA mit aktiviertem Bleomycin:Treatment of DNA with activated bleomycin:

  • 1. Die DNA wird in TE-Puffer bei einer Konzentration von 1 mg/ml im Dunkeln über Nacht gelöst.1. The DNA is in TE buffer at a concentration of 1 mg / ml in the dark Solved at night.
  • 2. Die erhaltene DNA-Lösung (Schritt 1) wird mit TE-Puffer zu einer Konzentration von 5 μg/ml verdünnt (= Arbeitslösung). 2. The DNA solution obtained (Step 1) is diluted with TE buffer to a concentration of 5 μg / ml (= working solution).
  • 3. 60 μl dieser Arbeitslösung wird dann mit 60 μl der gewünschten Bleomycin-Lösung (Lösung Schritt 4, siehe im Protokoll der Aktivierung) behandelt.3. 60 ul this working solution is then the with 60 ul desired Bleomycin solution (Solution step 4, see the activation protocol).
  • 4. Inkubation für 5 Minuten bei Raumtemperatur im Dunkeln.4. Incubation for 5 minutes at room temperature in the dark.
  • 5. Entnahme von vier aliquoten Teilen von 25 μl zur weiteren Analyse.5. Remove four aliquots of 25 μl for further Analysis.

Analyse von DNA-EinzelstrangbrüchenAnalysis of single strand DNA breaks

  • 1. Pipettieren von 25 μl der Bleomycin-behandelten DNA-Lösung (Schritt 5 siehe unter Behandlung der DNA mit aktiviertem Bleomycin) pro Well einer schwarzen 96-Well-Mikrotiterplatte (Durchführung als Vierfachbestimmung).1. Pipette 25 μl of the bleomycin-treated DNA solution (Step 5 see Treatment of DNA with activated Bleomycin) per well of a black 96-well microtiter plate (performed as Quadruplicate).
  • 2. Zugabe von 25 μl von Lyse-Lösung wie im Verfahren zur Messung von DNA-Einzelstrangbrüchen und deren Reparatur beschrieben.2. Add 25 μl of lysis solution as described in the procedure for measuring single strand breaks and their repair.

Analyse von DNA-DoppelstrangbrüchenAnalysis of DNA double-strand breaks

  • 1. Pipettieren von 25 μl der Bleomycin-behandelten DNA-Lösung (Schritt 5 siehe unter Behandlung der DNA mit aktiviertem Bleomycin) pro Well einer 96-Well-Mikrofilterplatte (Durchführung als Vierfachbestimmung).1. Pipette 25 μl of the bleomycin-treated DNA solution (Step 5 see Treatment of DNA with activated Bleomycin) per well of a 96-well microfilter plate (Execution as a quadruple determination).
  • 2. Zugabe von 25 μl von Lyse-Lösung wie im Verfahren zur Messung von DNA-Doppelstrangbrüchen und deren Reparatur beschrieben.2. Add 25 μl of lysis solution as described in the procedure for measuring DNA double-strand breaks and their repair.

In 5 ist die Abhängigkeit des Auftretens von DNA-Einzelstrangbrüchen von Holothuria tubulosa DNA nach Exposition gegenüber verschiedenen Konzentrationen an aktiviertem Bleomycin dargestellt: Zu erkennen ist deutlich, daß die SSF x(–1)-Werte konzentrationsabhängig zunehmen.In 5 shows the dependence of the occurrence of DNA single-strand breaks on Holothuria tubulosa DNA after exposure to various concentrations of activated bleomycin. It can clearly be seen that the SSF x (−1) values increase depending on the concentration.

6: stellt die Abhängigkeit der PicoGreen-Fluoreszenz von der DNA-Menge pro Vertiefung (Well) dar (eingesetzt wurde native Kalbsthymus-DNA (Sigma)) (Doppelstrang-Verfahren); 6 : shows the dependence of the PicoGreen fluorescence on the amount of DNA per well (well native calf thymus DNA (Sigma) was used) (double-strand method);

7: stellt die Abhängigkeit der PicoGreen-Fluoreszenz von der Zellzahl dar (HeLa-Zellen) (Doppelstrang-Verfahren); 7 : shows the dependence of the PicoGreen fluorescence on the cell number (HeLa cells) (double-strand method);

8: stellt DNA-Doppelstrangbrüche in humanen Lymphozyten induziert durch Bestrahlung mit einer Dosis von 0 und 16 Gy (6 MeV Linearbeschleuniger) dar (Doppelstrang-Verfahren); 8th : represents DNA double-strand breaks in human lymphocytes induced by irradiation with a dose of 0 and 16 Gy (6 MeV linear accelerator) (double-strand method);

9: stellt DNA-Strangbrüche in HeLa-Zellen nach Inkubation der Zellen für 4 Stunden in Gegenwart verschiedener Konzentration an Bleomycin dar (die Zellzahl pro Vertiefung (Well) betrug 3800) (Doppelstrang-Verfahren); 9 : represents DNA strand breaks in HeLa cells after incubation of the cells for 4 hours in the presence of different concentrations of bleomycin (the number of cells per well (3800) was 3800) (double-strand method);

10: stellt DNA-Doppelstrangbrüche (dsb) in verschiedenen Hirnarealen von spontan hypertensiven Ratten (SHR) und normotensiven Kontrollratten (WKY dar (Doppelstrang-Verfahren); (FC: frontaler Cortex; OC: occipitaler Cortex; H: Hippocampus; S: Striatum; C: Cerebellum) 10 : represents DNA double-strand breaks (dsb) in different brain areas of spontaneously hypertensive rats (SHR) and normotensive control rats (WKY (double-strand method); (FC: frontal cortex; OC: occipital cortex; H: hippocampus; S: striatum; C : Cerebellum)

11: stellt die Abhängigkeit des Auftretens von DNA-Doppelstrangbrüchen, ausgedrückt in Form des SSF x(–1)-Wertes, von Holothuria tubulosa DNA nach Exposition gegenüber aktiviertem Bleomycin dar (Doppelstrang-Verfahren). 11 : represents the dependence of the occurrence of DNA double-strand breaks, expressed in the form of the SSF x (−1) value, on Holothuria tubulosa DNA after exposure to activated bleomycin (double-strand method).

12: eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum kontrollierten Filtrieren mittels Absaugeinrichtung; 12 : a perspective view of an embodiment according to the device according to the invention for controlled filtration by means of a suction device;

13: eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum kontrollierten Filtrieren mittels Druckbeaufschlagungseinrichtung; 13 : a perspective view of a first embodiment according to the inventive device for controlled filtration by means of a pressurizing device;

14: eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum kontrollierten Filtrieren mittels Druckbeaufschlagungseinrichtung. 14 : A perspective view of a second embodiment according to the inventive device for controlled filtration by means of a pressurizing device.

Beispiele für die Durchführung des Assays (Doppelstrang-Verfahren):Examples of the implementation of the Assays (double-strand method):

Materialien:Materials:

Die bei den nachfolgend beschriebenen Experimenten verwendeten Chemikalien wurden, wenn nicht anders erwähnt, von E. Merck (Darmstadt, Deutschland) oder Sigma Chemical Co. (St. Louis, USA) erworben. Der Fluoreszenzfarbstoff PicoGreen wurde von Molecular Probes, Leiden, Niederlande, bezogen.The ones described below Unless otherwise stated, experiments with chemicals were used by E. Merck (Darmstadt, Germany) or Sigma Chemical Co. (St. Louis, USA) acquired. The fluorescent dye PicoGreen was from Molecular Probes, Leiden, The Netherlands.

Durchführung des Assays:Carrying out the assay:

Die Detektion erfolgt in den geschilderten Beispielen mittels eines Fluorimeters (Fluoreszenz-Miktrotiterplatten-Readers; z.B. Fluoroskan II der Firma Labsystems, Helsinki, Finnland); sie kann auch mit anderen Systemen, die Fluoreszenz erfassen können, erfolgen: z.B. Zweistrahlphotometer, HPLC-Fluoreszenzdetektor.The detection takes place in the examples described using a fluorimeter (fluorescence microtiter plate reader; e.g. Fluoroskan II from Labsystems, Helsinki, Finland); she can also with other systems that can detect fluorescence: e.g. Double beam photometer, HPLC fluorescence detector.

Benötigte Materialien:Required materials:

  • 1. 96-Well-Filterplatten (Filtrationsplatten), an deren Wells 96 unabhängige Membranen verschweißt sind, z.B. MultiScreen Filtrationsplatten der Firma Millipore GmbH (Eschborn, Deutschland) (z.B. GV, 0,22 μm Durapore, nicht steril, transparent). Die genannten Durapore-Membranen bestehen aus hydrophilem Polyvinylidendifluorid (PVDF); sie besitzen eine nur geringe Proteinbindung.1. 96-well filter plates (filtration plates), at their wells 96 independent Welded membranes are, e.g. MultiScreen filtration plates from Millipore GmbH (Eschborn, Germany) (e.g. GV, 0.22 μm Durapore, non-sterile, transparent). The Durapore membranes mentioned consist of hydrophilic polyvinylidene difluoride (PVDF); they have only a low protein binding.
  • 2. 96-Well-Mikrotiterplatten.2. 96-well microtiter plates.
  • 3. Eine weiter unten ausführlich dargestellte Vorrichtung zum kontrollierten Filtrieren mittels einer Absaugeinrichtung oder einer Druckbeaufschlagungseinrichtung.3. One detailed below shown device for controlled filtration by means of a suction device or a pressurization device.

Lösungen:Solutions:

  • 1. PicoGreen dsDNA-Quantifizierungsreagenz Stock in DMSO (Molecular Probes)1. PicoGreen dsDNA quantification reagent stock in DMSO (Molecular Probes)
  • 2. TE-Puffer: 10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 7,42. TE buffer: 10mM Tris-HCl, 1mM EDTA, pH 7.4
  • 3. Lyselösung: 40 mM EDTA, 4,5 M Harnstoff, 0,1 Gew.-% SDS, pH 103. Lysis solution: 40 mM EDTA, 4.5 M urea, 0.1% by weight SDS, pH 10
  • 4. Lyselösung mit PicoGreen: Verdünnung der konzentrierten originalen PicoGreen-Lösung: 20 μl/ml Lyselösung4. Lysis solution with PicoGreen: dilution the concentrated original PicoGreen solution: 20 μl / ml lysis solution
  • 5. Elutionslösung: hergestellt durch Mischung von 10 ml TE-Puffer, 10 ml Lyselösung, 100 ml bidest. Wasser5. Elution solution: prepared by mixing 10 ml of TE buffer, 10 ml of lysis solution, 100 ml bidest. water

Vorgehensweise:Method:

  • 1. Es wird eine Zellsuspension in TE-Puffer mit einem pH von 7,4 hergestellt mit einer Zelldichte von 150.000 Zellen/ml.(Anmerkung: in Experimenten mit Lymphozyten etwa 3500 – 4500 Zellen/25 μl, ca. 30 ng DNA).1. There is a cell suspension in TE buffer with a pH of 7.4 with a cell density of 150,000 Cells / ml. (Note: in experiments with lymphocytes approx. 3500 - 4500 cells / 25 μl, approx. 30 ng DNA).
  • 2. Die Lyse der Zellen findet in den Wells der 96-Well-Filtrationsplatten für 40 min bei Raumtemperatur im Dunkeln statt. Zu 25 μl Zellsuspension (pipettiert auf der Filtermembranoberfläche) werden langsam 25 μl Lyselösung mit PicoGreen hinzugefügt. Es darf nicht gemischt und nicht geschüttelt werden. Es empfiehlt sich, den Filter vor dem Auftrag der Proben durch Waschen mit einer kleinen Menge an Elutionslösung (etwa 200 μl pro Well) anzufeuchten.2. The lysis of the cells takes place in the wells of the 96-well filtration plates for 40 min at room temperature in the dark. To 25 μl cell suspension (pipetted on the filter membrane surface) slowly 25 μl lysis solution added with PicoGreen. It must not be mixed or shaken. It recommends the filter before applying the samples by washing with a small Amount of elution solution (about 200 μl per well).
  • 3. In einem Parallelansatz (zur Bestimmung der Gesamt-DNA pro Well; = Totalwert) wird die Lyse der Zellen in den Wells einer schwarzen 96-Well-Mikrotiterplatte wie unter 2. beschrieben durchgeführt. Vom Totalwert wird anschließend die Fluoreszenz gemessen.3. In a parallel approach (to determine the total DNA per Well; = Total value) is the lysis of the cells in the wells of a black 96-well microtiter plate as described under 2. The total value is then the Fluorescence measured.
  • 4. Zugabe von 250 μl Aqua bidest. pro Well der 96-Well-Filtrationsplatten und der schwarzen 96-Well-Mikrotiterplatte.4. Add 250 ul Aqua bidest. per well of the 96-well filtration plates and the black 96-well microtiter plate.
  • 5. Nach Anstellen der Vakuumpumpe oder einer anderen Vakuumquelle (Hausvakuum) werden die Lösungen in den Wells der 96-Well-Filtrationsplatten mit niedriger Geschwindigkeit (35 μl pro Well pro Minute) durch die Filter hindurchgesaugt (Gesamtdauer: 7 min). Nicht gebrauchte Wells werden mit einem Klebeband (Parafilm) abgedichtet. Die Filtrate (Eluate) werden in einer sich im Vakuumhalter unter der Filtrationsplatte befindenden schwarzen 96-Well-Mikrotiterplatte gesammelt. Die Fluoreszenz der DNA-PicoGreen-Komplexe in den Filtraten wird anschließend gemessen.5. After starting the vacuum pump or another vacuum source (House vacuum) become the solutions in the wells of the 96-well filtration plates at low speed (35 μl per well per minute) sucked through the filter (total duration: 7 min). Wells that are not used are sealed with an adhesive tape (parafilm). The filtrates (eluates) are placed in a vacuum holder the black 96-well microtiter plate collected. The fluorescence of the DNA-PicoGreen complexes in the filtrates will then measured.
  • 6. Es ist möglich, aber nicht zwingend notwendig, weitere Fraktionen zu sammeln. In diesem Fall werden nach 10 min (3 min nach Ende der ersten Filtration) 250 μl Elutionslösung in die Wells der 96-Well-Filtrationsplatte pipettiert; anschließend wird nochmals wie in Schritt 5 unter Vakuum filtriert und danach wieder die Fluoreszenz gemessen.6. It is possible but not absolutely necessary to collect further fractions. In In this case, after 10 min (3 min after the end of the first filtration) 250 μl elution solution in pipetted the wells of the 96-well filtration plate; then will filtered again under vacuum as in step 5 and then again measured the fluorescence.
  • 7. Gegebenenfalls Wiederholung von Schritt 6 nach 20 und nach 30 min. Die Messung der Fluoreszenz der Filtrate (Eluate) und des Totalwertes kann gemeinsam unmittelbar nach dem letzten Filtrationsschritt erfolgen.7. If necessary, repeat from step 6 to 20 and after 30 min. The measurement of the fluorescence of the filtrates (eluates) and the Total values can be collected immediately after the last filtration step respectively.
  • 8. Messung der Fluoreszenz (bei PicoGreen: Exzitation: 480 nm; Emission: 520 nm). Fluoreszenz-Leerwerte werden erhalten, indem in den Schritten 2 und 3 25 μl Lyselösung mit PicoGreen zu 25 μl Wasser (oder TE-Puffer) anstelle der Zellsuspension pipettiert wird. Alle anderen Schritte werden wie oben beschrieben durchgeführt.8. Measurement of fluorescence (with PicoGreen: excitation: 480 nm; Emission: 520 nm). Fluorescence blank values are obtained by in steps 2 and 3 25 μl lysis solution with PicoGreen at 25 μl Water (or TE buffer) is pipetted in place of the cell suspension. All other steps are carried out as described above.
  • 9. Berechnung: Für jede Probe sowie für den Leerwert werden Mehrfachbestimmungen durchgeführt (jeweils 4 – 6 Bestimmungen). Die Proben werden im Hinblick auf den Leerwert korrigiert, indem von den gemessenen Werten der Mittelwert des Leerwertes subtrahiert wird. Im Falle der Sammlung mehrerer Fraktionen können die Elutionskurven in einer semilogarithmischen Graphik dargestellt werden, mit einer linearen x-Achse (Fraktionsnummer oder Elutionsvolumen) und einer logarithmischen y-Achse (auf dem Filter nach dem Durchsaugen zurückbleibender prozentualer Anteil an Doppelstrang-DNA bezogen auf die Gesamtmenge an Doppelstrang-DNA (= Totalwert, gesetzt als 100 %)). Die Ergebnisse werden angegeben als "DNA Filter Ratio" (DFR). Die Berechnung des DFR-Wertes wird nach folgender Formel durchgeführt: [(tDNA – ΣfDNAn)/tDNA] × 100, mit n = Fraktionsnummer; tDNA – Totalwert der Fluoreszenz fDNAn – Fluoreszenz der Fraktion n Im Falle der Sammlung einer Fraktion ist n = 1.9. Calculation: Multiple determinations are carried out for each sample and for the blank value (4 - 6 determinations each). The samples are corrected for the blank value by subtracting the mean value of the blank value from the measured values. In the case of the collection of several groups, the elution curves are shown in a semilogarithmic graphic, with a linear x-axis (fraction number or elution volume) and a logarithmic y-axis (percentage of double-stranded DNA remaining on the filter after aspiration, based on the total amount of double-stranded DNA ( = Total value, set as 100%)). The results are reported as "DNA Filter Ratio" (DFR). The DFR value is calculated using the following formula: [(tDNA - ΣfDNA n ) / tDNA] × 100 , with n = fraction number; tDNA - total value of fluorescence fDNA n - fluorescence of fraction n If a fraction is collected, n = 1.

Niedrige DFR-Werte zeigen eine erhöhte Frequenz von DNA-Doppelstrangbrüchen an.Low DFR values show an increased frequency of DNA double-strand breaks on.

Alternativ dazu können die Ergebnisse in Form des "Strand Scission Factors" (SSF) angegeben werden. In diesem Fall erfolgt die Berechnung nach folgender Formel:
SSF = log (DFR/DFR)
DFRp = DFR-Wert für die zu bestimmende Probe
DFRk = DFR-Wert für die Kontrolle.
Alternatively, the results can be given in the form of the "Strand Scission Factor" (SSF). In this case, the calculation is based on the following formula:
SSF = log (DFR / DFR)
DFR p = DFR value for the sample to be determined
DFR k = DFR value for the control.

Negative Werte für SSF zeigen einen erhöhten Anteil an Doppelstrangbrüchen an.Negative values for SSF show an increased proportion on double strand breaks on.

Durchführung des Assays bei Gewebeproben:Carrying out the assay for tissue samples:

Das Protokoll für Gewebe entspricht dem für Zellsuspensionen mit folgenden Modifikationen:The protocol for tissue corresponds to that for cell suspensions with the following modifications:

  • 1. Das Gewebe muß sofort nach der Entnahme in flüssigem Stickstoff eingefroren und aufbewahrt werden (eine Aufbewahrung über kürzere Zeiträume kann auch bei –80°C erfolgen).1. The tissue must immediately after removal in liquid Nitrogen can be frozen and stored (storage for shorter periods can also take place at –80 ° C).
  • 2. Die Gewebe-Menge, die für ein Well der Mikrotiterplatte benötigt wird, beträgt üblicherweise ca. 25 μg.2. The amount of tissue needed for one well of the microtiter plate is usually required approx. 25 μg.
  • 3. Man homogenisiert 10 mg des Gewebes in 1 ml Homogenisationspuffer in einem Mörser mit einem Pistill unter flüssigem Stickstoff. Homogensationspuffer: TE-Puffer (siehe oben) oder anderer geeigneter Puffer mit 10 % Cryoprotektor (Dimethylsulfoxid, Glycerin etc.).3. 10 mg of the tissue is homogenized in 1 ml of homogenization buffer in a mortar with a pestle under liquid Nitrogen. Homogenization buffer: TE buffer (see above) or others suitable buffer with 10% cryoprotector (dimethyl sulfoxide, glycerin Etc.).
  • 4. Man verdünnt das Homogenisat 10-fach mit TE-Puffer.4. Dilute the homogenate 10-fold with TE buffer.
  • 5. In jedes Well der 96-Well-Filtrationsplatte wird 25 μl des Homogenisats gegeben; DNA werden 25 μl der Lyselösung mit PicoGreen (siehe oben) hinzugegeben.5. In each well of the 96-well filtration plate is 25 ul of the homogenate given; DNA become 25 ul the lysis solution added with PicoGreen (see above).
  • 6. Weiter wird entsprechend der Prozedur für Zellsuspensionen vorgegangen.6. The procedure for cell suspensions is then followed.

Einfluß der DNA-Konzentration:Influence of DNA concentration:

Durchführung:Execution:

Zur Bestimmung der Abhängigkeit der PicoGreen-Fluoreszenz von DNA-Menge wurde native Kalbsthymus-DNA eingesetzt.To determine the dependency The PicoGreen fluorescence from DNA amount became native calf thymus DNA used.

Ergebnis:Result:

6 zeigt, daß bis zu einer DNA-Menge von 80 ng pro Well eine fast lineare Beziehung zwischen der Fluoreszenz und der DNA-Menge besteht. 6 shows that up to a DNA amount of 80 ng per well there is an almost linear relationship between the fluorescence and the amount of DNA.

Abhängigkeit der PicoGreen-Fluoreszenz von der ZellzahlDependence of the PicoGreen fluorescence on the cell count

Durchführung:Execution:

Zur Bestimmung der Abhängigkeit der PicoGreen-Fluoreszenz von der Zellzahl wurden steigende Anzahlen an Zellen mit PicoGreen enthaltender Lyselösung inkubiert und anschließend die Fluoreszenz gemessen.To determine the dependency The PicoGreen fluorescence from the cell count were increasing numbers incubated on cells with PicoGreen containing lysis solution and then the Fluorescence measured.

Ergebnis:Result:

7 zeigt, daß die PicoGreen-Fluoreszenz bis zu einer Anzahl von 4000 Zellen pro Well linear ansteigt. 7 shows that the PicoGreen fluorescence increases linearly up to a number of 4000 cells per well.

Bestimmung der Sensitivität des Assays (humane Lymphozyten)Determination of the sensitivity of the assay (human lymphocytes)

Durchführung:Execution:

Bei diesen Untersuchungen wurden humane Lymphozyten nach Blutentnahme unterschiedlichen Strahlendosen ausgesetzt und anschließend der Zustand der DNA bestimmt.During these examinations human lymphocytes after taking blood at different radiation doses exposed and then determines the state of the DNA.

Ergebnis:Result:

8 zeigt, daß mit zunehmender Dosis (16 Gy) die Menge an doppelsträngiger DNA im Filtrat, d.h. die Menge an DNA-Doppelstrangbrüchen zunimmt. 8th shows that with increasing dose (16 Gy) the amount of double-stranded DNA in the filtrate, ie the amount of DNA double-strand breaks, increases.

Die Sensitivität des Verfahrens kann noch beträchtlich gesteigert werden durch die Einführung eines Protease-Verdau-Schrittes oder durch Sammlung und Filtration des Filtrates durch eine zweite Mikrofilterplatte.The sensitivity of the process can still be considerable be increased by the introduction of a Protease digestion step or by collection and filtration of the Filtrates through a second microfilter plate.

Bestimmung der DNA-Doppelstrangbrüche in HeLa-Zellen nach Inkubation mit BleomycinDetermination of DNA double-strand breaks in HeLa cells after incubation with bleomycin

Durchführung:Execution:

HeLa-Zellen wurden in Gegenwart verschiedener Konzentrationen an Bleomycin (ein bekannter Induzent von DNA-Doppelstrangbrüchen (Byrnes, R.W., Petering, D.H.: DNA double-strand breakage by bleomycin in Ehrlich ascites tumor cells as measured by nondenaturating filter elution. Rad. Res. 137: 162 – 170; 1994)) für 4 Stunden inkubiert. Die Bestimmung der DNA-Doppelstrangbrüche erfolgte unmittelbar nach der Inkubation.HeLa cells were known in the presence of various concentrations of bleomycin (a known Inducent of DNA double strand breaks (Byrnes, RW, Petering, DH: DNA double-strand breakage by bleomycin in Ehrlich ascites tumor cells as measured by nondenaturating filter elution. Rad. Res. 137: 162-170; 1994)) incubated for 4 hours , The DNA double-strand breaks were determined immediately after the incubation.

Ergebnis:Result:

9 zeigt eine konzentrationsabhängige Zunahme der DNA-Doppelstrangbrüche nach Inkubation der Zellen mit Bleomycin. 9 shows a concentration-dependent increase in DNA double-strand breaks after incubation of the cells with bleomycin.

Bestimmung der DNA-Doppelstrangbrüche in verschiedenen Hirnregionen von spontan hypertensiven Ratten im Vergleich zu normotensiven KontrollrattenDetermination of DNA double-strand breaks in different Brain regions of spontaneously hypertensive rats compared to normotensive ones control rats

Durchführung:Execution:

Die Untersuchungen wurden an eingefrorenen Gewebeproben verschiedener Hirnregionen (frontaler Cortex, occipitaler Cortex, Hippocampus, Striatum, Cerebellum) von spontan hypertensiven Ratten (SHR) sowie normotensiven Kontrollratten (WKY) durchgeführt. Dabei wurden Vergleiche durchgeführt zwischen Hirnarealen, die besonders empfindlich gegenüber Ischämie sind und Arealen, die weniger empfindlich sind. Die Bestimmung der DNA-Doppelstrangbrüche in verschiedenen Hirnregionen von SHR im Vergleich zu WKY wurde entsprechend dem Protokoll für Gewebeproben durchgeführt. Das Alter der Tiere betrug 6 Monate.The studies were on frozen Tissue samples from different brain regions (frontal cortex, occipital Cortex, hippocampus, striatum, cerebellum) of spontaneously hypertensive rats (SHR) and normotensive control rats (WKY). there comparisons were made between areas of the brain that are particularly sensitive to ischemia and areas that are less sensitive. Determination of DNA double-strand breaks in different Brain regions of SHR compared to WKY were identified accordingly Protocol for Tissue samples performed. The age of the animals was 6 months.

Ergebnis:Result:

Bestimmt wurde das Ausmaß der Doppelstrangbrüche in der DNA. Gefunden wurde bei diesen Untersuchungen, daß in bestimmten Hirnregionen der SHR die Menge an DNA-Doppelstrangbrüchen im Vergleich zu den Kontrollratten sehr stark erhöht war (10).The extent of the double-strand breaks in the DNA was determined. It was found in these investigations that the amount of DNA double-strand breaks was increased very strongly in certain brain regions of the SHR compared to the control rats ( 10 ).

Bindung von Protaminsulfat an DNA:Binding of protamine sulfate to DNA:

In diesem Experiment wurde 0,6 μg/ml Holothuria tubulosa DNA (entsprechend einer Nucleotidkonzentration von ca. 1,8 μmol/l) mit steigenden Konzentrationen an Protaminsulfat (0 – 3 mg/ml, 0 – 0,3 mM (Molekulargewicht von Protaminsulfat: 9000) in TE-Puffer (10 mmol/l Tris-HCl, 0,2 mol/l EDTA; pH = 7,4) direkt in den Wells der 96-Well-Filterplatten für 30 Minuten auf Eis inkubiert (Gesamtvolumen des Ansatzes: 300 μl). Nach der Inkubation wurde 0,5 μl PicoGreen-Lösung pro Ansatz hinzugefügt und für 10 Minuten inkubiert. Danach wurde mit einer Geschwindigkeit von 20 μl/min durch die Filter filtriert. Anschließend wurde die Fluoreszenz in den aufgefangenen Filtraten sowie diejenige von nichtfiltrierten Parallelansätzen gemessen.In this experiment, 0.6 μg / ml holothuria tubulosa DNA (corresponding to a nucleotide concentration of approx. 1.8 μmol / l) with increasing concentrations of protamine sulfate (0 - 3 mg / ml, 0 - 0.3 mM (Molecular weight of protamine sulfate: 9000) in TE buffer (10 mmol / l Tris-HCl, 0.2 mol / l EDTA; pH = 7.4) directly in the wells of the 96-well filter plates for 30 Incubated for minutes on ice (total volume of the mixture: 300 μl). To the incubation was 0.5 μl PicoGreen solution per Approach added and for Incubated for 10 minutes. After that, at a rate of 20 μl / min filtered through the filters. Then the fluorescence measured in the collected filtrates and that of unfiltered parallel batches.

Es stellte sich heraus, daß bei einer Protaminsulfatkonzentration von 30 ng/ml (3,3 nmol/l) die DNA nahezu zu 100 % auf den Filtern zurückgehalten wird, wohingegen bei einer Protaminsulfatkonzentration von 3 ng/ml (0,3 nmol/l) kein retardierender Effekt des Proteins festgestellt wurde. Dies bedeutet, daß bei einer Protaminsulfatkonzentration von ungefähr 1 nmol/l etwa 50 % der DNA gebunden wird. Das Verhältnis von Protaminsulfat zu DNA beträgt bei dieser Konzentration etwa ein Protaminsulfat-Molekül auf etwa 2000 Nucleotide kommt.It turned out that with one Protamine sulfate concentration of 30 ng / ml (3.3 nmol / l) the DNA almost 100% retained on the filters is, whereas at a protamine sulfate concentration of 3 ng / ml (0.3 nmol / l) no retarding effect of the protein was found has been. This means that at a protamine sulfate concentration of about 1 nmol / l about 50% of the DNA is bound. The relationship of protamine sulfate to DNA at this concentration about a protamine sulfate molecule to about 2000 nucleotides is coming.

Bindung von Histon an DNA:Binding of histone to DNA:

In diesem Bindungsassay wurde 0,6 μg/ml Holothuria tubulosa DNA (entsprechend einer Nucleotidkonzentration von ca. 1,8 μmol/l mit steigenden Konzentrationen an Histon-Protein (0 – 30 μg/ml, 0 – 3 μmol/l) (von Kalbsthymus, Typ V-S, Sigma; Molekulargewicht von Histon: ca. 10000) in TE-Puffer direkt in den Wells der 96-Well-Filterplatten für 30 Minuten auf Eis inkubiert (Gesamtvolumen des Ansatzes: 300 μl). Nach der Inkubation wurde 0,5 μl Pico-Green-Lösung pro Ansatz hinzugefügt und für 10 Minuten inkubiert. Danach wurde mit einer Geschwindigkeit von 20 μl/min durch die Filter filtriert. Die Fluoreszenz in den aufgefangenen Filtraten sowie diejenige von nichtfiltrierten Parallelansätzen wurde anschließend gemessen.In this binding assay, 0.6 μg / ml holothuria tubulosa DNA (corresponding to a nucleotide concentration of approx. 1.8 µmol / l with increasing concentrations of histone protein (0 - 30 μg / ml, 0 - 3 μmol / l) (from Calf thymus, type V-S, sigma; Molecular weight of histone: approx. 10,000) in TE buffer directly in the wells of the 96-well filter plates for 30 minutes Incubated ice (total volume of the mixture: 300 μl). After incubation 0.5 μl pico green solution per Approach added and for Incubated for 10 minutes. It was then run through at a rate of 20 μl / min the filters are filtered. The fluorescence in the collected filtrates and that of unfiltered parallel batches was then measured.

Es stellte sich heraus, daß die DNA ab einer Histon-Konzentration von 3 μg/ml (0,3 μmol/l) nahezu vollständig auf den Filtern zurückgehalten wurde. Hieraus läßt sich errechnen, daß bei einer DNA-Konzentration von 0,6 μg/ml (entsprechend 1,8 μmol/l, bezogen auf Nucleotid-Einheiten) ein Histon-Molekül ungefähr 6 Nucleotid-Einheiten der DNA bindet. Bei einer Histon-Konzentration von 0,3 μg/ml wurde dagegen noch kein signifikanter retardierender Effekt beobachtet.It turned out that the DNA from a histone concentration of 3 μg / ml (0.3 μmol / l) almost completely held back by the filters has been. From this one can calculate that at a DNA concentration of 0.6 μg / ml (corresponding to 1.8 μmol / l, related on nucleotide units) a histone molecule approximately 6 nucleotide units the DNA binds. At a histone concentration of 0.3 μg / ml however, no significant retarding effect was observed.

Herstellung der spezifischen DNA-Präparation mit Bleomycin zur Kalibrierung des erfindungsgemäßen Verfahrens (Doppelstrang- sowie Einzelstrang-Verfahren):Manufacturing the specific DNA preparation with bleomycin for calibration of the method according to the invention (double-strand and single-strand method):

Um reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten, muß Bleomycin unmittelbar vor jedem Experiment aktiviert werden.To get reproducible results bleomycin be activated immediately before each experiment.

Protokoll der Aktivierung:Activation log:

  • 1. Zu 7 – 11 mg Bleomycinum-MackR-Pulver (Heinrich Mack Nachf., Illertissen, Bayern, Deutschland) (äquivalent zu 15 mg biologisch aktivem Bleomycin) werden 5 ml Wasser und 75 μl Mercaptoethanol hinzugefügt (die Stammlösung enthält 3 mM Bleomycin und ist in einem geschlossenen, dunklen Behälter bei + 4°C für mehrere Monate stabil).1. To 7-11 mg of Bleomycinum-Mack R powder (Heinrich Mack Nachf., Illertissen, Bavaria, Germany) (equivalent to 15 mg of biologically active bleomycin), 5 ml of water and 75 μl of mercaptoethanol are added (the stock solution contains 3 mM bleomycin and is stable in a closed, dark container at + 4 ° C for several months).
  • 2. Mischung von 250 μl der Bleomycin-Lösung (1) mit 250 μl einer FeSO4-Lösung (8,35 mg/5 ml Wasser). Endkonzentration an Bleomycin: 1,5 mM. 2. Mix 250 μl of the bleomycin solution ( 1 ) with 250 μl of a FeSO 4 solution (8.35 mg / 5 ml water). Final concentration of bleomycin: 1.5 mM.
  • 3. Mischung von 500 μl von (2) mit 500 μl Dithiothreitol (DTT)-Lösung (8 mg/5 ml Wasser) und 500 μl Wasser. Endkonzentration an Bleomycin: 0,5 mM.3. Mix 500 ul of (2) with 500 μl Dithiothreitol (DTT) solution (8 mg / 5 ml water) and 500 μl Water. Final concentration of bleomycin: 0.5 mM.
  • 4. Die Lösung (3) muß täglich frisch zu den gewünschten Konzentrationen mit TE-Puffer verdünnt werden. TE-Puffer: 10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA; pH = 7,4. 1 mM Bleomycin entspricht ungefähr 1 mg/ml.4. The solution (3) must be fresh daily to the ones you want Concentrations can be diluted with TE buffer. TE buffer: 10mM Tris-HCl, 1mM EDTA; pH = 7.4. Corresponds to 1 mM bleomycin approximately 1 mg / ml.

Behandlung der DNA mit aktiviertem Bleomycin:Treatment of DNA with activated bleomycin:

  • 1. Die DNA wird in TE-Puffer bei einer. Konzentration von 1 mg/ml im Dunkeln über Nacht gelöst.1. The DNA is in TE buffer at a. concentration of 1 mg / ml in the dark Solved at night.
  • 2. Die erhaltene DNA-Lösung (Schritt 1) wird mit TE-Puffer zu einer Konzentration von 5 μg/ml verdünnt (= Arbeitslösung).2. The DNA solution obtained (Step 1) is diluted with TE buffer to a concentration of 5 μg / ml (= working solution).
  • 3. 60 μl dieser Arbeitslösung wird dann mit 60 μl der gewünschten Bleomycin-Lösung (Lösung Schritt 4, siehe im Protokoll der Aktivierung) behandelt.3. 60 ul this working solution is then the with 60 ul desired Bleomycin solution (Solution step 4, see the activation protocol).
  • 4. Inkubation für 5 Minuten bei Raumtemperatur im Dunkeln.4. Incubation for 5 minutes at room temperature in the dark.
  • 5. Entnahme von vier aliquoten Teilen von 25 μl zur weiteren Analyse.5. Remove four aliquots of 25 μl for further Analysis.

Analyse von DNA-EinzelstrangbrüchenAnalysis of single strand DNA breaks

  • 1. Pipettieren von 25 μl der Bleomycin-behandelten DNA-Lösung (Schritt 5 siehe unter Behandlung der DNA mit aktiviertem Bleomycin) pro Well einer schwarzen 96-Well-Mikrotiterplatte (Durchführung als Vierfachbestimmung).1. Pipette 25 μl of the bleomycin-treated DNA solution (Step 5 see Treatment of DNA with activated Bleomycin) per well of a black 96-well microtiter plate (performed as Quadruplicate).
  • 2. Zugabe von 25 μl von Lyse-Lösung wie im Verfahren zur Messung von DNA-Einzelstrangbrüchen und deren Reparatur beschrieben.2. Add 25 μl of lysis solution as described in the procedure for measuring single strand breaks and their repair.

Analyse von DNA-DoppelstrangbrüchenAnalysis of DNA double-strand breaks

  • 1. Pipettieren von 25 μl der Bleomycin-behandelten DNA-Lösung (Schritt 5 siehe unter Behandlung der DNA mit aktiviertem Bleomycin) pro Well einer 96-Well-Mikrofilterplatte (Durchführung als Vierfachbestimmung).1. Pipette 25 μl of the bleomycin-treated DNA solution (Step 5 see Treatment of DNA with activated Bleomycin) per well of a 96-well microfilter plate (Execution as a quadruple determination).
  • 2. Zugabe von 25 μl von Lyse-Lösung wie im Verfahren zur Messung von DNA-Doppelstrangbrüchen und deren Reparatur beschrieben.2. Add 25 μl of lysis solution as described in the procedure for measuring DNA double-strand breaks and their repair.

In 11 ist die Abhängigkeit des Auftretens von DNA-Doppelstrangbrüchen von Holothuria tubulosa DNA nach Exposition gegenüber verschiedenen Konzentrationen an aktiviertem Bleomycin dargestellt. Zu erkennen ist deutlich, daß die SSF x(–1)-Werte konzentrationsabhängig zunehmen.In 11 shows the dependence of the occurrence of DNA double strand breaks on Holothuria tubulosa DNA after exposure to various concentrations of activated bleomycin. It can clearly be seen that the SSF x (−1) values increase depending on the concentration.

Vorrichtungen zum kontrollierten Filtrieren von flüssigen Medien mit Well-FilterplattenControlled devices Filter liquid Media with well filter plates

Beschreibung der Absaug-FiltrationsvorrichtungDescription of the suction filtration device

Die in 12 wiedergegebene Absaugfiltrationsvorrichtung besteht aus folgenden Teilen:In the 12 The suction filtration device shown consists of the following parts:

11
Acrylglasaufsatz bestehend aus einem äußeren Acrylglasrahmen und einer darauf aufsitzenden Acrylglasplatte. In dem äußeren Acrylglasrahmen befindet sich ein eingepaßtes Belüftungsrohr (1a) mit damit verbundenem Ventil zur Regulation des Vakuums in der oberen Vakuumkammer (nicht gezeigt in 12). Durch den Umströmhahn (1b) kann je nach Stellung die obere von der unteren Vakuumkammer getrennt oder verbunden werden. (1c) Bohrung im Acrylglasaufsatz, die durch den Umstömhahn geöffnet bzw. geschlossen werden kann.Acrylic glass attachment consisting of an outer acrylic glass frame and an acrylic glass plate sitting on it. There is a fitted ventilation tube in the outer acrylic glass frame ( 1a ) with associated valve for regulating the vacuum in the upper vacuum chamber (not shown in 12 ). Through the flow tap ( 1b ) The upper vacuum chamber can be separated or connected depending on the position. ( 1c ) Hole in the acrylic glass attachment, which can be opened or closed using the reversing tap.
22
Dichtungsring zwischen dem Acrylglasaufsatz und der 96-Well-Filterplatte (angebracht an der Innenseite des Deckels des Acrylglasaufsatzes).sealing ring between the acrylic glass attachment and the 96-well filter plate (attached on the inside of the lid of the acrylic glass attachment).
33
96-Well-Filterplatte mit eingeschweißten Filtern (z.B. Millipore MAGV N22).96-well filter plate with welded Filters (e.g. Millipore MAGV N22).
44
Spacer (Abstandhalter) zwischen der 96-Well-Filterplatte und der schwarzen 96-Well-Mikrotiterplatte.spacer (Spacer) between the 96-well filter plate and the black 96-well microtiter plate.
55
Schwarze 96-Well-Mikrotiterplatte (z.B. Maxisorb der Fa. Nunc).black 96-well microtiter plate (e.g. Maxisorb from Nunc).
66
Dichtungsring, der am unteren Rand des Acrylglasaufsatzes befestigt ist (aus Abbildung nicht erkenntlich) und der den Acrylglasaufsatz gegen die Bodenplatte abschließt.Sealing ring which is attached to the lower edge of the acrylic glass attachment (from illustration not recognizable) and the acrylic glass attachment against the base plate concludes.
77
Bodenplatte mit 4 Füßen und in der Mitte der Bodenplatte nach obenhin endender Bohrung sowie eingesetztem Saugrohr (7a) für den Anschluß an eine Vakuumquelle (Hausvakuum oder Vakuumpumpe).Base plate with 4 feet and a hole in the center of the base plate that ends at the top and an inserted suction tube ( 7a ) for connection to a vacuum source (house vacuum or vacuum pump).

Arbeitsprinzipworking principle

Die Filtrationsvorrichtung weist einen Acrylglasaufsatz (1) auf, der auf eine Bodenplatte (7) plaziert wird. Durch die im unteren Rand des Acrylglasaufsatzes vorhandene Silicondichtung (6) kann der Raum unter dem Aufsatz luftdicht abgeschlossen werden. Unter diesen Acrylglasaufsatz werden eine leere Mikrotiterplatte (5) und eine bereits mit Proben bestückte Filterplatte (3) so angeordnet, daß die Filterplatte auf der Mikrotiterplatte und diese auf der Bodenplatte zu liegen kommt (s. 12). Daß sich dabei ein Well der Filterplatte direkt über dem entsprechenden Well der Mikrotiterplatte befindet, wird dadurch gewährleistet, daß die beiden Platten exakt in den Acrylglasaufsatz eingepaßt sind, so daß ein Verschieben der Platten gegeneirnander nicht möglich ist. Unter dem Acrylglasaufsatz befinden sich zwei getrennte Lufträume, einen oberen Luftraum, der sich zwischen Acrylglasaufsatzdeckel und Filterplattenoberseite befindet, und einen unteren, der von der Filterplattenunterseite bis zur Bodenplatte reicht. Die Trennung der beiden Lufträume wird durch eine Silicondichtung erreicht, die sich nach dem Aufbau des Gerätes zwischen der Deckenplatte des Acrylglasaufsatzes und der Oberseite (randständige Partien) der Filterplatte befindet. Diese beiden Kammern (Lufträume) stehen jedoch zunächst durch eine Bohrung (1c) in der Wand des Acrylglasaufsatzes miteinander in Verbindung. Über einen Umströmhahn (1b) kann diese Verbindung geschlossen bzw. geöffnet werden. Nach korrekter Zusammensetzung der einzelnen Komponenten der Apparatur kann nun eine Vakuumquelle an das Saugrohr (7a) angeschlossen werden. Das Saugrohr bildet den Abschluß einer Bohrung in der Bodenplatte, deren anderes Ende sich in der Mitte der Bodenplatte der unteren Kammer befindet. Zwei schmale Spacer (4), die zwischen Filterplatte und Mikrotiterplatte gelegt werden, verhindern, daß bei Anlegen des Vakuums durch ein zu dichtes Aufsitzen der Filterplatte die Wells der Mikrotiterplatte verschlossen werden und damit vom unteren Kammerraum abgetrennt werden. Wenn die Verbindung zwischen der unteren und oberen Kammer mit Hilfe des Umströmhahns geöffnet ist, wird nach Anlegen des Vakuums sowohl die untere als auch die obere Kammer evakuiert. Bei Anlegen des Vakuums muß diese Verbindung immer geöffnet sein, um ein gleichmäßiges Evakuieren der beiden Kammern zu gewährleisten. Danach wird die Verbindung zwischen den beiden Kammern geschlossen, indem der Umströmhahn um 180° gedreht wird. Die beiden Kammenäume sind danach vollständig voneinander getrennt. Nun wird die obere Kammer durch Öffnen des Ventils am im Acrylglasaufsatz integrierten Belüftungsrohr belüftet, wobei die untere Kammer evakuiert bleibt. Durch den dadurch entstehenden höheren Unterdruck in der unteren Kammer im Vergleich zur oberen Kammer werden die in die Wells der Filterplatte pipettierten Proben durch die den Boden der Wells bildenden Filter in die untere Kammer gesaugt, wobei das Filtrat in den Wells der Mikrotiterplatte aufgefangen wird. Die Filtrationsgeschwindigkeit kann mittels des Ventils am Belüftungsrohr reguliert werden. Zur Durchführung des Verfahrens zur Bestimmung von DNA-Doppelstrangbrüchen wird eine Filtrationsgeschwindigkeit von 300 μl/15 min pro Well empfohlen. Das angelegte Vakuum bleibt während des gesamten Filtrationsvorgangs angeschaltet. Nach vollständiger Filtration kann der Acrylaufsatz abgenommen werden, wobei das Filtrat in den Mikrotiterplatten für weitere Untersuchungen zur Verfügung steht.The filtration device has an acrylic glass attachment ( 1 ) on a base plate ( 7 ) is placed. Due to the silicone seal in the lower edge of the acrylic glass attachment ( 6 ) the room under the top can be sealed airtight. An empty microtiter plate ( 5 ) and a filter plate already loaded with samples ( 3 ) arranged so that the filter plate comes to rest on the microtiter plate and on the bottom plate (see 12 ). That there is a well of the filter plate directly above the corresponding well of the microtiter plate is ensured by the fact that the two plates are exactly in the acrylic glass attachment are fitted so that it is not possible to move the plates against each other. Under the acrylic glass top are two separate air spaces, an upper air space, which is located between the acrylic glass top cover and the top of the filter plate, and a lower one, which extends from the bottom of the filter plate to the bottom plate. The separation of the two air spaces is achieved by a silicone seal, which is located between the ceiling plate of the acrylic glass attachment and the top (marginal parts) of the filter plate after the device has been set up. However, these two chambers (air spaces) are initially through a hole ( 1c ) in the wall of the acrylic glass attachment. Via a flow tap ( 1b ) this connection can be closed or opened. After the correct composition of the individual components of the apparatus, a vacuum source can now be connected to the suction pipe ( 7a ) can be connected. The suction pipe forms the end of a hole in the base plate, the other end of which is in the middle of the base plate of the lower chamber. Two narrow spacers ( 4 ), which are placed between the filter plate and the microtiter plate, prevent the wells of the microtiter plate from being closed when the vacuum is applied by sitting too tightly on the filter plate and thus being separated from the lower chamber space. If the connection between the lower and upper chamber is opened with the help of the flow valve, both the lower and the upper chamber are evacuated after the vacuum has been applied. When the vacuum is applied, this connection must always be open to ensure a uniform evacuation of the two chambers. Then the connection between the two chambers is closed by turning the flow valve by 180 °. The two comb spaces are then completely separated. Now the upper chamber is ventilated by opening the valve on the ventilation pipe integrated in the acrylic glass attachment, the lower chamber remaining evacuated. Due to the resulting higher negative pressure in the lower chamber compared to the upper chamber, the samples pipetted into the wells of the filter plate are sucked through the filters forming the bottom of the wells into the lower chamber, the filtrate being collected in the wells of the microtiter plate. The filtration speed can be regulated using the valve on the ventilation pipe. A filtration rate of 300 μl / 15 min per well is recommended to carry out the procedure for determining DNA double-strand breaks. The applied vacuum remains switched on during the entire filtration process. After complete filtration, the acrylic attachment can be removed, the filtrate in the microtiter plates being available for further investigations.

Unterschied zu anderen Apparatendifference to other devices

Das im Vergleich zu herkömmlichen Apparaten (z.B. Absaugfiltrationsvorrichtung "Vakuum-Manifold" der Fa. Millipore GmbH) Neue des in 12 gezeigten Apparates besteht darin, daß zunächst durch Verbindung der Öffnung 7a mit der Vakuumquelle sowohl in der oberen als auch in der unteren Kammer der gleiche Unterdruck anliegt und somit eine Abdichtung der Apparatur nach außen hergestellt wird. Im zweiten Schritt wird DNA durch Umstellen des Umströmhahns 1b die Verbindung zwischen oberer und unterer Kammer getrennt. Durch Öffnen der Bohrung 1a und den über das Ventil kontrollierten Einstrom von Außenluft wird dann der Druck in der oberen Kammer so eingestellt, daß ein Durchsaugen der Lösung durch die Filter mit kontinuierlicher und den experimentellen Bedingungen angepaßter Geschwindigkeit stattfindet. Das Prinzip dieser Konstruktion erlaubt ein langsames und kontinuierliches Hindurchsaugen von Lösung durch die Filter bei nur geringen Druckunterschieden zwischen der oberen und der unteren Kammer. Dies ist bei herkömmlichen Absaugfiltrationsvorrichtungen (z.B. Vakuum-Manifold der Firma Millipore GmbH) nicht möglich, da der für das Ingangsetzen des Saugvorgangs notwendige Ansaugdruck (Anpreßdruck an den Dichtungsring) bei diesen Geräten eine größere Druckdifferenz zwischen den Räumen oberhalb und unterhalb des Filters erfordert. Auch läßt sich das Regelventil nicht soweit herunterregeln, daß die erforderliche langsame Filtrationsgeschwindigkeit (20 μl/min und darunter bei Verwendung von 96-Well-Mikrofilterplatten mit einem Fassungsvolumen von 300 μl/Well) erreicht wird, die zur Messung von DNA-Doppelstrangbrüchen bei Anwendung des hier vorliegenden Verfahrens benötigt werden.Compared to conventional devices (eg suction filtration device "vacuum manifold" from Millipore GmbH), the new one in 12 Apparatus shown is that first by connecting the opening 7a With the vacuum source, the same negative pressure is present in both the upper and the lower chamber, thus sealing the apparatus from the outside. In the second step, DNA is made by switching the flow tap 1b the connection between the upper and lower chamber separated. By opening the hole 1a and the inflow of outside air controlled by the valve, the pressure in the upper chamber is then adjusted so that the solution is sucked through the filters at a continuous speed and adapted to the experimental conditions. The principle of this design allows slow and continuous suction of solution through the filters with only slight pressure differences between the upper and the lower chamber. This is not possible with conventional suction filtration devices (e.g. vacuum manifold from Millipore GmbH), since the suction pressure required to start the suction process (contact pressure on the sealing ring) requires a larger pressure difference between the rooms above and below the filter. Also, the control valve cannot be reduced so far that the required slow filtration speed (20 μl / min and below when using 96-well microfilter plates with a capacity of 300 μl / well) is achieved, which is used to measure DNA double-strand breaks of the present method are needed.

Unsere Versuche ergaben, daß es auch mittels Klammern nicht möglich ist, die Filterplatten so fest an die Gummidichtung anzupressen, so daß eine langsame Filtration in Gegenwart eines schwachen Vakuums ohne vorheriges Anlegen eines stärkeren Vakuums (zum Anpressen der Filterplatten an die Gummidichtung) zustande kommt.Our attempts showed that it was too not possible with brackets is to press the filter plates so tightly against the rubber seal so slow Filtration in the presence of a weak vacuum without prior Apply a stronger vacuum (for pressing the filter plates against the rubber seal) comes.

Abgrenzung dieser Filtrationsvorrichtung von der in der Patentanmeldung EP 0359249 beschriebenen FiltrationsvorrichtungDelimitation of this filtration device from that in the patent application EP 0359249 described filtration device

In der Patentanmeldung EP 0359249 wird eine Filtrationsvorrichtung beschrieben, bei der ebenfalls eine Mikrofilterplatte und eine Mikrotiterplatte verwendet wird. Das dieser Apparatur zugrundeliegende Prinzip unterscheidet sich jedoch von demjenigen der in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen ersten Filtrationsvorrichtung. So wird bei dem hier beschriebenen Gerät im Gegensatz zu der in der Patentanmeldung EP 0359249 beschriebenen Filtrationsvorrichtung zunächst in beiden Kammern ein Unterdruck erzeugt, der dann in der einen (oberen) Kammer soweit herabgesetzt wird, bis der Filtrationsvorgang mit der gewünschten Geschwindigkeit abläuft. Eine Klammer wird bei der hier beschriebenen Vorrichtung im Gegensatz zu der in der Patentanmeldung EP 0359249 beschriebenen Filtrationsvorrichtung nicht verwendet.In the patent application EP 0359249 describes a filtration device in which a microfilter plate and a microtiter plate are also used. However, the principle on which this apparatus is based differs from that of the first filtration device described in the present application. So in the device described here in contrast to that in the patent application EP 0359249 described filtration device first creates a negative pressure in both chambers, which is then in one (above ren) chamber is reduced until the filtration process runs at the desired speed. A bracket is used in the device described here in contrast to that in the patent application EP 0359249 described filtration device not used.

Der Vorteil der in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Konstruktion besteht darin, daß hierbei der bei anderen Apparaturen für die Erzeugung des luftdichten Verschlusses notwendige Anpreßdruck, der zu einem zu schnellen initialen Durchtritt von Flüssigkeit durch die Filter führen würde, umgangen wird.The advantage of the present Application described construction is that this of other equipment for the generation of the airtight seal necessary contact pressure, which leads to a too rapid initial passage of liquid through the filters would, is circumvented.

Für die Anwendung der von uns für die DNA-Strangbruchbestimmungen benötigten Filtrationsvorrichtungen ist ein konstanter Flüssigkeitsstrom durch die Filter essentiell. Weiterhin muß betont werden, daß die Porenweite der Filter der von uns für die DNA-Strangbruchbestimmungen verwendeten Filterplatten so gering ist, daß eine Filtration infolge Gravitation nicht möglich ist. Aufgrund der geringen Porenweite könnte eine Filtration nach dem in der Patentanmeldung EP 0359249 für das Beispiel Zellkultur beschriebenen Prinzip nicht zustandekommen.A constant liquid flow through the filters is essential for the use of the filtration devices we need for DNA strand breakage determinations. It must also be emphasized that the pore size of the filters of the filter plates we use for DNA strand breakage determination is so small that filtration due to gravity is not possible. Due to the small pore size, filtration could be as described in the patent application EP 0359249 the principle described for the example cell culture did not materialize.

Weiterhin ist das in der Patentanmeldung EP 0359249 durch die dort beschriebene Apparatur gelöste Problem insofern nicht mehr aktuell, da die Mikrofilterplatten inzwischen kommerziell als relativ preiswerte "Wegwerfartikel" erhältlich sind (Firma Millipore). Bei den in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Filtrationsvorrichtungen kommen bei dem Filtrationsvorgang lediglich die benutzten Mikrofilterplatten und die Mikrotiterplatten (beides "Wegwerfartikel") mit den untersuchten Proben in Kontakt, es entfällt also die komplizierte (oder nach Filtration radioaktiver oder infektiöser Proben eventuell nur schwer durchzuführende Reinigung der Geräte im Gegensatz zu der in der Patentanmeldung EP 0359249 beschriebenen Apparatur.This is also in the patent application EP 0359249 The problem solved by the apparatus described there is no longer relevant, since the microfilter plates are now commercially available as relatively inexpensive "disposable articles" (Millipore company). In the filtration devices described in the present application, only the used microfilter plates and the microtiter plates (both "disposable items") come into contact with the examined samples during the filtration process, so that the complicated (or after filtration of radioactive or infectious samples may be difficult to carry out cleaning is not necessary of the devices in contrast to that in the patent application EP 0359249 described apparatus.

Technische Daten des Gerätes und der Geräteteile:Technical data of the device and of the device parts:

  • Acrylglasaufsatz Abmessungen: H × B × T: 4 × 14.5 × 10.5 cm Gewicht: 0.367 kgAcrylic glass top Dimensions: H × W × D: 4 × 14.5 × 10.5 cm Weight: 0.367 kg
  • Dichtungsring Abmessungen: D × B × T: 0.5 × 12.6 × 8.5 cmsealing ring Dimensions: D × W × D: 0.5 × 12.6 × 8.5 cm
  • Spacer (Abstandhalter) Abmessungen: H × B × T: 0.2 × 12.5 × 0.6 cm Gewicht: 0.001 kgSpacer Dimensions: H × W × D: 0.2 × 12.5 × 0.6 cm Weight: 0.001 kg
  • Dichtungsring Abmessungen: D × B × T: 0.6 × 14.3 × 10 cmsealing ring Dimensions: D × W × D: 0.6 × 14.3 × 10 cm
  • Untere Halterung Abmessungen: H × B × T: 1.1 × 14.8 × 10.6 cm Gewicht: 0.278 kgLower bracket Dimensions: H × W × D: 1.1 × 14.8 × 10.6 cm Weight: 0.278 kg
  • 96-Well-Filterplatte (z.B. von der Fa. Millipore) Abmessungen: H × B × T: 1.5 × 12.7 × 8.5 cm Gewicht: 0.055 kg96-well filter plate (e.g. from Millipore) Dimensions: H × W × D: 1.5 × 12.7 × 8.5 cm Weight: 0.055 kg
  • Schwarze Mikrotiterplatte (z.B. von der Fa. Nunc) Abmessungen: H × B × T: 1.4 × 12.7 × 8.5 cm Gewicht: 0.05 kg Abmessungen des Gesamtgerätes: H × B × T: 5.4 × 14.5 × 10.5 cm Gewicht des Gesamtgerätes: 0.755 kgBlack microtiter plate (e.g. from Nunc) Dimensions: H × W × D: 1.4 × 12.7 × 8.5 cm Weight: 0.05 kg Dimensions of the entire device: H × W × D: 5.4 × 14.5 × 10.5 cm Weight of Total device: 0.755 kg

Beschreibung der Druckfiltrationsvorrichtungdescription the pressure filtration device

Die in 13 wiedergegebene Druckfiltrationsvorrichtung besteht aus folgenden Teilen:In the 13 reproduced pressure filtration device consists of the following parts:

1'1'
Acrylglasaufsatz bestehend aus einem äußeren Acrylglasrahmen und einer darauf aufsitzenden Acrylglasplatte. In dem äußeren Acrylglasrahmen befindet sich ein eingepaßtes Rohr (1a') mit eingesetztem regulierbarem Preßluftventil zum Anschluß an eine Preßluftquelle (z.B. Hauspreßluft oder Stickstofflasche). Am Acrylglasaufsatz befinden sich zwei Spannverschlüsse (nicht gezeigt in der 13) zum festen Anziehen des unteren Acrylglasrahmens einschließlich aller dazwischen liegender Geräteteile.Acrylic glass attachment consisting of an outer acrylic glass frame and an acrylic glass plate sitting on it. There is a fitted tube in the outer acrylic glass frame ( 1a ' ) with inserted adjustable compressed air valve for connection to a compressed air source (e.g. house compressed air or nitrogen bottle). There are two latches on the acrylic glass attachment (not shown in the 13 ) for tightening the lower acrylic glass frame including all device parts in between.
2'2 '
Dichtungsring zwischen dem Acrylglasaufsatz und der 96-Well-Filterplatte.sealing ring between the acrylic glass attachment and the 96-well filter plate.
3'3 '
96-Well-Filterplatte mit eingeschweißten Filtern (z.B. Millipore MAGV N22).96-well filter plate with welded Filters (e.g. Millipore MAGV N22).
4'4 '
Dichtungsplatte zwischen der 46-Well-Filterplatte und dem unteren Acrylglasrahmen (dient lediglich zur Stabilisierung der Filterplatte).sealing plate between the 46-well filter plate and the lower acrylic glass frame (only serves to stabilize the filter plate).
5'5 '
Unterer Acrylglasrahmen.lower Acrylic frame.
6'6 '
Schwarze 96-Well-Mikrotiterplatte (z.B. Maxisorb der Fa. Nunc) zum Auffangen des Filtrats.black 96-well microtiter plate (e.g. Maxisorb from Nunc) for collection of the filtrate.

Arbeitsprinzipworking principle

Die bereits die Proben enthaltende Filterlatte (3') (ohne Auslaufgefahr handhabbar) wird zwischen Acrylglasaufsatz (1') und unteren Acrylglasrahmen (5') positioniert. Durch Schließen der zwei am Aufsatz befestigten Verschlüsse (nicht gezeigt in 13) wird der untere Acrylglasrahmen einschließlich aller dazwischenliegenden Geräteteile fest verbunden. Dadurch wird der im Inneren des Acrylglasaufsatzes angebrachte Dichtungsring (2') auf den äußeren Rahmen der Filterplattenoberseite gepreßt, wobei der Luftraum zwischen Acrylglasaufsatzdeckel und Filterplatte luftdicht geschlossen wird. Die soweit vorbereitete Apparatur wird auf eine leere Mikrotiteiplatte (6') gesetzt. Durch Anschluß einer Druckluftquelle (Druckgasquelle) an das in den Acrylglasaufsatz eingepaßte Rohr (1a') mit angeschlossenem regulierbaren Ventil wird in der Kammer oberhalb der Filterplatte ein Überdruck erzeugt, der die Filtration der Proben bewirkt. Die Stärke des Überdruckes und somit die Filtrationsgeschwindigkeit ist über das mit mit dem Acrylglasaufsatz verbundene Ventil regulierbar. Eine zur Durchführung des Verfahrens zur Bestimmung von DNA-Doppelstrangbrüchen geeignete Filtrationsgeschwindigkeit ist 300 μl/15 min pro Well. Das Filtrat wird in der 96-Well-Mikrotiterplatte aufgefangen.The filter bar already containing the samples ( 3 ' ) (can be handled without risk of leakage) between the acrylic glass attachment ( 1' ) and lower acrylic glass frame ( 5 ' ) positioned. By closing the two fasteners (not shown in 13 ) the lower acrylic glass frame including all the device parts in between is firmly connected. As a result, the sealing ring (inside the acrylic glass attachment) 2 ' ) pressed onto the outer frame of the top of the filter plate, the air space between the acrylic cover and the filter plate being closed airtight. The apparatus prepared so far is placed on an empty microtitre plate ( 6 ' ) set. By connecting a compressed air source (compressed gas source) to the tube fitted in the acrylic glass attachment ( 1a ' ) With the connected adjustable valve, an overpressure is generated in the chamber above the filter plate, which causes the samples to be filtered. The strength of the overpressure and thus the filtration speed can be regulated via the valve connected to the acrylic glass attachment bar. A filtration rate suitable for carrying out the method for determining DNA double-strand breaks is 300 μl / 15 min per well. The filtrate is collected in the 96-well microtiter plate.

Die Funktion der Spannverschlüsse bei der Apparatur besteht nicht darin, einen luftdichten Abschluß zwischen Filtrationsplatte und Mikrotiterplatte herzustellen, sondern den Raum oberhalb der Filtrationsplatte vor Anlegen eines Überdrucks luftdicht abzuschließen.The function of the latches at the apparatus does not consist of an airtight seal between Filtration plate and microtiter plate, but the Space above the filtration plate before applying excess pressure airtight.

Unterschied zu anderen Apparatendifference to other devices

Das im Vergleich zu herkömmlichen Apparaten (z.B. Vakuum-Manifold der Firma Millipore GmbH) Neue des in 13 gezeigten Apparates besteht darin, daß die Filtration der in die Wells der 96-Well-Filterplatte pipettierten Lösungen durch Anlegen eines Überdruckes oberhalb der Filterplatte und nicht durch Anlegen eines Unterdruckes (Vakuum) unterhalb der Filterplatte durchgeführt wird. Ein Vorteil des in dieser Apparatur angewandten Prinzips besteht darin, daß der Filtrationsvorgang mit konstanter Geschwindigkeit durchgeführt werden kann ohne Auftreten des bei Absaugvorrichtungen, die durch Anlegen eines Unterdrucks betrieben werden, auftretenden initialen Drucksprungs infolge des Ansaugvorgangs (Anpreßvorgang an den Dichtungsring). Der Überdruck im Raum oberhalb der 96-Well-Filterplatte kann neben den oben genannten Druckquellen z.B. auch durch Anlegen einer Aquarienluftpumpe oder durch Ansetzen einer Spritze erzeugt werden. Außerdem sind Personen bei der Benutzung des Gerätes zur Filtration radioaktiver Materialien während des Filtrationsvorganges vor Strahlung durch die 10 mm dicken strahlenabsorbierenden Acrylplatten geschützt.The new in in comparison to conventional apparatus (e.g. vacuum manifold from Millipore GmbH) 13 shown apparatus is that the filtration of the pipetted into the wells of the 96-well filter plate is carried out by applying an overpressure above the filter plate and not by applying a negative pressure (vacuum) below the filter plate. An advantage of the principle used in this apparatus is that the filtration process can be carried out at a constant speed without the occurrence of the initial pressure jump which occurs in suction devices which are operated by applying a negative pressure as a result of the suction process (pressing process on the sealing ring). The overpressure in the room above the 96-well filter plate can be generated in addition to the above-mentioned pressure sources, for example by applying an aquarium air pump or by attaching a syringe. In addition, people are protected from radiation by the 10 mm thick radiation-absorbing acrylic plates when using the device for the filtration of radioactive materials during the filtration process.

Technische Daten des Gerätes und der Geräteteile:Technical data of the device and of the device parts:

  • Acrylglasaufsatz Abmessungen: H × B × T: 2.6 × 15 × 10.6 cm Gewicht: 0.338 kgAcrylic glass top Dimensions: H × W × D: 2.6 × 15 × 10.6 cm Weight: 0.338 kg
  • Gummidichtung Abmessungen: D × B × T: 1 × 13.3 × 9.1 cmrubber seal Dimensions: D × W × D: 1 × 13.3 × 9.1 cm
  • Acrylglasrahmen Abmessungen: H × B × T: 0.7 × 10.2 × 14.8 cm Gewicht: 0,0725 kgAcrylic frame Dimensions: H × W × D: 0.7 × 10.2 × 14.8 cm Weight: 0.0725 kg
  • Gummidichtung Abmessungen: D × B × T: 0.8 × 8.3 × 12.6 cmrubber seal Dimensions: D × W × D: 0.8 × 8.3 × 12.6 cm
  • 96-Well-Filterplatte Abmessungen: H × B × T: 1.5 × 12.7 × 8.5 cm Gewicht: 0.055 kg Abmessungen des Gesamtgerätes: H × B × T: 5.3 × 15 × 10.7 cm Gewicht des Gesamtgerätes: 0.51 kg96-well filter plate Dimensions: H × W × D: 1.5 × 12.7 × 8.5 cm Weight: 0.055 kg Dimensions of the entire device: H × W × D: 5.3 × 15 × 10.7 cm Weight of Total device: 0.51 kg

Beschreibung einer weiteren Ausführung der DruckfiltrationsvorrichtungDescription of another execution the pressure filtration device

Die in 14 wiedergegebene Druckfiltrationsvorrichtung besteht aus folgenden Teilen:In the 14 reproduced pressure filtration device consists of the following parts:

1''1''
Acrylglasgehäuse (1'') bestehend aus rechteckiger Bodenplatte (1a'') und zwei mit den Längsseiten fest verbundenen Seitenplatten (1b'' und 1c''), sowie einem ausklappbaren Acrylglasdeckel (1d''). An der Innenseite des Ausklappdeckels befindet sich eine Gummidichtung (1e''), die nach dem Schließen des Deckels auf dem äußeren Rahmen der 96-Well-Filterplatte aufsitzt. Weiterhin befindet sich an der vorderen Seite des Acrylglasdeckels eine Verschlußklemme (1f'') zum sicheren Andrücken der Gummidichtung an die 96-Well-Filterplatte nach Schließen der Apparatur. Auf der Hinterseite des Acrylglasdeckels befindet sich ein Regelventil (1g'', z.B Festo GR-M5B) mit Verbindungsbohrung zum Raum oberhalb der Filterplatte, das gleichzeitig zum Anschließen an eine Preßluftquelle (z.B. Hauspreßluft, Stickstofflasche oder Aquarienpumpe) dient.Acrylic glass housing ( 1'' ) consisting of a rectangular base plate ( 1a ' ) and two side plates firmly connected to the long sides ( 1b '' and 1c '' ), as well as a fold-out acrylic glass lid ( 1d '' ). There is a rubber seal on the inside of the fold-out cover ( 1e '' ), which sits on the outer frame of the 96-well filter plate after the lid is closed. There is also a locking clip on the front of the acrylic glass cover ( 1f '' ) for securely pressing the rubber seal onto the 96-well filter plate after closing the device. There is a control valve on the back of the acrylic glass cover ( 1g '' , e.g. Festo GR-M5B) with a connection hole to the room above the filter plate, which also serves to connect to a compressed air source (e.g. house compressed air, nitrogen bottle or aquarium pump).
2''2 ''
96-Well-Filterplatte, eingeführt über die vordere Öffnung des Acrylglasgehäuses entlang den beiden an den Seitenplatten angebrachten Führungsleisten (1h'') bis zum Anschlag an den mit der unteren Acrylglasplatte verbundenen Acrylglasblock (1i'').96-well filter plate, inserted through the front opening of the acrylic glass housing along the two guide strips attached to the side plates ( 1h '' ) up to the stop on the acrylic glass block connected to the lower acrylic glass plate ( 1i '' ).
3''3 ''
schwarze 96-Well-Mikrotiterplatte zum Auffangen des Filtrats.black 96-well microtiter plate to collect the filtrate.

Arbeitsprinzipworking principle

Der Deckel (1d'') des Acrylglasgehäuses (1''), der über ein Scharnier mit diesem verbunden ist, wird nach oben geöffnet, um das Plazieren der Filterplatte (2'') und der Mikrotiterplatte (3'') im Innern des Gehäuses zu ermöglichen. Die leere Mikrotiterplatte wird auf den Boden (1a'') des Gehäuses gestellt. Die bereits mit Proben gefüllte Filterplatte wird in die zwei Führungsleisten (1h''), die sich auf halber Höhe in Innern des Gehäuses an dessen Seitenwänden (1b'' und 1c'') befinden, eingeschoben (siehe 14). Durch Schließen des Deckels und Anziehen der Verschlußklemme (1f'') werden die beiden Platten gegen einen Anschlag (1i'') geschoben, der sich an dem der Öffnung gegenüberliegenden Ende befindet. Dadurch werden die beiden Platten automatisch so positioniert, daß ein Well der Filterplatte direkt über dem entsprechenden Well der Mikrotiterplatte gelegen ist. Durch Schließen des Deckels wird außerdem die in der Unterseite des Acrylglasdeckels integrierte Gummidichtung auf die Oberseite der Filterplatte gedrückt. Dadurch entsteht ein kleiner luftdicht abgeschlossener Raum zwischen Acrylglasdeckel und Filterplatte. Nun kann eine Druckquelle, die über die Bohrung und das Regelventil (1g'') mit dem Raum zwischen Acrylglasdeckel und Filterplatte in Verbindung steht, aktiviert werden. Der somit auf die Flüssigkeitssäule in den Wells . der Filterplatte ausgeübte Druck ermöglicht die Filtration, wobei die Filtrationsgeschwindigkeit durch das Regelventil, welches die Gasmenge (Luftmenge), die auf die Filterplatte strömt, bis auf nahezu Null herabregeln kann, bestimmt wird. Die Stärke des Druckes sollte möglichst an der Druckquelle selbst gut einstellbar sein. Die durch die Filter durchgetretene Flüssigkeit wird von der Mikrotiterplatte aufgefangen. Zur Durchführung des Verfahrens zur Bestimmung von DNA-Doppelstrangbrüchen ist eine Filtrationsgeschwindigkeit von etwa 300 μl/15 min pro Well geeignet. Nach vollendeter Filtration und Unterbrechung der Gaszufuhr können die beiden Platten aus dem Acrylglasgehäuse entfernt werden und das Filtrat in der Mikrotiterplatte weiter untersucht werden.The lid ( 1d '' ) of the acrylic glass housing ( 1'' ), which is connected to it via a hinge, is opened upwards to allow the filter plate to be placed ( 2 '' ) and the microtiter plate ( 3 '' ) inside the housing. The empty microtiter plate is placed on the bottom ( 1a ' ) of the housing. The filter plate, which is already filled with samples, is placed in the two guide strips ( 1h '' ), which is located halfway inside the housing on its side walls ( 1b '' and 1c '' ), inserted (see 14 ). By closing the lid and tightening the locking clip ( 1f '' ) the two plates are pressed against a stop ( 1i '' ) which is located at the end opposite the opening. As a result, the two plates are automatically positioned so that a well of the filter plate is located directly above the corresponding well of the microtiter plate. Closing the lid also opens the bottom of the acrylic glass lid tegrated rubber seal pressed onto the top of the filter plate. This creates a small, airtight space between the acrylic glass cover and the filter plate. Now a pressure source that is connected to the bore and the control valve ( 1g '' ) is connected to the space between the acrylic glass cover and the filter plate. The thus on the liquid column in the wells. pressure exerted on the filter plate enables filtration, the filtration speed being determined by the control valve, which can regulate the amount of gas (air quantity) flowing onto the filter plate down to almost zero. The strength of the pressure should, if possible, be easily adjustable at the pressure source itself. The liquid that has passed through the filter is collected by the microtiter plate. A filtration rate of approximately 300 μl / 15 min per well is suitable for carrying out the method for determining DNA double-strand breaks. After the filtration has been completed and the gas supply has been interrupted, the two plates can be removed from the acrylic glass housing and the filtrate in the microtiter plate can be examined further.

Die Funktion der Klammer bei dieser Apparatur besteht darin, lediglich einen luftdichten Abschluß oberhalb der Filtrationsplatte sowie eine genaue Positionierung der Filterplatte und der Mikrotiterplatte herzustellen.The function of the bracket in this Equipment is just an airtight seal above the filtration plate and an exact positioning of the filter plate and the microtiter plate.

Das Prinzip der hier beschriebenen Apparatur entspricht demjenigen der hier zweiten vorgestellten Apparatur. Der Vorteil der dritten Apparatur liegt jedoch darin, daß eine von der Bedienung her einfachere Arretierung der 96-Well-Filterplatte und der schwarzen 96-Well-Mikrotiterplatte möglich ist.The principle of that described here The apparatus corresponds to that of the second apparatus presented here. The advantage of the third apparatus, however, is that one of easier to lock the 96-well filter plate and the black 96-well microtiter plate possible is.

Technische Daten des Gerätes:Technical data of the device:

  • Abmessungen: H × B × T: 5.3 × 17.4 × 10.5 cmDimensions: H × W × D: 5.3 × 17.4 × 10.5 cm
  • Gewicht: 0.685 kgWeight: 0.685 kg

Einsatz der zweiten und dritten Apparatur bei Fehlen einer Druckluftquelleuse of second and third apparatus in the absence of a compressed air source

Die Filtration mittels der zweiten und dritten Apparatur läßt sich auch in Abwesenheit einer Druckluftquelle durchführen, indem der Überdruck mittels eines (zum Beispiel mit Hilfe einer Fahrradpumpe) aufblasbaren Schlauches oder irgendeines anderen Druckluftspeichers (Gasflasche) hergestellt wird.Filtration using the second and third apparatus can be even in the absence of a source of compressed air by applying the excess pressure by means of an inflatable (for example with the help of a bicycle pump) Hose or any other compressed air reservoir (gas bottle) will be produced.

Vorteile der zweiten und dritten ApparaturAdvantages of second and third apparatus

Die Vorteil der hier beschriebenen zwei Druck-Filtrationsvonichtungen im Vergleich zu herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Apparaturen liegt insbesondere in ihrer einfachen Handhabbarkeit. Sie ermöglichen eine Filtration auch dann, wenn keine Druckluftquelle vorhanden ist. Somit sind mit diesen Geräten auch für Untersuchungen außerhalb eines mit einer Druckluftquelle ausgestatteten Labors, zum Beispiel auf einem Forschungsschiff (Untersuchung von DNA-Schäden in marinen Organismen), möglich. Weiterhin ermöglicht die besondere Konstruktion der beiden Druck-Filtrationsvorrichtungen eine Abschirmung von Strahlung im Falle der Benutzung der Geräte für die Filtration radioaktiver Materialien. Für Filtrationsvorgänge von sauerstoffempfindlichen (luftempfindlichen) Substanzen können anstelle der Druckluft inerte Gase enthaltende Druckflaschen benutzt werden. Vergleichbare Apparaturen für Mikrofilterplatten sind kommerziell nicht erhältlich.The advantage of those described here two pressure filtration devices compared to conventional, commercially available Equipment is particularly easy to handle. they allow filtration even if there is no compressed air source is. So with these devices also for Examinations outside of a laboratories equipped with a compressed air source, for example a research ship (investigation of DNA damage in marine organisms), possible. Furthermore enables the special design of the two pressure filtration devices shielding against radiation when using the devices for filtration radioactive materials. For filtration processes of oxygen sensitive (air sensitive) substances can instead pressure cylinders containing inert gases are used. Comparable equipment for Microfilter plates are not commercially available.

Einsatz der drei Apparaturen zur Filtration radioaktiver Substanzen und Autoradiographieuse of three apparatuses for the filtration of radioactive substances and autoradiography

Die drei Apparaturen sind auch geeignet zur Filtration radioaktiver Materialien, da durch die 10 mm dicken Acrylglasplatten an den Außenseiten der Geräte eine gute Abschirmung der Umgebung gegenüber der radioaktiven Strahlung erfolgt. Bei dem Filtrationsprozeß kommen nur die Mikrofilterplatte und die Mikrotiterplatte, also zwei kommerziell erhältliche Wegwerfartikel, nicht aber die Apparaturen selbst mit den radioaktiven Substanzen in Kontakt. Weiterhin kann nach erfolgter Filtration eine autoradiographischer Detektion der auf den Filtern zurückgebliebenen Radioaktivität erfolgen, indem ein Röntgenfilm zwischen (Mikro)filterplatte und (Mikro)titerplatte oder zwischen (Mikro)filterplatte und einer anstelle der (Mikro)titerplatte eingesetzten, etwa gleich großen Acrylglasplatte eingelegt wird. Das Eirilegen des Röntgenfilmes kann in einem Dunkelraum aufgrund der einfachen Handhabbarkeit der Geräte leicht durchgeführt werden. Während der Exposition können die Apparaturen in Alu-Folie zur Licht-Abschirmung eingewickelt werden.The three devices are also suitable for the filtration of radioactive materials because of the 10 mm thickness Acrylic glass panels on the outside of the devices a good shielding of the environment from radioactive radiation he follows. Only the microfilter plate and come in the filtration process the microtiter plate, i.e. two commercially available disposable items, is not but the equipment itself is in contact with the radioactive substances. Farther can perform an autoradiographic detection after filtration the one left on the filters radioactivity done by an x-ray film between (micro) filter plate and (micro) titer plate or between (Micro) filter plate and one used instead of the (micro) titer plate about the same size Acrylic glass plate is inserted. The egg laying of the X-ray film can be in a dark room due to the easy handling of the Devices easily carried out become. While of exposure the equipment is wrapped in aluminum foil for light shielding become.

Claims (60)

Verfahren zur Bestimmung von DNA-Doppelstrangbrüchen mit folgenden Schritten: a.) Aufgabe von zu untersuchenden Zellen und/oder Geweben auf spezifische Filter; b.) Lyse der Zellen/Gewebe mit mindestens einem Detergens, mindestens einer chaotropen Substanz, mindestens einer Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz und mindestens einem spezifisch DNA-Doppelstrang bindenden Fluoreszenzfarbstoff, oder Lyse der Zellen/Gewebe mit mindestens einem Detergens, mindestens einer chaotropen Substanz, mindestens einer Protease und mindestens einem spezifisch DNA-Doppelstrang bindenden Fluoreszenzfarbstoff, c.) Elution der durch die Lyse freigesetzten DNA-Bruchstücke durch die spezifischen Filter; d.) Durchführen einer fluoreszenzspektroskopischen Auswertung, wobei pro Well nur eine Eluat-Fraktion gesammelt wird, oder a.) Aufgabe von zu untersuchenden Zellen und/oder Geweben auf spezifische Filter; b.) Lyse der Zellen/Gewebe mit mindestens einem Detergens, mindestens einer chaotropen Substanz und mindestens einer Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz, oder Lyse der Zellen/Gewebe mit mindestens einem Detergens, mindestens einer chaotropen Substanz und mindestens einer Protease, c.) Elution der durch die Lyse freigesetzten DNA-Bruchstücke durch die spezifischen Filter, d.) Versetzen der erhaltenen Eluate mit mindestens einem spezifisch DNA-Doppelstrang bindenden Fluoreszenzfarbstoff; e.) Durchführen einer fluoreszenzspektroskopischen Auswertung, wobei pro Well nur eine Eluat-Fraktion gesammelt wird.Method for determining DNA double-strand breaks with the following steps: a.) Placing cells and / or tissues to be examined on specific filters; b.) Lysis of the cells / tissues with at least one detergent, at least one chaotropic substance, at least one substance that complexes metal ions and inhibits DNA repair enzymes and at least one fluorescent dye that specifically binds the DNA double strand, or lysis of the cells / tissues with at least one detergent, at least a chaotropic substance, at least one protease and at least one specific fluorescent dye binding DNA double-strand, c.) elution of the DNA fragments released by the lysis through the specific filters; d.) carrying out a fluorescence spectroscopic evaluation, whereby only one eluate fraction is collected per well, or a.) placing cells to be examined and / or Fabrics on specific filters; b.) lysis of the cells / tissues with at least one detergent, at least one chaotropic substance and at least one substance that complexes metal ions and inhibits DNA repair enzymes, or lysis of the cells / tissues with at least one detergent, at least one chaotropic substance and at least one protease, c .) Elution of the DNA fragments released by the lysis through the specific filters, d.) Addition of the eluates obtained with at least one specific DNA double strand fluorescent dye; e.) Carrying out a fluorescence spectroscopic evaluation, only one eluate fraction being collected per well. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lyse in Gegenwart mindestens einer Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz und in Gegenwart mindestens einer Protease durchgeführt wird.A method according to claim 1, characterized in that the Lysis in the presence of at least one metal ion complexing and DNA repair enzyme inhibiting substance and in the presence at least a protease becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Lyse-Schritt die Konzentration der chaotropen Substanz 0,5 bis 9 mol/l beträgt.Method according to one of claims 1 to 2, characterized in that that at Lysis step the concentration the chaotropic substance is 0.5 to 9 mol / l. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Lyse-Schritt die Konzentration der chaotropen Substanz 2 bis 4 mol/l beträgt.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that at Lysis step the concentration the chaotropic substance is 2 to 4 mol / l. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Lyse-Schritt die Konzentration der Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz 0,005 bis 0,05 mol/l beträgt.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that that at Lysis step the concentration of metal ion complexing and DNA repair enzymes inhibiting Substance is 0.005 to 0.05 mol / l. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Lyse-Schritt der pH-Wert auf 7 bis 11 eingestellt wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that that at Lysis step the pH is set to 7 to 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Lyse-Schritt die Konzentration der Protease 0,01 bis 5 mg/ml beträgt.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that that at Lysis step the concentration the protease is 0.01 to 5 mg / ml. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der chaotropen Substanzlösung beim Lyse-Schritt 2,25 mol/l beträgt.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the Concentration of the chaotropic substance solution in the lysis step 2.25 mol / l is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz beim Lyse-Schritt 0,02 mol/l beträgt.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the Concentration of metal ion complexing and DNA repair enzymes inhibiting substance in the lysis step is 0.02 mol / l. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Detergens beim Lyse-Schritt 0,00175 mol/l beträgt.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the Concentration of the detergent in the lysis step is 0.00175 mol / l. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Protease beim Lyse-Schritt 0,5 mg/ml beträgt.Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that that the The concentration of the protease in the lysis step is 0.5 mg / ml. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als chaotrope Substanz Harnstoff verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that that as chaotropic substance urea is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallionen komplexierende und DNA-Reparaturenzyme hemmende Substanz EDTA verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 12, characterized in that that as Substance that complexes metal ions and inhibits DNA repair enzymes EDTA is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, daß als Protease Proteinase K verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 13, characterized in that that as Protease Proteinase K is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Detergens SDS verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 14, characterized in that that as Detergent SDS is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeinchet, daß der pH-Wert bei der Lyse 10 beträgt.Method according to one of claims 1 to 15, characterized in that that the pH value in the lysis is 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt a.) 1. Alternative bei einer Temperatur von 15°C bis 35°C und/oder Schritt b.) 1. Alternative bei einer Temperatur von 15°C bis 35°C und/oder Schritt c.) 1. Alternative bei einer Temperatur von 15 °C bis 35 °C und/oder Schritt d.) 1. Alternative bei einer Temperatur von 15°C bis 35°C und/oder Schritt a.) 2. Alternative bei einer Temperatur von 4°C bis 15°C und/oder Schritt b.) 2. Alternative bei einer Temperatur von 4°C bis 15°C und/oder Schritt c.) 2. Alternative bei einer Temperatur von 4°C bis 15°C und/oder Schritt d.) 2. Alternative bei einer Temperatur von 4°C bis 15°C und/oder Schritt e.) 2. Alternative bei einer Temperatur von 4°C bis 15°C durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 16, characterized in that that step a.) 1. Alternative at a temperature of 15 ° C to 35 ° C and / or step b.) 1. Alternative at a temperature of 15 ° C up to 35 ° C and / or step c.) 1. Alternative at a temperature of 15 ° C to 35 ° C and / or Step d.) 1. Alternative at a temperature of 15 ° C to 35 ° C and / or Step a.) 2. Alternative at a temperature of 4 ° C to 15 ° C and / or step b.) 2. Alternative at a temperature of 4 ° C to 15 ° C and / or step c.) 2. Alternative at a temperature of 4 ° C up to 15 ° C and / or step d.) 2. Alternative at a temperature of 4 ° C to 15 ° C and / or Step e.) 2. Alternative is carried out at a temperature of 4 ° C to 15 ° C. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluoreszenzfarbstoff PicoGreen verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 17, characterized in that that as Fluorescent dye PicoGreen is used. Kit zur Bestimmung von DNA-Doppelstrangbrüchen, enthaltend: mindestens ein Detergens, mindestens eine chaotrope Substanz, mindestens eine Metallionen komplexierende und DNA-Reparatwenzyme hemmende Substanz, mindestens einen spezifisch DNA-Doppelstrang bindenden Fluoreszenzfarbstoff und mindestens einen spezifischen Filtertyp oder mindestens ein Detergens, mindestens eine chaotrope Substanz, mindestens eine Protease, mindestens einen spezifisch DNA-Doppelstrang bindenden Fluoreszenzfarbstoff und mindestens einen spezifischen Filtertyp.Kit for determining DNA double-strand breaks, comprising: at least one detergent, at least one chaotropic substance, at least one substance complexing metal ions and inhibiting DNA repair enzymes, at least one fluorescent dye which binds a specific DNA double strand and at least one specific filter type or at least one detergent, at least one chaotropic substance, at least one protease, at least one specific fluorescent dye binding DNA double strand and at least one specific filter type. Kit nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Kit mindestens eine Metallionen komplexierende und DNA-Reparaturenzyme hemmende Substanz und mindestens eine Protease enthält.Kit according to claim 19, characterized in that the kit at least one metal ion complexing and DNA repair enzyme inhibitory substance and contains at least one protease. Kit nach einem der Ansprüche 19 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der chaotropen Substanz bei der Lyse 0,5 bis 9 mol/l beträgt.Kit according to one of claims 19 to 20, characterized in that that the Concentration of the chaotropic substance during lysis 0.5 to 9 mol / l is. Kit nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der chaotropen Substanz bei der Lyse 2 bis 4 mol/l beträgt.Kit according to one of claims 19 to 21, characterized in that that the Concentration of the chaotropic substance during lysis 2 to 4 mol / l is. Kit nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz bei der Lyse 0,005 bis 0,05 mol/l beträgt.Kit according to one of claims 19 to 22, characterized in that that the Concentration of metal ion complexing and DNA repair enzymes inhibiting substance in the lysis is 0.005 to 0.05 mol / l. Kit nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Protease Proteinase K ist.Kit according to one of claims 19 to 23, characterized in that the Protease Proteinase K is. Kit nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Protease beim Lyse-Schritt 0,01 bis 5 mg/ml beträgt.Kit according to one of claims 19 to 24, characterized in that that the The concentration of the protease in the lysis step is 0.01 to 5 mg / ml. Kit nach einem der Ansprüche 19 bis 25 zur Bestimmung von DNA-Doppelstrangbrüchen, enthaltend: – Lösung A: Pufferlösung zur Suspendierung der Zellen; – Lösung B: mit einer Konzentration von 0,001 bis 0,2 mol/l eines Detergens und mit einer Konzentration von 4 bis 8 mol/l einer chaotropen Substanz; – Lösung C: mit einer Konzentration von 0,001 bis 1,0 mol/l eines spezifisch DNA-Doppelstrang bindenden Fluoreszenzfarbstoffs, – wobei von einem Volumenmischungsverhältnis von Lösung A: Lösung B: Lösung C von 50: 50: 1 ausgegangen wird.Kit according to one of claims 19 to 25 for determination DNA double strand breaks containing: - Solution A: buffer solution to suspend the cells; - Solution B: with a concentration from 0.001 to 0.2 mol / l of a detergent and with a concentration of 4 to 8 mol / l of a chaotropic substance; - Solution C: with a concentration from 0.001 to 1.0 mol / l of a fluorescent dye that binds DNA specifically, - in which of a volume mix ratio of solution A: Solution B: Solution C of 50: 50: 1 is assumed. Kit nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß Lösung B mindestens eine Metallionen komplexierende und DNA-Reparaturenzyme hemmende Substanz enthält.Kit according to claim 26, characterized in that solution B at least a substance complexing metal ions and inhibiting DNA repair enzymes contains. Kit nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz der Lösung B 0,01 bis 0,1 mol/l beträgt.Kit according to claim 27, characterized in that the concentration the substance complexing metal ions and inhibiting DNA repair enzymes the solution B is 0.01 to 0.1 mol / l. Kit nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Metallionen komplexierenden und DNA-Reparaturenzyme hemmenden Substanz der Lösung B 0,04 mol/l beträgt.Kit according to claim 28, characterized in that the concentration the substance complexing metal ions and inhibiting DNA repair enzymes the solution B is 0.04 mol / l. Kit nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallionen komplexierende und DNA-Reparaturenzyme hemmende Substanz EDTA ist.Kit according to one of claims 27 to 29, characterized in that that the Substance that complexes metal ions and inhibits DNA repair enzymes EDTA is. Kit nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß Lösung B mindestens eine Protease enthält.Kit according to one of claims 26 to 30, characterized in that solution B has at least one Contains protease. Kit nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Protease Proteinase K ist.Kit according to claim 31, characterized in that the protease Proteinase K is. Kit nach einem der Ansprüche 31 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Protease in der Lösung B 0,02 bis 10 mg/ml beträgt.Kit according to one of claims 31 to 32, characterized in that the Concentration of the protease in solution B is 0.02 to 10 mg / ml. Kit nach einem der Ansprüche 28 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß Lösung A eine Tris-HCl-EDTA-Lösung ist.Kit according to one of claims 28 to 33, characterized in that that solution A is a Tris-HCl-EDTA solution. Kit nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Tris-HCl-EDTA-Lösung eine Konzentration von 10 mmol/l Tris-HCl und von 1 mmol/l EDTA mit einem pH-Wert von etwa 7,4 aufweist.Kit according to claim 34, characterized in that the Tris-HCl-EDTA solution is a Concentration of 10 mmol / l Tris-HCl and 1 mmol / l EDTA with a pH of about 7.4. Kit nach einem der Ansprüche 26 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß als Detergens SDS verwendet wird,Kit according to one of claims 26 to 35, characterized in that that as Detergent SDS is used Kit nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die SDS-Konzentration in Lösung B 0,0035 mol/l beträgt.Kit according to claim 36, characterized in that the SDS concentration in solution B is 0.0035 mol / l. Kit nach einem der Ansprüche 26 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß als chaotrope Substanz Harnstoff verwendet wird.Kit according to one of claims 26 to 37, characterized in that that as chaotropic substance urea is used. Kit nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Harnstoff Konzentration in Lösung B 4,5 mol/l beträgt.Kit according to claim 38, characterized in that the urea Concentration in solution B is 4.5 mol / l. Kit nach einem der Ansprüche 26 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifisch DNA-Doppelstrang bindende Fluoreszenzfarbstoff PicoGreen ist.Kit according to one of claims 26 to 38, characterized in that that the PicoGreen is a DNA double strand binding fluorescent dye. Verwendung des Kits nach einem der Ansprüche 19 bis 40 zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18.Use of the kit according to one of claims 19 to 40 to carry out of the method according to one of claims 1 to 18. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18 zum Nachweis von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen in humanen, tierischen oder pflanzlichen Geweben und Zellen, in Bakterien und Einzellern, in Zellinien humanen, tierischen oder pflanzlichen Ursprungs und subzellulären Fraktionen, sowie in isolierter DNA; Zum Nachweis von DNA-Reparatur in humanen, tierischen oder pflanzlichen Geweben und Zellen, in Bakterien und Einzellern, in Zellinien humanen, tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, subzellulären Fraktionen, Zell-Lysaten und Zell-Extrakten (isolierte Moleküle); Zur Messung des Auftretens von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen und deren Reparatur nach Bestrahlung, Chemotherapie und/oder Behandlung mit Gentoxinen, Mutagenen und Cancerogenen in humanem und tierischem Probenmaterial, Gewebeschnitten und Zellsuspensionen; Zum Nachweis von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen und deren Reparatur in humanen oder tierischen Lymphozyten nach deren schneller Isolierung mittels Zentrifugation; Zur Messung des Auftretens von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen und deren Reparatur in Geweben und Zellen von Patienten bei Strahlentherapie; Zum Nachweis von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen in gefrorenen Untersuchungsmaterialien nach deren schonender Homogenisation in flüssigem Stickstoff oder flüssiger Luft in Gegenwart eines Gefrierschutzmittels; Zum Nachweis des Auftretens von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen und deren Reparatur bei berufsbedingter Exposition von Personen, die entweder bei ihrer beruflichen Arbeit oder infolge von Unfällen mit DNA-schädigenden Substanzen oder Strahlen in Kontakt kommen; Zur Messung des Auftretens von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen und deren Reparatur in Testorganismen, Geweben, Zellen oder Zellinien bei der Gewässerüberwachung; Zum Nachweis von DNA-Doppelstrangbrüchen nach Exposition von Zellen gegenüber Topoisomerase II-Inhibitoren; Zum Nachweis einer Lebensmittelkonservierung mittels Bestrahlung; Zum Nachweis von DNA-Schäden durch kosmische Strahlung bei Flugpersonal; Zum Screening nach radioprotektiven Substanzen.Use of the method according to one of claims 1 to 18 for the detection of DNA double-strand breaks and cross-links in human, animal or plant tissues and cells, in bacteria and unicellular organisms, in cell lines of human, animal or plant origin and subcellular fractions, as well as in isolated DNA; For the detection of DNA repair in human, animal or plant tissues and cells, in bacteria and single cells, in cell lines of human, animal or plant origin, subcellular fractions, cell lysates and cell extracts (isolated molecules); For measuring the occurrence of DNA double-strand breaks and cross-links and their repair after radiation, chemotherapy and / or treatment with genotoxins, mutagens and carcinogens in human and animal sample material, tissue sections and cell suspensions; For the detection of DNA double-strand breaks and cross-links and their repair in human or animal lymphocytes after their rapid isolation by centrifugation; For measuring the occurrence of DNA double-strand breaks and cross-links and their repair in the tissues and cells of patients during radiation therapy; For the detection of DNA double-strand breaks and cross-links in frozen test materials after their gentle homogenization in liquid nitrogen or liquid air in the presence of an anti-freeze agent; To detect the occurrence of DNA double-strand breaks and cross-links and their repair in the event of occupational exposure of persons who come into contact with DNA-damaging substances or radiation either during their work or as a result of accidents; For measuring the occurrence of DNA double-strand breaks and cross-links and their repair in test organisms, tissues, cells or cell lines during water monitoring; For the detection of DNA double-strand breaks after exposure of cells to topoisomerase II inhibitors; For the detection of food preservation by means of radiation; For the detection of DNA damage from cosmic radiation in flight personnel; For screening for radioprotective substances. Verwendung des Kits nach einem der Ansprüche 19 bis 40 zum Nachweis von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen in humanen, tierischen oder pflanzlichen Geweben und Zellen, in Bakterien und Einzellern, in Zellinien humanen, tierischen oder pflanzlichen Ursprungs und subzellulären Fraktionen, sowie in isolierter DNA; Zum Nachweis von DNA-Reparatur in humanen, tierischen oder pflanzlichen Geweben und Zellen, in Bakterien und Einzellern, in Zellinien humanen, tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, subzellulären Fraktionen, Zell-Lysaten und Zell-Extrakten (isolierte Moleküle); Zur Messung des Auftretens von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen und deren Reparatur nach Bestrahlung, Chemotherapie und/oder Behandlung mit Gentoxinen, Mutagenen und Cancerogenen in humanem und tierischem Probenmaterial, Gewebeschnitten und Zellsuspensionen; Zum Nachweis von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen und deren Reparatur in humanen oder tierischen Lymphozyten nach deren schneller Isolierung mittels Zentrifugation; Zur Messung des Auftretens von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen und deren Reparatur in Geweben und Zellen von Patienten bei Strahlentherapie; Zum Nachweis von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen in gefrorenen Untersuchungsmaterialien nach deren schonender Homogenisation in flüssigem Stickstoff oder flüssiger Luft in Gegenwart eines Gefrierschutzmittels; Zum Nachweis des Auftretens von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen und deren Reparatur bei berufsbedingter Exposition von Personen, die entweder bei ihrer beruflichen Arbeit oder infolge von Unfällen mit DNA-schädigenden Substanzen oder Strahlen in Kontakt kommen; Zur Messung des Auftretens von DNA-Doppelstrangbrüchen und Quervernetzungen und deren Reparatur in Testorganismen, Geweben, Zellen oder Zellinien bei der Gewässerüberwachung; Zum Nachweis von DNA-Doppelstrangbrüchen nach Exposition von Zellen gegenüber Topoisomerase II-Inhibitoren; Zum Nachweis einer Lebensmittelkonservierung mittels Bestrahlung; Zum Nachweis von DNA-Schäden durch kosmische Strahlung bei Flugpersonal; Zum Screening nach radioprotektiven Substanzen.Use of the kit according to one of claims 19 to 40 for the detection of DNA double strand breaks and cross-links in human, animal or vegetable tissues and cells, in bacteria and unicellular organisms, in human, animal or vegetable cell lines Origin and subcellular Fractions, as well as in isolated DNA; For the detection of DNA repair in human, animal or vegetable tissues and cells, in bacteria and unicellular organisms, in human, animal or vegetable cell lines Origin, subcellular fractions, Cell lysates and cell extracts (isolated molecules); To measure the occurrence of DNA double-strand breaks and cross-links and their repair after radiation, chemotherapy and / or treatment with genotoxins, mutagens and carcinogens in human and animal specimens, tissue sections and cell suspensions; To the Detection of DNA double-strand breaks and cross-links and their repair in human or animal Lymphocytes after their rapid isolation by centrifugation; to Measurement of the occurrence of DNA double-strand breaks and cross-links and their repair in the tissues and cells of patients during radiation therapy; To the Detection of DNA double-strand breaks and cross-links in frozen test materials their gentle homogenization in liquid nitrogen or liquid air in the presence of an antifreeze; To prove the occurrence of DNA double-strand breaks and cross-links and their repair in case of occupational exposure by people either at work or as a result of of accidents with DNA damaging Substances or rays come into contact; To measure the Occurrence of DNA double-strand breaks and cross-links and their repair in test organisms, tissues, cells or cell lines in water monitoring; To the Detection of DNA double-strand breaks after exposure of cells to Topoisomerase II inhibitors; For proof of food preservation by means of radiation; For the detection of DNA damage by cosmic radiation from flight personnel; For screening for radioprotective Substances. Vorrichtung zum kontrollierten Filtrieren von flüssigen insbesondere DNA-Moleküle und/oder andere Moleküle/Molekülkomplexe enthaltenden Medien mit Well-Filterplatten, mit mindestens einer Well-Filterplatte (3), mindestens einer korrespondierenden Mikrotiterplatte (5) und einer Absaugeinrichtung (7a), gekennzeichnet durch: – zwei voneinander getrennte, ober- und unterhalb der Filterplatte angeordnete Gasräume; – mindestens eine mit einem Behältnis (1) und der Well-Filterplatte (3) zusammenwirkende und damit eine vollständige Trennung der beiden Gasräume erzeugende Dichtungseinrichtung (2); – eine Einrichtung (1b, 1c) zum Verbinden beider Gasräume; – eine Einrichtung (1a) zum Druckausgleich zwischen Umgebung und einem Gasraum.Device for the controlled filtering of liquid media, in particular containing DNA molecules and / or other molecules / molecular complexes, with well filter plates, with at least one well filter plate ( 3 ), at least one corresponding microtiter plate ( 5 ) and a suction device ( 7a ), characterized by: - two separate gas spaces arranged above and below the filter plate; - at least one with a container ( 1 ) and the well filter plate ( 3 ) interacting sealing device and thus a complete separation of the two gas spaces ( 2 ); - An institution ( 1b . 1c ) to connect both gas spaces; - An institution ( 1a ) for pressure equalization between the environment and a gas space. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Well-Filterplatte und die korrespondierende Mikrotiterplatte mittels Spacer (4) voneinander beabstandet sind.Device according to claim 44, characterized in that the well filter plate and the corresponding microtiter plate by means of spacers ( 4 ) are spaced from each other. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 44 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugeinrichtung ein Saugrohr ist.Device according to one of claims 44 to 45, characterized in that the suction device is a suction pipe. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 44 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Druckausgleich zwischen Umgebung und einem Gasraum ein Ventil ist.Device according to one of claims 44 to 46, characterized in that that the Device for pressure equalization between the environment and a gas space is a valve. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 44 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verbinden beider Gasräume ein in einer Bohrung angeordneter Hahn ist.Device according to one of claims 44 to 47, characterized in that that the Device for connecting both gas spaces one arranged in a bore Rooster is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 44 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus Acrylglas besteht.Device according to one of claims 44 to 48, characterized in that that these consists of acrylic glass. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 44 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung ein Gummiring ist.Device according to one of claims 44 to 49, characterized in that that the Sealing device is a rubber ring. Vorrichtung zum kontrollierten Filtrieren von flüssigen insbesondere DNA-Moleküle und/oder andere Moleküle/Molekülkomplexe enthaltenden Medien mit Well-Filterplatten, mit mindestens einer Well-Filterplatte (3',2''), mindestens einer korrespondierenden Mikrotiterplatte (6',3''), gekennzeichnet durch: – zwei voneinander getrennte, ober- und unterhalb der Filterplatte angeordnete Gasräume; – mindestens eine mit einem Behältnis (1', 1'') und der Well-Filterplatte (3', 2'') zusammenwirkende und damit eine vollständige Trennung der beiden Gasräume erzeugende Dichtungseinrichtung (2', 1e''); – eine für einen Gasraum fungierende Druckbeaufschlagungseinrichtung (1a',1g'').Device for the controlled filtering of liquid media, in particular containing DNA molecules and / or other molecules / molecular complexes, with well filter plates, with at least one well filter plate ( 3 ' . 2 '' ), at least one corresponding microtiter plate ( 6 ' . 3 '' ), characterized by: - two separate gas spaces arranged above and below the filter plate; - at least one with a container ( 1' . 1'' ) and the well filter plate ( 3 ' . 2 '' ) interacting sealing device and thus a complete separation of the two gas spaces ( 2 ' . 1e '' ); - a pressurizing device functioning for a gas space ( 1a ' . 1g '' ). Vorrichtung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbeaufschlagungseinrichtung ein Regelventil ist.Device according to claim 51, characterized in that the Pressurization device is a control valve. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 51 bis 52, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus Acrylglas besteht.Device according to one of claims 51 to 52, characterized in that that these consists of acrylic glass. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 51 bis 53, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Platten ein umlaufender Rahmen (4') angeordnet ist.Device according to one of claims 51 to 53, characterized in that a circumferential frame ( 4 ' ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 51 bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung ein Gummiring ist.Device according to one of claims 51 to 54, characterized in that that the Sealing device is a rubber ring. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18 zur Bestimmung von DNA-Doppelstrangbrüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 44 bis 55 verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 18 for determination DNA double-strand breaks, thereby characterized that a Device according to one of the claims 44 to 55 is used. Verfahren zum kontrollierten Filtrieren von flüssigen insbesondere DNA-Moleküle und/oder andere Moleküle/Molekülkomplexe enthaltenden Medien, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 44 bis 55 verwendet wird.Process for the controlled filtration of liquid in particular DNA molecules and / or other molecules / molecular complexes containing media, characterized in that a device according to a of claims 44 to 55 is used. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 44 bis 55 zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18.Use of a device according to one of claims 44 to 55 to carry out of a method according to one of claims 1 to 18. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 44 bis 55 zur kontrollierten Filtration von flüssigen Medien.Use of a device according to one of claims 44 to 55 for the controlled filtration of liquid media. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 44 bis 55 zum Nachweis und Quantifizierung von DNA-Strangbrüchen, von Quervernetzungen von DNA-Molekülen untereinander oder mit anderen Molekülen sowie von weiteren DNA-Schäden; Für Bindungsstudien, zur Untersuchung von DNA-Protein- oder Rezeptor-Ligand-Wechselwirkungen und zur Bestimmung der Dissoziations-/Assoziations-Konstanten dieser Reaktionen; Zur Filtration radioaktiver Materialien mit optionaler autoradiographischer Detektion der auf den Filtern zurückgebliebenen Radioaktivität; Zur Filtration von infektiösen Proben; Zur Filtration sauerstoff-/luftempfindlicher Proben; Zur Filtration unter sterilen Bedingungen.Use of a device according to one of claims 44 to 55 for the detection and quantification of DNA strand breaks, from Cross-linking of DNA molecules with each other or with other molecules as well as other DNA damage; For attachment studies, for the investigation of DNA-protein or receptor-ligand interactions and to determine their dissociation / association constants reactions; For the filtration of radioactive materials with optional autoradiographic Detection of radioactivity remaining on the filters; to Filtration of infectious Rehearse; For filtration of oxygen / air sensitive samples; to Filtration under sterile conditions.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10111853A1 (en) * 2001-03-05 2002-11-14 Wita Proteomics Ag Process and device for processing proteins in gels
US20030202909A1 (en) * 2002-04-29 2003-10-30 Genetix Limited Vacuum manifold and uses thereof
EP1491258B1 (en) * 2003-06-24 2008-12-03 Millipore Corporation Multifunctional vacuum manifold
US7824623B2 (en) 2003-06-24 2010-11-02 Millipore Corporation Multifunctional vacuum manifold

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19724781A1 (en) * 1997-06-12 1998-12-24 Werner E G Prof Dr Mueller Determining DNA damage and repair

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2618556B1 (en) * 1987-07-23 1991-02-22 Adria METHOD FOR DETECTING IF A FOOD PRODUCT HAS BEEN IRRADIATED
JPH10510501A (en) * 1995-09-15 1998-10-13 ベックマン インスツルメンツ インコーポレーテッド Vacuum manifold for laboratory processing of multiple liquid samples
DE19725894A1 (en) * 1997-06-19 1998-12-24 Biotechnolog Forschung Gmbh Differential vacuum chamber

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19724781A1 (en) * 1997-06-12 1998-12-24 Werner E G Prof Dr Mueller Determining DNA damage and repair

Non-Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
al., Cellular and Molecular Biology (Noisy-Le- Grand), (March, 1999) Vol.45, No.2, pp.211-218
Datenbank BIOSIS bei STN: AN1992:390836 BIOSIS zu: Fractionation of DNA from marine invertebrate Maja crispata Mytilus galloprovincialis haemolymph by alkaline elution. Bihari,N. et al., Comp. Biochem. Physiol. B. Comp. Biochem., (1992) 102 (2), 419- 424
Datenbank BIOSIS bei STN: AN1992:390836 BIOSIS zu:Fractionation of DNA from marine invertebrate Majacrispata Mytilus galloprovincialis haemolymph by alkaline elution. Bihari,N. et al., Comp. Biochem.Physiol. B. Comp. Biochem., (1992) 102 (2), 419- 424 *
Datenbank BIOSIS bei STN: AN1993:455306 BIOSIS zu: Nonradiometric detection of DNA crosslinks in mus- sel hemolymph by alkaline elution. Batel,R. et al., Analytical Biochemistry, (1993) Vol.212, No.2, pp.402-406
Datenbank BIOSIS bei STN: AN1993:455306 BIOSIS zu:Nonradiometric detection of DNA crosslinks in mus-sel hemolymph by alkaline elution. Batel,R. et al., Analytical Biochemistry, (1993) Vol.212, No.2, pp.402-406 *
Datenbank BIOSIS bei STN: AN1994:505825 BIOSIS zu: DNA damage in marine mussel Mytilus galloprovin- cialis as a biomarker of environmental contamina- tion. Vukmirovic,M. et al., Marine Ecology Prog- ress Series, (1994) Vol.109, No.2-3, pp.165-171
Datenbank BIOSIS bei STN: AN1994:505825 BIOSIS zu:DNA damage in marine mussel Mytilus galloprovin- cialis as a biomarker of environmental contamina- tion. Vukmirovic,M. et al., Marine Ecology Prog- ress Series, (1994) Vol.109, No.2-3, pp.165-171 *
Datenbank BIOSIS bei STN: AN1999:241493 BIOSIS zu: Assessment of DNA damage and repair in human peri- pheral blood mononuclear cells using a novel DNA unwinding technique. Elmendorff-Dreikorn,K., et
Datenbank BIOSIS bei STN: AN1999:241493 BIOSIS zu:Assessment of DNA damage and repair in human peri-pheral blood mononuclear cells using a novel DNA unwinding technique. Elmendorff-Dreikorn,K., et *
Datenbank MEDLINE bei STN: AN97356467 MEDLINE zu: Rapid measurement of modified oligonucleotide levels in plasma samples with a fluorophore speci fic for singlestranded DNA. Gray,G.D. et al., Antisense and Nucleic Acid Drug Development, (1997 Jun) 7 (3) 133-40

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