DE20201210U1 - DNA Purification capacitor - Google Patents

DNA Purification capacitor

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Description

DNA-Aufreinigungs-Kondensator: BeschreibungDNA Purification Capacitor: Description

Ein bei molekularbiologischem Arbeiten häufig auftretender Arbeitsschritt besteht in der Isolierung, Separierung bzw. Aufreinigung von Desoxyribonucleinsäure (DNA). Dabei handelt es sich um einen relativ aufwendigen, schwer zu automatisierenden Arbeitsschritt. Üblicherweise wird die DNA entweder mittels Ethanol gefällt, mittels Phenol/Chloroform extrahiert, oder mittels Ionenaustauschersäulen gebunden und bei saurem pH eluiert. Bei dieser Erfindung steht nun die Überlegung im Vordergrund die DNA elektrostatisch an die Kunststoff- Wandung des verwendeten Reaktionsgefäßes zu binden, um sie anschließend durch Umpolen des Kondensators wieder freizusetzen. Ein derartiges Vorgehen vereinfacht molekularbiologisches arbeiten und ermöglicht die Automatisierung dieses essentiell wichtigen Arbeitsschritts. Am einfachsten lässt sich die elektrostatische DNA Aufreinigung mittels eines Plattenkondensators realisieren. In dessen elektrisches Feld wird das Reaktionsgefäß oder die 96 well Platte mittels entsprechender Bohrungen durch die obere Platte des Plattenkondensators eingebracht. Dabei wird nun die untere Platte, die dem Boden des Reaktionsgefäßes bzw. der 96 well Platte benachbart ist, positiv aufgeladen. Desoxyribonukleinsäure ist aufgrund des Phosphatdiester - Rückrads elektrisch negativ geladen. Aufgrund dieser Ladung wird die Desoxyribonukleinsäure von der Wandung des Reaktionsgefäßes in dem hier beschriebenen Apparat absorbiert. Diese Absorbtion lässt sich durch Aufrauung des Reaktionsgefäßes verbessern, da so die Oberfläche vergrößert wird. Eine weitere Möglichkeit die Absorbtions - Kapazität des Reaktionsgefäßes zu erhöhen, besteht darin Silikat Säulenmaterial bzw. Anionen-Austauschermaterial in das Reaktionsgefäß einzubringen. Nach Absorbtion der Desoxyribonukleinsäure an das Wandmaterial kann die DNA gewaschen und so, beispielsweise von Oligonukleotiden, Mononukleotiden, Didesoxynukleotiden, gereinigt werden. Im Anschluss daran kann die Desoxyribonukleinsäure durch Umpolung des Kondensators desorbiert und in den geeigneten Puffer freigesetzt werden.A frequently occurring step in molecular biology work is the isolation, separation or purification of deoxyribonucleic acid (DNA). This is a relatively complex step that is difficult to automate. Usually, the DNA is either precipitated using ethanol, extracted using phenol/chloroform, or bound using ion exchange columns and eluted at an acidic pH. The main idea behind this invention is to electrostatically bind the DNA to the plastic wall of the reaction vessel used in order to then release it again by reversing the polarity of the capacitor. Such a procedure simplifies molecular biology work and enables the automation of this essential step. The easiest way to carry out electrostatic DNA purification is using a plate capacitor. The reaction vessel or the 96-well plate is placed in the electric field of the plate capacitor using appropriate holes drilled through the upper plate of the plate capacitor. The lower plate, which is adjacent to the bottom of the reaction vessel or the 96-well plate, is then positively charged. Deoxyribonucleic acid is electrically negatively charged due to the phosphate diester backbone. Due to this charge, the deoxyribonucleic acid is absorbed by the wall of the reaction vessel in the apparatus described here. This absorption can be improved by roughening the reaction vessel, as this increases the surface area. Another way of increasing the absorption capacity of the reaction vessel is to introduce silicate column material or anion exchange material into the reaction vessel. After the deoxyribonucleic acid has been absorbed by the wall material, the DNA can be washed and thus purified, for example, from oligonucleotides, mononucleotides, dideoxynucleotides. The deoxyribonucleic acid can then be desorbed by reversing the polarity of the capacitor and released into the appropriate buffer.

Zeichnung eines Ausfuhrungsbeispiels: DNA-Aufreinigungs-Kondensator; Zeichnung NrI. Plattenkondensator 1.) positiv geladene Platte (Anode) 2.) negativ geladene Platte (Kathode) 3.) Reaktionsgefäß (z.B. Eppendorf Cup) 4.) Desoxyribonukleinsäure haftet am Boden des Reaktionsgefaßes Drawing of an example: DNA purification capacitor; Drawing No. I. Plate capacitor 1.) positively charged plate (anode) 2.) negatively charged plate (cathode) 3.) reaction vessel (e.g. Eppendorf Cup) 4.) deoxyribonucleic acid adheres to the bottom of the reaction vessel

5.) Am Boden des Reaktionsgefaßes (#) befindet sich absorbierendes Material (beispielsweise Silikat-Säulenmaterial, Aufrauung, etc.)5.) At the bottom of the reaction vessel (#) there is absorbent material (e.g. silicate column material, roughening, etc.)

Claims (12)

1. Ein Apparat oder ein Teil eines Apparats zur Isolierung, Konzentrierung und Reinigung von Desoxyribonukleinsäure (DNA), gekennzeichnet dadurch, daß die DNA in der zu reinigenden Probe in einem elektrischen Feld anodisch an der Plastik- Wandung (bzw. Glas-Wandung) des Probengefäßes festgehalten wird, während die Verunreinigungen automatisiert abpippetiert, abdekantiert, dispensiert oder abgespült werden. 1. An apparatus or part of an apparatus for isolating, concentrating and purifying deoxyribonucleic acid (DNA), characterized in that the DNA in the sample to be purified is held anodically to the plastic wall (or glass wall) of the sample vessel in an electric field, while the impurities are automatically pipetted, decanted, dispensed or rinsed off. 2. Ein Reaktionsgefäß oder eine Platte mit einer Vielzahl an Reaktionsgefäßen (beispielsweise Eppendorf-Cup oder 96 Well Platte) zur Verwendung in einem Apparat nach Schutzanspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Innenwand des Reaktionsgefäßes aufgeraut wurde, um die Oberfläche zu vergrößern und Desoxyribonukleinsäure (DNA) besser festzuhalten. 2. A reaction vessel or a plate with a plurality of reaction vessels (for example Eppendorf cup or 96 well plate) for use in an apparatus according to claim 1, characterized in that the inner wall of the reaction vessel has been roughened in order to increase the surface area and to better retain deoxyribonucleic acid (DNA). 3. Ein Reaktionsgefäß oder mehrere Reaktionsgefäße (z. B. Eppendorf-Cup oder 96 well Platte) zur Verwendung in einem Apparat nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Reaktionsgefäß von einer porösen Kunststoffschicht ausgekleidet ist, um die Oberfläche zu vergrößern und um so Desoxyribonukleinsäure fest zu halten. 3. One or more reaction vessels (e.g. Eppendorf cup or 96 well plate) for use in an apparatus according to claim 1, characterized in that this reaction vessel is lined with a porous plastic layer in order to increase the surface area and thus to hold deoxyribonucleic acid firmly. 4. Ein Apparat oder ein Teil eines Apparats zur Separation, Isolierung bzw. Aufreinigung von Desoxyribonukleinsäure (DNA), dadurch gekennzeichnet, daß die DNA mittels eines elektrischen Feldes elektrostatisch im Reaktionsgefäß festgehalten wird. 4. An apparatus or part of an apparatus for the separation, isolation or purification of deoxyribonucleic acid (DNA), characterized in that the DNA is held electrostatically in the reaction vessel by means of an electric field. 5. Ein Apparat entsprechend Schutzanspruch 1, zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß am Boden bzw. im unteren Bereich um ein einzusetzendes Reaktionsgefäß (beispielsweise ein sogenanntes "Eppendorf-Cup" oder jedes der 96 Reaktionsgefäße eines "96 Well Platte") herum, außerhalb des Reaktionsgefäßes, eine positiv geladene Elektrode (Anode) angebracht ist, der eine negativ geladene Elektrode im oberen Bereich des Reaktionsgefäßes (Kathode) ebenfalls außerhalb des Reaktionsgefäßes gegenübersteht und gemeinsam mit der positiven Elektrode einen Kondensator bildet. 5. An apparatus according to claim 1, additionally characterized in that a positively charged electrode (anode) is attached to the bottom or in the lower area around a reaction vessel to be inserted (for example a so-called "Eppendorf cup" or each of the 96 reaction vessels of a "96 well plate"), outside the reaction vessel, which is opposed by a negatively charged electrode in the upper area of the reaction vessel (cathode), also outside the reaction vessel, and together with the positive electrode forms a capacitor. 6. Ein Plattenkondensator aufgebaut aus zwei Metallplatten, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Metallplatte Bohrungen enthält, dergestalt, daß molekularbiologische Reaktionsgefäße (Eppendorf Cups bzw. 96 well Platten)durch die obere Platte in des elektrische Feld des Plattenkondensators eingebracht werden können. 6. A plate capacitor constructed from two metal plates, characterized in that the upper metal plate contains holes such that molecular biological reaction vessels (Eppendorf cups or 96 well plates) can be introduced through the upper plate into the electric field of the plate capacitor. 7. Ein Apparat zur Isolierung, Separierung und Aufreinigung von Desoxyribonukleinsäure (DNA) nach einem der Schutzansprüche zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator nach der DNA Absorbtion zur DNA Desorbtion (Freisetzung) umgeladen werden kann. 7. An apparatus for isolating, separating and purifying deoxyribonucleic acid (DNA) according to one of the claims, additionally characterized in that the capacitor can be recharged after DNA absorption for DNA desorption (release). 8. Ein Reaktionsgefäß zum Einsatz in einem Apparat nach einem der Schutzansprüche 1 bis 7 zusätzlich dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgefäß Silikat-Säulen Material zur DNA Absorbtion enthält. 8. A reaction vessel for use in an apparatus according to one of claims 1 to 7, additionally characterized in that the reaction vessel contains silicate column material for DNA absorption. 9. Ein Kondensator nach einem der Schutzansprüche, zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorplatten aus Sicherheitsgründen mit Kunststoff ummantelt und voneinander isoliert sind. 9. A capacitor according to one of the claims, additionally characterized in that the capacitor plates are coated with plastic and insulated from one another for safety reasons. 10. Ein Reaktionsgefäß (z. B. Eppendorf Cup) bzw. mehrere Reaktionsgefäße (z. B. im 96 Well Format) zur Verwendung in dem nach einem der Schutzansprüche 1) bis 9) beschriebenen Apparat, zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsgefäße aus einem Polyamin Kunststoff gefertigt sind. 10. A reaction vessel (e.g. Eppendorf Cup) or several reaction vessels (e.g. in 96 well format) for use in the apparatus described in one of claims 1) to 9), additionally characterized in that the reaction vessels are made of a polyamine plastic. 11. Ein Reaktionsgefäß zum Einsatz in einem Apparat nach einem der Schutzansprüche 1 bis 10, zusätzlich dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgefäß Anionen Austauscher Material zur DNA Absorbtion enthält. 11. A reaction vessel for use in an apparatus according to one of claims 1 to 10, additionally characterized in that the reaction vessel contains anion exchange material for DNA absorption. 12. Ein Apparat zur Isolierung, Separierung und Aufreinigung von Desoxyribonukleinsäure (DNA) nach einem der Schutzansprüche, zusätzlich dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierte DNA vor Desorbtion automatisiert gewaschen wird. 12. An apparatus for isolating, separating and purifying deoxyribonucleic acid (DNA) according to any one of the claims, additionally characterized in that the absorbed DNA is automatically washed before desorption.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10311981A1 (en) * 2003-03-12 2004-09-23 Oligene Gmbh Device for application, extraction and storage of biological material, includes immobilizing substrate for e.g. diagnosis, therapy or application

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10311981A1 (en) * 2003-03-12 2004-09-23 Oligene Gmbh Device for application, extraction and storage of biological material, includes immobilizing substrate for e.g. diagnosis, therapy or application

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