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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Elektroelution und auch (zur) Dialyse, insbesondere eine Einweg-Vorrichtung.
Diese Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Isolierung von Makromolekülen,
einschließlich
von Proteinen und Nukleinsäuren,
aus einem Gel zu einer geeigneten Lösung innerhalb der Vorrichtung
und zur optionalen weiteren Dialyse derartiger Makromoleküle immer noch
in derselben Vorrichtung.
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Hintergrund
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Agarosegel-
oder Polyacrylamidgelelektrophorese ist ein essentielles und leistungsfähiges Verfahren
zur Reinigung oder Analyse von Proteinen und Nukleinsäuren in
der mikrobiochemischen Forschung. Die Analyse von Makromolekülen in solchen Gelmatrizen
spielt eine große
Rolle in der Molekularbiologie. Die Zusammensetzung der Gelmatrizen kann
so gewählt
werden, dass fast jedes Makromolekül aus einem großen Pool,
der viele verschiedene Makromoleküle umfasst, isoliert werden
kann, wobei sie als Werkzeug für
die Trennung eines betreffenden Moleküls dient. Abhängig von
verschiedenen physikalischen/chemischen Eigenschaften, wandert eine (bestimmte
Menge der) Probe mit verschieden großen Makromolekülen mit
einer bestimmten Geschwindigkeit durch das elektrische Feld. Nach
der Elektrophorese wird das Gel aus der Elektrophoresekammer entfernt,
falls nötig
mit einem Reagens speziell für
Proteine und/oder Nukleinsäuren
angefärbt oder
mit organischen Lösungsmittelgemischen
entfärbt
und photographiert. Während
die elektrophoretische Trennung von Makromolekülen ein altbekanntes Verfahren
darstellt, stellt die Elution von Makromolekülen aus einem Gel bisher einen
schwierigen und im Allgemeinen nicht reproduzierbaren Verfahrensschritt
dar. Die Gewinnung derartiger Makromoleküle ist aufgrund ihrer Anwendungsbereiche
in der Wissenschaft und Medizin möglicherweise von wirtschaftlichem
Interesse. Das größte Problem
dabei besteht darin, diese Makromoleküle in großen Mengen für nachfolgende
Downstream-Protokolle zu gewinnen oder zu extrahieren. Beispiele
solcher Downstream-Protokolle beinhalten:- (a) Verwendung eines
DNA-Fragments, das aus einem Agarose- oder Polyacrylamidgel extrahiert
wurde, für
die Konstruktion eines neuen Plasmids; (b) Trennung eines Zielmakromoleküls von verunreinigten
Molekülen,
zum Beispiel doppelsträngige
Ribonukleinsäure
(dsRNA) aus einzelsträngiger
RNA, um die dsRNA als Aktivierung von PKR zu nutzen; (c) Extraktion
eines Proteins aus einem Polyacrylamidgel zur Verwendung als Antigen
im Impfbereich; (d) Extraktion von DNA oder Proteinen zur Sequenzierung.
Speziell die Gewinnung oder Extraktion von Makromolekülen aus
Agarose oder Polyacrylamid in großen Mengen stellt ein großes Problem
dar. Dieses Problem nimmt mit zunehmender Größe des betreffenden Moleküls zu oder
wenn die prozentuale Konzentration des Gels der Separationsmatrix
hoch ist. In den letzten 10 Jahren wurden verschiedene versuche
unternommen, um Ausbeute bei der Gewinnung von Makromolekülen aus
Gels zu verbessern.
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Vielleicht
beinhaltet das einfachste Verfahren für die Elution von Makromolekülen eine
Dialysemembran. In einem Verfahren handelt es sich bei der Membran
um eine rohrförmige
Außenhaut,
die an beiden Enden verschlossen wird, nachdem das Gel, das die
Probe enthält,
eingebracht wurde. Während dieses
Verfahren eine Verbesserung hinsichtlich der Ausbeute darstellt,
erfordert es jedoch besondere Fertigkeit bei der Handhabung der
Probe als auch beim Anbinden oder Festklemmen eines Endes, um ein
sackförmiges
Ende zu bilden, und dann das andere Ende abzubinden. Ferner stören undichte
Stellen und das Vorhandensein von Luftblasen das elektrische Feld.
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Viele
Forschungslabors benutzen Elutionsprotokolle um DNA oder RNA aus
Polyacrylamidgels zu gewinnen, was ein zeitaufwändiges Protokoll mit zwei großen Nachteilen
darstellt: niedrige Ausbeute (10–20% hängen von der Größe des eluierten
Moleküls
ab) und die Empfindlichkeit der Moleküle gegenüber einer nur geringen Kontamination
wie DNase, RNase oder Proteasen in der Elutionslösung.
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Eine ähnliche
Vorgehensweise wurde ergriffen, um Nukleinsäuren aus Agarosegels zu eluiren. Hierbei
wird Agarosegel geschmolzen, indem es auf 65° C erwärmt wird. Das Gemisch wird
mit Phenol extrahiert und die Substanz eluiert. Wie erwartet ist
die Gewinnung mit Hilfe dieses Verfahrens für gewöhnlich gering. Zudem ist Phenol
eine hochgiftige und biogefährdende
Substanz. Da Diethylaminoethyl (DEAE)- Zellulose Desoxyribonucleinsäure (DNA) bindet,
wird es eingesetzt, um DNA aus Gels zu eluieren. Das Verfahren umfasst:
i) elektrophoretischen Transfer der DNA aus den Gels auf DEAE-Papier.
ii) alternativ wird DEAE-Papier in Schlitze direkt unter jedem Band
eingelegt und somit die DNA elektrophoretisch übertragen. Obwohl diese Verfahren
exzellente Erträge
ermöglichen,
sind sie in besonderem Maße
von der Verfahrenstechnik abhängig
und die Ausrüstung
ist sehr teuer.
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Das
Zersetzen des Gels mit Hilfe von Chemikalien, gefolgt von dem Abscheiden
der Makromoleküle
auf Glasperlen und ihre Elution mit einer Salzlösung ist ein anderes Elutionsverfahren.
Dieses Verfahren ist jedoch von Puffer-Konditionen abhängig und
die Lösung,
die für
das Digerieren zum Einsatz kommt, enthält erhebliches Kontaminationsmaterial, das
ausgewaschen werden muss. Darüber
hinaus wird mit diesem Verfahren speziell DNA oder RNA aus Agarosegel
gewonnen und nicht aus Polyacrylamidgel, und dieses Verfahren kann
nicht für
die Extraktion von Proteinen eingesetzt werden.
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Um
einige der vorgenannten Probleme zu lösen wurde ein weiteres Verfahren
entwickelt, bei dem ein Gefäß verwendet
wird, das ein steifes, röhrenförmiges Bauteil
aufweist, dessen Enden offen sind und mit einer Membran abgedichtet
werden, nachdem der Gelstreifen, der das Probenmolekül enthält, eingeführt wurde.
Auch hier ist besondere Fertigkeit des Anwenders erforderlich, und
das Verfahren ist im Allgemeinen schwierig und mühsam. Ferner ist die Vorrichtung
wiederverwendbar, wobei eine Vorbehandlung vor jeder Anwendung notwendig
ist, was zu möglichen
Kontaminationsproblemen und/oder zunehmender Kompliziertheit bei
der Anwendung führt. Einige
neue Vorrichtungen zur Elektroelution wurden entwickelt, die bis
zu sechs Proben gleichzeitig verarbeiten können, wobei diese Vorrichtungen
jedoch einen hohen finanziellen Aufwand darstellen. Bei vielen dieser
neuen Vorrichtungen zur Elektroelution ist die Probe der Umgebungsluft
ausgesetzt, wodurch sie leicht kontaminiert werden kann. Um solche
Vorrichtungen wiederverwenden zu können, müssen Reinigungsprotokolle genau
befolgt werden, um jegliche Kontamination zu beseitigen.
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Kartenbech
führte
1985 eine Vorrichtung zur Elektroelution ein (US Patent-Nr. 4,552,640).
Diese Vorrichtung weist eine obere Elektrode in einer oberen Kammer
und eine untere Kammer auf, die zur Aufbewahrung einer Pufferlösung ausgelegt
ist, und einer unteren Elektrode. Die obere Kammer ist von der unteren
Kammer durch ein Septum abgetrennt, und die beiden Kammern sind
durch einen Verbindungsgang innerhalb des Septums miteinander verbunden.
Das Ende der unteren Kammer enthält
eine Dialysemembran, in der das elektrophoretisch eluierte Protein
oder Polypeptid gesammelt wird. Diese Vorrichtung hat mehrere Nachteile,
einschließlich:
i) da das Volumen der unteren Kammer (sehr) groß ist, führt dies zu einer Verdünnung der
Probe, und ii) da die Oberfläche
der Dialysemembran (sehr) groß ist, führt dies
zu einer nicht-spezifischen Adsorption der Makromoleküle, was
sehr geringe Gewinne zur Folge hat.
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Walsh
führte
1985 eine Vorrichtung zur Elution von Nukleinsäuren (US Patent-Nr. 4,545,888)
ein. Diese Vorrichtung weist Merkmale auf, um vielfache Kopien der
Transferkammer, der Filterplatten, die die DEAE-Zellulose aufnehmen,
und der negativen Elektrode einzusetzen. Im Wesentlichen wird in
diesem Verfahren die Probe einer Elektrophorese unterzogen und in
einem DEAE-Harz (das von einer Filterplatte gehalten wird) am unteren
Ende der unteren Kammer gesammelt. Als Nächstes wird die Filterplatte
entfernt und DNA aus dem Harz unter Verwendung von Standard-Elutionsprotokollen
eluiert. Dieser Prozess erfordert einen weiteren Verfahrensschritt,
der die Lösung
von Nukleinsäuren
aus DEAE einschließt.
Außerdem
ist die Anwendung zur Elution von Proteinen und Polypeptiden unsicher.
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Burd
führte
1987 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Elektroelution (US Patent-Nr.
4,699,706) ein. Diese Vorrichtung weist Merkmale auf, bei denen die
eluierte Probe eine Glasurmasse durchwandert und in einer semipermeablen
Membran am unteren Ende der unteren Kammer aufgefangen wird. In
dieser Vorrichtung muss die Dialysemembran durch einen Haltering,
eine Dichtung und Innenschultern, die in der Vorrichtung eingebaut
sind, fest an ihrem Platz gehalten werden. Diese Vorrichtung weist
mehrere Nachteile auf. Beispielsweise, i) handelt es sich um eine
ziemlich komplexe Vorrichtung, deren Erfolg von der eingesetzten
Technik abhängt;
ii) da die Dialysemembran kleiner ist als der Durchmesser der Glasurmasse,
erhält
man einen nur schwachen Ertrag; iii) der Einsatz einer Dialysemembran
führt zu
einer unspezifischen Adsorption von Makromolekülen, was ebenfalls zu einem
dürftigen
Ergebnis beiträgt;
iv) es gibt keine Möglichkeit,
die Ständer
(der Vorrichtung) abzudecken, um so die Probe, die in der Membran gesammelt
wurde, auszutrennen; v) wenn der Probenbecher entfernt wird, führt dies
zu einem Zerbrechen der gesammelten Probe, da sie durch die Filterplatte
und/oder durch ein Fluid, das sich in der den Behälter haltenden
Muffe, leckt.
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Clad
führte
1986 eine Vorrichtung zur Elektroelution von Makromolekülen aus
Gel (US Patent-Nr. 4,608,147) ein. Diese Vorrichtung weist eine obere
Kammer auf, die eine permeable Membran (mit einer Porengröße von ungefähr 0,2 Mikrometer) enthält, durch
welche Makromoleküle
stromabwärts wandern
können.
Die Probe wird in der unteren Kammer oberhalb einer impermeablen
Membran gesammelt, die ein Molekulargewicht größer 1000 aufweist. Im Anschluss
an die Elution wird das elektrische Feld für 10 bis 15 Sekunden umgepolt,
so dass die an der Innenfläche
der äußeren Membran
adsorbierten Makromoleküle
von der Membran an den Auffangraum freigegeben werden. Diese Vorrichtung
weist einige Nachteile auf, einschließlich folgender: i) die Verwendung
einer impermeablen Membran in der unteren Kammer hat eine Dilution
der Lösung
zur Folge, und erfordert somit eine weitere Konzentration der Lösung; ii)
da die Lösung
mit einem elektrophoretischen Puffer kontaminiert ist, ist ein zusätzlicher
Verfahrensschritt (zum Beispiel Dialyse) erforderlich, um solche
Schmutzstoffe zu entfernen.
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Brautigam
und Gorman führten
1990 eine Vorrichtung zur Elektroelution ein (US Patent-Nr. 4,964,961).
Diese Vorrichtung besteht aus einem sich verjüngenden Rohr, das durch eine
poröse Scheibe
in einen offenen oberen und einen unteren Abschnitt getrennt wird,
die beide mit Hilfe einer abnehmbaren Abdeckung verschlossen werden
können.
Die Vorrichtung weist eine Dialysemembran auf, die denselben Durchmesser,
wie die abnehmbare Abdeckung aufweist und an dieser befestigt ist,
um den unteren Abschnitt (der Vorrichtung) zu verschließen. Nach
der Elektroelution wird der obere Abschnitt verschlossen. Die Probe
wird durch die Abdeckung und die Dialysemembran am unteren Ende
des Rohrs gesammelt. Einige Nachteile dieser Vorrichtung schließen Folgendes
ein: i) die Probe ist kontaminiert und wird mit dem elektrophoretischen
Puffer verwässert;
dementsprechend sind Dialyse und Konzentration der Probe erforderlich,
was einen zusätzlichen Zeitaufwand
für solche
Verfahren bedeutet; und ii) unspezifische Adsorption der Probe an
der Dialysemembran führt
zu einem Gewinnungsverlust.
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Die
Dialyse ist ein auf dem Molekulargewicht basierendes Verfahren,
um Moleküle
durch eine semipermeable Membran voneinander zu trennen. Aufgrund
der Zusammensetzung und Porosität
der Membran, können
Moleküle,
deren Molekulargewicht gleich oder geringer einem bestimmten Molekulargewicht
ist, die Membran queren. Durch den Einsatz einer Membran, die ein
bestimmtes Molekular-Restgewicht
aufweist, können
Makromoleküle
mit einem hierzu größeren Molekular-Restgewicht
zurückgehalten
werden. Jedoch erlaubt sie das Passieren von Molekülen mit ähnlichem
oder niedrigerem Molekulargewicht als das Molekular-Restgewicht
der Membran. Das Konzentrationsgefälle zwischen den beiden Seiten
der Dialysemembran dient als treibende Kraft in dem Prozess. Es
gibt vier Dialysemembrananwendungen, die von Forschern in Labors
am häufigsten eingesetzt
werden. 1) Konzentration der Probe 2) Entsalzung der Lösung 3)
Trennung der Moleküle und
4) Austausch der Puffer.
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In
einer speziellen Anwendung der Dialyse können Makromoleküle, die
aus einem Gel gewonnen wurden, einem weiteren Filterprozess entsprechend
ihrem Molekulargewicht unterzogen werden. Die am häufigsten
eingesetzte Dialysemethode für solche
Makromoleküle
in Forschungslabors ist die Dialyse mit Hilfe einer Membran, die
eine röhrenförmige Außenhaut
aufweist, die an beiden Enden verschlossen wird, nachdem das Gel
eingeführt
wurde, ähnlich
einer der Vorrichtungen zur Elektroelution wie oben beschrieben.
Die Probenlösung
wird in den Innenraum des Dialysemembransacks eingeführt, der anschließend am
anderen Ende, das offen blieb, abgebunden oder festgeklemmt wird.
Wie bei der parallelen Elektroelution, erfordert es besondere Fertigkeit,
mit der Lösung
zu hantieren, genauso wie ein Ende des Schlauchs so anzubinden oder
festzuklemmen, dass ein sackförmiges
Gebilde entsteht, und anschließend
das andere Ende (abzubinden). Außerdem beeinflussen Leckage
und das Vorkommen von Luftblasen den Dialyseprozess. Des Weiteren
ist es schwierig, die Probe in den Sack einzuführen und aus dem Sack herauzunehmen,
da der Sack nicht steif ist. Viele Variationen dieser Idee wurden
schon getestet, wenn auch mit geringen Verbesserungen.
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Die
US-Patentschrift 5,503,741 beschreibt eine Vorrichtung zur Dialyse
einer Flüssigkeitsprobe, wobei
die Vorrichtung eine luftdicht abgeschlossene leere Kammer aufweist,
die von einer Dichtung mit Dialysemembranen, die an jeder Seite
der Dichtung ohne jeglichen Stützaufbau
zwischen der Dichtung und den Membranen angeordnet sind, gebildet
wird. Die Membranen werden in der richtigen Position über der
Dichtung mit Hilfe der Innenfläche
eines äußeren Gehäuses, welches
Fenster besitzt, gehalten. Die Dichtung ist undurchlässig in
Bezug auf die Probe, die analysiert wird, und weist keine Einlassöffnung auf.
Vielmehr ist die Dichtung durchlässig
für spitze Vorrichtungen,
wie zum Beispiel eine Nadel, so dass dieselbige unter Druck durch
die Dichtung in die Kammer eingeführt werden muss, um die Fluidprobe in
die Kammer einzuführen.
Die Dichtung besitzt eine hohe Erinnerungsfunktion, so dass sie
wiederverschließbar
ist, um das Herausziehen der Nadel zu ermöglichen, ohne dass es zu Leckage
der Fluidprobe kommt. Die Vorrichtung kann bei Flüssigkeitsproben eingesetzt
werden und nicht bei Proben, die in einem Gel enthalten sind oder
von diesem getragen werden, da sie keine Einlassöffnung in die Kammer aufweist.
Daraus folgt, dass derartige Vorrichtungen auf keinen Fall für die Dialyse
von Proben, die in Gels enthalten sind, die die betreffende Substanz
enthält, verwendet
werden können,
und auch nicht von Nutzen für
Elektroelutionsprozesse sind, die an einer Probe ausgeführt werden,
die in einem Gel enthalten ist.
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Die
abdichtende Beschaffenheit der Kammer ist in der Tat ein charakteristisches
Merkmal dieser Vorrichtung, wobei dies jedoch bedeutet, dass die Kammer
entlüftet
werden muss, bevor die Flüssigkeit,
die dialysiert werden soll, eingeführt wird. Sonst kommt es zu
einem Anstauen von Druck in der Kammer, was dazu führen könnte, dass
ein Teil der Probe hinausgepresst wird oder die Mebranen zerreißen. Da
die Kammer luftdicht verschlossen ist, muss die Luft jedoch mit
speziellen Vorrichtungen beseitigt werden, beispielsweise indem
man mit einer Nadel in die Kammer eindringt.
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Die
abdichtende Beschaffenheit der Kammer dient in dieser Druckschrift
dazu, die Kontamination mit jeglicher Substanz in der Luft zu verhindern.
Da die Nadel jedoch durch die Dichtung mit Gewalt in die Kammer
eindringt, gelangen alle Verunreinigungen auf der Außenseite
der Dichtung zusammen mit der Nadel in die Kammer.
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Diese
Vorrichtung hat weitere Nachteile. Die Konstruktion der Vorrichtung
erfordert eine präzise Überlagerung
der Membranen in Hinblick auf die Dichtung, auf beiden Seiten davon,
und anschließend
das Schließen
von zwei entsprechenden Schalen über
den Membranen und der Dichtung. Da es sich bei den Membranen und
der Dichtung im Wesentlichen um nicht-steife Elemente handelt, führt dies
zu zusätzlicher
Kompliziertheit des Herstellungsverfahrens der Vorrichtungen. Die
Vorrichtungen weisen keine Standardform auf und sind daher nicht
leicht mit anderen Laborgeräten
kompatibel.
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Andere
Druckschriften zum Hintergrund der Erfindung schließen die
WO 94/01763, WO 96/26291,
US
5,200,073 und
US 4,576,702 ein.
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Die
Druckschrift
US 4865813 (D1)
beschreibt eine Einweg-Vorrichtung zum Durchführen analytischer Tests, mit
welcher gleichzeitig eine Vielzahl von Tests durchgeführt werden
können.
Die Vorrichtung weist mindestens eine Kammer mit einer Testsubstanz,
die in Verbindung mit mindestens einem Testreagens in einer externen
Fluidumgebung durch eine semipermeable Membran steht, auf. Die semipermeable
Membran, die in Form einer Muffe ausgebildet ist, wird heißgesiegelt,
verklebt oder auf eine andere Weise sicher abdichtend mit der Innenwand
der Testprobenkammer verbunden. Der Nachteil einer solchen Verbindung
ist, dass die unlösliche Beschaffenheit
der semipermeablen Membran eine wei tere dicht-verschliessende Befestigung
der Membran am Gehäuse
unmöglich
macht.
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Die
Druckschrift
DE 9417714U (D4)
beschreibt eine Filterhülse,
die für
das Befestigen in Filtervorrichtungen dient und aus einem Hohlkörper besteht,
der als Stützelement
dient, dessen Mantelwand Öffnungen
und eine aktive Filtersubstanz aufweist, die die MAntelwand des
Stützelements
umgibt. Nach Wunsch können
mehrere Filterhülsen
hintereinander, eine hinter der anderen, auf der Röhre der Filtervorrichtung
angeordnet werden. Die Vorrichtung weist Dichtungskappen auf, die
fest mit dem Stützelement
verbunden sind. Am unteren Ende der letzten Filterhülse, die
auf dem Rohr angebracht wurde, wird die zylindrische Öffnung in
der Kappe weiter abgedichtet. Diese unlösbare Dichtungskappe verhindert, dass
dem Rohr der Filtervorrichtung weitere Substanzen zugeführt werden
können,
wodurch die Vorrichtung nach Beendigung ihrer aktuellen Anwendung
nutzlos wird.
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Die
Druckschrift
GB 239777 (D5)
beschreibt eine Ultrafilter-Membran, die alle ihre Eigenschaften unter
hohem Arbeistdruck und unter schnell wechselndem Druck bewahrt.
Eine geeignete Ausführungsform
ist beschrieben, die eine zylindrisch geformte Stütze für die Membran
aufweist und die als Stopfen in einer Druckkammer dient, wobei die
unerwünschten,
ungefilterten Substanzen außerhalb
der Vorrichtung verbleiben.
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Die
Druckschrift WO 99/02959 beschreibt einen durchlässigen Behälter zur Trennung von unlöslichen
aus löslichen
Substanzen, wobei der Behälter ein
Gehäuse
und ein Netz- oder Siebelement aufweist, das an der Innenseite des
Gehäuses
befestigt ist. Obwohl der abdichtende Verschluss des Behälters abgenommen
werden kann, ist es bevorzugt, dass der Verschluss nicht entfernt
werden kann, sobald er einmal angebracht worden ist. Auf diese weise
kann ein versehentliches Öffnen
des Behälters, eine
Verminderung der Leistung oder mögliche Kreuz-Kontamination
auf Grund von Wiederverwendung verhindert werden.
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Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
und ein Verfahren bereitzustellen, das die Einschränkungen
der Vorrichtungen und Verfahren zur Elektroelution-/Dialyse des
Standes der Technik überwindet.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches und
effizientes Dialyserohr zur Trennung von Makromolekülen durch
ein semipermeables Membransystem, das frei von DNAase, RNase und
Protinase ist, bereitzustellen.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Elektroelutionssystem
mit einer Einweg-Mikroröhre
bereitzustellen, das in der Lage ist, eine effiziente Elution von
Nukleinsäuren
und Proteinmolekülen
in einem Einweg-Mirkoröhren-Elektrophoresesystem
aus Agarose- oder Polyacrylamidmatrizen auszuführen.
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Ein
weiters Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Einweg-Mikroröhren-Dialysesystem
bereitzustellen, das in der Lage ist, Moleküle durch eine semipermeable
Membran zu trennen.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
bereitzustellen, die einfach zu handhaben ist.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
bereitzustellen, die mechanisch einfach aufgebaut und daher kostengünstig herzustellen
ist.
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Die
vorliegende Erfindung erreicht diese und andere Ziele, indem sie
eine Kammer zur Elektroelution/Dialyse bereitstellt, die an einem
Ende geschlossen ist und am anderen Ende eine Öffnung aufweist, die groß genug
ist, damit eine Probe, inbesondere eine in Gel enthaltene Probe,
oder auch jede andere Art von Probe, die beispielsweise eine Dialyse
oder Elektroelution erfordern, eingeführt werden können. Die
Vorrichtung kann mit Hilfe einer Abdeckkappe nach Wunsch geschlossen
und luftdicht abgedichtet werden. Die Vorrichtung weist ferner ein
paar Eingänge
auf, die typischerweise gegenüberliegen
und die in Bezug auf die verschließbare Öffnung seitlich angeordnet
sind. Die Eingänge
sind. durch eine geeignete Membran abgedeckt, die dichtend an einer
Außenfläche des
Gehäuses
befestigt ist und die mit jeder geeigneten Vorrichtung an diesem
Platz gehalten wird, zumindest in Bezug auf die Eingänge. Typischerweise
dient eine röhrenförmige Membran
beiden Eingängen
und wird in Bezug auf die Eingänge mit
Hilfe einer ringförmigen
Dichtungsvorrichtung in überlappender
dichtender Beziehung gehalten. Die Vorrichtung liefert eine hohe
Ausbeute, spart Zeit, und ermöglicht
eine relativ leichte Handhabung, insbesondere in Bezug auf das Einführen und
Herausnehmen von Proben mit kleinem Volumen, die dialysiert werden
sollen, oder in Bezug auf das Einführen des Gelstreifens, der
die Makromolekülprobe
enthält. Ferner
kann in die Vorrichtung wahlweise eine geeignet geformte Erweiterung
eingebaut werden, die die Vorrichtung kompatibel mit allen Eppendorf
Ständern macht.
Die Vorrichtung kann auch aus jedem geeineten bioverträglichen
Kunststoff hergestellt werden, was die Vorrichtung ausreichend wirtschaftlich macht,
um als wegwerfbar angesehen zu werden, wodurch die Komplexität der Handhabung
und die Gefahr der Kreuz-Kontamination minimiert wird. Außerdem kann
die Vorrichtung aus einem transparenten Material hergestellt werden,
so dass eine den Prozess nicht störende Kontrolle des Inhalts
möglich ist,
und so einem Benutzer ermöglicht,
den Elutionsprozess zu jeder Zeit zu überprüfen.
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Die
Vorrichtung ermöglicht
ebenfalls die Elektroelution eines jeden Makromoleküls aus beiden
Matrizen (Agarose oder Polyacrylamid), und/oder die Dialyse eines
nur kleinen Probenvolumens.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Anspruch
1.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind der mindestens eine erste Eingang und der mindestens eine zweite
Eingang in seitlich entgegengesetzten Richtungen mit Bezug auf eine
Längsachse
der Vorrichtung angeordnet. Das Gehäuse ist im Wesentlichen zylindrisch
mit einem ersten und einem zweiten in Längsrichtung gegenüberliegenden
Ende ausgebildet und weist eine im Wesentlichen zylindrische Seitenwand
auf, und der mindestens eine Eingang und der mindestens eine zweite
Eingang sind in der zylindrischen Seitenwand enthalten. Typischerweise sind
der mindestens eine erste Eingang und der mindestens eine zweite
Eingang in einem Winkel von ungefähr 180° zueinander mit Bezug auf eine
Längsachse
des Gehäuses
angeordnet.
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In
einer bevorzugten Ausführungform
ist die Einlassöffnung
in dem ersten Längsende
des Gehäuses
enthalten und die Einlassöffnung
weist einen Flansch auf, der sich von dieser radial erstreckt. Das zweite
Längsende
des Gehäuses
ist geschlossen und weist weiter wahlweise eine Metallspitze oder
einen Dorn auf, der sich von dem geschlossenen Ende aus längs in die
Kammer erstreckt, wobei der Dorn insbesondere dazu ausgelegt ist,
die mindestens eine Substanz in der Kammer zu halten, wenn diese mindestens
eine Substanz in fester Form oder als Gel vorliegt.
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Die
Vorrichtung weist eine Abdeckung zur reversiblen Abdeckung der Einlassöffnung auf.
In einer ersten Ausführunsform
weist die Abdeckung einen Stopfenabschnitt auf, der zum Enführen in
das offene Ende dient, und der Stopfenabschnitt weist eine Rippe
auf, die zum abdichtenden Eingriff mit einer komplementären Aussparung
in dem Gehäuse
ausgelegt ist. Die Abdeckung kann weiter einen Flansch aufweisen,
der sich radial von dem Stopfenabschnitt erstreckt. Vorteilhafterweise
weist die Abdeckung auf einer Außenfläche davon aufgedruckte Stempel
auf, und die aufgedruckten Stempel können die Zeichen "+" und "–" aufweisen, und fluchten
typischerweise mit dem mindestens einen ersten Eingang bzw. dem mindestens
einen zweiten Eingang.
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Eine
zweite Ausführungsform
der Abdeckung weist einen Stopfenabschnitt auf, der für einen reversiblen
abdichtenden Schraubeingriff im Hinblick auf das offene Ende ausgelegt
ist, wobei der Stopfenabschnitt ein Außen-Schraubgewinde aufweist,
das für
einen abdichtenden Spiraleingriff mit einem komplementären Innen-Schraubgewinde
in dem Gehäuse
ausgelegt ist. Die Abdeckung kann weiter einen Flansch aufweisen,
der sich radial von dem Stopfenabschnitt erstreckt, und die Abdeckung
kann eine fingergriffige geriffelte zylindrische Oberfläche aufweisen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Membranvorrichtung eine im Wesentlichen rohrförmige Muffe
mit einem ersten und einem zweiten Längsende auf und ist aus einem
semipermeablen Membranwerkstoff hergestellt, wobei das erste und das
zweite Längsende
der Muffe auf geeignete Weise mit Hilfe einer geeigneten Klemmvorrichtung
auf der Außenfläche wenigstens
an einer ersten und einer zweiten Abdichtstation an jedem Längsende
des mindestens einen ersten Eingangs und des mindestens einen zweiten
Eingangs abdichtend festgeklemmt sind. Vorzugsweise weist die Klemmvorrichtung
ein im Wesentlichen rohrförmiges
Klemmbauteil auf, das dazu ausgelegt ist, über die Muffe zu gleiten, wenn
diese über
dem Gehäuse
angeordnet ist, und eine Abdichtvorrichtung aufweist, um die Muffe
im Hinblick auf die Abdichtstationen abdichtend zu sperren, wobei
das Klemmbauteil weiter mindestens einen dritten Eingang und mindestens
einen vierten Eingang aufweist, die komplementär zu dem mindestens einen ersten
Eingang bzw. dem mindestens einen zweiten Eingang sind und mit diesen
fluchten. Die Abdichtvorrichtung kann an jeder Abdichtstation eine
erste Umfangs- oder Längsrippe
an einer Innenfläche
des Klemmbauteils aufweisen, sowie eine zweite und eine dritte Längsrippe
auf der Außenfläche des
Gehäuses,
welche einen Talabschnitt dazwischen für die axiale Ausrichtung und
Unterbringung der ersten Rippe begrenzen, wenn ein Abschnitt der Muffe
zwischen der ersten Rippe und der zweiten und dritten Rippe eingeschoben
wird.
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Wahlweise
kann das Gehäuse
oder das Klemmbauteil weiter ein Fußbauteil aufweisen, das sich
von diesen in eine entgegengesetzte Richtung zur Richtung der Kammer
erstreckt. Das Fußbauteil kann
konisch oder in jeder geeigneten Form ausgebildet sein und kann eine
Vielzahl von Flanschen aufweisen, die sich radial und längs von
einer Längsachse
des Gehäuses
erstrecken.
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Die
Vorrichtung, inbesondere das Gehäuse, die
Abdeckung und das Klemmbauteil sind jeweils aus einem bioverträglichen
Material hergestellt, insbesondere einem Material, das aus der Gruppe
bestehend aus Polypropylen, Polyethylen oder jedem anderen geeigneten
thermoplastischen Werkstoff ausgewählt wird. Ähnlich ist die Muffe aus einem
bioverträglichen
Material hergestellt, insbesondere einem Material, das aus der Gruppe
bestehend aus Streubaumwolle oder Zellulose, Zelluloseacetat, Polysulfon,
Polycarbonat, Polyethylen, Polyolefin, Polypropylen und Polyvinylidenfluorid
ausgewählt
wird.
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Die
Vorrichtung kann mit einer externen Fluidumgebung verbunden werden,
die eine Lösung aufweist,
die zur Verwendung als Laufpuffer für DNA, RNA oder Proteinen geeignet
ist, insbesondere eine derartige Lösung, die aus der Gruppe bestehend
aus TBE, TAE oder einer Protein-Laufpuffer-Lösung ausgewählt wird.
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Die
Vorrichtung kann in einem Elektroelutionsprozess verwendet werden,
wobei die Vorrichtung typischerweise zur Aufbewahrung eines Gelstreifens,
der mindestens eine betreffende Makromolekül-Spezies enthält, ausgelegt
ist.
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Zusätzlich oder
alternativ kann die Vorrichtung in einem Dialyseprozess verwendet
werden. Zum Beispiel kann die mindestens eine Substanz eine Lösung aus
Antikörpern
mit Natriumazid aufweisen, und die externe Fluidumgebung weist einen
geeigneten Puffer auf, der kein Natriumazid aufweist; oder die mindestens
eine Substanz enthält
eine Lösung
aus DNA mit einem Puffer mit niedrigem oder hohem pH-Wert, und die
externe Fluidumgebung enthält
eine geeignete Lösung
mit einem pH-Wert zwischen ungefähr
7.0 und ungefähr
8.0, oder die mindestens eine Substanz enthält eine Lösung aus Protein mit ungefähr 20% Glycerol,
wobei die externe Fluidumgebung einen geeigneten Puffer aufweist, der
kein Glycerol aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch einen Boden zur Befestigung
einer Vielzahl von Vorrichtungen daran, wobei der Boden eine Basis,
sowie eine Vielzahl von Stützen
zum Halten der Vorrichtungen aufweist. In der bevorzugten Ausführungsform
weist jede der Stützen
ein Paar gegenüberliegender
elastisch federnder Klemmbauteile auf, das freitragend von der Basis
angeordnet ist und das elastisch auseinandergestemmt werden kann,
um das Einführen einer
entsprechenden Vorrichtung dazwischen zu ermöglichen, und um folglich eine
Klemmkraft auf die entsprechende Vorrichtung bei Zwischenlage auszuüben. Der
Boden kann aus jedem geeigneten Material, insbesondere aus Azetal
hergestellt sein. Wahlweise weist der Boden weiter gegenüberliegende Pfosten
auf, die im Wesentlichen entlang der Länge des Bodens senkrecht zu
der Längsachse
einer jeden auf dem Boden befestigten Vorrichtung verlaufen. Wahlweise
weist der Boden weiter mindestens eine Öffnung in der Basis zum Erleichtern
des Flusses von Wasser oder einer Ionenlösung in einer mit dem Boden
verbundenen Laufkammer auf.
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Der
Boden weist wahlweise weiter eine geeignete Befestigung zum Befestigen
des Bodens an einem zweiten Boden auf. Die Befestigungsvorrichtung
kann einen Satz Rippen auf einem der Pfosten des einen Bodens aufweisen,
wobei die Rippen dazu ausgelegt sind, mit entsprechenden in dem
Pfosten des anderen Bodens enthaltenen Befestigungsflächen zu
fluchten und ineinander zu greifen.
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Beschreibung
der Figuren
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1 zeigt
in einem zerlegten perspektivischen Aufriss die Hauptbauelemente
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2(a), 2(b) und 2(c) zeigen in einer Vorderansicht, Seitenansicht
und Draufsicht, jeweils das Innenrohr der Ausführungsform gemäß 1;
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3 zeigt
in Seitenaufriss-Querschnittsansicht die Ausführungsform gemäß 2(c) entlang der Linie C-C;
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4(a) und 4(b) zeigen
jeweils das Klemmbauteil der Ausführungsform gemäß 1 in einer
Seitenansicht und einer Draufsicht;
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5 zeigt
in Seitenaufriss-Querschnittsansicht die Ausführungsform gemäß 4(b) entlang der Linie D-D;
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6(a), 6(b) und 6(c) zeigen jeweils die Abdeckung der Ausführungsform
gemäß 1 in
einer Seiten-, einer Vorder- und
einer Rückansicht;
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7 zeigt
in Draufsicht-Querschnittsansicht die Ausführungsform gemäß 6(b) entlang der Linie E-E;
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8 zeigt
die Ausführungsform
gemäß 1 in
einer Seitenaufriss-Querschnittsansicht in teilweise montiertem
Zustand;
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9(a) und 9(b) zeigen
eine zweite Ausführungsform
der Abdeckung in einer Seiten- bzw. Frontansicht;
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10 zeigt in Draufsicht-Querschnittsansicht
die Ausführungsform
gemäß 9(a) entlang der Linie X-X, einschließlich der
entsprechenden Querschnittsansicht des Innenrohrs der Vorrichtung, das
zur Aufnahme der Ausführungsform
der Abdeckung ausgelegt ist; und
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11(a) zeigt in Perspektivansicht eine Bodenvorrichtung
zum Stützen
einer Vielzahl von Vorrichtungen entsprechend der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; 11(b) zeigt
die Hälfte
der Bodenvorrichtung gemäß 11(a) mit einer Vielzahl von Vorrichtungen, die auf
dieser montiert sind.
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Detaillierte
Beschreibung
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Die
vorliegende Erfindung wird definiert durch die Ansprüche, deren
Inhalt in der Offenbarung der Patentbeschreibung nachgelesen werden
kann, und wird im Folgenden anhand der dazugehörigen Figuren exemplarisch
beschrieben.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Aufbewahrung
mindestens einer Substanz – insbesondere
das ibetreffende Makromolekül – in Verbindung
mit einer externen Fluidumgebung zumindest während eines festgelegten Prozesses. Ein
solcher Prozess kann beispielsweise die Elektroelution mindestens
einer Substanz, wie zum Beispiel Makromoleküle von DNA, RNA und Proteinen
aus halbtrockenen Matrizen, wie Agarose- oder Polyacrylamidgels
zu einer Fluidlösung
in der Vorrichtung sein. In solch einem Prozess ist das Fluid in
der Vorrichtung in Verbindung mit einer externen Fluidumgebung.
Dadurch baut sich ein elektrisches Feld auf und wird als Energiequelle
genützt,
um die Makromoleküle
aus dem Gel zu eluieren. Zusätzlich
oder alternativ kann der Prozess auch eine Dialyse einer in der Vorrichtung
enthaltenen Substanz mit Bezug auf die externe Fluidumgebung beinhalten.
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In
der einfachsten Ausführungsform
weist die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ein impermeables
Gehäuse
auf, das eine Kammer begrenzt, die zur Aufbewahrung der mindestens
einen Substanz ausgelegt ist, wobei die Substanz typischerweise,
aber nicht ausschließlich,
in einem Gel enthalten ist. Das Gehäuse weist mindesten eine Einlassöffnung auf,
damit eine offene Verbindung zwischen der Kammer und einem Außenbereich
der Vorrichtung bereitgestellt wird, wobei die Einlassöffnung eine
Abmessung aufweist, die ausreicht, die selektive Einführung und
Entnahme der mindestens einen Substanz in bzw. aus der Kammer zu
ermöglichen, und
das Gebäuse
weist weiter mindestens einen ersten Eingang und mindestens einen
zweiten Eingang auf, welche beide von der mindestens einen Einlassöffnung getrennt
angeord net sind. Das Gehäuse weist
weiter eine semipermeable Membranvorrichtung auf, die mit dem mindestens
einen ersten Eingang und mit dem mindestens einen zweiten Eingang verbunden
ist, wobei die semipermeable Membranvorrichtung abdichtend auf einer
Außenfläche des Gehäuses befestigt
ist, so dass eine Fluidverbindung zwischen der Kammer und der externen
Fluidumgebung über
zumindest einen ersten Eingang und zumindest einen zweiten Eingang
mit Hilfe der Membranvorrichtung erfolgt.
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Eine
solche Vorrichtung wird vorzugsweise als Einweg-Vorrichtung verwendet,
kann aber auch für
eine Vielzahl von Anwendungen wiederverwendbar sein. Der Ausdruck "Einweg-" bedeutet in der
vorliegenden Anwendung, dass die Vorrichtungen derart konstruiert
sind (in entsprechenden Ausführungsformen),
dass sie nach einmaliger Verwendung ohne große wirtschaftliche Verluste
weggeworfen oder anderweitig beseitigt werden können. Ohne große wirtschaftliche
Verluste bedeutet hier einen wirtschaftlichen Verlust pro Vorrichtung
desselben Auftrags, wie zum Beispiel die Kosten pro Einheit, die
mit semipermeablen Membranen und normalen Eppendorf Tubes/Reaktionsgefäßen verbunden
sind.
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Bezugnehmend
auf die Figuren, zeigen 1 bis 10 eine
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung, die durch die Ziffer
(1) bezeichnet wird, weist ein Gehäuse oder Innenrohr (20),
eine Membranvorrichtung (60) und eine Abdeckung (10)
auf.
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Bezugnehmend
insbesondere auf 1, 2(a), 2(b), 3 und 8, ist das
Gehäuse
oder Innenrohr (20) undurchlässig, d.h., es ist aus einem
undurchlässigen
Werkstoff hergestellt oder weist eine undurchlässige Auskleidung oder dergleichen
auf, so dass die Wände
des Gehäuses
selbst undurchlässing
sind, wobei jedoch Öffnungen
im Gehäuse
durchlässig
sind. Das Innenrohr (20) weist ein offenes erstes Ende
(28) und ein zweites Ende (21) mit einer Endwand
(24) und weiter eine innere Bearbeitungskammer (22)
auf, die von der geschlossenen Endwand (24) und einer zylindrischen
Seitenwand (26), die daran befestigt ist, umschlossen wird.
Wäh rend
die bevorzugte Ausführungsform
eine geschlossene Endwand (24) aufweist, kann das Innenrohr (20)
in anderen Ausführungsformen
ein entsprechendes geschlossenes Ende aufweisen, das von den Seitenwänden gebildet
wird, die in solchen Fällen
so geformt sind, dass beispielsweise eine konisch geformte innere
Kammer entsteht, deren Spitze am geschlossenen Ende liegt, anstelle
des zylindrischen Elements der bevorzugten Ausführungsform. In der bevorzugten
Ausführungsform
weist das offene Ende (28) einen ringförmigen Flansch (30)
auf, der sich von der Seitenwand (26) aus radial erstreckt.
Der Flansch (30) weist eine Aussparung (32) auf,
die vorzugsweise bogenförmig
in der Ebene des Flansches (30) ist, und sich im Wesentlichen über dessen
gesamte Breite erstreckt. Der Zweck der Aussparung (32)
wird im Folgenden beschrieben. Die Seitenwand (26) weist im
Wesentlichen sich gegenüberliegende
Eingänge (34),
(36) auf, die eine seitliche Fluidverbindung von außerhalb
des Innenrohrs (20) auf einer Seite hiervon, über die
innere Kammer (22), zur anderen Seite des Innenrohrs (20)
ermöglichen.
In der bevorzugten Ausführungsform
besitzen die Eingänge
(34), (36) im Wesentlichen dieselben Abmessungen
und sind sich gegenüberliegend
angeordnet, d.h. ungefähr
in einem Winkel von 180° mit
Bezug auf die Längsachse (100)
des Innenrohrs (20). In der bevorzugten Ausführungsform
weisen die Eingänge
(34), (36) weiter im Wesentlichen einen rechteckigen
Querschnitt auf, der über
die zylindrische Oberfläche
der Seitenwand (26) genommen wird, wobei jeder Eingang
(34), (36) bogenförmige in Längsrichtung sich gegenüberliegende
Endwände
(41), (42), und im Wesentlichen geradlinige Längswände (43)
und (44) aufweist. In anderen Ausführungsformen können die
Eingänge
(34), (36) unterschiedliche Abmessungen und jede
gewünschte
Form aufweisen, und sie können
auch der Länge
nach versetzt voneinander oder in einem anderen Winkel als 180° mit Bezug
auf die Mittelachse (100) zueinander angeordnet sein, solange
eine angemessene diagonale Fluidverbindung durch das Innenrohr (20) über die
(einzelnen) Eingänge
(34), (36) noch gewährleistet ist. Wahlweise können in
anderen Ausführungsformen
der Vorrichtung der einzelne Eingang (34) und/oder der
einzelne Eingang (36) durch eine Vielzahl von Eingängen ersetzt
werden, die ein geeignetes Profil, einschließlich Öffnungen, Schlitze, eine im
Eingriff stehende Vorrichtung, usw. aufweisen.
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Wahlweise
kann die innere Kammer (22) eine Metallspitze oder einen
Dorn (29) aufweisen, der sich von der Endwand/Stirnwand
(24) aus längs
in die Kammer (22) erstreckt, wobei der Dorn (29)
insbesondere nützlich
ist, damit der Gelstreifen richtig sitzt und mit den Eingängen (34),
(36) fluchtet.
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Die
Eingänge
(34), (36) sind jeweils mit Hilfe einer geeigneten
Membranvorrichtung (60) abdichtend verschlossen. Die Membranvorrichtung
(60) weist ein Material auf, das die Trennung einer ersten Substanz
von einer zweiten Substanz in einer sich in der inneren Kammer (22)
angeordneten Probe ermöglicht.
Eine solche Trennung bezieht sich insbesondere auf Moleküle, deren
Molekulargewicht in einem bestimmten Abmessungbereich liegen, die
von Molekülen
getrennt werden, deren Molekulargewicht in einem anderen Abmessungsbereich
liegen. Insbesondere kann eine solche kontrollierte Trennung Prozesse
wie Dialyse oder Elektroelution umfassen. Aus diesem Grund kann
die Membranvorrichtung (60) bei Elektroelutionsprozessen
jedes geeignete semipermeable Membranmaterial aufweisen, das eine
Ionen- und Molekularverbindung zwischen einer Seite der Membranvorrichtung
(60) und der anderen Seite davon ermöglicht, wenn die Membranvorrichtung
(60) auf beiden Seiten mit einer geeigneten Puffer-Lösung in
Verbindung steht. Die semipermeable Membran ermöglicht es nur Molekülen bis
zu einer bestimmten Abmessung die Membran zu durchwandern, größere Moleküle können von
der Membran blockiert werden. Daher ist mit Bezug auf Elektroelution
die Membranvorrichtung (60) derart gewählt, dass Moleküle, die kleiner
als die betreffenden Moleküle
sind, durch die Membran wandern können und so aus der inneren Kammer
(22) entfernt werden, wobei die Ziel-Makromoleküle die Makromoleküle sind,
die man aus dem Gelstreifen gewinnen möchte. Daher wird eine Membran
gewählt,
die Abmessungen aufweist, die für Elektroelution
von jeder Fragmentgröße von doppelstrangiger
oder einzelstrangiger DNA, RNA oder Proteinen geeignet ist. Für Dialysezwecke
weist die Membranvorrichtung (60) zudem ein semipermeables
Membranmaterial auf, durch das Moleküle, die ein geringeres Molekulargewicht
als ein bestimmter Schwellenwert aufweisen, wandern können, und
ermöglicht
weiter den Ionenfluss von einer hypotonischen Lösung davon zu einer hypertonischen
Lösung,
um die benötigte
Tonizität
in der inneren Kammer (22) bereitstellen zu können, während die Ziel-Makromoleküle darin
zurückgehalten
werden.
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Die
Membranvorichtung (60) weist ein Paar Membranklappen auf,
die abdichtend über
die entsprechenden Eingänge
(34), (36) geklemmt oder auf eine andere Art und
Weise abdichtend daran, befestigt sind. Vorzugsweise und in der
bevorzugten Ausführungsform
weist die Mebranvorrichtung (60) im wesentlichen die Form
einer zylindrisch fortlaufenden Muffe (66) aus einem Membranmaterial
auf, das in Längsrichtung
gegenüberliegende
offene Enden (62), (64) aufweist. Die Muffe (66)
weist einen Durchmesser auf, der größer als der Außendurchmesser des
Innenrohrs (20) ist, so dass die Muffe (66) über das
Innenrohr (20) gleiten kann, um die Eingänge (34),
(36) vollständig
abzudecken. Typischerweise wird dies aus der Richtung des Längsendes
des Innenrohrs (20), welches die Endwand/Stirnwand (24) aufweist,
durchgeführt.
Die Muffe (66) wird dann an Abdichtstationen (72),
(74), die an jeder Längsseite der
Eingänge
(34), (36) angeordnet sind, abdichtend über das
Innenrohr (20) geklemmt: Vorzugsweise und in einer bevorzugten
Ausführungsform
weist die Seitenwand (26) an jeder der Abdichtstationen
(72), (74) jeweils ein Paar längsbeabstandeter Umfangsrippen
(76), (77) und (78), (79) auf,
und der Innendurchmesser der Muffe (66) ist nominal gleich – kann aber
auch geringfügig
größer oder
kleiner sein – dem Außendurchmesser
der Rippen (76), (77), (78), (79). Das
Festklemmen der Muffe (66) kann auf vielerlei Weise erfolgen.
Geeignete Gummiringe, die in ungedehntem Zustand einen geringfügig kleineren
Durchmesser als der Außendurchmesser
des Innenrohrs (20) aufweisen, können beispielsweise einzeln
elastisch gedehnt und über
die Muffe (66) und das Innenrohr (20) gezogen
werden, und können
dann an den Abdichtstationen (72), (74) losgelassen
werden, wodurch sie sich zusammenziehen und die Muffe (66) mit
Bezug auf das Innenrohr (20) in Position halten. Alternativ
können
auch geeignete Stücke
von Schnur, Band, Faden oder ähnlichem
in einem Bogen um die Muffe (66) und das Innenrohr (20)
an jeder der Abdichtstationen (72), (74) gebunden
oder auf andere Weise sicher befestigt werden. In jedem Fall bleiben
jedoch zumindest Teile eines jedes Abschnitts der Muffe (66),
die die Eingänge
(34), (36) überlagern,
der Außenumgebung
ausgesetzt. Alternativ können
geeignete Klemmvorrichtungen, die geeignet dimensionierte bogenförmige Klemmflächen aufweisen,
verwendet werden. Alternativ kann die Muffe (66) ein elastisch
dehnbares Material aufweisen, das einen geringfügig kleineren Durchmesser als
der Durchmesser der Abdichtstationen (72), (74)
aufweist, wenn das Material in ungedehntem Zustand ist, wobei die
Muffe (66) aufgrund der Spannung, die in der Muffe entsteht,
wenn diese über
die Abdichtstationen (72), (74) geschoben wird,
abdichtend an diesen befestigt wird. In der bevorzugten Ausführungsform
wird die Muffe (66) abdichtend auf dem Innenrohr (20)
mit Hilfe eines ringförmigen
Klemmbauteils (80) festgeklemmt.
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Insbesondere
bezugnehmend auf 4(a), 4(b), 5 und 8 ist
das Klemmbauteil (80) so ausgelegt, dass es über die
Muffe (66) gleitet, wenn letztere über dem Innenrohr (20)
angeordnet ist, und dass die Muffe (66) im Hinblick auf
die Abdichtstationen (72), (74) abdichtend sperrt.
Das Klemmbauteil (80) ist typischerweise röhrenförmig und
weist folglich eine zylindrische Wand (92) auf, die eine
zylindrische Innenfläche
(94) aufweist. Der Innendurchmesser der zylindrischen Wand
(92), d.h. der Innenfläche
(94), ist vorzugsweise nominal gleich dem Durchmesser der
Muffe (66) an den Abdichtstationen (72), (74)
oder geringfügig
größer, d.h.
der Durchmesser der entsprechenden Rippen (76), (77), (78),
(79) erhöht
sich um die zweifache Stärke
der Muffe (66).
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Das
Klemmbauteil (80) weist weiter ein Paar Rippen (86),
(88) auf, die auf der Oberfläche (94) angeordnet
sind. Die Rippen (86), (88) sind in Längsrichtung
derart beabstandet von einer Rippe zur nächsten angeordnet, so dass,
wenn das Klemmbauteil (80) über die Muffe (66)
und das Innenrohr (20) geschoben und richtig befestigt
wird, die Rippen (86) und (88) jeweils an den
Abdichtstationen (72), (74), und insbesondere
jeweils in den Zwischenräumen (96),
(98), zwischen jeweils einem Paar Rippen (76), (77)
und (78), (79) angeordnet sind.
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Die
Abmessungen der Innenrohr-Rippen (76), (77) und
(78), (79) und der Klemmbauteilrippen (86),
(88) werden innerhalb enger Toleranzen gewählt, damit
eine genaue Passung jeweils zwischen den entsprechenden Satz Rippen
((86) und (76), (77)) und ((88),
und (78), (79)) bereitgestellt wird, wenn die
Muffe (66) zwischen die entsprechenden Rippen eines jeden
Satzes geschoben wird, wodurch die Muffe (66) an den Abdichtstationen
(72), (74) abdichtend verschlossen wird. Der Längsabstand
(98) zwischen den Rippen (78), (79) kann
so eingestellt werden, dass er größer als der Längsabstand
(96) zwischen den Rippen (76), (77) (oder
auch umgekehrt) ist, um sicherzustellen, dass die Rippen (86) und
(88) die Zwischenräume
(96), (98) ständig überlagern,
wenn die Vorrichtung (1) montiert ist. Dies hilft, annehmbare
dimensionale Abweichungen, die in der Längsbeabstandung der Rippen
(86), (88) beispielsweise aufgrund von Produktionsfehlern
entstehen könnten,
zu berücksichtigen.
Das Klemmbauteil (80) weist weiter ein Paar sekundärer Eingänge (93), (95)
auf, wobei jeder Eingang eine seitliche Fluidverbindung von der
Außenseite
zur Innenseite des Klemmbauteils (80) aufweist. Die sekundären Eingänge (93),
(95) sind auf der zylindrischen Wand (92) derart
angeordnet und befestigt, dass sie mit Bezug auf die Eingänge (34),
(36) des Innenrohrs (20) gegenüberliegen, wenn das Klemmbauteil
(80) abdichtend über
die Muffe (66) und das Innenrohr (20) geklemmt
wird. In der bevorzugten Ausführungsform weisen
die sekundären
Eingänge
(93), (95) vorzugsweise eine ähnliche Form und ähnliche
Abmessungen wie die Eingänge
(34), (36) des Innenrohrs (20) auf.
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Die
Vorrichtung (1) weist weiter eine Abdeckung (10)
auf, die das offene Ende (28) abdichtend verschließt. Bezugnehmend,
insbesondere auf 1, 6(a), 6(b), 6(c), 7 und 8,
weist eine erste Ausführungsform
der Abdeckung (10) einen rohrförmigen Stopfenabschnitt (11) auf,
der dazu ausgelegt ist, in das offene Ende (28) eingebracht
zu werden, und eine externe Rippe (13), die dazu ausgelegt
ist, einen Eingriff mit einer komplementären Aussparung (27)
in der Seitenwand (26) herzustellen, um so eine im Wesentlichen
undurchlässige
Anordnung mit einer sicheren Passung zu bilden. Der Stopfenabschnitt
(11) ist an einem ersten Längsende (12) davon
geschlossen und weist einen Flansch (14) an dem anderen
Längsende
des Stopfenabschnitts (11) auf, wobei sich der Flansch
radial von dem Stopfenabschnitt (11) erstreckt. Der Flansch (14)
weist vorzugsweise einen elliptischen Umriss auf, mit einer Nebenachse,
die ungefähr
so groß ist wie
der Durchmesser des Flansches (30) des Innenrohrs (20),
und mit einer Hauptachse, die ungefähr 20% bis etwa 40% größer ist
als die Nebenachse. Der Flansch (14) weist eine im Wesentlichen
bogenförmige
Auskragung (16) auf, die dazu ausgelegt ist, in einer Aussparung
(32) aufgenommen zu werden, wenn die Abdeckung (10') abdichtend
an das Innenrohr (20) angebracht wird. Die bogenförmige Auskragung
(16), und in einem geringeren Maße die Auskragung (18)
des anderen querlaufenden Endes des Flansches (14) mit
Bezug auf den Flansch (30) des Innenrohrs (20),
erleichtert das Abnehmen dieser Ausführungsform der Abdeckung (10') von dem Innenrohr
(20) wesentlich, falls es gewünscht ist, dieses zu öffnen. Vorzugsweise
fluchtet die Hauptachse des Flansches (14) mit den Eingängen (34),
(36). Wahlweise, und bevorzugt, weist die Außenfläche (19)
der Abdeckung (10')
einen aufgedruckten Stempel (17) auf, mit den Zeichen "+" und "–", die geprägt, geätzt, gedruckt,
oder auf eine andere Art und Weise darauf markiert sein können. Diese
aufgedruckten Stempel (17) ermöglichen es dem Benutzer die
Vorrichtung (1) in der Elektroelutions-Laufkammer leicht in
korrekter Richtung auszurichten, so dass die aufgedruckten Zeichen "+" und "–" entsprechend in Richtung
der Kathode und Anode zeigen. Dies ist besonders wichtig, wenn die
Vorrichtung (1) aus der Elektroelutions-Laufkammer vorübergehend
entfernt und in der selben Ausrichtung wieder eingeführt werden
muss.
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Alternativ,
und bezugnehmend auf 9(a), 9(b), 10(a) und 10(b), ist eine zweite und bevorzugte Ausführungsform
der Abdeckung (10'') dazu ausgelegt,
das offene Ende (28) abdichtend im Wesentlichen mit Hilfe
eines Spiraleingriffs mit Schraubgewinde zu verschließen. Die
zweite Ausführungsform
der Abdeckung (10'') weist einen röhrenförmigen Stopfenabschnitt
(11'') auf, der dazu ausgelegt
ist, in das offene Ende (28) eingeführt zu werden, und weist weiter
ein Außenschraubgewinde (13'') auf, das für einen abdichtenden Spiraleingriff mit
einem komplementären
Innen-Schraubgewinde (27'') in der Seitenwand
(26) ausgelegt ist, um so eine im Wesentlichen undurchlässige Schraubverbindung
mit genauer Passung zu bilden. Der Stopfenabschnitt (11'') ist an einem ersten Längsende (12'') des Stopfenabschnitts (11'') geschlossen und weist an seinem
anderen Längsende
einen Flansch (14'') auf, der sich
radial von dem Stopfenabschnitt (11'')
erstreckt. Der Flansch (14'') weist vorzugsweise
eine kreisförmige
Umrissform und eine fingergriffige geriffelte zylindrische Oberfläche (16'') auf, die das Abnehmen dieser
Ausführungsform
der Abdeckung (10'') von dem Innenrohr
(20) erleichtert, falls es gewünscht ist, diese zu öffnen. Durch
Drehen der Abdeckung (10'') wahlweise
im oder gegen den Uhrzeigersinn, wird die Abdeckung (10'') mit Bezug auf das Innenrohr (20)
entsprechend abdichtend verschlossen oder geöffnet.
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Ähnlich wie
bei der ersten Ausführungsform der
Abdeckung (10'),
weist die Außenfläche (19'') der zweiten Ausführungsform
der Abdeckung (10'') wahlweise
und bevorzugt einen aufgedruckten Stempel (nicht dargestellt) mit
den Zeichen "+" und "–" auf. Diese Zeichen können geprägt, geätzt, gedruckt
oder auf eine andere Art und Weise darauf aufgebracht sein, vorzugsweise
derart, dass, wenn die Abdeckung (10'')
vollständig
axial in das Innenrohr (20) eingeführt wurde und sich relativ
dazu nicht mehr drehen kann, und so die aufgedruckten Stempel relativ
zu dem Innenrohr (20) auf einer wiederholbaren Position
liegen, typischerweise umlaufend mit den Eingängen (34) und (36)
fluchtend. Diese aufgedruckten Stempel ermöglichen es dem Benutzer, die Vorrichtung
(1) in einer Elektroelutions-Laufkammer korrekt auszurichten,
so dass die aufgedruckten Zeichen "–" und "+" entsprechend in Richtung der Kathode
und Anode zeigen. Dies ist besonders wichtig, wenn die Vorrichtung
(1) aus der Elektroelutionskammer temporär entfernt
und in der selben Ausrichtung wieder eingeführt werden muss.
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Wahlweise
kann die Außenfläche der Klemmvorrichtung
(80) und/oder die Außenfläche des
Innenrohrs (20), alternativ entweder in der ersten oder
zweiten Ausführungsform
der Abdeckung (10') bzw.
(10''), aufgedruckte
Stempel (nicht dargestellt) mit den Zeichen "+" und "–" aufweisen, wobei diese Zeichen auch
geprägt,
geätzt
oder auf eine andere Art und Weise darauf aufgebracht sein können. Wie auch
vorher, ermöglichen
diese aufgedruckten Stempel dem Benutzer, die Vorrichtung (1)
in der Elektroelutions-Laufkammer korrekt auszurichten, so dass die
aufgedruckten Zeichen "–" und "+" jeweils in Richtung der Kathode und
Anode zeigen.
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Wahlweise,
und bevorzugt, weist die Vorrichtung weiter ein Fußbauteil
(200) auf, das fest mit dem zweiten (geschlossenen) Ende
(21) des Innenrohrs (20) verbunden ist. Das Fußbauteil
(200) weist in der bevorzugten Ausführungsform ein kreuzförmiges schräges Querprofil
auf, mit einer Vielzahl von – typischerweise
2, 3, 4 oder mehr – sich
radial oder der Länge
nach erstreckender angrenzender Flansche (210), die im
Wesentlichen mit Bezug aufeinander und mit Bezug auf die Achse (100)
radial angeordnet sind. wahlweise kann das Fußbauteil beispielsweise konisch,
kegelstumpfförmig,
pyramidenförmig
ausgebildet sein oder eine ähnliche
Form wie das geschlossene Ende einer gebräuchlichen Eppendorf Tube aufweisen,
oder jeder anderen geeigneten Form entsprechen, die gewährleistet,
dass die Vorrichtung (1) in jeder gewünschten Position gehalten wird
(mit Hilfe geeigneter Klemmen, einer Stütze oder einem Eppendorf-Ständer beispielsweise),
ohne dass die Membranmuffe (66), die sekundären Eingänge (93), (95)
oder die Abdeckung (10), behindert werden. Dies ist von
besonderer Bedeutung, wenn die Vorrichtung (1) zur Elektroelution
benutzt wird und in einer bestimmten Richtung mit Bezug auf ein
elektrisches Feld ausgerichtet sein muss. Jeder Flansch (210)
weist wahlweise ein Schrägprofil
auf, das ähnlich
dem Außenprofil
einer gebräuchlichen
Eppendorf Tube ist, wodurch die Vorrichtung (1) mit einer
Vielzahl von Laborständern
und -geräten,
die häufig
mit Eppendorf-Tubes genutzt werden, kompatibel ist. Auf diese weise
ermöglicht
das Fußbauteil
eine komfortable Handhabung der Vorrichtung (1), besonders beim
Einführen
und bei der Entnahme von Gelstreifen und der Zufuhr/Entnahme von
kleinen Mengen von Lösungen,
die dialysiert werden sollen, da die Vorrichtung (1), mit
dem offenen Ende (28) nach oben, auf seinem anderen Ende
in einen gebräuchlichen
Ständer
gestellt werden kann.
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Alternativ
weist die Vorrichtung (1) ein Fußbauteil (nicht dargestellt)
auf, das vorzugsweise fest mit dem Ende des Klemmbauteils (80),
das der geschlossenen Stirnwand (24) des Innenrohrs (20)
am nächsten
liegt, verbunden ist, wenn es in Position befestigt ist. Ein solches
Fußbauteil
für das
Klemmbauteil (80) kann ähnlich
dem Fußbauteil
(200), wie es mit Bezug auf das Innenrohr (20)
beschrieben wurde, aufgebaut sein, mutatis mutandis (lat. = mit
den nötigen Änderungen).
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Die
Abdeckung (10), das Innenrohr (20) und das Klemmbauteil
(80) sind bevorzugt jeweils aus medizinisch verträglichem
Material, vorzugsweise aus Kunststoff, hergestellt, und weiter auch
vorzugsweise als einstückiges,
wahlweise gegossenes Bauteil hergestellt. Wahlweise sind die Abdeckung
(10), das Innenrohr (20) und das Klemmbauteil
(80) jeweils aus einem wegwerfbarem jedoch stabilem Material hergestellt,
das sich auch im Laufe der zeit nicht verschlechtert, und daher
geeignet ist, wenn die Vorrichtung (1) zur Verarbeitung
von giftigen oder anderen gefährlichen
Substanzen eingesetzt wird. Wenn der Einsatz der Vorrichtung (1)
jedoch mit ungiftigen oder anderen nicht gefährlichen Substanzen vorgesehen ist,
kann die Vorrichtung (1) vorteilhaft aus umweltfreundlichem
Material hergestellt werden, möglicherweise
sogar aus einem biologisch abbaubaren oder recycelbaren Material,
besonders, wenn die Substanzen, die in der Vorrichtung (1)
verarbeitet werden sollen ebenfalls biologisch abbaubar oder recycelbar sind.
Typischerweise sind die Abdeckung (10), das Innen rohr (20)
und das Klemmbauteil (80) jeweils aus einem geeigneten
Kunststoffmaterial hergestellt, wie z.B. Polypropylen, Polyethylen
oder jedem geeigneten thermoplastischen Material.
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Abhängig von
der speziellen Anwendung ist die Membranmuffe (66) aus
Streubaumwolle hergestellt. Die Baumwolle oder Zellulose wird in
einer Lösung
aufgelöst
und als flache Bögen
ausgebreitet oder in Schläuche
extrudiert. Die Bögen
werden dann mit Glyzerin behandelt (um zu verhindern, dass die Poren
zusammenfallen) und bei einer bestimmten Temperatur und unter einem
bestimmten Druck luftgetrocknet, so dass eine steife Membran entsteht. Wenn
die steife Membran verwendet werden soll, wird sie mit speziellen,
in der Technik bekannten Lösungen
behandelt, die die Membran biegsam machen. Die Membran kann aus
jedem geeineten natürlichem
oder synthetischen Material hergestellt werden, einschließlich Regeneratzellulose,
Zelluloseacetat, Polysulfone, Polycarbonat, Polyethylen, Polyolefin,
Polypropylen und Polyvinylidenfluorid.
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Die
Porenstruktur einer Zellulosemembran ist symmetrisch und ermöglicht,
dass kleine Moleküle die
Membran in beide Richtungen durchwandern können. Eine Regeneratzellulose-Membran
besteht aus modifizierter Zellulose, die die Porenstruktur optimiert,
wodurch sie für
experimentielle Zwecke ideal ist.
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Bezugnehmend
auf 11, kann eine Vielzahl von Vorrichtungen
(1) gleichzeitig auf einem Boden (300) befestigt
werden, wobei der Boden (300) eine Basis (310)
und eine Vielzahl von Stützen
(320) zum Halten der Vorrichtungen (1) aufweist.
Die Stützen
(320) weisen jeweils ein Paar gegenüberliegender elastisch federnder
Klemmbauteile (322) auf, das freitragend von der Basis
(310) angeordnet ist und das elastisch auseinandergestemmt
werden kann, um das Einführen
einer entsprechenden Vorrichtung (1) dazwischen zu ermöglichen,
und um folglich eine Klemmkraft auf die Vorrichtung (1)
bei Zwischenlage auszuüben.
Die Vorrichtung (1) ist im Boden (300) sicher
befestigt, wobei ihre Eingänge
(34), (36) in die Richtung der Pfeile A, B zeigen,
so dass die Eingänge
(34), (36) mit der Anode und der Kathode der Laufkammer fluchten.
Der Boden (300) kann aus jedem geeigneten Material, wie
z.B. Azetal, hergestellt werden, wobei Azetal eine größere Dichte
als Wasser besitzt und erleichtert folglich das Eintauchen des Bodens
(300) in die Puffer-Lösung
der Laufkammer erleichtert. Wahlweise weist der Boden Pfosten (340),
(350) auf, die entlang der Länge des Bodens (300)
parallel zur Richtung der Pfeile A, B verlaufen. Vorteilshafterweise
weist die Basis (310) Öffnungen (370)
zum Erleichtern des Flusses von Wasser oder einer Ionenlösung in
der Laufkammer auf.
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Wahlweise
kann ein zweiter Boden (300'), der
im Wesentlichen ähnlich
dem ersten Boden (300) ist, am Boden (300) mit
Hilfe jeder geeigneten Befestigungsvorrichtung befestigt werden.
Eine Ausführungsart
einer solchen Befestigungsvorrichtung weist einen Satz Rippen (330)
auf einem Pfosten (350) des ersten Bodens auf, wobei diese
mit entsprechenden Befestigungsflächen (360) in dem
entsprechenden Pfosten (350')
des zweiten Bodens (300')
fluchten und ineinandergreifen.
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Die
Vorrichtung (1) kann mit oder ohne Abdeckung (10)
genutzt werden. Falls die Vorrichtung (1) ohne Abdeckung
(10) genutzt wird, wird sie nur teilweise in das betreffende
flüssige
Medium eingetaucht, so dass das offene Ende (28) sich überhalb der
Oberfläche
der Flüssigkeit
befindet, und folglich eine Flüssigkeitsverbindung
zwischen der Kammer (22) und dem externen flüssigen Medium
nur über
die Membranvorrichtung (60) und die Eingänge (34), (36)
erfolgt. Dies wird in besonderem Maße durch die Fußbauteile
(200) erleichtert, die es ermöglichen, dass die Vorrichtungen
(1) auf einem Ständer – typischerweise
einem Eppendorf Tube kompatiblen Ständer – in aufrechter Position mit
dem offenen Ende (28) nach oben befestigt werden kann.
Erfindungsgemäß ist die
Vorrichtung (1) mit Hilfe einer Abdeckung (10)
schließbar,
so dass das offene Ende (28) luftdicht verschlossen wird.
In diesem Fall kann die Vorrichtung (1) vollständig in
das betreffende flüssige
Medium eingetaucht werden, und auch hier erfolgt die Flüssigkeitsverbindung
zwischen der Kammer (22) und dem externen flüssigen Medium
nur über
die Membranvorrichtung (60) und die Eingänge (34),
(36).
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Typischerweise
ist die Vorrichtung (1) mit zwei externen Ionen-Austauschkammern
verbunden oder wird in einen Austauschpuffer eingetaucht, und die
innere Kammer (22) bietet eine Umgebung für den Gelstreifen,
der die betreffenden Makromoleküle enthält, um die
Elektroelution oder Dialyse auszuführen. Die innere Kammer (22)
wird mit Hilfe einer Abdeckung (10) verschlossen, und die
Vorrichtung (1) wird anschließend in eine externe Ionen-Austauschkammer
getaucht, um eine Antriebskraft für die Elektroelution bereitzustellen,
indem das Gerät
an eine externe Stromquelle angeschlossen wird. Wahlweise kann die
Vorrichtung (1) zur Dialyse in einen Austausch-Puffer eingetaucht
werden, wobei die Makromoleküle
aufgrund des Konzentrationsgefälles
getrennt werden.
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Zusätzlich oder
alternativ kann die Vorrichtung in einem Dialyseprozess eingesetzt
werden. Beispielsweise weist die mindestens eine Substanz eine Lösung aus
Antikörpern
mit Natriumazid auf, und die externe Fluidumgebung weist einen geeigneten
Puffer auf, der kein Natriumazid enthält; oder mindestens eine Substanz
enthält
eine Lösung
aus DNA mit einem Puffer mit niedrigem oder hohem pH-Wert, und die
externe Fluidumgebung weist eine geeignete Lösung mit einem pH-Wert zwischen
ungefähr
7.0 und ungefähr
8.0 auf, oder die mindestens eine Substanz enthält eine Lösung aus Protein mit ungefähr 20% Glycerol,
und die externe Fluidumgebung weist einen geeigneten Puffer auf,
der kein Glycerol enthält.
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Die
Vorrichtung kann wie folgt eingesetzt werden. Mit einem spitzen
Skalpell oder eine Rasierklinge wird von dem Gelkörper ein
Streifen Agarose oder Acrylamid, der die betreffende Struktur enthält, abgeschnitten
und an einer Metallspitze oder einem Dorn (29) in der inneren
Kammer (22) befestigt. Die innere Kammer (22)
wird mit Wasser (z.B. ungefähr 0.8
l) oder jedem gewünschten
Puffer aufgefüllt
und anschließend
mit Hilfe der Abdeckung (10) verschlossen. Die Vorrichtung
(1) wird anschließend
in 1 × TAE
in einem elektrophoretischen Behältnis
eingetaucht. Dann wird elektrischer Strom durch die Vorrichtung
(1) geleitet (typischerweise 80 V für ungefähr 10 bis 30 Minuten). Während dieser
Zeit wird die DNA, RNA oder das Protein aus dem Gel und auf das Wasser
in der inneren Kammer (22) eluiert. Der Prozess kann in
geeigneter Weise mit einer UV-Lampe beobachtet werden. Dann wird
der Strom umgepolt (typischerweise für eine Dauer von ungefähr 20 Sekunden),
um die DNA, RNA oder das Protein aus der Wand der Dialysemembran
(66) zu lösen.
Die Vorrichtung (1) wird dann aus der elektrophoretischen Kammer
genommen, und die Seite der inneren Kammer (22), an der
sich die DNA, RNA oder das Protein angesammelt hat, wird vorsichtig
pippetiert, um so diese Moleküle
von der Wand zu entfernen. Die Vorrichtung (1) wird dann über die
Abdeckung (10) geöffnet,
und das Wasser darin wird vorsichtig in eine saubere 1.5-ml Microfuge-Röhre übertragen
und die DNA, RNA oder das Protein wird ausgefällt. Beispielweise wird eine
Salzlösung
mit Natriumazetat (0.3 M, pH 5.2, Endkonzentration) oder Ammoniumazetat (2.0–2.5 M,
Endkonzentration) ausgeglichen. Anschließend wird dem Wasser ungefähr 0.7 bis
1.0 Volumengehalt Isopropanol, das Raumtemperatur aufweist, zugegeben
und gut vermischt. Die Probe wird anschließend sofort bei ungefähr 10000
bis 15000 × g
für 15
bis 30 Minuten bei 4°C
zentrifugiert. Der Überstand
wird anschließend
vorsichtig abgegossen, ohne den Niederschlag aufzuwühlen, der
dann für ungefähr 5 bis
20 Minuten luftgetrocknet wird. Die DNA oder RNA wird anschließend in
einem geeigneten Puffer wieder neu aufgelöst.
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Für die Dialyse
wird die Probe in der Vorrichtung (1) plaziert, die dann
mit Hilfe der Abdeckung (10) verschlossen wird. Anschließend wird
die Vorrichtung (1) dann für 1.5 bis 3 Stunden in eine
große Menge
eines speziellen Puffers eingetaucht. Die Probe wird anschließend in
eine saubere Röhre übertragen.
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Auch
wenn in der vorangegangenen Beschreibung nur ein paar spezifische
Ausführungsformen
der Erfindung detailliert dargestellt wurden, versteht es sich für Fachleute
in der Technik, dass sich die vorliegende Erfindung nicht auf diese
beschränkt.