DE9403025U1 - Inkubations- und Waschautomat - Google Patents
Inkubations- und WaschautomatInfo
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Description
Beschreibung
Die Neuerung betrifft einen Inkubations- und Waschautomat,insbesondere für Blots und flächige Trägermaterialien.
Methoden zur analytischen Bestimmung von Biomolekülen,wie z.B.
Proteinen DNA und RNA auf flächigen Trägermaterialien nehmen im molekularbiologischen und medizinischen Labor einen breiten Raum ein.
Werden Biomoleküle nach Trennung in Trenngelen auf flächige Trägermaterialien (wie z.B. Nitrocellulose PVDF,Nylon) übertragen,
spricht man von sogenannten Western-,Southern- bzw. Northern-Blots.
Tüpfelt man zu analysierende Lösungen,die das interessierende Biomolekül enthalten,auf flächige Trägermaterialien auf und führt
anschließend die entsprechende Nachweisreaktion aus ,spricht man von
sogenannten Dot-Blots.Neben diesen Varianten existiert eine Vielzahl
von Spezialtech&eegr;iken,die flächige Trägermaterialien (wie z.B. PhosphorcellulosejDEAE-Cellulose,
Papiere,Dünnschichtplatten) innerhalb des Gesamtverfahrens verwenden.
Gemeinsam ist all diesen Techniken, die mit flächigen Trägermaterialien
arbeiten,daß die Gesamtnachweismethode meist eine Vielzahl von Inkubations,- und Waschschritten enthält.
So beinhaltet ein typisches Western-Blot Protokoll,wobei Proteine auf
flächigen Trägermaterialien immunologisch nachgewiesen werden,z. B. folgende Arbeitsschritte:
l.hikubationsschritt/l.Blockierungsschritt:lStunde,5% Milchpulver/TBS
2.Inkubationsschritt/!.Antikörper: 5 Stunden,Antikörper in Blocklösung
.3.Waschschritt: 2x5 Min.,6xlO Min., TBS
4.1nkubationsschritt/2.Blockierungsschritt: 15 Min.,Blocklösung
5.Inkubationsschritt/2.Antikörper-markiert: 1 Stunde,Blocklösung
6.Waschschritt: 2x5 Min.,6x 10 Min. ,TBS
7.Nachweisreaktion
(TBS:Tris-gepufferte Kochsalzlösung für immunologische Techniken)
7.Nachweisreaktion
(TBS:Tris-gepufferte Kochsalzlösung für immunologische Techniken)
Dabei entscheidet die genaue Einhaltung der entsprechenden Protokolle
(z.B. Wasch- und Inkubationszeiten,Waschvolumina,Wasch-und
Inkubationszyklen,Temperatur der Inkubations- und Waschlösungen) über den Untergrund der Nachweisreaktion auf dem flächigen
Trägermaterial und damit über die Nachweisempfindlichkeit und Reproduzierbarkeit der Ergebnisse.
Bisher werden diese Arbeitsschritte im biologischen und medizinischen
Labor ,bei hohem manuellem Einsatz durch technische Mitarbeiter durchgeführtDas flächige Trägermaterial befindet sich meist in einer
Plastik-oder Glaswanne,die auf einem Schüttler bewegt wird.Die
Dosierung der Lösungen,das Abgießen der Inkubations- und
Waschlösungen und die zeitliche Kontrolle erfolgt manuell,was eine
Standardisierung und Optimierung der Gesamtverfahren erschwert. Für Arbeiten mit radioaktiven Nachweistechniken kommt eine erhöhte
Strahlungsbelastung des Arbeitspersonals hinzu.
Aufgabe der Neuerung war es deshalb,die technischen Voraussetzungen
für eine Automatisierung des Gesamtprozesses solcher Techniken zu schaffen,die eine Standardisierung und Optimierung der Verfahren
ermöglicht.
Die Aufgabe wird innerhalb der Neuerung durch die Konstruktion eines
Inkubations- und Waschautomaten gelöst.
Der Inkubations- und Waschautomat besteht aus Vorratsgefäßen für Inkubations- und Waschlösungen,Pumpen,einem bewegbaren
Inkubations-oder Waschgefäß,das gegebenenfalls auf einem Schüttler
montiert ist,gegebenenfalls aus einem oder mehreren Sammelgefäßen für Inkubations- oder Waschlösungen und einer Steuereinheit für den
Gesamtablauf des Arbeitsprozesses.
Als Vorratsgefäße für Inkubationslösungen werden bevorzugt kleinvolumige (10-30OmI) Glas oder Plastikgefäße verwendet,die bei
Bedarf innerhalb einer Kühleinheit untergebracht sind (z.B. 4"C) ,da es
sich bei den in diesen Arbeitsschritten verwendeten Biochemikalien teilweise um temperaturempfindliche sehr kostenintensive Substanzen
handelt.Als Vorratsgefäße für Waschlösungen werden bevorzugt 1-5 1 Plastikkanister mit breiter Nachfüllöffhung verwendet,die mit
Schlauchsicherheitskupplungen versehen sind.Die Kanister sind leicht abnehmbar angebracht und ermöglichen eine leichte Reinigung und ein
schnelles Nachfüllen der entsprechenden Lösungen.In Spezialfällen sind die Vorratsbehälter für Waschlösungen temperierbar (z.B. 8oeC bei der
NPTn-Technik,42°C und 65*C bei der Waschung von Southern-Blots).
Die Temperatur der entsprechenden Lösungen wird über einen Thermostaten geregelt.
Die Dosierung und das Absaugen der Inkubations- und Waschlösungen erfolgt mittels Pumpen,die über Schlauchverbindungen mit den
entsprechenden Gefäßen verbunden sind.Aus sicherheitstechnischen Gründen werden die Schlauchverbindungen bevorzugt über
Sicherheitsschlauchkupplungen ,die ein Austropfen von Flüssigkeit verhindern,realisiert.Als Pumpen werden bevorzugt Membranpumpen
eingesetzt,die für den Langzeitbetrieb vorgesehen sind und geräuschgedämpft installiert werden.
Als bewegbares Inkubations- und Waschgefäß wird bevorzugt eine auf
einem Schüttler montierte Wanne eigesetzt.Die gebräuchlichen Innenmaße der Wanne sind 20x15 cm und sind den Maßen der
verwendeten Blots angepaßt,was einen optimalen und sparsamen Eisatz
von Inkubations- und Waschlösungen ermöglicht.In einer bevorzugten
Variante besteht das hikubations- und Waschgefäß aus einer
Edelstahlwanne mit Plexiglasdeckel.Das Material der Wanne ist korrosionsbeständig und ermöglicht ein gutes Ablaufen der
Inkubations- oder Waschflüssigkeit.Durch den durchsichtigen Deckender
mittels einer Gummidichtung dicht schließend,aber leicht abnehmbar gestaltet ist,kann die Lage der Trägermaterialien während der
Inkubations- und Waschschritte in der Wanne visuell leicht kontrolliert werden.
Die Zuführung entsprechender Inkubations- und Waschlösungen erfolgt
über Schläuche oder dünne Edelstahlrohre,die durch eine Aussparung
im Deckel in das hikubations- und Waschgefäß geführt werden. Als besonders günstig erweist sich eine Wanne,deren Boden zur Mitte
hin winkelig zuläuft (160-170 Grad ),wobei sich die Absaugöffhungen
für die Inkubations- und Waschlösungen im Scheitel des ausgebildeten Winkels befinden.Diese Konstruktion ermöglicht ein
komplettes Absaugen der gesamten Flüssigkeit nach jedem Arbeitsschritt und damit
effektive hikubations- und Waschzyklen bei sparsamstem Einsatz der
entsprechenden Lösungen.Besonders vorteilhaft ist eine Unterteilung des Innenraumes des hikubations- und Waschgefäßes in
Teilkammern.Dabei können die Teilkammern , für einzelne Biotgrößen angepaßt ,unterschiedlich groß sein und sowohl einzeln oder gemeinsam
absaugbar gestaltet sein.
Üblicherweise ist das Inkubations- und Waschgefäß auf einem Hin- und
Herschüttler montiert,der während der entsprechenden Arbeitsschritte die Trägermaterialien in der Wanne in Bewegung versetzt.Die Schüttelfrequenz
und -amplitude ist variabel einstellbar.Während der Zu- und Abpumpschritte stoppt der Schüttler ,was gleichzeitig die
Energiesparsamkeit des Gesamtgerätes erhöht.
In einer besonders Biochemikalien sparenden Variante wird auf eine
geschüttelte Wanne als hikubations- und Waschgefäß völlig verzichtet und sämtliche Arbeitsschritte an dem in eine Plastiktüte
eingeschweißtem Blot vollzogen.
Die Inkubations- und Waschlösungen werden über Schlauchverbindungen in Sammelgefäße abgepumpt,was ein Wiederverwendung bzw. differenzierte Entsorgung der entsprechenden Lösungen ermöglicht.Besonders vorteilhaft ist dies für radioaktive Nachweistechniken,bei denen die radioaktiven Waschlösungen sofort in geeignete,abgeschirmte Spezialcontainer abgepumpt werden. Der Gesamtablauf des Verfahrens wird über eine Steuereinheit geregelt. Die Inkubations- und Waschzeiten, Volumina der verwendeten Lösungen und die Anzahl der Arbeitsschritte sind vom Nutzer variabel einstellbar und können der Nachweistechnik angepaßt werden.Die Steuereinheit gewährleistet mittels entsprechender Elektronik das Einpumpen der Lösungen aus den Vorratsgefäßen in die Inkubations-
Die Inkubations- und Waschlösungen werden über Schlauchverbindungen in Sammelgefäße abgepumpt,was ein Wiederverwendung bzw. differenzierte Entsorgung der entsprechenden Lösungen ermöglicht.Besonders vorteilhaft ist dies für radioaktive Nachweistechniken,bei denen die radioaktiven Waschlösungen sofort in geeignete,abgeschirmte Spezialcontainer abgepumpt werden. Der Gesamtablauf des Verfahrens wird über eine Steuereinheit geregelt. Die Inkubations- und Waschzeiten, Volumina der verwendeten Lösungen und die Anzahl der Arbeitsschritte sind vom Nutzer variabel einstellbar und können der Nachweistechnik angepaßt werden.Die Steuereinheit gewährleistet mittels entsprechender Elektronik das Einpumpen der Lösungen aus den Vorratsgefäßen in die Inkubations-
und Waschkammer, die zeitliche Überwachung der Arbeitsschritte, das Abpumpen
der Lösungen in die Sammelgefäße, die Zahl der Wiederholungen von Arbeitsschritten, die Ansteuerung des Schüttlers und die Kontrolle der
Thermostatierung von Vorratsgefaßen.
Durch die folgenden Ausführungsbeispiele und Zeichnungen wird die Neuerung
näher erläutert.
Fig. 1 - Gesamtansicht
Blot-Waschautomat für Western-Blots
Fig. 2 - Prinzipdarstellung der Anlage
Fig. 3 - Bedientableaus der Steuereinheit
Fig. 4 - Gesamtansicht
Fig. 5 - Prinzipdarstellung der Anlage
Fig. 6 - Bedientableaus der Steuereinheit
Fig. 3 - Bedientableaus der Steuereinheit
Fig. 4 - Gesamtansicht
Fig. 5 - Prinzipdarstellung der Anlage
Fig. 6 - Bedientableaus der Steuereinheit
Der Waschautomat gemäß Fig. 1 dient zur Waschung von Western-Blots.
Gewaschen wird z.B. 2x5 Min. und 6 &khgr; 10 Min. mit TBS,
Fig. 2 zeigt eine Prinzipdarstellung der Anlage: Mittels einer Pumpe 1 wird Waschflüssigkeit in das auf einem Schüttler montierte Waschgefäß gepumpt. Nach
Abschluß des Waschvorganges pumt eine weitere Pumpe die Waschlösung in ein Sammelgefäß ab.
Fig. 3 gibt einen Überblick der Bedientabieaus der Steuereinheit
Gemäß Fig. 4 kann der Inkubations- und Waschautomat sowohl zur Bearbeitung
von flächigen Trägermaterialien innerhalb der Spezialtechnik "Contact-Copy" (Analytical Biochemistry 186,159-164 (1990)), als auch prinzipiell zur
Gesamtbearbeitung von Western-Blots oder zur Waschung von Southern- und Northern-Blots eingesetzt werden. Dazu werden die Lösungen in den
Vorratsgefaßen durch die entsprechenden Inkubations- oder Waschlösungen ersetzt und die veränderten Verfahrensparameter im Steuerteil programmiert.
Näher erläutert wird der Automat am Beispiel: Nutzung fur die Spezialtechnik
"Contact-Copy".
Als flächiges Trägermaterial wird hierbei Phosphorcellulose-Papier eingesetzt.
Gewaschen wird mit kaltem Wasser, heißem Wasser und 0,8 % Phosphorsäure. Ein
typischer Verfahrenszyklus besteht aus folgenden Arbeitsschritten:
1.2x5 Min. kaltes Wasser
2. 2 &khgr; 5 Min. heißes Wasser (95° C)
3. 2 xlO Min. 0,8 %'Phosphorsäure
4. 3 &khgr; 5 Min. kaltes Wasser
Die bei der Spezialtechnik anfallenden Waschlösungen sind schwach radioaktiv
(Isotop 32 P) und werden in einen Spezialcontainer für radioaktive Abfälle abgepumpt.
Fig. 5 zeigt eine Prinzipdarstellung der Anlage:
Mit Hilfe von 3 Pumpen werden die in den Vorratsgefäßen befindlichen Lösungen
in das geschüttelte Waschgefäß gepumpt. Nach Abschluß jedes Arbeitsschrittes
pumpt eine Pumpe 4 die Waschlösungen in das Sammeigefaß.
Fig. 6 zeigt einen Überblick des Bedientableaus der Steuereinheit.
6 Halterung zur Installation der Untereinheiten
7 Schüttler
In Bild 5 wird eine Prinzipdarstellung der Anlage gegeben:
Mit Hilfe der Pumpen 1,2 und 3 werden die in den Vorratsgefäßen
befindlichen Lösungen in das geschüttelte Waschgefäß gepumpt.Nach
Abschluß jedes Arbeitsschrittes pumpt die Pumpe 4 die Waschlösungen in das Sammelgefäß.
Mit Hilfe der Pumpen 1,2 und 3 werden die in den Vorratsgefäßen
befindlichen Lösungen in das geschüttelte Waschgefäß gepumpt.Nach
Abschluß jedes Arbeitsschrittes pumpt die Pumpe 4 die Waschlösungen in das Sammelgefäß.
In Bild 6 wird ein Überblick des Bedientableaus der Steureinheit gezeigt:
1 Netzschalter
2 Bedienelemente zur Einstellung der Zyklenzahl der Waschvorgänge
3 Bedienelemente zur Einstellung der Waschzeiten
4 Netzsicherung
5-7 Bedienelemente zum manuellen Start und zur Unterbrechung
des Waschvorganges
des Waschvorganges
8 Sicherheitsschlauchkupplung für verdünnte Säure
9 Sicherheitsschlauchkupplung für Wasser
Bezugszeichen:
1 Halterung zur Installation der Untereinheiten
2 Vorratsgefäß für die Waschflüssigkeit (TBS) 2A " für heißes Wasser (950C)
2B " für verdünnte Säure
2C " für kaltes Wasser
3 Steuereinheit
4 Schüttler
5 Inkubations- und Waschkammer mit Deckel
6, 7 Bedienelemente zur Einstellung der Schüttelfrequenz und -amplitude
8 Ansaugstutzen für die Waschflüssigkeit im Vorratsgefäß
9 Netzanschluß
10 Pumpen
11 Netzschalter
12-14 Bedienelemente zum manuellen Start und zur Unterbrechung
des Waschzyklus 15 Bedienelement zur Einstellung der Zyklenzahl des
Waschvorganges 16-21 Bedienelemente zur Einstellung der Parameter (Zeiten,
Volumina) für die Arbeitsschritte Füllen, Schütteln und Leeren
22 Netzsicherung
23 Bedienelement zur Einstellung der Waschzeiten
24 Sicherheitsschlauchkupplung für verdünnte Säure
25 " für Wasser
26 Sammelgefäß
Claims (9)
1. Inkubations- und Waschautomat, insbesonders für Blots und flächige
Trägermaterialien, gekennzeichnet durch Vorratsgefäße für Inkubations- oder
Waschlösungen (2, 2A, 2B, 2C),
Pumpen (10),
ein bewegbares Inkubations- und Waschgefäß (5), das gegebenenfalls auf einem
Schüttler (4) montiert ist,
gegebenenfalls ein oder mehrere Sammelgefäße (26) für Inkubations- oder
Waschlösungen und
eine Steuereinheit (3) für den Gesamtablauf des Arbeitsprozesses.
2. Inkubations- und Waschautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorratsgefäße (2, 2A, 2B, 2C) für Inkubations- oder Waschlösungen
temperierbar sind.
3. Inkubations- und Waschautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das bewegbare Inkubations- und Waschgefäß (5) eine Wanne mit zur Mitte winkelig zulaufendem Boden ist.
4. Inkubations- und Waschautomat nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Scheitelpunkt der winkelig zulaufenden
Bodenplatte des Inkubations- und Waschgefäßes (5) eine oder mehrere Absaugöffnungen für die Inkubations- oder Waschlösungen befinden.
5. Inkubations- und Waschautomat nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das bewegbare Inkubations- und Waschgefäß (5) eine Edelstahlwanne mit einem aus durchsichtigem Material bestehendem Deckel ist.
6. Inkubations- und Waschautomat nach Anpruch 1 und 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des bewegbaren Inkubations- und
Waschgefäßes (5) in Teilkammern unterteilt ist.
7. Inkubations- und Waschautomat nach Anspruch 1 und 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schüttler (4) auf dem das Inkubations- und Waschgefäß (5)
montiert ist, ein Hin- und Herschüttler ist.
8. Inkubations- und Waschautomat nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorratsgefäße für Inkubations- und Waschlösungen (2, 2A, 2B, 2C), die
Pumpen (10), das bewegbare Inkubations- und Waschgefäß (5) und die Sammelgefäße für Inkubations- und Waschlösungen (26) durch mit
Sicherheitsschlauchkupplungen (24, 25) versehene Schläuche verbunden sind.
9. Inkubations- und Waschautomat nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinheit (3) eine variable Wahl der Inkubations- oder Waschzeiten, der Inkubations- und Waschvolumina und der Anzahl und Reihenfolge der Inkubationsund
Waschschritte erlaubt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9403025U DE9403025U1 (de) | 1994-02-19 | 1994-02-19 | Inkubations- und Waschautomat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9403025U DE9403025U1 (de) | 1994-02-19 | 1994-02-19 | Inkubations- und Waschautomat |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9403025U1 true DE9403025U1 (de) | 1994-08-04 |
Family
ID=6905022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9403025U Expired - Lifetime DE9403025U1 (de) | 1994-02-19 | 1994-02-19 | Inkubations- und Waschautomat |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9403025U1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999056863A1 (de) * | 1998-04-30 | 1999-11-11 | Roche Diagnostics Gmbh | Vorrichtung und verfahren zum mischen und waschen von flüssigkeiten und/oder feststoffen und zum waschen von gefässen |
-
1994
- 1994-02-19 DE DE9403025U patent/DE9403025U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999056863A1 (de) * | 1998-04-30 | 1999-11-11 | Roche Diagnostics Gmbh | Vorrichtung und verfahren zum mischen und waschen von flüssigkeiten und/oder feststoffen und zum waschen von gefässen |
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