EP1843854B1 - Vorrichtung und verfahren zum abtrennen von magnetischen oder magnetisierbaren partikeln aus einer flüssigkeit - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum abtrennen von magnetischen oder magnetisierbaren partikeln aus einer flüssigkeit Download PDF

Info

Publication number
EP1843854B1
EP1843854B1 EP06706463A EP06706463A EP1843854B1 EP 1843854 B1 EP1843854 B1 EP 1843854B1 EP 06706463 A EP06706463 A EP 06706463A EP 06706463 A EP06706463 A EP 06706463A EP 1843854 B1 EP1843854 B1 EP 1843854B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bars
magnetizable
head piece
liquid
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP06706463A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1843854A1 (de
Inventor
Lothar A Brassard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PerkinElmer Chemagen Technologie GmbH
Original Assignee
Chemagen Biopolymer Technologie AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chemagen Biopolymer Technologie AG filed Critical Chemagen Biopolymer Technologie AG
Publication of EP1843854A1 publication Critical patent/EP1843854A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1843854B1 publication Critical patent/EP1843854B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/28—Magnetic plugs and dipsticks
    • B03C1/286—Magnetic plugs and dipsticks disposed at the inner circumference of a recipient, e.g. magnetic drain bolt
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/025—High gradient magnetic separators
    • B03C1/031—Component parts; Auxiliary operations
    • B03C1/033—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/04—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with the material carriers in the form of trays or with tables
    • B03C1/06—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with the material carriers in the form of trays or with tables with magnets moving during operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/30—Combinations with other devices, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/18—Magnetic separation whereby the particles are suspended in a liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/22—Details of magnetic or electrostatic separation characterised by the magnetical field, special shape or generation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/26—Details of magnetic or electrostatic separation for use in medical applications

Definitions

  • the invention relates to devices for separating and resuspending magnetic or magnetizable particles from liquids by means of a magnetic field generated by one or more permanent magnets.
  • the invention further relates to methods for separating magnetic or magnetizable particles from liquids and mixing and resuspending magnetic or magnetizable particles in liquids by means of a magnetic field generated by one or more permanent magnets.
  • the devices and methods are, for example, suitable for applications in pharmaceutical development, biochemistry, molecular genetics, microbiology, medical diagnostics and forensic medicine.
  • the basic principle of the magnetic separation of substances from complex mixtures is based on the fact that magnetic particles (magnetizable or magnetically attractable particles) are specifically functionalized for the intended separation process, d. H. they are provided by chemical treatment with specific binding properties for the target substances to be separated.
  • the size of such magnetic particles is generally in the range of about 0.05 to 500 microns.
  • Magnetic particles which have specific binding properties for certain substances and are suitable for separating these substances from complex mixtures are described, for example, in US Pat DE 195 28 029 A1 and are commercially available (eg, Chemagen Biopolymer-Technologie AG, DE-52499 Baesweiler).
  • the functionalized magnetic particles are added in a first step ("binding step") to a mixture to be purified, which contains the target substance (s) in a liquid which favors the binding of the target substance molecules to the magnetic particles (binding buffer).
  • binding step a first step
  • these magnetic particles are immobilized by application of magnetic forces or a magnetic field, for example by means of a permanent magnet, at a location of the reaction vessel inner wall ("pellet").
  • pellet the liquid supernatant is separated and discarded, for example by suction or decantation. Since the magnetic particles are immobilized in the aforementioned manner, it is largely prevented that these particles are separated with the supernatant.
  • the immobilized magnetic particles are resuspended again.
  • an elution liquid or an elution buffer is used, which is suitable for dissolving the bond between the target substance (s) and the magnetic particles, so that the target substance molecules are released from the magnetic particles and can be separated with the elution liquid, while the magnetic particles are immobilized by the action of a magnetic field.
  • one or more washing steps can be carried out.
  • the magnetic particles can also be used directly for diagnostic or analytical studies.
  • the functionalization allows specific binding, e.g. of pathogenic substances.
  • all impurities must be removed in suitable solutions. This requires the most efficient possible mixing (washing) of the analyte-containing particles. Such a process facilitates the present invention, especially if the number of simultaneously processed samples is large or must be worked in small volumes (384 or 1536 format).
  • DE 296 14 623 U1 discloses a magnetic separator equipped with movable permanent magnets. Alternatively, it is proposed to move the magnetic particles containing reaction vessel by mechanical drive means relative to a permanently installed permanent magnet. In the DE 296 14 623 U1 described device has no magnetizable rods that dip into the sample liquid; rather, the permanent magnets each positioned next to the individual reaction vessels.
  • the magnetic particles are immobilized or collected on the inner wall or at the bottom of a reaction vessel as a "pellet".
  • these devices are not suitable for removing the magnetic particles from a reaction vessel. Therefore, to separate the liquid from the magnetic particles in each case the liquid must be sucked from the individual reaction vessels. This is disadvantageous because it involves a high material consumption (disposable pipette tips). Furthermore, it can not be prevented that individual magnetic particles are sucked with; This results in a high error rate. Further errors can be caused by dripping liquids, which lead to cross contamination.
  • a magnetic separator which has a plurality of rotatable rods that can be magnetized by an electromagnetic exciter coil. By immersing the rod in the magnetic particles containing liquid and pulling out the rod in the magnetized state, the magnetic particles can be removed from the liquid and optionally transferred to another reaction vessel. There they can be released by switching off the excitation coil back into a liquid, for example in a washing or elution liquid.
  • the excitation coil has a relatively large amount of space, resulting in constructive limitations.
  • the geometry and geometry of the electromagnet are constrained in terms of the arrangement and number of rods, which may include limitations on sample processing.
  • the geometry of the electromagnet can not be changed arbitrarily, since then inhomogeneities of the magnetic field must be taken into account.
  • the known devices are not suitable for the simultaneous treatment of larger numbers of samples, as required for high-throughput applications (eg 364 or 1536 well plates).
  • the design effort would be immense and in addition a significantly higher susceptibility of the mechanics used would have to be accepted.
  • the known devices are also disadvantageous because they are only suitable for individual sample vessels or only for a specific, fixed predetermined arrangement of the sample vessels, for example in the form of a 96-well microtiter plate.
  • a magnetic separator apparatus be suitable or capable of being adapted for various types of sample vessels or for various types of sample vessels (e.g., 96, 364 or 1536 well plates).
  • the invention therefore an object of the invention to provide devices and methods with which the separation of magnetic particles from liquids and the transfer of magnetic particles from a liquid is made possible in another liquid, without causing the aforementioned disadvantages occur.
  • the devices and methods should be suitable for use in high throughput processes.
  • the devices should be multi-sided can be used and in particular suitable for different types of reaction vessels.
  • the operation of the device is based on the fact that the / the permanent magnet (s) over the head piece (with the rods attached thereto) can be positioned. This causes the magnetization of the rod (s). This state of the device is referred to as "on".
  • the magnetizable rods When the magnetizable rods are immersed with their lower end or portion, for example, in a sample liquid having magnetic particles therein, the magnetic particles will adhere to the lower end of the rods due to the magnetic forces. The sticks with the adhered magnetic particles can then be dipped in another liquid (e.g., a reagent or wash solution).
  • the permanent magnets are / are movably arranged relative to the head piece, so that the magnetization of the magnetizable bars attached to the head piece can be alternately switched on and off by movement of the magnet (s).
  • the magnet (s) is / are moved over the head piece or away from the head piece.
  • the magnetization or demagnetization can also be achieved by moving the head piece under the magnet (s) or away from the magnet, in which case the magnet (s) are preferably arranged stationary.
  • the head piece By the movement of the head piece (with the magnetizable bars attached thereto), it can assume a first position, in which the head piece is located below the area of the permanent magnet (switched-on state), or it can assume a second position in which it is located is outside the specified range (switched off state).
  • the device can be used to remove magnetic particles using the magnetizable rods from a first liquid and transferred to a second or more liquid and release there again.
  • the arrangement of a permanent magnet which may also be composed of a plurality of individual magnets, a substantially homogeneous magnetic field is generated.
  • a substantially homogeneous magnetic field is generated.
  • the devices according to the invention also have the advantage that the magnetic particles - in the magnetized state - accumulate substantially at the top of the rods whereby the adhering substances to be separated can be absorbed in comparatively small elution volumes. This guarantees - for diagnostic or analytical investigations essentially high concentrations of the substances to be separated.
  • all hard magnetic materials known to the person skilled in the art can be used for producing the permanent magnets, in particular ferrites, Al-Ni-Co alloys and rare earth magnets (preferably NdFeB); Such magnetic materials and magnets are commercially available from various manufacturers.
  • the number of magnetizable rods attached to the header depends on the number of samples or the number of wells in liquid containers that are to be treated simultaneously at most.
  • Microtiter plates in particular with 96, 384 or 1536 depressions ("wells") are preferably used as containers, so that corresponding numbers of magnetizable bars are provided for these cases.
  • sample tubes or reaction vessels having a volume of, for example, 0.015 to 100 ml, which can be treated individually or in groups, in each case in combination with magnetizable bars adapted thereto.
  • the magnetizable rods are preferably made of a soft magnetic material, for example of soft iron (in particular Fe-Ni alloys) or magnetizable steel. Their length and diameter depend on the intended application, in particular on the dimensions of the containers and the volumes of liquid, and can be varied accordingly. If a group of multiple rods (for example 96, 384 or 1536) is used, then these rods each have the same length, thickness and material condition.
  • the rods may optionally be hollow inside, ie be formed as tubes, wherein the lower end is preferably closed. In particular, the rods may be shaped as sleeves, as described below.
  • the magnetic bars are substantially perpendicular and parallel to each other, and the individual bars of a group or array are preferably equidistant from adjacent bars.
  • Particularly preferred is a grid-like arrangement of the rods, which corresponds to the arrangement of the wells in conventional microtiter plates.
  • the invention therefore also extends to arrangements of magnetizable bars in which a plurality of magnetizable bars (4) are mounted on a base plate (9), the bars being substantially parallel to one another and preferably arranged in one, two or more rows are, each row comprising two or more rods.
  • the magnetizable rods whether fixed or detachably connected to the head piece, preferably have a thickness of 0.5 mm to 10 mm, in particular 1 to 5 mm.
  • the length of the rods is preferably 1 to 20 cm, in particular 5 to 10 cm.
  • conventional means may be used (eg glued connection, screw connection, welding).
  • the head piece (without rods) may be wholly or partly made of a non-magnetic or non-magnetizable material.
  • the magnetizable rods are preferably connected by means of a clamping connection to the head plate.
  • the head piece may be provided on its underside with corresponding recesses or holes into which the rods can be inserted.
  • rods may be used which are tubular or at least have a recess at their upper end and which can be plugged onto corresponding pins or protrusions provided on the underside of the header.
  • the head piece is provided with a mechanism which releases the clamping connection between the bars and the head piece, thus causing the bars to be pushed off or thrown off when they are to be replaced by unused bars after use.
  • This may preferably be accomplished by electromotive drive, or by pneumatic, electromagnetic or hydraulic means, or by a combination thereof.
  • the magnetizable rods are attached to a base plate and form a unit with this.
  • the base plate can be detachably connected to the header.
  • the base plate and the rods located thereon can optionally also be made in one piece.
  • base plates with rods attached thereto can be carried out by means of known materials and processes for the production of molded parts, for example by deep-drawing, extrusion, welding, gluing, etc.
  • the units consisting of Base plate and connected rods, manufactured and used as Disposables.
  • the base plate is provided with a plurality of magnetizable bars arranged in one or more rows, each row containing a plurality of bars.
  • the rods are preferably arranged in a regular matrix, for example in accordance with the arrangement of the wells of a microtiter plate (in particular a microtiter plate with 96, 384 or 1536 wells).
  • the base plate generally has a rectangular or square outline.
  • the releasable connection between said baseplate and the header may be effected in a manner known to those skilled in the art, e.g. by clamping, clamping or clamping devices, levers, springs, etc ..
  • the device has means by which the rods, or the base plate with the rods located thereon, can be detachably connected to the head piece and / or removed from the head piece.
  • Said means will preferably be actuated by electromotive drive, or by pneumatic, electromagnetic or hydraulic means, or by a combination thereof. In this way, the picking up, attaching and dropping of the base plate can be done automatically, and these operations can be controlled by, for example, a program.
  • the said rod (s) - regardless of whether they are fixed or detachable, with or without base plate, are connected to the head piece - each with a strippable, replaceable Sleeve are provided.
  • the sleeves are - depending on the dimensions of the rods - dimensioned so that they can be fixed by means of clamping connection to the rods.
  • the group of sleeves is provided on a dispensing device, wherein the arrangement of the sleeves on the dispenser device corresponds to the respective arrangement of the magnetizable bars (eg arrangement corresponding to the distances between the individual Wells of a microtiter plate).
  • the number and arrangement of the sleeves on such a unit corresponds to the respective number and arrangement of the magnetizable bars.
  • the invention also extends to arrays of sleeves suitable for use with any of the devices of the invention; in particular to arrangements with a plurality of sleeves (8) which are attachable to the magnetizable bars of said device and are arranged substantially parallel to each other.
  • the sleeves are in one, two or more rows arranged, wherein each row comprises two or more rods.
  • the sleeves mentioned can be made of known materials, for.
  • plastics such as polyethylene, polypropylene, Teflon, polyethylene terephthalate, nylon, polyvinyl chloride, etc., or from metallic materials such as stainless steel, tinplate, aluminum foils, etc., or combinations of such materials, in a manner known in the art are made (in particular by injection molding or deep drawing).
  • the sleeves or the sleeves connected to a common unit of a magnetizable material (as mentioned above).
  • the magnetizable sleeves or the unitized magnetizable sleeves assume the function of the above-described magnetizable rods or the magnetizable rods connected to a base plate.
  • the units formed from groups of sleeves are manufactured as disposables and used to eliminate contamination.
  • the device according to the invention comprises means by which the interchangeable sleeves or the sleeves forming a common unit on the rods - or at the head of the device - recorded, held and / or by the rods (or of the head piece ) can be removed or discarded.
  • Said means are preferably operated by electromotive drive, or by pneumatic, electromagnetic or hydraulic means, or by a combination thereof. In this way, the recording, attaching and dropping the sleeves can be done automatically or automatically, in particular programmatically.
  • the apparatus may further comprise means by which individual envelopes, arrays of envelopes, or interconnected envelopes are automatically or programmatically provided (e.g., disposed in a stand or dispenser) so that they can be received by the bars.
  • the sleeves In order to enable the replacement of the sleeves, or the sleeves forming a common unit, they can - as mentioned - be clamped on the rods; alternatively or additionally, the sleeves on the specialist z. B. by clamping, clamping or clamping devices, levers, springs, etc. are attached to the rods and / or with the top plate or other parts of the device.
  • the head piece of the device is arranged to be movable and can be set in motion by a drive device.
  • Electromotive, pneumatic, electromagnetic or hydraulic drive means, or a combination thereof, are particularly suitable for the drive device.
  • the vertical direction corresponds substantially to the longitudinal direction of the substantially vertically oriented magnetizable rods.
  • the vertical movements serve to effect the immersion of the rods into the sample liquid and the withdrawal of the rods from the liquid.
  • the horizontal movements may be used in particular for performing shaking or vibrating movements (e.g., circular or orbital shaker movements). Suitable mechanisms by which the mentioned types of movement can be effected are known to the person skilled in the art.
  • At least one holding device is provided which can be positioned below the bars, so that the bars are aligned with the openings of the container.
  • This holding device can be configured for example in the form of a holding plate.
  • the holding device is preferably arranged to be movable and can be set in motion by a drive device so that the sample containers can be alternately positioned in a region below the bars or outside this region.
  • Electromotive, pneumatic, electromagnetic or hydraulic drive means, or combinations thereof, are preferably used as drive means of the holding device.
  • the holding devices and their drive means may also be designed in such a way that they are suitable for carrying out shaking or vibrating movements.
  • the design measures required for this purpose are generally known to the person skilled in the art.
  • both the head piece and the holding device is movable and in particular are capable of carrying out shaking movements. In this way, a particularly effective mixing of the sample liquid is possible if the rods are immersed therein.
  • the device is equipped with a movable holding device, the head piece, however, arranged immovable.
  • the holding device is part of a program-controlled laboratory robot system.
  • it is arranged so that a plurality of individual ones of the said containers or groups of such containers, in particular microtiter plates, are alternately brought into a position below said bars and then returned to a position after a predetermined time interval, which is outside the below Bars located area lies. In this way, a high sample throughput is possible.
  • control or regulating device by means of which the vertical movement of the holding device (s) is adjustable or controllable in such a way that the rods are immersed in the liquid-filled upon upward movement Container is effected.
  • the operation of the device according to a preferred embodiment is based on the fact that the / the permanent magnet (s) can be positioned over the head piece, and then can be moved out of this position again / can.
  • the magnet In order to allow movement of the permanent magnet (s) for turning on and off the magnetic field, the magnet, or a group of a plurality of magnets, may be slidably mounted, rotatable or tiltable in a dedicated device. By moving, turning or tilting the magnet can be brought into a position in which its poles or its magnetic field point in the direction of the bars (switched-on state, maximum field strength on the bars), or the magnet can be moved to another position, in which the magnetic field emitted by it does not magnetize the rods of the head piece (switched-off state).
  • the magnet (s) may also be slid, rotated or tilted in intermediate positions to cause the field strength at the magnetizable bars to be less than the maximum value.
  • the movement of the permanent magnet (s) is made possible according to a preferred embodiment in that the / the permanent magnet (s) is slidably arranged so that the / the magnet (s) from the outside by shifting (or by pulling forces) into the region lying above the head piece and can be moved out of this area again / can.
  • the permanent magnet can be mounted for example on rails, rollers or racks.
  • the movement of the / the permanent magnet (s) is made possible by the / the permanent magnet (s) (1) on a rotatable or tiltable device is / are arranged, by means of which the / the permanent magnet (s) via the head piece and can be moved away from this again / can.
  • the movement (eg, tilting, turning, shifting) of the permanent magnet (s) can be done either directly or indirectly by hand or by means of a drive device, which preferably has electromotive, pneumatic, electromagnetic or hydraulic drive means, or a combination thereof.
  • drive means are generally known to those skilled in the art, as well as other components (e.g., gears, linkages) that may be needed for the drive means.
  • a device according to the invention is preferably equipped in such a way that the extent of the movement of the permanent magnet (s) is predictable (eg turning angle or tilting angle, displacement distance).
  • the devices of the invention may be advantageously combined with other devices for the automated treatment of sample material. Furthermore, two or more of the devices according to the invention can be arranged side by side and combined.
  • the devices and methods of the invention may be advantageously used to separate and / or mix a target substance from / in a liquid mixture or solution.
  • the magnetizable rods are immersed in a liquid which contains a target substance which is specific but reversible the particle is bound.
  • the target substances may be, for example, antibodies, enzymes, receptors, ligands, pharmaceutical agents, nucleic acids. These can also be present in the form of complex mixtures with other substances, the target substances, depending on the binding properties of the magnetizable particles, are specifically bound to them.
  • the particles following the step b) or d) may be advantageous to release the particles following the step b) or d) by switching off the magnetic field in the liquid to mix them, and then collect again by turning on the magnetic field on the rods.
  • the mixing can be effected, for example, by shaking the holding device and / or the head part.
  • the said methods can be carried out in a particularly simple and rapid manner.
  • the devices and methods of the invention are particularly suitable for the application areas mentioned above, in particular for high-throughput methods.
  • Fig. 1A and 1B show an embodiment of a device (10) according to the invention in a side view, wherein Fig. 1A the switched on, Fig. 1B illustrates the off state.
  • the device (10) comprises a permanent magnet (1) which is slidably mounted on rails (2) and can be moved in the direction of the arrow (a) in a horizontal plane.
  • a fixed frame of the device (not shown) carries a head piece (3) with magnetizable bars or rods (4) attached thereto. Below the bars is a vertically displaceable holding device (6).
  • a sample container (7) On the holding device is a sample container (7) arranged with a plurality of wells for receiving liquid samples, for example, removably fixed on the holding device (6).
  • the head piece (3) is connected to a drive unit (5), which makes it possible to move the head piece with the rods attached thereto in movement, preferably in a shaking movement in the horizontal plane, as indicated by arrow (b).
  • the holding device (6) is equipped with a drive unit (not shown), which allows an upward and downward movement of the holding device (arrow c).
  • sleeves (8) are attached or clamped. The rods are firmly connected to the head piece; Alternatively, they can also be releasably connected to the head piece.
  • the magnet (1) is in Fig. 1A in a position substantially above the header or magnetizable bars so that the bars can be magnetized by the magnet. As a result, a magnetic field is generated at the ends of the rods (7) which can be used to attract magnetic particles.
  • Fig. 1B off state
  • the magnet has been moved out of this position and is no longer above the bars (4).
  • Fig. 1C shows a modification of the in Fig. 1A and 1B shown apparatus (10), wherein the sleeves (8 ') are connected together at their upper ends and form a common unit.
  • Fig. 2A to 2C show a further embodiment of the device (10), in which a plurality of bars (4) are connected in a regular arrangement with a base plate (9) and form a unit with this.
  • the plate (9) is releasably attached to the head piece (3).
  • the header is then preferably equipped with a holding and dropping device which allows automatic picking and dropping of the plate through the header (not shown).
  • a holding and dropping device which allows automatic picking and dropping of the plate through the header (not shown).
  • Fig. 2A shows the switched on
  • Fig. 2B the off state.
  • Fig. 2C shows a further advantageous embodiment of the invention (in the on state), wherein the entire unit comprising the head piece and the magnet, can be moved up and down, preferably by drive means of the type mentioned above. In this case, can on a vertical mobility the holding device (6) are dispensed with.
  • Fig. 2D shows a further advantageous embodiment of the invention, in which instead of a base plate (9) with bars (4) attached thereto, a group of sleeves or hollow bars (8 ") joined together in one unit is used, in which case the sleeves are made of a magnetizable one Material produced.
  • Fig. 3 shows a further embodiment of the device according to the invention, in which the holding device (6) for the sample vessels with a drive unit (5 ') in the horizontal direction (arrow d) can be moved.
  • Fig. 4 shows a further embodiment of the invention, wherein two units, each with a head piece (3), magnetizable bars (4), holding device (6), are combined, wherein the magnet (1) via a rail (2) alternately over the one or the other header (3) can be positioned.

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Abtrennen und Resuspendieren von magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln aus Flüssigkeiten mittels eines Magnetfeldes, das durch einen oder mehrere Permanentmagneten erzeugt wird. Die Erfindung betrifft ferner Verfahren zum Abtrennen von magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln aus Flüssigkeiten und das Mischen und Resuspendieren von magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln in Flüssigkeiten mittels eines Magnetfeldes, das durch einen oder mehrere Permanentmagneten erzeugt wird. Die Vorrichtungen und Verfahren sind beispielsweise für Anwendungszwecke in der Pharmaentwicklung, Biochemie, Molekulargenetik, Mikrobiologie, medizinischen Diagnostik und forensischen Medizin geeignet.
  • Verfahren, die auf der magnetischen Abtrennung unter Verwendung von spezifisch bindenden, magnetisch anziehbaren Partikeln beruhen oder mit denen es möglich ist, magnetische oder magnetisierbare Partikeln in Lösungen zu mischen, erlangen im Bereich der Probenvorbereitung für diagnostische oder analytische Untersuchungen oder der Durchführung diagnostischer oder analytischer Untersuchungen zunehmende Bedeutung. Dies gilt insbesondere für automatisierte Verfahren, da auf diese Weise eine große Anzahl von Proben innerhalb kurzer Zeit vorbereitet oder analysiert werden können und auf arbeitsaufwendige Zentrifugationsschritte verzichtet werden kann. Dadurch werden die Voraussetzungen für ein effizientes, kostengünstiges Screening mit einem hohen Proben-Durchsatz geschaffen. Dies ist beispielsweise für Anwendungen bei molekulargenetischen Studien oder auf dem Gebiet der medizinischen Diagnostik von enormer Bedeutung, da eine rein manuelle Handhabung von sehr großen Probenzahlen praktisch nicht zu bewältigen bzw. zu bezahlen ist.
  • Weitere wichtige Anwendungsgebiete betreffen pharmazeutische Screening-Methoden zur Identifizierung potentieller Arzneimittel-Wirkstoffe.
  • Das Grundprinzip der magnetischen Abtrennung von Substanzen aus komplexen Gemischen beruht darauf, daß Magnetpartikel (magnetisierbare oder magnetisch anziehbare Partikel) in spezifischer Weise für den beabsichtigten Separationsprozeß funktionalisiert werden, d. h. sie werden durch chemische Behandlung mit spezifischen Bindungseigenschaften für die abzutrennenden Zielsubstanzen ausgestattet. Die Größe solcher Magnetpartikel liegt im allgemeinen im Bereich von ca. 0,05 bis 500 µm.
  • Magnetpartikel, die spezifische Bindungseigenschaften für bestimmte Substanzen aufweisen und sich zur Abtrennung dieser Substanzen aus komplexen Gemischen eignen, sind beispielsweise in DE 195 28 029 A1 beschrieben worden und sind kommerziell erhältlich (z. B. chemagen Biopolymer-Technologie AG, DE-52499 Baesweiler).
  • Bei bekannten Trennverfahren werden die funktionalisierten Magnetpartikel in einem ersten Schritt ("Bindungs-Schritt") zu einem aufzureinigenden Gemisch hinzugegeben, das die Zielsubstanz(en) in einer Flüssigkeit enthält, welche die Bindung der Zielsubstanz-Moleküle an die Magnetpartikel begünstigt (Bindungspuffer). Dadurch kommt es zu einer selektiven Bindung der im Gemisch vorhandenen Zielsubstanz(en) an die Magnetpartikel. Anschließend werden diese Magnetpartikel durch Anwendung magnetischer Kräfte bzw. eines Magnetfeldes, beispielsweise mittels eines Permanentmagneten, an einer Stelle der Reaktionsgefäß-Innenwand immobilisiert ("Pellet"). Nachfolgend wird der flüssige Überstand abgetrennt und verworfen, beispielsweise durch Absaugen oder Dekantieren. Da die Magnetpartikel auf die genannte Weise immobilisiert sind, wird weitgehend verhindert, daß diese Partikel mit dem Überstand abgetrennt werden.
  • Anschließend werden die immobilisierten Magnetpartikel erneut resuspendiert. Dabei wird eine Elutionsflüssigkeit bzw. ein Elutionspuffer verwendet, der geeignet ist, die Bindung zwischen der/den Zielsubstanz(en) und den Magnetpartikeln zu lösen, so daß die Zielsubstanz-Moleküle von den Magnetpartikeln freigesetzt werden und mit der Elutionsflüssigkeit abgetrennt werden können, während die Magnetpartikel durch Einwirkung eines Magnetfeldes immobilisiert werden. Vor dem Elutionsschritt können ein oder mehrere Waschschritte durchgeführt werden.
  • Entsprechend funktionalisiert, können die Magnetpartikel auch unmittelbar für diagnostische oder analytische Untersuchungen verwendet werden. Die Funktionalisierung ermöglicht dabei die spezifische Bindung z.B. von pathogenen Substanzen. Um jedoch eine möglichst eindeutige Aussage z.B bezüglich einer pathogenen Substanz treffen zu können, müssen in geeigneten Lösungen alle Verunreinigungen entfernt werden. Dazu ist ein möglichst effizientes Mischen (Waschen) der mit Analyten behafteten Partikeln notwendig. Einen solchen Vorgang erleichtert die vorliegende Erfindung vor allem wenn die Anzahl der gleichzeitig zu bearbeitenden Proben groß ist oder in kleinen Volumina gearbeitet werden muß (384er oder 1536er Format).
  • Für die Durchführung von Trennverfahren mittels magnetischer Partikel sind verschiedenartige Vorrichtungen beschrieben worden. DE 296 14 623 U1 offenbart einen Magnetseparator, der mit beweglichen Dauermagneten ausgestattet ist. Alternativ wird vorgeschlagen, das die Magnetpartikel enthaltende Reaktionsgefäß durch mechanische Antriebseinrichtungen relativ zu einem fest installierten Dauermagneten zu bewegen. Die in DE 296 14 623 U1 beschriebene Vorrichtung weist keine magnetisierbaren Stäbe auf, die in die Probenflüssigkeit eintauchen; vielmehr werden die Dauermagnete jeweils neben den einzelnen Reaktionsgefäßen positioniert.
  • Nach einem ähnlichen Prinzip arbeitet auch die in DE 100 63 984 A1 beschriebene Vorrichtung, die eine bewegliche Magnethalterung und eine bewegliche Reaktionsgefäßhalterung aufweist, wobei die Magnete seitlich von den Reaktionsgefäßen positioniert werden können.
  • Mit den vorstehend genannten Vorrichtungen läßt sich erreichen, daß die Magnetpartikel an der Innenwand oder am Boden eines Reaktionsgefäßes als "Pellet" immobilisiert oder gesammelt werden. Diese Vorrichtungen sind jedoch nicht dafür geeignet, um die Magnetpartikel aus einem Reaktionsgefäß zu entfernen. Deshalb muß zur Abtrennung der Flüssigkeit von den Magnetpartikeln jeweils die Flüssigkeit aus den einzelnen Reaktionsgefäßen abgesaugt werden. Dies ist nachteilig, weil es mit einem hohen Materialverbrauch einhergeht (Einmal-Pipettenspitzen). Ferner läßt sich nicht verhindern, daß einzelne Magnetpartikel mit abgesaugt werden; hieraus resultiert eine hohe Fehlerquote. Weitere Fehler können durch herabtropfende Flüssigkeiten verursacht werden, die zu Kreuzkontaminationen führen.
  • In DE 100 57 396 C1 wird ein Magnetseparator vorgeschlagen, der eine Vielzahl von drehbaren Stäben aufweist, die durch eine elektromagnetische Erregerspule magnetisiert werden können. Durch Eintauchen des Stabes in die Magnetpartikel enthaltende Flüssigkeit und Herausziehen des Stabes im magnetisierten Zustand können die Magnetpartikel aus der Flüssigkeit entfernt werden und gegebenenfalls in ein weiteres Reaktionsgefäß überführt werden. Dort können sie durch Abschalten der Erregerspule wieder in eine Flüssigkeit freigesetzt werden, beispielsweise in eine Wasch- oder Elutionsflüssigkeit.
  • Nachteilig ist bei dieser Vorrichtung, daß die Erregerspule einen relativ hohen Platzbedarf hat, woraus sich konstruktive Einschränkungen ergeben. Darüber hinaus ist man hinsichtlich der Anordnung und Anzahl der Stäbe an die Geometrie des Elektromagneten gebunden, was Einschränkungen für die Bearbeitung von Proben beinhalten kann. Die Geometrie des Elektromagneten kann hingegen nicht beliebig geändert werden, da dann Inhomogenitäten des Magnetfeldes in Kauf genommen werden müssen.
  • Das Dokument WO 2005/005049 A , wird als nächstliegender Stand der Technik angesehen. Es offenbart eine Vorrichtung zum Abtrennen von magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln aus einer Flüssigkeit unter Verwendung eines Magnetfeldes, wobei die Vorrichtung
    • ein Kopfstück mit einem oder mehreren magnetisierbaren Stäben aufweist, welche(r) fest oder lösbar mit dem Kopf stück verbunden ist/sind;
    • einen oder mehrere Permanentmagnete aufweist, dessen/deren relative Position bezüglich des Kopfstücks durch eine vorherbestimmbare Bewegung des/der Magneten oder/und durch eine vorherbestimmbare Bewegung des Kopfstücks in der Weise veränderbar ist.
  • Die bekannten Vorrichtungen sind vor allem nicht für die gleichzeitige Behandlung von größeren Anzahlen von Proben geeignet, wie dies für Hochdurchsatz-Anwendungen erforderlich ist (z. B. Mikrotiterplatten mit 364 oder 1536 wells). Der konstruktive Aufwand wäre immens groß und darüber hinaus müsste eine signifikant höhere Anfälligkeit der verwendeten Mechanik in Kauf genommen werden.
  • Die bekannten Vorrichtungen sind außerdem nachteilig, weil sie nur für einzelne Probengefäße oder nur für eine bestimmte, fest vorgegebene Anordnung der Probengefäße, beispielsweise in Form einer 96-er Mikrotiterplatte geeignet sind. Für praktische Zwecke ist es aber wünschenswert, daß eine solche Magnetseparator-Vorrichtung für verschiedenartige Typen von Probengefäßen oder für verschiedenartige Anordnungen von Probengefäßen (z. B. Mikrotiterplatten mit 96, 364 oder 1536 wells) geeignet ist oder umgerüstet werden kann.
  • Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen und Verfahren bereitzustellen, mit denen die Abtrennung von Magnetpartikeln aus Flüssigkeiten und das Überführen von Magnetpartikeln aus einer Flüssigkeit in eine andere Flüssigkeit ermöglicht wird, ohne daß dabei die vorstehend genannten Nachteile auftreten. Insbesondere sollen die Vorrichtungen und Verfahren für die Anwendung bei Hochdurchsatzverfahren geeignet sein. Die Vorrichtungen sollen viel-seitig einsetzbar und insbesondere für unterschiedliche Typen von Reaktionsgefäßen geeignet sein.
  • Diese und weitere Aufgaben werden überraschenderweise durch eine die in den unabhängigen Patentansprüchen definierten Vorrichtungen und Verfahren gelöst, sowie durch die in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Ausführungsformen.
  • Die Funktionsweise der Vorrichtung beruht darauf, daß der/die Permanentmagnet(e) über dem Kopfstück (mit den daran befestigten Stäben) positioniert werden können. Dadurch wird die Magnetisierung des Stabs bzw. der Stäbe bewirkt. Dieser Zustand der Vorrichtung wird als "eingeschaltet" bezeichnet. Wenn die magnetisierbaren Stäbe mit ihrem unteren Ende oder Abschnitt beispielsweise in eine Probenflüssigkeit mit darin befindlichen Magnetpartikeln eingetaucht sind, werden die Magnetpartikel aufgrund der magnetischen Kräfte am unteren Ende der Stäbe anhaften. Die Stäbe mit den anhaftenden Magnetpartikeln können dann in eine andere Flüssigkeit (z.B. eine Reagenzien- oder Waschlösung) eingetaucht werden.
  • Wenn der/die Permanentmagnet(e) nun wieder aus der über dem Kopfstück befindlichen Position herausbewegt wird, kann dadurch die Magnetisierung der Stäbe aufgehoben werden, so daß die Magnetpartikel von den Stäben abfallen oder durch Schüttelbewegungen losgelöst werden können. Dieser Zustand der Vorrichtung wird als "ausgeschaltet" bezeichnet. Durch die Bewegung des/der Magneten wird ein schneller Wechsel zwischen dem eingeschalteten Zustand und dem ausgeschalteten Zustand des Magnetseparators ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß ist/sind die Permanentmagneten relativ zum Kopfstück beweglich angeordnet, so daß die Magnetisierung der am Kopfstück angebrachten magnetisierbaren Stäbe durch Bewegung des/ der Magneten abwechselnd ein- bzw. ausgeschaltet werden kann. Der/die Magnet(e) wird/werden dazu über das Kopfstück bzw. wieder vom Kopfstück weg bewegt.
  • Alternativ kann die Magnetisierung bzw. Entmagnetisierung auch durch Bewegen des Kopfstücks unter den/die Magneten bzw. von dem Magneten weg erreicht werden, wobei der Magnet/die Magnete in diesem Fall vorzugsweise ortsfest angeordnet sind.
  • Durch die Bewegung des Kopfstücks (mit den daran angebrachten magnetisierbaren Stäben) kann dieses eine erste Position einnehmen, in welcher sich das Kopfstück unterhalb des Bereichs des/der Permanentmagneten befindet (eingeschalteter Zustand), oder es kann eine zweite Position einnehmen, in welcher es sich außerhalb des genannten Bereichs befindet (ausgeschalteter Zustand).
  • Durch die Möglichkeit, die Stäbe vorübergehend zu magnetisieren, kann die Vorrichtung dazu verwendet werden, magnetische Partikel mit Hilfe der magnetisierbaren Stäbe aus einer ersten Flüssigkeit zu entfernen und in eine zweite oder weitere Flüssigkeit zu überführen und dort wieder freizusetzen.
  • Durch die Anordnung eines Permanentmagneten, der auch aus mehreren einzelnen Magneten zusammengesetzt sein kann, wird ein im wesentlichen homogenes Magnetfeld erzeugt. Dadurch wird die Anordnung einer größeren Anzahl von Stäben, beispielsweise in mehreren Reihen, ermöglicht, wobei das magnetische Feld an jedem der Stäbe annähernd gleich groß ist; dies ist insbesondere im Hinblick auf Reproduzierbarkeit von Hochdurchsatzverfahren von Vorteil. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen haben des weiteren den Vorteil, daß sich die Magnetpartikel - im magnetisierten Zustand - im wesentlichen an der Spitze der Stäbe ansammeln wodurch die anhaftenden, abzutrennenden Substanzen in vergleichsweise geringen Elutionsvolumina aufgenommen werden können. Das garantiert - für diagnostische oder analytische Untersuchungen essentiell- hohe Konzentrationen der abzutrennenden Substanzen.
  • Zur Herstellung der Permanentmagnete können grundsätzlich alle dem Fachmann bekannten hartmagnetischen Materialien verwendet werden, insbesondere Ferrite, Al-Ni-Co-Legierungen und Seltenerd-Magnete (vorzugsweise NdFeB); derartige Magnetwerkstoffe und Magnete sind von verschiedenen Herstellern kommerziell erhältlich.
  • Die Anzahl der am Kopfstück angebrachten magnetisierbaren Stäbe hängt von der Anzahl der Proben bzw. der Anzahl von Vertiefungen in Flüssigkeitsbehältern ab, die maximal gleichzeitig behandelt werden sollen. Bevorzugt werden als Behälter Mikrotiterplatten, insbesondere mit 96, 384 oder 1536 Vertiefungen ("wells") verwendet, so daß für diese Fälle entsprechende Anzahlen von magnetisierbaren Stäben vorgesehen sind. Weiterhin kommen als Behälter auch Probenröhrchen oder Reaktionsgefäße mit einem Volumen von beispielsweise 0,015 bis 100 ml in Betracht, die einzeln oder in Gruppen behandelt werden können, jeweils in Kombination mit daran angepaßten magnetisierbaren Stäben.
  • Die magnetisierbaren Stäbe, wahlweise auch das Kopfstück, sind vorzugsweise aus einem weichmagnetischen Material gefertigt, beispielsweise aus Weicheisen (insbesondere Fe-Ni-Legierungen) oder magnetisierbarem Stahl. Ihre Länge und ihr Durchmesser richten sich nach dem beabsichtigten Anwendungszweck, insbesondere nach den Dimensionen der Behälter und den Flüssigkeitsvolumina, und können entsprechend variiert werden. Falls eine Gruppe von mehreren Stäben (beispielsweise 96, 384 oder 1536) verwendet wird, so weisen diese Stäbe jeweils dieselbe Länge, Dicke und Materialbeschaffenheit auf. Die Stäbe können wahlweise innen hohl sein, d. h. als Röhren ausgebildet sein, wobei das untere Ende vorzugsweise verschlossen ist. Insbesondere können die Stäbe als Hülsen geformt sein, wie weiter unten beschrieben.
  • Im allgemeinen sind die Magnetstäbe im wesentlichen senkrecht und parallel zueinander ausgerichtet, und die einzelnen Stäbe einer Gruppe oder Anordnung weisen vorzugsweise gleiche Abstände zu jeweils benachbarten Stäben auf. Besonders bevorzugt ist eine rasterförmige Anordnung der Stäbe, welche der Anordnung der Vertiefungen bei gebräuchlichen Mikrotiterplatten entspricht.
  • Die Erfindung erstreckt sich deshalb auch auf Anordnungen von magnetisierbaren Stäben, bei denen eine Vielzahl von magnetisierbaren Stäben (4) an einer Grundplatte (9) angebracht sind, wobei die Stäbe im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind und vorzugsweise in einer, zwei oder mehreren Reihen angeordnet sind, wobei jede Reihe zwei oder mehrere Stäbe umfaßt.
  • Die magnetisierbaren Stäbe, ob fest oder lösbar mit dem Kopfstück verbunden, weisen vorzugsweise eine Dicke von 0,5 mm bis 10 mm, insbesondere 1 bis 5 mm auf. Die Länge der Stäbe beträgt vorzugsweise 1 bis 20 cm, insbesondere 5 bis 10 cm. Um die Stäbe, wie erwähnt, fest mit dem Kopfstück zu verbinden, können fachübliche Mittel verwendet werden (z. B. Klebverbindung, Schraubverbindung, Schweißen).
  • Nach einer weiteren Ausführungsform kann das Kopfstück (ohne Stangen) ganz oder teilweise aus einem nicht-magnetischen bzw. nicht magnetisierbaren Material gefertigt sein.
  • Zur lösbaren Befestigung der magnetisierbaren Stäbe werden diese vorzugsweise mittels einer Klemmverbindung an der mit der Kopfplatte verbunden. Beispielsweise kann das Kopfstück auf seiner Unterseite mit entsprechenden Vertiefungen oder Löchern ausgestattet sein, in welche die Stäbe eingesteckt werden können. Alternativ können Stäbe verwendet werden, die röhrenförmig sind oder zumindest an ihrem oberen Ende eine Vertiefung aufweisen, und die auf entsprechende Stifte oder Vorsprünge, die an der Unterseite des Kopfstücks vorgesehen sind, aufgesteckt werden können.
  • Vorzugsweise ist das Kopfstück mit einem Mechanismus versehen, der die Klemmverbindung zwischen den Stäben und dem Kopfstück löst und so das Abstoßen oder Abwerfen der Stäbe bewirkt, wenn diese nach dem Gebrauch durch unbenutzte Stäbe ersetzt werden sollen. Dies kann vorzugsweise durch elektromotorischen Antrieb, oder durch pneumatische, elektromagnetische oder hydraulische Mittel, oder durch eine Kombination davon, bewerkstelligt werden.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die magnetisierbaren Stäbe an einer Grundplatte angebracht und bilden mit dieser eine Einheit. In diesem Fall wird bevorzugt, daß die Grundplatte lösbar mit dem Kopfstück verbunden werden kann. Die Grundplatte und die daran befindlichen Stäbe können wahlweise auch einstückig hergestellt sein.
  • Die Herstellung von Grundplatten mit daran angebrachten Stäben kann mittels bekannter Materialien und Verfahren zur Herstellung von Formteilen erfolgen, beispielsweise mittels Tiefziehverfahren, Extrusionsverfahren, Schweißen, Kleben, etc.. Vorzugsweise werden die Einheiten, bestehend aus Grundplatte und mit dieser verbundenen Stäben, als Einmal-Artikel (Disposables) hergestellt und verwendet.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Grundplatte mit einer Vielzahl von magnetisierbaren Stäben versehen, die in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind, wobei jede Reihe eine Vielzahl von Stäben enthält. Die Stäbe sind vorzugsweise in einer regelmäßigen Matrix angeordnet, beispielsweise in Übereinstimmung mit der Anordnung der Vertiefungen einer Mikrotiterplatte (insbesondere einer Mikrotiterplatte mit 96, 384 oder 1536 Vertiefungen). Die Grundplatte hat im allgemeinen einen rechteckigen oder quadratischen Grundriß.
  • Durch Verwendung einer lösbar befestigten Grundplatte (mit daran angeordneten Stäben) wird die Möglichkeit geschaffen, die Vorrichtung auf einfache Weise umzurüsten, so daß sie beispielsweise für unterschiedliche Typen von Mikrotiterplatten geeignet ist.
  • Die lösbare Verbindung zwischen der genannten Grundplatte und dem Kopfstück kann auf dem Fachmann bekannte Weise bewirkt werden, z.B. durch Klammer-, Spann- oder Klemmvorrichtungen, Hebel, Federn, etc..
  • Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung Mittel auf, durch welche die Stäbe, oder die Grundplatte mit den daran befindlichen Stäben, lösbar an dem Kopfstück verbunden und/oder vom Kopfstück entfernt werden können/kann. Die genannten Mittel werden vorzugsweise durch elektromotorischen Antrieb, oder durch pneumatische, elektromagnetische oder hydraulische Mittel, oder durch eine Kombination davon, betätigt werden. Auf diese Weise kann das Aufnehmen, Befestigen und Abwerfen der Grundplatte selbsttätig bzw. automatisch erfolgen, und diese Vorgänge können beispielsweise durch ein Programm gesteuert werden.
  • Nach einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der/die genannte(n) Stab/Stäbe - unabhängig davon, ob diese fest oder lösbar, mit oder ohne Grundplatte, mit dem Kopfstück verbunden sind - jeweils mit einer abstreifbaren, auswechselbaren Hülse versehen sind. Dies hat den Vorteil, daß die Hülse zwischen den einzelnen Arbeitscyclen ausgewechselt und erneuert werden kann, so daß Kreuzkontaminationen zwischen verschiedenen Proben bzw. die Verschleppung von Probenmaterial verhindert werden kann.
  • Vorzugsweise sind die Hülsen - abhängig von den Abmessungen der Stäbe - so dimensioniert, daß sie mittels klemmender Verbindung an den Stäben befestigt werden können. Um das Aufstecken der Hülsen zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn die Gruppe von Hülsen auf einer Spendervorrichtung bereitgestellt wird, wobei die Anordnung der Hülsen auf der Spendervorrichtung der jeweiligen Anordnung der magnetisierbaren Stäbe entspricht (z. B. Anordnung entsprechend den Abständen zwischen den einzelnen Vertiefungen einer Mikrotiterplatte).
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn mehrere Hülsen miteinander verbunden sind und eine gemeinsame Einheit bilden. Auf diese Weise wird das Auswechseln der Hülsen wesentlich vereinfacht. Vorzugsweise entspricht die Anzahl und die Anordnung der Hülsen auf einer solchen Einheit der jeweiligen Anzahl und Anordnung der magnetisierbaren Stäbe.
  • Die Erfindung erstreckt sich auch auf Anordnungen von Hülsen, die zur Verwendung mit einer der erfindungsgemäßen Vorrichtungen geeignet sind; insbesondere auf Anordnungen mit einer Vielzahl von Hülsen (8), die auf den magnetisierbaren Stäben der genannten Vorrichtung aufsteckbar sind und im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Hülsen in einer, zwei oder mehreren Reihen angeordnet, wobei jede Reihe zwei oder mehrere Stäbe umfaßt.
  • Die genannten Hülsen können aus bekannten Materialien, z. B. Kunststoffe wie Polyethylen, Polypropylen, Teflon, Polyethylenterephthalat, Nylon, Polyvinylchlorid etc., oder aus metallischen Werkstoffen wie Edelstahl, Weißblech, Aluminiumfolien, etc., oder aus Kombinationen solcher Werkstoffe, auf dem Fachmann bekannte Weise hergestellt werden (insbesondere mittels Spritzguß oder Tiefziehen).
  • Ferner ist es auch möglich, die Hülsen oder die zu einer gemeinsamen Einheit verbundenen Hülsen aus einem magnetisierbaren Werkstoff (wie oben erwähnt) herzustellen.
    In diesem Fall übernehmen die magnetisierbaren Hülsen bzw. die zu einer Einheit verbundenen magnetisierbaren Hülsen die Funktion der oben beschriebenen magnetisierbaren Stäbe bzw. der mit einer Grundplatte verbundenen magnetisierbaren Stäbe.
    Vorzugsweise werden die aus Gruppen von Hülsen gebildeten Einheiten als Einmal-Artikel (Disposables) hergestellt und verwendet um Kontaminationen auszuschließen.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung Mittel auf, durch welche die auswechselbaren Hülsen oder die eine gemeinsame Einheit bildenden Hülsen an den Stäben - oder an dem Kopfstück der Vorrichtung - aufgenommen, festgehalten und/oder von den Stäben (bzw. von dem Kopfstück) entfernt oder abgeworfen werden können/kann. Die genannten Mittel werden vorzugsweise durch elektromotorischen Antrieb, oder durch pneumatische, elektromagnetische oder hydraulische Mittel, oder durch eine Kombination davon, betätigt. Auf diese Weise kann das Aufnehmen, Befestigen und Abwerfen der Hülsen selbsttätig bzw. automatisch, insbesondere programmgesteuert, erfolgen.
  • Die Vorrichtung kann ferner Einrichtungen aufweisen, durch welche einzelne Hüllen, Anordnungen von Hüllen, oder miteinander verbundene Hüllen automatisch oder programmgesteuert bereitgestellt werden (z.B. in einem Ständer oder Spender angeordnet), so daß sie von den Stäben bzw. vom Kopfstück aufgenommen werden können.
  • Um das Auswechseln der Hülsen, oder die eine gemeinsame Einheit bildenden Hülsen, zu ermöglichen, sind können diese - wie erwähnt - klemmend auf den Stäben befestigt werden; alternativ oder zusätzlich können die Hülsen auf dem Fachmann z. B. durch Klammer-, Spann- oder Klemmvorrichtungen, Hebel, Federn, etc. mit den Stäben oder/und mit der Kopfplatte oder anderen Teilen der Vorrichtung befestigt werden.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Kopfstück der Vorrichtung beweglich angeordnet ist und durch eine Antriebseinrichtung in Bewegung versetzt werden kann. Für die Antriebseinrichtung kommen insbesondere elektromotorische, pneumatische, elektromagnetische oder hydraulische Antriebsmittel, oder eine Kombination davon, in Betracht.
  • Vorzugsweise ist das Kopfstück in der Weise beweglich angeordnet, daß es eine oder mehrere der nachfolgend genannten Bewegungsarten ausführen kann:
    • Translationsbewegungen in einer horizontalen Ebene;
    • Bewegungen entlang einer Kreisbahn, einer elliptischen Bahn oder unregelmäßigen Bahn, jeweils in einer horizontalen Ebene;
    • Bewegungen in vertikaler Richtung.
  • Die vertikale Richtung entspricht dabei im wesentlichen der Längsrichtung der im wesentlichen senkrecht ausgerichteten magnetisierbaren Stäbe.
  • Die vertikalen Bewegungen dienen insbesondere dazu, das Eintauchen der Stäbe in die Probenflüssigkeit und das Herausziehen der Stäbe aus der Flüssigkeit zu bewirken. Die horizontalen Bewegungen können insbesondere zur Ausführung von Schüttel- oder Vibrationsbewegungen verwendet werden (z.B. kreisförmige Bewegungen oder Bewegungen nach Art eines Orbitalschüttlers). Geeignete Mechanismen, durch welche die genannten Bewegungsarten bewirkt werden können, sind dem Fachmann bekannt.
  • Zur Abtrennung von Magnetpartikeln werden Flüssigkeiten, die solche Partikel enthalten, unterhalb der magnetisierbaren Stäbe, eingebracht, wobei Behälter der eingangs erwähnten Art verwendet werden können. Vorzugsweise ist hierfür mindestens eine Haltevorrichtung vorgesehen, die unterhalb der Stäbe positionierbar ist, so daß die Stäbe auf die Öffnungen der Behälter hin ausgerichtet werden. Diese Haltevorrichtung kann beispielsweise in Form einer Halteplatte ausgestaltet sein.
  • Die Haltevorrichtung ist bevorzugt beweglich angeordnet und kann durch eine Antriebseinrichtung in Bewegung versetzt werden, so daß die Probengefäße abwechselnd in einem unterhalb der Stäbe liegenden Bereich oder außerhalb dieses Bereichs positioniert werden können.
  • Insbesondere umfaßt die Erfindung Ausführungsformen, bei denen die Haltevorrichtung in einer im wesentlichen horizontalen Ebene in einer oder mehreren Richtungen bewegbar ist; alternativ oder zusätzlich kann die Haltevorrichtung in vertikaler Richtung bewegbar sein.
    Vorzugsweise ist die Haltevorrichtung in der Weise beweglich angeordnet, daß sie eine oder mehrere der nachfolgend genannten Bewegungsarten ausführen kann:
    • Translationsbewegungen in einer horizontalen Ebene;
    • Bewegungen entlang einer Kreisbahn, einer elliptischen Bahn oder unregelmäßigen geschlossenen Bahn, jeweils in einer horizontalen Ebene;
    • Bewegungen in vertikaler Richtung.
    Dabei entspricht die vertikale Richtung im wesentlichen der Längsrichtung der magnetisierbaren Stäbe (4).
  • Als Antriebseinrichtung der Haltevorrichtung werden vorzugsweise elektromotorische, pneumatische, elektromagnetische oder hydraulische Antriebsmittel, oder Kombinationen davon, verwendet.
  • Insbesondere können die Haltevorrichtungen und deren Antriebseinrichtungen auch in der Weise ausgebildet sein, daß sie zur Durchführung von Schüttel- oder Vibrationsbewegungen geeignet sind. Die hierfür erforderlichen konstruktiven Maßnahmen sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt.
  • Ferner ist nach einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, daß sowohl das Kopfstück als auch die Haltevorrichtung bewegbar ist und insbesondere zur Durchführung von Schüttelbewegungen befähigt sind. Auf diese Weise ist eine besonders wirksame Durchmischung der Probenflüssigkeit möglich, wenn die Stäbe darin eingetaucht sind.
    Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung mit einer beweglichen Haltevorrichtung ausgestattet, das Kopfstück hingegen unbeweglich angeordnet.
  • Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Haltevorrichtung Bestandteil eines programmgesteuerten Laborroboter-Systems. Vorzugsweise ist sie so eingerichtet, daß eine Vielzahl von einzelnen der genannten Behälter oder von Gruppen solcher Behälter, insbesondere Mikrotiterplatten, abwechselnd in eine Position unterhalb der genannten Stäbe gebracht und anschließend nach einem vorherbestimmbaren Zeitintervall wieder in eine Position gebracht wird, die außerhalb des unterhalb der Stäbe befindlichen Bereiches liegt. Auf diese Weise wird ein hoher Probendurchsatz ermöglicht.
  • Des weiteren wird in Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung bevorzugt, daß eine Steuer- oder Regelvorrichtung vorhanden ist, durch welche die vertikale Bewegung der Haltevorrichtung(en) in der Weise einstellbar oder steuerbar ist, daß bei einer Aufwärtsbewegung ein Eintauchen der Stäbe in die flüssigkeitsgefüllten Behälter bewirkt wird.
  • Wie eingangs erwähnt, beruht die Funktionsweise der Vorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform darauf, daß der/die Permanentmagnet(e) über dem Kopfstück positioniert werden können, und danach wieder aus dieser Position herausbewegt werden kann/können.
  • Um eine Bewegung des/der Permanentmagneten zum Ein- und Ausschalten des Magnetfeldes zu ermöglichen, kann der Magnet, oder eine Gruppe von mehreren Magneten, schiebbar, drehbar oder kippbar in einer dafür vorgesehenen Einrichtung angeordnet werden. Durch Verschieben, Drehen oder Kippen kann der Magnet in eine Position gebracht werden, in der seine Pole bzw. sein Magnetfeld in Richtung der Stäbe weisen (eingeschalteter Zustand, maximale Feldstärke an den Stäben), oder der Magnet kann in eine andere Position gebracht werden, in der das von ihm ausgehende Magnetfeld die Stäbe des Kopfstücks nicht magnetisiert (ausgeschalteter Zustand). Der Magnet/die Magnete kann/können auch in Zwischenpositionen geschoben, gedreht oder gekippt werden, um zu erreichen, daß die Feldstärke an den magnetisierbaren Stäben einen geringeren als den maximalen Wert hat.
  • Die Bewegung des/der Permanentmagnete(n) wird nach einer bevorzugten Ausführungsform dadurch ermöglicht, daß der/die Permanentmagnet(e) verschiebbar angeordnet wird/werden, so daß der/die Magnet(e) von außen her durch Verschieben (oder durch Zugkräfte) in den über dem Kopfstück liegenden Bereich hineinbewegt und wieder aus diesem Bereich heraus bewegt werden kann/können. Um das Verschieben zu ermöglichen, kann der Permanentmagnet beispielsweise auf Schienen, Rollen oder Zahnstangen gelagert sein.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Bewegung des/der Permanentmagnete(n) dadurch ermöglicht, daß der/die Permanentmagnet(e) (1) auf einer drehbaren oder kippbaren Einrichtung angeordnet wird/werden, mittels welcher der/die Permanentmagnet(e) über das Kopfstück und wieder von diesem weg bewegt werden kann/können.
  • Die Bewegung (z. B. Kippen, Drehen, Verschieben) des/der Permanentmagneten kann entweder direkt oder indirekt von Hand oder mittels einer Antriebseinrichtung erfolgten, welche vorzugsweise elektromotorische, pneumatische, elektromagnetische oder hydraulische Antriebsmittel, oder eine Kombination davon, aufweist. Diese Antriebsmittel sind dem Fachmann im allgemeinen bekannt, ebenso weitere Komponenten (z.B. Getriebe, Gestänge), die gegebenenfalls für die Antriebseinrichtung benötigt werden.
  • Des weiteren ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise so ausgestattet, daß das Ausmaß der Bewegung des/der Permanentmagneten vorherbestimmbar ist (z. B. Dreh- oder Kippwinkel, Verschiebungsstrecke).
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Vorrichtung ein programmgesteuerter Rechner zugeordnet und mit ihr verbunden ist. Dieser programmgesteuerte Rechner ermöglicht es, mindestens eine der nachfolgenden Funktionen der Vorrichtung zu steuern oder zu regeln, oder mindestens zwei der nachfolgend genannten Funktionen miteinander zu koordinieren oder zu synchronisieren:
    • Bewegung des/der Permanentmagneten, insbesondere die Zeitintervalle, innerhalb welcher der/die Magnete über den magnetisierbaren Stäben positioniert sind;
    • Bewegung des Kopfstückes in horizontaler oder/und vertikaler Richtung, insbesondere Dauer, Frequenz und Amplitude einer Schüttel- oder Vibrationsbewegung;
    • Betätigung der Mittel zum lösbaren Befestigen der Grundplatte am Kopfstück und zum Entfernen der Grundplatte vom Kopfstück;
    • Betätigung der Mittel zum Festhalten der Hülsen an den Stäben und zum Entfernen der Hülsen von den Stäben;
    • Bewegung der Haltevorrichtung, um Behälter oder Gruppen von Behältern abwechselnd unterhalb der Stäbe zu positionieren und anschließend wieder aus dieser Position zu entfernen, insbesondere Geschwindigkeit und Frequenz der Bewegungen, sowie Verweildauer der Haltevorrichtung unterhalb der Stäbe;
    • vertikale Bewegung der Haltevorrichtung, um den Stab/ die Stäbe in die Flüssigkeit des/der Behälter einzutauchen und wieder daraus zu entfernen; insbesondere Eintauchtiefe, Dauer und Frequenz;
    • sofern vorgesehen, Rotations-, Schüttel- oder Vibrationsbewegung der Haltevorrichtung, insbesondere Rotationsgeschwindigkeit, -Amplitude und Intervalle zwischen einzelnen Arbeitsphasen.
  • Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen können auf vorteilhafte Weise mit anderen Vorrichtungen zur automatisierten Behandlung von Probenmaterial kombiniert werden. Des weiteren können auch zwei oder mehrere der erfindungsgemäßen Vorrichtungen nebeneinander angeordnet und kombiniert werden.
  • Die Erfindung erstreckt sich deshalb auch auf Vorrichtungen der vorstehend beschriebenen Art, welchen eine oder mehrere der nachfolgend genannten Einrichtungen zugeordnet sind, deren Funktionen vorzugsweise durch eine gemeinsame Steuerung mit den Funktionen der Vorrichtung koordiniert werden:
    • eine oder mehrere thermostatisierbare Heiz- oder Kühleinrichtungen;
    • eine oder mehrere Pipettierstationen zum Hinzudosieren von Flüssigkeiten, insbesondere Reagenzien;
    • eine oder mehrere Saugeinrichtungen zum Absaugen von Flüssigkeit aus den Behältern;
    • eine oder mehrere Einrichtungen zum Schütteln oder Durchmischen der in den Behältern enthaltenen Flüssigkeiten;
    • analytische Geräte, insbesondere für photometrische Messungen oder Lumineszenzdetektion.
  • Die Erfindung umfaßt ferner Verfahren zum Abtrennen von magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln aus einer Flüssigkeit unter Verwendung eines Magnetfeldes; diese Verfahren werden vorzugsweise unter Verwendung einer der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen durchgeführt. Die erfindungsgemäßen Verfahren weisen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform folgende Schritte auf:
    1. a) Eintauchen zumindest eines magnetisierbaren Stabes der Vorrichtung in die partikelhaltige Flüssigkeit;
    2. b) Einschalten eines magnetischen Feldes durch Veränderung der Position eines Dauermagneten relativ zu dem magnetisierbaren Stab, wodurch der Stab magnetisiert wird und die Partikel sich im wesentlichen am unteren Ende des Stabes ansammeln;
    3. c) Entfernen des Stabes mit den anhaftenden Partikeln aus der Flüssigkeit.
  • Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren können in vorteilhafter Weise zum Abtrennen und/oder Mischen einer Zielsubstanz aus/in einem flüssigen Stoffgemisch oder einer Lösung verwendet werden. Hierbei werden die magnetisierbaren Stäbe in eine Flüssigkeit eingetaucht, welche eine Zielsubstanz enthält, die spezifisch, aber reversibel an die Partikel gebunden wird. Bei den Zielsubstanzen kann es sich beispielsweise um Antikörper, Enzyme, Rezeptoren, Liganden, pharmazeutische Wirkstoffe, Nukleinsäuren handeln. Diese können auch in Form komplexer Gemische mit anderen Substanzen vorliegen, wobei die Zielsubstanzen, abhängig von den Bindungseigenschaften der magnetisierbaren Partikel, spezifisch an diese gebunden werden.
  • In weiteren Arbeitsschritten kann es sinnvoll sein, Magnetpartikel samt anhaftenden Zielsubstanzen in geeigneten Waschlösungen zu waschen. Ein solcher Wasch-Vorgang kann beispielsweise wie folgt ablaufen:
    • d) Eintauchen des Stabes mit den anhaftenden Partikeln in ein vorgegebenes Volumen einer Waschflüssigkeit;
    • e) Ausschalten des magnetischen Feldes durch entgegengesetzte Veränderung der Position des Dauermagneten, wodurch die Partikel in die Flüssigkeit freigesetzt werden;
    • f) Mischen;
    • g) Magnetisieren der Stäbe durch Veränderung der Position des/der Dauermagneten, wodurch sich die Partikel im wesentlichen am unteren Ende des Stabes ansammeln;
    • h) Herausheben des Stabes aus der Waschflüssigkeit.
  • In vielen Fällen ist es wünschenswert, die Zielsubstanzen nach der Bindung nach dem Abtrennen der Magnetpartikel von diesen zu eluieren. Deshalb ist nach einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, daß das Verfahren folgende zusätzliche Schritte aufweist:
    • i) Eintauchen des Stabes mit den anhaftenden Partikeln in ein vorgegebenes Volumen einer Elutions-Flüssigkeit, welche die Elution der Zielsubstanz von den Partikeln bewirkt;
    • k) Herausheben des Stabes aus der Elutionsflüssigkeit, wobei die Partikel an dem Stab haften bleiben und so aus der Flüssigkeit abgetrennt werden.
  • Zur Verbesserung der Reinheit und Ausbeute kann es vorteilhaft sein, die Partikel im Anschluß an Schritt b) oder d) durch Ausschalten des magnetischen Feldes in die Flüssigkeit freizusetzen, diese zu durchmischen, und anschließend durch Einschalten des Magnetfeldes wieder an den Stäben zu sammeln. Das Durchmischen kann beispielsweise durch Schütteln der Haltevorrichtung oder/und des Kopfteils bewirkt werden.
  • Durch Verwendung einer der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen können die genannten Verfahren auf besonders einfache und schnelle Weise durchgeführt werden. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren eignen sich in besonders vorteilhafter Weise für die eingangs erwähnten Anwendungsgebiete, insbesondere für Hochdurchsatz-Methoden.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, daß die magnetisierbaren Stäbe zwischen zwei Arbeitscyclen oder zwischen zwei Verfahrensschritten ausgetauscht und erneuert werden, beispielsweise zur Vermeidung von Kreuzkontaminationen. Vorzugsweise weist ein solches Verfahren deshalb zusätzlich zumindest einen der nachfolgend genannten Schritte auf:
    • l) eine erste Gruppe von magnetisierbaren Stäben, oder mehrere zu einer gemeinsamen Einheit verbundenen Stäbe, wird/werden lösbar an einer Vorrichtung befestigt, die einen oder mehrere angeordnete Permanentmagnete aufweist, dessen/deren relative Position bezüglich der magnetisierbaren Stäbe veränderbar ist;
    • m) die erste Gruppe von magnetisierbaren Stäben wird von der Vorrichtung abgetrennt oder abgeworfen und durch eine zweite Gruppe von magnetisierbaren Stäben ersetzt, die lösbar an der Vorrichtung befestigt wird.
  • Alternativ zu dieser Maßnahme, oder zusätzlich dazu, ist nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, daß die magnetisierbaren Stäbe mit Hülsen ausgestattet werden, die zwischen zwei Arbeitscyclen oder zwischen zwei Verfahrensschritten ausgetauscht und erneuert werden, um die Verschleppung von Reagenzien oder Kreuzkontaminationen zu vermeiden.
    Vorzugsweise weist ein solches Verfahren deshalb zusätzlich zumindest einen der nachfolgend genannten Schritte auf:
    • n) eine erste Gruppe von Hülsen, oder zu einer gemeinsamen Einheit verbundene Hülsen, wird/werden auf die magnetisierbaren Stäbe einer Vorrichtung nach Anspruch 1 aufgesteckt;
    • o) die erste Gruppe von Hülsen wird von den magnetisierbaren Stäben der Vorrichtung abgestreift oder abgeworfen und durch eine zweite Gruppe von Hülsen ersetzt, die auf die Stäbe aufgesteckt werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen beispielhaft erläutert. Die verwendeten Bezugszeichen haben in allen Zeichnungen dieselbe Bedeutung, sofern nicht anders angegeben. Da es sich lediglich um schematische Darstellungen handelt, können die tatsächlichen Größenverhältnisse hiervon abweichen.
  • Fig. 1A und 1B zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (10) in einer Seitenansicht, wobei Fig. 1A den eingeschalteten, Fig. 1B den ausgeschalteten Zustand veranschaulicht. Die Vorrichtung (10) weist einen Permanentmagneten (1) auf, der verschiebbar auf Schienen (2) gelagert ist und in Richtung des Pfeiles (a) in einer horizontalen Ebene bewegt werden kann. Ein ortsfester Rahmen der Vorrichtung (nicht abgebildet) trägt ein Kopfstück (3) mit daran angebrachten magnetisierbaren Stangen oder Stäben (4). Unterhalb der Stangen befindet sich eine vertikal verschiebbare Haltevorrichtung (6). Auf der Haltevorrichtung ist ein Probenbehälter (7) mit mehreren Vertiefungen zur Aufnahme von Flüssigkeitsproben angeordnet, beispielsweise wiederablösbar auf der Haltevorrichtung (6) fixiert.
  • Das Kopfstück (3) ist mit einer Antriebseinheit (5) verbunden, welche es ermöglicht, das Kopfstück mit den daran angebrachten Stäben in Bewegung zu versetzen, vorzugsweise in eine Schüttelbewegung in horizontaler Ebene, wie durch Pfeil (b) angedeutet. Die Haltevorrichtung (6) ist mit einer Antriebseinheit ausgestattet (nicht abgebildet), die eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Haltevorrichtung ermöglicht (Pfeil c). Auf die Stäbe (4) sind Hülsen (8) aufgesteckt oder aufgeklemmt.
    Die Stäbe sind fest mit dem Kopfstück verbunden; alternativ können sie auch lösbar mit dem Kopfstück verbunden sein.
  • Wie erkennbar, befindet sich der Magnet (1) in Fig. 1A in einer Position, die im wesentlichen oberhalb des Kopfstücks bzw. der magnetisierbaren Stäbe liegt, so daß die Stäbe durch den Magneten magnetisiert werden können. Dadurch wird an den Enden der Stäbe (7) ein Magnetfeld erzeugt, das zur Anziehung von Magnetpartikeln verwendet werden kann. In Fig. 1B (ausgeschalteter Zustand) ist der Magnet aus dieser Position herausbewegt worden und befindet sich nicht mehr über den Stäben (4).
  • Fig. 1C zeigt eine Abwandlung der in Fig. 1A und 1B gezeigten Vorrichtung (10), wobei die Hülsen (8') an ihren oberen Enden miteinander verbunden sind und eine gemeinsame Einheit bilden.
  • Fig. 2A bis 2C zeigen eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung (10), bei welcher eine Vielzahl von Stäben (4) in einer regelmäßigen Anordnung mit einer Grundplatte (9) verbunden sind und mit dieser eine Einheit bilden. Vorzugsweise ist die Platte (9) lösbar am Kopfstück (3) befestigt.
  • Das Kopfstück ist dann bevorzugt mit einer Halte- und Abwurf-Vorrichtung ausgestattet, welche ein automatisches Aufnehmen und Abwerfen der Platte durch das Kopfstück ermöglicht (nicht abgebildet). - Fig. 2A zeigt den eingeschalteten, Fig. 2B den ausgeschalteten Zustand.
  • Fig. 2C zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung (im eingeschalteten Zustand), wobei die gesamte Einheit, die das Kopfstück und den Magneten umfaßt, auf- und abwärts bewegt werden kann, vorzugsweise durch Antriebsmittel der oben genannten Art. In diesem Fall kann auf eine vertikale Bewegbarkeit der Haltevorrichtung (6) verzichtet werden.
  • Fig. 2D zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher anstelle einer Grundplatte (9) mit daran angebrachten Stäben (4) eine Gruppe von miteinander zu einer Einheit verbundenen Hülsen oder Hohlstäben (8") verwendet wird; die Hülsen sind in diesem Fall aus einem magnetisierbaren Material hergestellt.
  • Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher die Haltevorrichtung (6) für die Probengefäße mit einer Antriebseinheit (5') in horizontaler Richtung (Pfeil d) bewegt werden kann.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, wobei zwei Einheiten, jeweils mit einem Kopfstück (3), magnetisierbaren Stäben (4), Haltevorrichtung (6), miteinander kombiniert sind, wobei der Magnet (1) über eine Schiene (2) abwechselnd über dem einen oder dem anderen Kopfstück (3) positioniert werden kann.
  • Die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können in vorteilhafter Weise bei den eingangs erwähnten Methoden und Techniken eingesetzt werden, und sie können auf einfache Weise an unterschiedliche Anforderungen angepaßt werden.

Claims (31)

  1. Vorrichtung zum Abtrennen von magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln aus einer Flüssigkeit unter Verwendung eines Magnetfeldes, wobei die Vorrichtung (10)
    - ein Kopfstück (3) mit einem oder mehreren magnetisierbaren Stäben (4) aufweist, welche(r) fest oder lösbar mit dem Kopfstück (3) verbunden ist/sind;
    - einen oder mehrere Permanentmagnete (1) aufweist, dessen/deren relative Position bezüglich des Kopfstücks durch eine vorherbestimmbare Bewegung des/der Magneten oder/und durch eine vorherbestimmbare Bewegung des Kopfstücks in der Weise veränderbar ist, dass der/die Permanentmagnete eine erste über dem Kopfstück befindliche Position oder eine zweite Position, die sich außerhalb der genannten ersten Position befindet, einnimmt/einnehmen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisierbaren Stäbe (4) an einer Grundplatte (9) angebracht sind und mit dieser eine Einheit bilden, wobei bevorzugt wird, daß die Grundplatte lösbar mit dem Kopfstück (3) verbunden ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (9) mit einer Vielzahl von magnetisierbaren Stäben (4) versehen ist, die in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind, wobei jede Reihe eine Vielzahl von Stäben (4) enthält.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, durch welche die Stäbe (4), oder die Grundplatte (9) mit den daran befindlichen Stäben (4), lösbar an dem Kopfstück verbunden und/oder vom Kopfstück entfernt werden kann/können, wobei die genannten Mittel vorzugsweise durch elektromotorischen Antrieb, oder durch pneumatische, elektromagnetische oder hydraulische Mittel, oder durch eine Kombination davon, betätigt werden.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der/die genannte(n) Stab/Stäbe (4) jeweils mit einer abstreifbaren, auswechselbaren Hülse (8) versehen sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Hülsen aufweist, welche eine gemeinsame Einheit (8') bilden.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, durch welche die auswechselbaren Hülsen (8) oder die eine gemeinsame Einheit bildenden Hülsen (8') an den Stäben (4), oder an dem Kopfstück (3), festgehalten und/oder von den Stäben (4), oder dem Kopfstück (3), entfernt werden können/kann, wobei die genannten Mittel vorzugsweise durch elektromotorischen Antrieb, oder durch pneumatische, elektromagnetische oder hydraulische Mittel, oder durch eine Kombination davon, betätigt werden.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück beweglich angeordnet ist und durch eine Antriebseinrichtung in Bewegung versetzt werden kann, wobei die Antriebseinrichtung vorzugsweise elektromotorische, pneumatische, elektromagnetische oder hydraulische Antriebsmittel, oder eine Kombination davon, aufweist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück (3) in der Weise beweglich angeordnet ist, daß es eine oder mehrere der nachfolgend genannten Bewegungsarten ausführen kann:
    - Translationsbewegungen in einer horizontalen Ebene;
    - Bewegungen entlang einer Kreisbahn, einer elliptischen Bahn oder unregelmäßigen Bahn, jeweils in einer horizontalen Ebene;
    - Bewegungen in vertikaler Richtung;
    wobei die vertikale Richtung im wesentlichen der Längsrichtung der magnetisierbaren Stäbe (4') entspricht.
  10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Haltevorrichtung (6) für eine oder mehrere Probengefäße (7) aufweist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (6) beweglich angeordnet ist und durch eine Antriebseinrichtung in Bewegung versetzt werden kann, so daß die Probengefäße (7) in einem unterhalb der Stäbe (4) liegenden Bereich oder außerhalb dieses Bereichs positioniert werden können, wobei die Antriebseinrichtung der Haltevorrichtung (6) vorzugsweise elektromotorische, pneumatische, elektromagnetische oder hydraulische Antriebsmittel, oder eine Kombination davon, aufweist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (6) in der Weise beweglich angeordnet ist, daß sie eine oder mehrere der nachfolgend genannten Bewegungsarten ausführen kann:
    - Translationsbewegungen in einer horizontalen Ebene;
    - Bewegungen entlang einer Kreisbahn, einer elliptischen Bahn oder unregelmäßigen geschlossenen Bahn, jeweils in einer horizontalen Ebene;
    - Bewegungen in vertikaler Richtung;
    wobei die vertikale Richtung im wesentlichen der Längsrichtung der magnetisierbaren Stäbe (4) entspricht.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (6) Bestandteil eines programmgesteuerten Laborroboter-Systems ist und so eingerichtet ist, daß eine Vielzahl von einzelnen der genannten Behälter oder von Gruppen solcher Behälter (7), insbesondere Mikrotiterplatten, abwechselnd in eine Position unterhalb der genannten Stäbe (4) gebracht und anschließend nach einem vorherbestimmbaren Zeitintervall wieder in eine Position gebracht werden, die außerhalb des unterhalb der Stäbe befindlichen Bereiches liegt.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Bewegung der Haltevorrichtung (6) durch eine Steuerungs- oder Regeleinheit in der Weise steuer- oder regelbar ist, daß bei einer Aufwärtsbewegung ein Eintauchen der Stäbe (4) in die flüssigkeitsgefüllten Behälter (7) bewirkt wird.
  15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück oder/und die Haltevorrichtung zur Ausführung von Schüttel- oder Vibrationsbewegungen befähigt ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück fest angeordnet ist.
  17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der/die Permanentmagnet(e) (1) verschiebbar angeordnet ist/sind, so daß der/die Magnet(e) von außen her in den über dem Kopfstück (3) liegenden Bereich hineinbewegt und wieder aus diesem Bereich heraus bewegt werden kann/können.
  18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Permanentmagnet(e) (1) drehbar oder kippbar angeordnet ist/sind.
  19. Vorrichtung nach einem vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des/der Permanentmagneten mittels einer Antriebseinrichtung erfolgt, welche vorzugsweise elektromotorische, pneumatische, elektromagnetische oder hydraulische Antriebsmittel, oder eine Kombination davon, aufweist.
  20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung ein programmgesteuerter Rechner zugeordnet und mit ihr verbunden ist, durch den mindestens eine der nachfolgenden Funktionen der Vorrichtung gesteuert oder geregelt werden kann, oder durch den mindestens zwei der nachfolgend genannten Funktionen miteinander koordiniert werden können:
    - Bewegung des/der Permanentmagneten (1), insbesondere die Zeitintervalle, innerhalb welcher der/die Magnete über den magnetisierbaren Stäben (4) positioniert sind;
    - Bewegung des Kopfstückes (3) in horizontaler oder/und vertikaler Richtung, insbesondere Dauer, Frequenz und Amplitude einer Schüttel- oder Vibrationsbewegung;
    - Betätigung der Mittel zum lösbaren Befestigen der Grundplatte (9) am Kopfstück (3) und zum Entfernen der Grundplatte vom Kopfstück;
    - Betätigung der Mittel zum Festhalten der Hülsen (8) an den Stäben (4) und zum Entfernen der Hülsen (8) von den Stäben (4);
    - Bewegung der Haltevorrichtung (6), um Behälter (7) oder Gruppen von Behältern abwechselnd unterhalb der Stäbe (4) zu positionieren und anschließend wieder aus dieser Position zu entfernen, insbesondere Geschwindigkeit und Frequenz der Bewegungen, sowie Verweildauer der Haltevorrichtung unterhalb der Stäbe;
    - vertikale Bewegung der Haltevorrichtung (6), um den Stab/die Stäbe (4) in die Flüssigkeit des/der Behälter (7) einzutauchen und wieder daraus zu entfernen; insbesondere Eintauchtiefe, Dauer und Frequenz;
    - sofern vorgesehen, Rotations-, Schüttel- oder Vibrationsbewegung der Haltevorrichtung (6), insbesondere Rotationsgeschwindigkeit, -Amplitude und Intervalle zwischen einzelnen Arbeitsphasen.
  21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihr eine oder mehrere der nachfolgend genannten Einrichtungen zugeordnet sind, deren Funktionen durch eine gemeinsame Steuerung mit den Funktionen der Vorrichtung koordiniert werden:
    - eine oder mehrere thermostatisierbare Heiz- oder Kühleinrichtungen;
    - eine oder mehrere Pipettierstationen zum Hinzudosieren von Flüssigkeiten, insbesondere Reagenzien;
    - eine oder mehrere Saugeinrichtungen zum Absaugen von Flüssigkeit aus den Behältern;
    - eine oder mehrere Einrichtungen zum Schütteln oder Durchmischen der in den Behältern enthaltenen Flüssigkeiten;
    - analytische Geräte, insbesondere für photometrische Messungen oder Lumineszenzdetektion.
  22. Anordnung von magnetisierbaren Stäben zur Verwendung in einer Vorrichtung zum Abtrennen von magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von magnetisierbaren Stäben (4) an einer Grundplatte (9) angebracht sind, wobei die Stäbe im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind und vorzugsweise in einer, zwei oder mehreren Reihen angeordnet sind, wobei jede Reihe zwei oder mehrere Stäbe umfaßt.
  23. Anordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisierbaren Stäbe (4) mit der Grundplatte (9) eine Einheit bilden, die vorzugsweise einstückig hergestellt ist, insbesondere durch Tiefziehen.
  24. Anordnung von Hülsen zur Verwendung in einer Vorrichtung zum Abtrennen von magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln aus einer Flüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Hülsen (8), die auf den magnetisierbaren Stäben der genannten Vorrichtung aufsteckbar sind, im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, vorzugsweise in einer, zwei oder mehreren Reihen angeordnet sind, wobei jede Reihe zwei oder mehrere Stäbe umfaßt.
  25. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (8) zu einer gemeinsamen Einheit (8') verbunden sind, die vorzugsweise einstückig hergestellt ist, insbesondere durch Tiefziehen.
  26. Verfahren zum Abtrennen von magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln aus einer Flüssigkeit unter Verwendung eines Magnetfeldes, durchführbar mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-21, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
    a) Eintauchen zumindest eines magnetisierbaren Stabes der Vorrichtung in die partikelhaltige Flüssigkeit;
    b) Einschalten eines magnetischen Feldes durch Veränderung der Position eines Dauermagneten relativ zu dem magnetisierbaren Stab in der Weise, dass der Dauermagnet eine Position über dem Kopfstück einnimmt, wodurch der Stab magnetisiert wird und die Partikel sich im wesentlichen am unteren Ende des Stabes ansammeln;
    c) Entfernen des Stabes mit den anhaftenden Partikeln aus der Flüssigkeit.
  27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die in Schritt (a) verwendete Flüssigkeit eine Zielsubstanz enthält, die spezifisch; aber reversibel an die Partikel gebunden wird.
  28. Verfahren nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch folgende zusätzliche Schritte:
    d) Eintauchen des Stabes mit den anhaftenden Partikeln in ein vorgegebenes Volumen einer Waschflüssigkeit;
    e) Ausschalten des magnetischen Feldes durch entgegengesetzte Veränderung der Position des Dauermagneten in der Weise, dass der Dauermagnet eine nicht über dem Kopfstück gelegene Position einnimmt, wodurch die Partikel in die Flüssigkeit freigesetzt werden;
    f) Mischen;
    g) Magnetisieren der Stäbe durch Veränderung der Position des/der Dauermagneten in der Weise, dass der Dauermagnet eine Position über dem Kopfstück einnimmt, wodurch sich die Partikel im wesentlichen am unteren Ende des Stabes ansammeln;
    h) Herausheben des Stabes aus der Waschflüssigkeit.
  29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, gekennzeichnet durch folgende zusätzliche Schritte:
    i) Eintauchen des Stabes mit den anhaftenden Partikeln in ein vorgegebenes Volumen einer Elutions-Flüssigkeit, welche die Elution der Zielsubstanz von den Partikeln bewirkt;
    k) Herausheben des Stabes aus der Elutionsflüssigkeit, wobei die Partikel an dem Stab haften bleiben und so aus der Flüssigkeit abgetrennt werden.
  30. Verfahren nach einem der Ansprüche 26-29, wobei das Verfahren zusätzlich zumindest einen der nachfolgend genannten Schritte aufweist:
    l) eine erste Gruppe von magnetisierbaren Stäben, oder mehrere zu einer gemeinsamen Einheit verbundenen Stäbe, wird/werden lösbar an einer Vorrichtung befestigt, die einen oder mehrere angeordnete Permanentmagnete (1) aufweist, dessen/deren relative Position bezüglich der magnetisierbaren Stäbe veränderbar ist;
    m) die erste Gruppe von magnetisierbaren Stäben wird von der Vorrichtung abgetrennt oder abgeworfen und durch eine zweite Gruppe von magnetisierbaren Stäben ersetzt, die lösbar an der Vorrichtung befestigt wird.
  31. Verfahren nach einem der Ansprüche 26-30, wobei das Verfahren zusätzlich zumindest einen der nachfolgend genannten Schritte aufweist:
    n) eine erste Gruppe von Hülsen, oder zu einer gemeinsamen Einheit verbundene Hülsen, wird/werden auf die magnetisierbaren Stäbe einer Vorrichtung nach Anspruch 1 aufgesteckt;
    o) die erste Gruppe von Hülsen wird von den magnetisierbaren Stäben der Vorrichtung abgestreift oder abgeworfen und durch eine zweite Gruppe von Hülsen ersetzt, die auf die Stäbe aufgesteckt werden.
EP06706463A 2005-02-02 2006-01-28 Vorrichtung und verfahren zum abtrennen von magnetischen oder magnetisierbaren partikeln aus einer flüssigkeit Active EP1843854B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005004664A DE102005004664B4 (de) 2005-02-02 2005-02-02 Vorrichtung und Verfahren und Verwendung zum Abtrennen von magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln aus einer Flüssigkeit sowie deren Verwendungen
PCT/EP2006/000747 WO2006081995A1 (de) 2005-02-02 2006-01-28 Vorrichtung und verfahren zum abtrennen von magnetischen oder magnetisierbaren partikeln aus einer flüssigkeit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1843854A1 EP1843854A1 (de) 2007-10-17
EP1843854B1 true EP1843854B1 (de) 2011-05-18

Family

ID=36120259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06706463A Active EP1843854B1 (de) 2005-02-02 2006-01-28 Vorrichtung und verfahren zum abtrennen von magnetischen oder magnetisierbaren partikeln aus einer flüssigkeit

Country Status (12)

Country Link
US (1) US9023212B2 (de)
EP (1) EP1843854B1 (de)
JP (1) JP4975645B2 (de)
AT (1) ATE509703T1 (de)
AU (1) AU2006210041B2 (de)
CA (1) CA2595972C (de)
DE (1) DE102005004664B4 (de)
DK (1) DK1843854T3 (de)
ES (1) ES2366653T3 (de)
NO (1) NO338514B1 (de)
TW (1) TWI294309B (de)
WO (1) WO2006081995A1 (de)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6692700B2 (en) 2001-02-14 2004-02-17 Handylab, Inc. Heat-reduction methods and systems related to microfluidic devices
US7829025B2 (en) 2001-03-28 2010-11-09 Venture Lending & Leasing Iv, Inc. Systems and methods for thermal actuation of microfluidic devices
US8895311B1 (en) 2001-03-28 2014-11-25 Handylab, Inc. Methods and systems for control of general purpose microfluidic devices
EP3718635A1 (de) 2003-07-31 2020-10-07 Handylab, Inc. Verarbeitung partikelhaltiger proben
US8852862B2 (en) 2004-05-03 2014-10-07 Handylab, Inc. Method for processing polynucleotide-containing samples
US10900066B2 (en) 2006-03-24 2021-01-26 Handylab, Inc. Microfluidic system for amplifying and detecting polynucleotides in parallel
US7998708B2 (en) 2006-03-24 2011-08-16 Handylab, Inc. Microfluidic system for amplifying and detecting polynucleotides in parallel
ES2692380T3 (es) 2006-03-24 2018-12-03 Handylab, Inc. Método para realizar PCR con un cartucho con varias pistas
US11806718B2 (en) 2006-03-24 2023-11-07 Handylab, Inc. Fluorescence detector for microfluidic diagnostic system
US8883490B2 (en) 2006-03-24 2014-11-11 Handylab, Inc. Fluorescence detector for microfluidic diagnostic system
WO2008061165A2 (en) 2006-11-14 2008-05-22 Handylab, Inc. Microfluidic cartridge and method of making same
WO2009012185A1 (en) 2007-07-13 2009-01-22 Handylab, Inc. Polynucleotide capture materials, and methods of using same
US8182763B2 (en) 2007-07-13 2012-05-22 Handylab, Inc. Rack for sample tubes and reagent holders
US8287820B2 (en) 2007-07-13 2012-10-16 Handylab, Inc. Automated pipetting apparatus having a combined liquid pump and pipette head system
US9618139B2 (en) 2007-07-13 2017-04-11 Handylab, Inc. Integrated heater and magnetic separator
US8105783B2 (en) 2007-07-13 2012-01-31 Handylab, Inc. Microfluidic cartridge
US9186677B2 (en) 2007-07-13 2015-11-17 Handylab, Inc. Integrated apparatus for performing nucleic acid extraction and diagnostic testing on multiple biological samples
EP2033715B1 (de) 2007-08-14 2010-06-23 Qiagen GmbH Verfahren zum Suspendieren oder Resuspendieren von Partikeln in einer Lösung sowie daran angepasste Vorrichtung
USD787087S1 (en) 2008-07-14 2017-05-16 Handylab, Inc. Housing
US8211313B2 (en) 2009-12-21 2012-07-03 Abbott Laboratories System for processing magnetic particles
US20120132593A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 General Electric Company Systems and methods for magnetic separation of biological materials
FI20115175A0 (fi) 2011-02-23 2011-02-23 Helsinki Thermo Fisher Scient Oy Partikkelien prosessointi
WO2012122627A1 (en) * 2011-03-11 2012-09-20 Guisheng Yang Magnetic particle scavenging device and method
EP3709025A1 (de) 2011-04-15 2020-09-16 Becton, Dickinson and Company Mikrofluidischer abtastender echtzeit-thermocycler und verfahren zur optischen detektion mittels synchronisierter thermozyklierung und abtastung
WO2013049706A1 (en) 2011-09-30 2013-04-04 Becton, Dickinson And Company Unitized reagent strip
USD692162S1 (en) 2011-09-30 2013-10-22 Becton, Dickinson And Company Single piece reagent holder
WO2013067202A1 (en) 2011-11-04 2013-05-10 Handylab, Inc. Polynucleotide sample preparation device
CA2863637C (en) 2012-02-03 2021-10-26 Becton, Dickinson And Company External files for distribution of molecular diagnostic tests and determination of compatibility between tests
CN104122127A (zh) * 2014-07-18 2014-10-29 东南大学 一种生物样本处理装置
DE102015218010A1 (de) 2015-09-18 2017-03-23 Hamilton Bonaduz Ag Magnetische Trennvorrichtung mit magnetischer Aktivierung und Deaktivierung
CN105527150B (zh) * 2015-12-10 2018-10-23 南京医科大学 一种高通量磁性萃取富集装置及富集方法
KR102011496B1 (ko) * 2017-10-24 2019-08-16 (주) 바이오팩트 자성입자를 이용한 핵산 정제용 멀티-웰 자성입자 파이펫터
CN108212510A (zh) * 2018-03-19 2018-06-29 无锡市稀土永磁厂 设置可拆卸废渣槽的永磁滚筒
KR102256776B1 (ko) * 2018-07-26 2021-05-27 (주)바이오니아 자석봉 블록의 교체가 가능한 표적물질 추출장치
EP4213996A1 (de) * 2020-09-18 2023-07-26 Agency for Science, Technology and Research Vorrichtung und system zur nukleinsäurereinigung
CN112495582B (zh) * 2020-11-09 2022-08-02 滨州职业学院 一种磁吸生物分离提取器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2585668A (en) * 1946-04-12 1952-02-12 Gen Electric Magnetic hardness testing and sorting
US5567326A (en) * 1994-09-19 1996-10-22 Promega Corporation Multisample magnetic separation device
DE19528029B4 (de) * 1995-07-31 2008-01-10 Chemagen Biopolymer-Technologie Aktiengesellschaft Magnetische Polymerpartikel auf der Basis von Polyvinylalkohol, Verfahren für ihre Herstellung und Verwendung
DE29614623U1 (de) * 1996-08-23 1996-12-19 AGOWA Gesellschaft für molekularbiologische Technologie mbH, 12489 Berlin Magnetseparator zum Trennen und Waschen von paramagnetischen Partikeln sowie zur Elution von Stoffen, welche an die paramagnetischen Partikel gebunden wurden
US5779892A (en) * 1996-11-15 1998-07-14 Miltenyi Biotec Gmbh Magnetic separator with magnetic compensated release mechanism for separating biological material
US5848684A (en) * 1997-07-28 1998-12-15 Eastman Kodak Company Method for transporting magnetic objects
IL123210A0 (en) * 1998-02-06 1998-09-24 Gombinsky Moshe A device and system for the collection of magnetic particles
FI102906B (fi) * 1998-02-23 1999-03-15 Bio Nobile Oy Menetelmä ja väline aineen siirtämiseksi
DE10057396C1 (de) * 2000-11-18 2002-04-04 Karlsruhe Forschzent Verfahren zum Abtrennen eines dispergierten oder gelösten Stoffes und Magnetseparator
US6649419B1 (en) * 2000-11-28 2003-11-18 Large Scale Proteomics Corp. Method and apparatus for protein manipulation
DE10063984A1 (de) * 2000-12-19 2002-06-20 Bilatec Ges Zur Entwicklung Bi Vorrichtungen zur magnetischen Abtrennung von Magnetpartikeln
DE10331254B4 (de) * 2003-07-10 2006-05-04 Chemagen Biopolymer-Technologie Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zum Abtrennen von magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln aus einer Flüssigkeit

Also Published As

Publication number Publication date
JP4975645B2 (ja) 2012-07-11
EP1843854A1 (de) 2007-10-17
AU2006210041B2 (en) 2011-01-06
JP2008529018A (ja) 2008-07-31
DK1843854T3 (da) 2011-09-12
NO20074217L (no) 2007-08-17
DE102005004664A1 (de) 2006-08-10
DE102005004664B4 (de) 2007-06-21
US20080308500A1 (en) 2008-12-18
NO338514B1 (no) 2016-08-29
CA2595972C (en) 2014-08-19
CA2595972A1 (en) 2006-08-10
ES2366653T3 (es) 2011-10-24
WO2006081995A1 (de) 2006-08-10
US9023212B2 (en) 2015-05-05
AU2006210041A1 (en) 2006-08-10
ATE509703T1 (de) 2011-06-15
TWI294309B (en) 2008-03-11
TW200633786A (en) 2006-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1843854B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum abtrennen von magnetischen oder magnetisierbaren partikeln aus einer flüssigkeit
EP1644120B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum abtrennen von magnetischen oder magnetisierbaren partikeln aus einer flüssigkeit
EP1446668B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum behandeln von magnetpartikeln
DE19823719B4 (de) Verfahren zum Aufkonzentrieren von Substanzen
DE69600924T2 (de) Apparat und verfahren zum mischen und trennen durch verwendung von magnetischen teilchen
EP2030689B1 (de) Mikroplatten-Träger mit Magneten
EP0644425B1 (de) Analysengerät mit einer Vorrichtung zum Abtrennen magnetischer Mikropartikel
EP1919625A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum abtrennen von magnetischen partikeln aus einer flüssigkeit
DE69504574T2 (de) Magnetscheideverfahren und -vorrichtung bei Gebrauch einer Pipette.
EP0774123B1 (de) Messanordnung und verfahren zur durchführung luminometrischer reihenanalysen sowie mehrfachküvette zur aufnahme von flüssigkeitsproben hierfür
EP1110609B1 (de) System zur Bearbeitung von Proben in einer Mehrkammeranordnung
DE102006002258B4 (de) Modul zur Aufbereitung einer biologischen Probe, Biochip-Satz und Verwendung des Moduls
DE602004012293T2 (de) Vorrichtung zur bearbeitung einer flüssigkeitsprobe
EP2033715B1 (de) Verfahren zum Suspendieren oder Resuspendieren von Partikeln in einer Lösung sowie daran angepasste Vorrichtung
DE60023185T2 (de) Apparat und verfahren zum mischen und trennen unter benützung magnetischer teilchen
DE69712016T2 (de) Magnetabscheider für Biomasse mit magnetisch kompensiertem Auslösemechanismus
DE10057396C1 (de) Verfahren zum Abtrennen eines dispergierten oder gelösten Stoffes und Magnetseparator
DE102008057317A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Aufreinigung von Biomolekülen
DE10136060A1 (de) System zur Separation von magnetisch anziehbaren Partikeln
DE102007045474A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von Flüssigkeiten mit magnetischen Partikeln
DE19854003A1 (de) Simultanes Magnetpartikelhandling in zweidimensionaler Anordnung
EP1291647B1 (de) Magnetische Greifvorrichtung zum Wechseln von länglichen Proben in einem Röntgen-Analysegerät
DE19955169A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ausübung einer Kraft auf magnetische Partikel
WO2013186049A1 (de) Verfahren und anordnung zur markierung von zellen in einer zellsuspension
DE20300998U1 (de) Verbundeinheit von Reaktionsgefäßen mit Funktionskanal

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20070709

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502006009509

Country of ref document: DE

Effective date: 20110630

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: T3

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

REG Reference to a national code

Ref country code: DK

Ref legal event code: T3

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2366653

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

Effective date: 20111024

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110919

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110518

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110518

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110918

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110518

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110819

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110518

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110518

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110518

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110518

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110518

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110518

RAP2 Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred)

Owner name: PERKINELMER CHEMAGEN TECHNOLOGIE GMBH

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: SD

Effective date: 20120305

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PUE

Owner name: PERKINELMER CHEMAGEN TECHNOLOGIE GMBH

Free format text: CHEMAGEN BIOPOLYMER-TECHNOLOGIE AG#ARNOLD-SOMMERFELD-RING 2#52499 BAESWEILER (DE) -TRANSFER TO- PERKINELMER CHEMAGEN TECHNOLOGIE GMBH#ARNOLD-SOMMERFELD-RING 2#52499 BAESWEILER (DE)

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20120221

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 502006009509

Country of ref document: DE

Representative=s name: FLACCUS MUELLER-WOLFF, DE

Effective date: 20120308

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 502006009509

Country of ref document: DE

Owner name: PERKINELMER CHEMAGEN TECHNOLOGIE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CHEMAGEN BIOPOLYMER-TECHNOLOGIE AKTIENGESELLSCHAFT, 52499 BAESWEILER, DE

Effective date: 20120308

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 502006009509

Country of ref document: DE

Owner name: PERKINELMER CHEMAGEN TECHNOLOGIE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CHEMAGEN BIOPOLYMER-TECHNOLOGIE AKTIENGESELLSCHAFT, 52499 BAESWEILER, DE

Effective date: 20110420

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: 732E

Free format text: REGISTERED BETWEEN 20120419 AND 20120425

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502006009509

Country of ref document: DE

Effective date: 20120221

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120131

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120801

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502006009509

Country of ref document: DE

Effective date: 20120801

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110818

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110518

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120128

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060128

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 11

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 12

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 13

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230425

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20231207

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 20231213

Year of fee payment: 19

Ref country code: NL

Payment date: 20231215

Year of fee payment: 19

Ref country code: IE

Payment date: 20231211

Year of fee payment: 19

Ref country code: FR

Payment date: 20231212

Year of fee payment: 19

Ref country code: FI

Payment date: 20231218

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 20231219

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20240206

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20231227

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20240202

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20231212

Year of fee payment: 19

Ref country code: DK

Payment date: 20240111

Year of fee payment: 19