ES2249440T3 - Camara con orificios para el acceso de una pipeta. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo (1) para electroelución y/o diálisis, para alojar al menos una sustancia en comunicación con un entorno de fluido externo al menos durante un proceso predeterminado, incluyendo dicho dispositivo (1) un elemento de caja (20) hecho de un material impermeable que define una cámara (22) adaptada para alojar dicha al menos única sustancia, teniendo dicha caja (20) al menos un agujero de entrada (28) para proporcionar comunicación abierta entre dicha cámara (22) y el exterior del dispositivo (1), dicho agujero de entrada (28) se puede cerrar herméticamente por medio de un tapón adecuado (10), siendo dicho agujero de entrada de un tamaño suficiente para que dicha al menos única sustancia se pueda introducir y sacar selectivamente de dicha cámara (22), incluyendo además dicha caja (20) al menos un primer punto de entrada y al menos un segundo punto de entrada (34), (36) separado cada uno de dicho al menos único agujero de entrada (28), incluyendo además dicha caja (20) medios de membrana semipermeable (60) asociados con dicho al menos único primer punto de entrada y dicho al menos único segundo punto de entrada (34), (36), estando fijados herméticamente dichos medios de membrana semipermeable (60) en una superficie exterior de dicha caja (20) de tal manera que la comunicación de fluido entre dicha cámara (22) y dicho entorno de fluido externo mediante al menos un primer punto de entrada y al menos un segundo punto de entrada (34), (36) sea a través de dichos medios de membrana (60), incluyendo además dicho dispositivo (1) dicho tapón (10), caracterizado porque dicho tapón (10) cierra herméticamente de forma reversible dicho agujero de entrada (28).

Description

Cámara con orificios para el acceso de una pipeta.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo y método para electroelución y también para diálisis, en particular un dispositivo que es desechable. Esta invención se refiere más específicamente a un dispositivo y método para el aislamiento de macromoléculas, incluyendo proteínas y ácidos nucleicos, de un gel a una solución adecuada dentro del dispositivo y para dializar también opcionalmente tales macromoléculas mientras todavía están en el mismo dispositivo.

Antecedentes

La electroforesis de gel de agarosa o poliacrilamida ha sido un método esencial y muy potente para la purificación o análisis de proteínas y ácidos nucleicos en estudios bioquímicos a microescala. Extender macromoléculas en tales matrices de gel desempeña un papel principal en biología molecular. La composición de las matrices de gel se puede elegir para permitir la separación de casi cualquier macromolécula de un gran conjunto incluyendo muchas macromoléculas diferentes que pueden servir como una herramienta para separar una molécula de interés. Dependiendo de varias características físicas/químicas, una muestra incluyendo macromoléculas de tamaño diferente migra a través del campo eléctrico a una velocidad particular. Después de la electroforesis, el gel se saca de la cámara de electroforesis, si es necesario, se tiñe con reactivos específicos para proteínas y/o ácidos nucleicos, destiñe con mezclas orgánicas disolventes y se fotografía. Mientras que la separación electroforética de macromoléculas es una técnica establecida, la elución de macromoléculas del gel ha representado hasta ahora un procedimiento difícil y en general no reproducible. La recogida tales macromoléculas tiene un valor comercial potencial a causa de sus aplicaciones en ciencia y medicina. El problema importante es recuperar o extraer dichas macromoléculas en rendimientos altos para los protocolos posteriores. Los ejemplos de tales protocolos posteriores incluyen:(a) Usar un fragmento de ADN extraído de un gel de agarosa o poliacrilamida para construir un nuevo plásmido; (b) Separar una macromolécula deseada de las moléculas contaminantes, por ejemplo ARN de secuencia doble (dsARN) de ARN de secuencia única, para usar el dsARN en activación de PKR; (c) Extracción de una proteína de un gel de poliacrilamida para uso como antígeno en vacunas; (d) Extracción de ADN o proteínas para secuenciación. En particular, la recuperación o extracción de macromoléculas de agarosa o poliacrilamida en rendimientos altos es un problema importante. Este problema resulta más severo cuando el tamaño de la molécula de interés se incrementa o la concentración porcentual del gel de la matriz de separación es alta. En la última década más o menos se han realizado varios intentos para mejorar los rendimientos de la recuperación de macromoléculas de geles.

Tal vez el procedimiento más simple para la elución de macromoléculas implica una membrana de diálisis. En un método, la membrana tiene forma de un revestimiento tubular que se cierra en ambos extremos después de introducir el gel conteniendo la muestra. Aunque el método representa una mejora del rendimiento, requiere conocimientos especiales para manejar la muestra, así como para unir o fijar un extremo del tubo para formar un saco y después el otro extremo. Además el escape y la presencia de burbujas de aire interfieren con el campo eléctrico.

Muchos laboratorios de investigación utilizan un protocolo de elución para recuperar ADN o ARN de geles de poliacrilamida, el cual es un protocolo lento con dos inconvenientes principales: bajos rendimientos (10-20% dependiendo del tamaño de la molécula eluida) y sensibilidad de las moléculas a baja contaminación como DNasa, RNasa o Protasas en la solución de elución.

Un acercamiento similar ha sido eluir ácidos nucleicos de geles de agarosa. Aquí, se funde gel de agarosa por calentamiento a 65ºC. La mezcla se extrae con fenol y las muestras son eluidas. Como era de esperar, las recuperaciones son generalmente bajas con este procedimiento. Además, el fenol es una sustancia altamente tóxica y peligrosa. Puesto que la dietilaminoetil (DEAE) celulosa une ácido desoxirribonúcleico (DNA), se ha empleado para eluir ADN de geles. El procedimiento consiste en i) transferencia electroforética de ADN de geles a papel DEAE. ii) alternativamente, se introduce papel DEAE en ranuras inmediatamente debajo de cada banda; así, el ADN es transferido electroforéticamente. Aunque estos procedimientos producen excelentes recuperaciones, son altamente dependientes de la técnica y el aparato es caro.

Descomponer el gel con sustancias químicas, seguido de atrapar las macromoléculas en perlas de vidrio y su elución con solución salina, es otro método de elución. Sin embargo, este método depende de las condiciones del tampón y la solución utilizada para la digestión contiene material contaminante significativo y debe ser lavada. Además, este método recupera especialmente ADN o ARN de agarosa y no de gel de poliacrilamida, y el método no puede ser usado para la extracción de proteínas.

Para resolver algunos de los problemas antes indicados, se desarrolló otro método, usando un contenedor incluyendo un elemento tubular rígido que tiene extremos abiertos que se sellan con membranas después de introducir la rodaja del gel conteniendo la molécula muestra. De nuevo, el usuario debe tener destreza, y el método es generalmente difícil y engorroso. Además, el dispositivo es reutilizable, lo que requiere pretratamiento antes de cada uso, lo que da lugar a problemas de contaminación potenciales y/o mayor complejidad de uso. Se desarrollaron algunos dispositivos Electro-Eluter nuevo que pueden procesar hasta seis muestras simultáneamente, pero los dispositivos representan altos desembolsos de capital. En muchos de los nuevos dispositivos Electro-Eluter, la muestra está abierta al aire ambiente, por lo que se puede contaminar fácilmente. Para reutilizar tales dispositivos, hay que seguir con esmero protocolos de limpieza seguidos de eliminar toda contaminación.

Kartenbech introdujo en 1985 un aparato de electroelución (Patente de Estados Unidos número 4.552.640). Este aparato consta de un electrodo superior en la cámara superior y la cámara inferior para mantener solución tampón y un electrodo inferior. La cámara superior está separada de la cámara inferior por un tabique, y las dos cámaras están conectadas mediante un paso de conexión dentro del tabique. El extremo de la cámara inferior sujeta una membrana de diálisis, donde se recoge la proteína o polipéptido eluido electroforéticamente. Este aparato tiene varios inconvenientes, incluyendo los siguientes: i) dado que el volumen de la cámara inferior es grande, da lugar a dilución de la muestra, e ii) dado que el área superficial de la membrana de diálisis es grande, da lugar a adsorción no específica de macromoléculas dando lugar a recuperaciones muy bajas.

Walsh introdujo en 1985 un aparato para eluir ácidos nucleicos (Patente de Estados Unidos número 4.545.888). Este aparato tiene las características de introducir múltiples copias de cámara de transferencia, discos filtro para mantener celulosa DEAE y electrodo negativo. Básicamente, en este procedimiento la muestra es sometida a electroforesis y recogida en resina DEAE (mantenida por un disco filtro) en el extremo inferior de la cámara inferior. A continuación, se quita el disco filtro y el ADN se eluye de la resina empleando protocolos de elución estándar. Este procedimiento requiere un paso adicional que implica la solución de ácidos nucleicos de DEAE. Además, su aplicación para eluir proteínas y polipéptidos es incierta.

Burd introdujo en 1987 un método y aparato de electroelución (Patente de Estados Unidos número 4.699.706). Este aparato tiene características en las que la muestra sometida a electroelución pasa a través de una frita de vidrio y se recoge en una membrana semipermeable en el extremo inferior de la cámara inferior. En este aparato la membrana de diálisis se debe mantener en posición con un aro de retención, una junta estanca y salientes internos incorporados en el equipo. Este equipo tiene varios inconvenientes. Por ejemplo, i) es una instalación bastante compleja y el éxito depende de la técnica usada; ii) dado que la membrana de diálisis es menor que el diámetro de la frita de vidrio, da lugar a pobre recuperación; iii) el uso de una membrana de diálisis da lugar a adsorción no específica de macromoléculas, lo que también contribuye a baja recuperación; iv) no hay posibilidad de coronar las columnas para recoger la muestra recogida en la membrana, v) cuando se quita la copa de muestra, conduce a la disrupción de la muestra recogida porque escapa a través del disco filtro y/o se mantiene fluido en el manguito que soporta la copa.

Clad introdujo en 1986 un aparato para electroeluir macromoléculas de gel (Patente de Estados Unidos número 4.608.147). Este aparato contiene una cámara superior que contiene una membrana permeable (tamaño de poro de aproximadamente 0,2 micra) mediante la que pueden migrar macromoléculas hacia abajo. La muestra se recoge en la cámara inferior encima de una membrana impermeable que tiene un peso molecular superior a 1000. Después de la elución, la polaridad del campo eléctrico se invierte durante 10 a 15 segundos, de manera que las macromoléculas adsorbidas en la superficie interior de la membrana exterior se sueltan de la membrana al espacio de atrapamiento. Este aparato tiene varios inconvenientes, incluyendo: i) el uso de una membrana impermeable en la cámara inferior da lugar a dilución de muestra, requiriendo así concentración adicional, ii) dado que la muestra se contamina con el tampón electroforético, se precisa un paso adicional (por ejemplo diálisis) para quitar dichos contaminantes.

Brautigam y Gorman introdujeron en 1990 un aparato de electroelución (Patente de Estados Unidos número 4.964.961). Este equipo consta de un tubo ahusado dividido por un disco poroso en una sección superior abierta y una sección inferior que se puede cerrar con un tapón extraible. El equipo tiene una membrana de diálisis igual al diámetro del tapón extraible y está fijada a él para cerrar la sección inferior. Después de la electroelución, la sección superior se cierra. La muestra se recoge mediante la copa y membrana de diálisis en el extremo inferior del tubo. Algunas desventajas de este equipo incluyen: i) la muestra se contamina y diluye con el tampón electroforético; por consiguiente, requiere diálisis y concentración, aumentando más el tiempo empleado en tales procedimientos, e ii) la adsorción no específica de muestra a la membrana de diálisis da lugar a pérdida de recuperación.

La diálisis es un método basado en el peso molecular de separar moléculas mediante una membrana semipermeable. En virtud de su composición y su porosidad la membrana permite que moléculas iguales o inferiores a un peso molecular concreto crucen la membrana. Utilizando una membrana que tiene un corte de peso molecular particular, la membrana retendrá macromoléculas más altas que su corte de peso molecular. Por otra parte, permitirá el paso de moléculas de un peso molecular similar o inferior que el corte de peso molecular de la membrana. El gradiente de concentración entre los dos lados de la membrana de diálisis sirve como la fuerza motriz del proceso. Hay cuatro aplicaciones comunes de la membrana de diálisis que son utilizadas muy a menudo por los investigadores en el laboratorio: 1) concentración de muestra, 2) desalinización de muestra, 3) separación molecular y 4) tampón de intercambio.

En una aplicación especial de la diálisis, las macromoléculas recuperadas de una muestra de gel se pueden filtrar más según el peso molecular. El método de diálisis más ampliamente utilizado para tales macromoléculas en laboratorios de investigación para diálisis la membrana tiene forma de un revestimiento tubular que se cierra en ambos extremos después de introducir la muestra de gel, parecido a uno de los dispositivos usados para electroelución, descritos anteriormente. La solución de muestra se añade al interior de del saco de membrana de diálisis, que después se ata o fija al otro extremo, que permanece abierto. Como en el método de electroelución paralelo, se requiere destreza especial para manejar la muestra, así como para atar o fijar un extremo del tubo para formar un saco y después el otro extremo. Además, el escape y la presencia de burbujas de aire interfieren con el proceso de diálisis. Además, es difícil cargar y descargar la muestra del saco porque el saco no es rígido. Se ha intentado muchas variaciones de este concepto, aunque con poca mejora.

US 5.503.741 describe un dispositivo para diálisis de una muestra líquida incluyendo una cámara vacía herméticamente cerrada formada por una junta estanca con membranas de diálisis dispuestas en cada lado de la junta estanca sin ninguna estructura de soporte entre la junta estanca y las membranas. Las membranas se mantienen en posición sobre la junta estanca por medio de superficies internas de una caja externa que tiene ventanas. La junta estanca es impermeable a la muestra que se analiza, y no incluye ningún agujero de entrada. Más bien, la junta estanca es penetrable por medios afilados tales como una aguja, de manera que se tiene que introducir con fuerza a través de la junta estanca a la cámara para suministrarle una muestra líquida. La junta estanca tiene una alta función de memoria de tal manera que se puede volver a sellar para permitir la extracción de la aguja sin escape de muestra. Así, dado que el dispositivo no tiene un agujero a la cámara, solamente puede ser utilizado por lo tanto con muestras líquidas y no con muestras contenidas en o soportadas por geles. Se deduce que tales dispositivos no pueden ser usados para diálisis de muestras contenidas en geles que incluyen la sustancia de interés, y distan mucho de ser útiles para los procesos de electroelución realizados en una muestra contenida en gel. La naturaleza sellada de la cámara es de hecho una característica caracterizante de este dispositivo, pero esto significa que hay que evacuar el aire de la cámara antes de inyectar el líquido a dializar, de otro modo hay acumulación de presión dentro de la cámara que podría servir para expulsar parte de la muestra, o podría romper las membranas. Sin embargo, puesto que la cámara está herméticamente sellada, la extracción de aire se tiene que realizar por medios especiales tal como utilizando una aguja para penetrar en la cámara.

Se considera en esta referencia que el aspecto sellado de la cámara evita la contaminación con cualquier sustancia en el aire. Sin embargo, puesto que la aguja tiene que abrirse camino a la cámara a través de la junta estanca, los contaminantes presentes en el exterior de la junta estanca entrarán en la cámara junto con la aguja.

Este dispositivo tiene otros inconvenientes. La construcción del dispositivo requiere la superposición precisa de las membranas con respecto a la junta estanca, en ambos lados, y después el cierre de dos envueltas correspondientes sobre las membranas y la junta estanca. Dado que las membranas y la junta estanca son componentes sustancialmente no rígidos, esto añade cierta complejidad al proceso de producción de los dispositivos. Los dispositivos son de una forma no estándar y por lo tanto no son fácilmente compatibles con otro equipo de laboratorio.

Otras referencias de interés básico incluyen WO 94/01763, WO 96/26291, US 5.200.073 y US 4.576.702.

US4865813 (D1) describe un dispositivo de pruebas analíticas desechable para realizar simultáneamente una pluralidad de pruebas. El dispositivo incluye al menos una cámara que tiene una muestra de prueba que comunica con al menos un reactivo de análisis en un entorno de fluido externo a través de una membrana semipermeable. La membrana semipermeable en forma de manguito está termosellada, unida o fijada de otro modo en forma estanca a los escapes a la envuelta interior dentro de la cámara de muestra de prueba. El inconveniente de tal unión es que la naturaleza permanente de la membrana semipermeable no permite la unión resellable de la membrana a la caja.

DE9417714U (D4) describe un cartucho filtro que sirve para montar en aparatos de filtro y consta de un cuerpo hueco que sirve de un componente de soporte cuya pared de camisa presenta agujeros y un material filtrante activo que rodea la camisa del componente de soporte. Si se desea, se puede deslizar varios cartuchos filtro en una fila, uno detrás del otro, sobre el tubo del dispositivo filtrante. El dispositivo incluye tapones sellantes que se unen firmemente al componente de soporte. En el extremo inferior del último cartucho filtro deslizado sobre el tubo, el agujero cilíndrico en el tapón se sella más. Este tapón sellante no extraible impide hacer adiciones ulteriores al tubo del dispositivo filtrante, haciendo así que el dispositivo no sirva para nada después de terminar su tarea corriente.

GB239777 (D5) describe una membrana ultrafiltrante que conservará todas sus propiedades bajo altas presiones operativas, y presiones que varían de un momento a otro. Se describe un dispositivo práctico en el que se adopta un soporte de forma cilíndrica para la membrana y se utiliza como un tapón en una cámara de presión, dejando fuera del aparato la sustancia ni filtrada no deseada.

El documento WO99/02959 describe un contenedor poroso para la separación de materias insolubles de las solubles, incluyendo el contenedor un bastidor y un elemento de malla o tamiz que está unido al interior del bastidor. Aunque el cierre sellante del contenedor puede ser extraíble, se prefiere que el cierre no se pueda sacar una vez colocado en posición. De esta forma se puede evitar la apertura accidental del contenedor, la degradación de rendimiento o la posible contaminación cruzada debida a reutilización.

Por lo tanto, una finalidad de la presente invención es proporcionar un dispositivo y método que supera las limitaciones de los dispositivos y métodos de electroelución/diálisis de la técnica anterior.

Otra finalidad de la presente invención es proporcionar un nuevo tubo de diálisis fácil y eficiente para separar moléculas mediante un sistema de membrana semipermeable sin DNasa, RNasa y Protinasa.

Otra finalidad de la presente invención es proporcionar un sistema de electroelución de microtubo desechable, capaz de realizar la elución eficiente de ácidos nucleicos y moléculas de proteína en un sistema de electroforesis de microtubo desechable de matriz de agarosa o poliacrilamida.

Otra finalidad de la presente invención es proporcionar un sistema de diálisis de microtubo desechable, capaz de separar moléculas mediante una membrana semipermeable.

Otra finalidad de la presente invención es proporcionar dicho dispositivo que es simple de usar.

Otra finalidad de la presente invención es proporcionar dicho dispositivo que es relativamente simple mecánicamente y por ello económico de producir.

La presente invención logra estos y otros objetivos previendo una cámara para electroelución/diálisis que se cierra en un extremo y tiene en el otro extremo un agujero suficientemente grande para poder introducir una muestra, y en particular una muestra contenida en gel, o en efecto cualquier otro tipo de muestra que requiera diálisis o electroelución, por ejemplo. El dispositivo se puede cerrar y sellar herméticamente si así se desea por medio de un tapón. El dispositivo incluye además un par de puntos de entrada típicamente opuestos lateralmente dispuestos con respecto al agujero cerrable. Los puntos de entrada se cubren con una membrana adecuada, fijada herméticamente en una superficie exterior de la caja y mantenida en posición al menos con respecto a la periferia de los puntos de entrada por cualesquiera medios adecuados. Típicamente, una membrana de forma tubular sirve a ambos puntos de entrada y se mantiene en relación sellante de solapamiento con respecto a los puntos de entrada por medio de un dispositivo sellante anular. El dispositivo proporciona alta recuperación de rendimiento, ahorra tiempo, y permite la manipulación relativamente fácil especialmente con respecto a la carga y descarga de pequeño volumen de muestras a dializar o introducir la rodaja de gel conteniendo la muestra de macromoléculas. Además, el dispositivo puede incorporar opcionalmente una extensión de forma adecuada que le permite ser compatible con cualquier soporte tipo Eppendorf. El dispositivo también se puede hacer de cualquier material plástico biocompatible adecuado, haciendo que el dispositivo sea suficientemente económico para considerar que sea desechable, minimizando por lo tanto la complejidad de manejo y reduciendo la posibilidad de contaminación cruzada. Además, el dispositivo se puede hacer de un material transparente para permitir la inspección no intrusiva de su contenido y permitir así al usuario verificar el proceso de elución en cualquier momento.

El dispositivo también permite la electroelución a cualquier macromolécula desde ambas matrices (agarosa o poliacrilamida), y/o dializar un pequeño volumen de muestras.

Resumen de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo según la reivindicación 1.

En la realización preferida, dicho al menos único primer punto de entrada y dicho al menos único segundo punto de entrada están dispuestos en direcciones lateralmente opuestas con respecto a un eje longitudinal del dispositivo. La caja es sustancialmente cilíndrica con extremos primero y segundo longitudinalmente opuestos y una pared lateral sustancialmente cilíndrica, y dicho al menos único primer punto de entrada y dicho al menos único segundo punto de entrada se incluyen en dicha pared lateral cilíndrica. Típicamente, dicho al menos único primer punto de entrada y dicho al menos único segundo punto de entrada están dispuestos a aproximadamente 180º uno de otro con respecto a un eje longitudinal de dicha caja.

En la realización preferida, dicho agujero de entrada se incluye en dicho primer extremo longitudinal de dicha caja, y el agujero de entrada incluye una pestaña que se extiende radialmente a partir del mismo. El segundo extremo longitudinal de dicha caja está cerrado, e incluye opcionalmente además una púa que se extiende longitudinalmente a dicha cámara de dicho extremo cerrado, estando adaptada en particular dicha púa para mantener dicha al menos única sustancia en dicha cámara cuando dicha al menos única sustancia está en forma sólida o de gel.

El dispositivo incluye un tapón para cerrar de forma reversible dicho agujero de entrada. En una primera realización, incluye una porción de tapón adaptada para introducción en dicho extremo abierto y el tapón incluye un nervio adaptado para enganche hermético con un rebaje complementario dentro de dicha caja. El tapón puede incluir además una pestaña que se extiende radialmente desde dicha porción de tapón. Ventajosamente, el tapón incluye indicaciones marcadas en su superficie exterior, y las indicaciones pueden incluir los caracteres "+" y "-", típicamente alineados lateralmente con dicho al menos único primer punto de entrada y dicho al menos único segundo punto de entrada, respectivamente.

Una segunda realización del tapón incluye una porción de tapón adaptada para enganche sellable enroscable y reversible con respecto a dicho extremo abierto, incluyendo dicha porción de tapón una rosca externa adaptada para enganche helicoidal sellante con una rosca interna complementaria dentro de dicha caja. El tapón puede incluir además una pestaña que se extiende radialmente desde dicha porción de tapón, y el tapón puede incluir una superficie cilíndrica moleteada de agarre con dedo.

En la realización preferida, dichos medios de membrana incluyen un manguito sustancialmente tubular que tiene extremos longitudinales primero y segundo y hechos de un material de membrana semipermeable, donde dichos extremos longitudinales primero y segundo de dicho manguito están fijados de forma hermética adecuada sobre dicha superficie exterior por medios de fijación adecuados al menos en una primera y una segunda estación sellante en cada extremo longitudinal de dicho al menos único primer punto de entrada y dicho al menos único segundo punto de entrada. Preferiblemente, dichos medios de fijación incluyen un elemento de fijación sustancialmente tubular adaptado para deslizar sobre dicho manguito cuando se coloca encima de dicha caja, e incluyendo medios herméticos para bloquear herméticamente dicho manguito con respecto a dichas estaciones sellantes, incluyendo además dicho elemento de fijación al menos un tercer punto de entrada y dicho al menos único cuarto punto de entrada complementario de y adaptado y alineado con dicho al menos único primer punto de entrada y dicho al menos único segundo punto de entrada, respectivamente. Los medios herméticos pueden incluir, en cada dicha estación sellante, un primer nervio circunferencial en una superficie interior de dicho elemento de fijación y nervios circunferenciales segundo y tercero en dicha superficie exterior de dicha caja que define una porción de valle entremedio para alinear y acomodar dicho primer nervio cuando una porción de dicho manguito está interpuesta entre dicho primer nervio y dichos nervios segundo y tercero.

Opcionalmente, la caja o el elemento de fijación puede incluir además un elemento de pie que se extiende axialmente a partir del mismo en una dirección opuesta a la de dicha cámara. El elemento de pie puede ser cónico o de otra forma adecuada o puede incluir una pluralidad de pestañas que se extienden radialmente y longitudinalmente de un eje longitudinal de dicha caja.

El dispositivo, en particular la caja, el tapón y el elemento de fijación, se hacen de un material biocompatible, en particular un material elegido de polipropileno, polietileno, o cualquier otro material termoplástico adecuado. Igualmente el manguito se hace de un material biocompatible, en particular un material elegido de linters de algodón o celulosa, acetato de celulosa, polisulfona, policarbonato, polietileno, poliolefina, polipropileno, y fluoruro de polivinilideno.

El dispositivo puede estar asociado con un entorno de fluido externo incluyendo una solución adecuada para ser utilizada como un tampón funcional para ADN, ARN o proteínas, en particular tal solución se elige de TBE, TAE o una solución tampón funcional de proteína.

El dispositivo se puede usar en un proceso de electroelución, acomodando típicamente el dispositivo una rodaja de gel conteniendo al menos una especie de macromolécula de interés.

Además o alternativamente, el dispositivo se puede usar en un proceso de diálisis. A modo de ejemplos, dicha al menos única sustancia puede incluir una solución de anticuerpos con azida sódica, y dicho entorno de fluido externo incluye un tampón adecuado que no incluye azida sódica; o dicha al menos única sustancia incluye una solución de ADN con tampón de pH bajo o alto, y dicho entorno de fluido externo incluye una solución adecuada que tiene un pH de entre aproximadamente 7,0 y aproximadamente 8,0, o dicha al menos única sustancia incluye una solución de proteína con aproximadamente 20% glicerol, y dicho entorno de fluido externo incluye un tampón adecuado que no incluye glicerol.

La presente invención también se refiere a una bandeja para montar en ella una pluralidad de tales dispositivos, incluyendo dicha bandeja una base y una pluralidad de soportes para sujetar dichos dispositivos. En la realización preferida, cada soporte puede incluir un par de elementos de fijación elásticos opuestos en voladizo de dicha base y que se pueden separar elásticamente para poder introducir un dispositivo correspondiente entremedio, y proporcionar posteriormente una fuerza de fijación en dicho dispositivo correspondiente cuando esté dispuesto entremedio. La bandeja se puede hacer de cualquier material adecuado incluyendo Azetal. Opcionalmente, la bandeja incluye además soportes opuestos que se extienden sustancialmente la longitud de la bandeja perpendiculares al eje longitudinal de cada dispositivo montado en dicha bandeja. Opcionalmente, la bandeja incluye además al menos un agujero en dicha base para facilitar el flujo de agua o solución iónica en una cámara funcional asociada con dicha bandeja.

La bandeja también incluye opcionalmente una unión adecuada para unir dicha bandeja a una segunda bandeja. Los medios de unión pueden incluir un conjunto de rebordes en dicho soporte de una bandeja, que están adaptados para alinear y engranar con asientos correspondientes compuestos en el soporte correspondiente de la otra bandeja.

Descripción de las figuras

La figura 1 muestra en vista en perspectiva en sección despiezada los elementos principales de una realización preferida de la presente invención.

Las figuras 2(a), 2(b) y 2(c) muestran en vista frontal, vista lateral y vista desde arriba, respectivamente, el tubo interior de la realización de la fi-
gura 1.

La figura 3 muestra en vista en alzado lateral en sección transversal la realización de la figura 2(c) tomada a lo largo de C-C.

Las figuras 4(a) y 4(b) muestran en vista lateral y vista desde arriba, respectivamente, el elemento de fijación de la realización de la figura 1.

La figura 5 muestra en vista en alzado lateral en sección transversal la realización de la figura 4(b) tomada a lo largo de D-D.

Las figuras 6(a), 6(b) y 6(c) muestran en vista lateral, vista frontal y vista trasera, respectivamente, el tapón de la realización de la figura 1.

La figura 7 muestra en vista en alzado superior en sección transversal la realización de la figura 6(b) tomada a lo largo de E-E.

La figura 8 muestra en vista en alzado lateral en sección transversal la realización de la figura 1 montada parcialmente.

Las figuras 9(a) y 9(b) muestran en vista lateral y vista frontal, respectivamente, una segunda realización del tapón.

La figura 10 muestra en vista en alzado superior en sección transversal la realización de la figura 9(a) tomada a lo largo de X-X, incluyendo la vista en sección transversal correspondiente el tubo interno del dispositivo adaptado para recibir esta realización
del tapón.

La figura 11(a) muestra en vista en perspectiva un conjunto de bandeja para soportar una pluralidad de dispositivos según la realización preferida de la presente invención; la figura 11(b) muestra la mitad el conjunto de bandeja de la figura 11(a) con una pluralidad de dispositivos montados.

Descripción detallada

La presente invención se define por las reivindicaciones, cuyo contenido ha de considerarse incluido dentro de la descripción de la memoria descriptiva, y ahora se describirá a modo de ejemplo con referencia a las figuras acompañantes.

La presente invención se refiere a un dispositivo para alojar al menos una sustancia, en particular una macromolécula de interés, en comunicación con un entorno de fluido externo al menos durante un proceso predeterminado. Tal proceso puede ser electroelución de al menos una sustancia, tal como macromoléculas de ADN, ARN y proteínas de matrices semisecas, tales como geles de agarosa o poliacrilamida, a una solución fluida en el dispositivo, por ejemplo. En tal proceso, el fluido en el dispositivo está en comunicación con un entorno de fluido externo que permite crear y utilizar un campo eléctrico como una fuente de alimentación para eluir las macromoléculas del gel. Además o alternativamente, el proceso también puede incluir diálisis de una sustancia contenida en el dispositivo con respecto al fluido externo.

En su forma más simple, el dispositivo de la presente invención incluye una caja impermeable que define una cámara adaptada para alojar dicha al menos única sustancia, que se contiene típicamente, aunque no exclusivamente, en un gel. La caja tiene al menos un agujero de entrada para proporcionar comunicación abierta entre la cámara y el exterior del dispositivo, siendo el agujero de entrada de un tamaño suficiente para poder introducir y sacar selectivamente la sustancia de dicha cámara, y la caja incluye además al menos un primer punto de entrada y al menos un segundo punto de entrada separado cada uno de dicho al menos único agujero de entrada. La caja incluye además medios de membrana semipermeable asociados con dicho al menos único primer punto de entrada y dicho al menos único segundo punto de entrada, estando fijados herméticamente dichos medios semipermeables en una superficie exterior de dicha caja de tal manera que la comunicación de fluido entre dicha cámara y dicho entorno de fluido externo mediante al menos un primer punto de entrada y al menos un segundo punto de entrada sea a través de dichos medios de membrana.

Dicho dispositivo es preferiblemente desechable, pero también puede ser reutilizable para numerosas aplicaciones. El término "desechable" en la presente solicitud significa que los dispositivos están diseñados (en realizaciones correspondientes) para ser tirados o desechados de otro modo después de un uso solamente con pérdida económica despreciable. Pérdida económica despreciable significa aquí una pérdida económica por dispositivo del mismo orden que el rango de costos unitarios asociados con las membranas semipermeables y los tubos tipo Eppendorf ordinarios, por ejemplo.

Con referencia a las figuras, las figuras 1 a 10 ilustran una realización preferida de la presente invención. El dispositivo, designado por el número (1), incluye una caja o tubo interno (20), unos medios de membrana (60), y un tapón (10). Con referencia en particular a las figuras 1, 2(a), 2(b), 3 y 8, la caja o tubo interno (20) es impermeable, es decir, se hace de un material impermeable o tiene un recubrimiento impermeable o análogos, de tal manera que las paredes de la caja propiamente dichas sean impermeables, aunque naturalmente los agujeros en la caja no son impermeables. El tubo interno (20) tiene un primer extremo abierto (28) y un segundo extremo (21) incluyendo una pared de extremo (24), e incluye además una cámara de procesado interior (22) encerrada por dicha pared de extremo (24) y una pared lateral cilíndrica (26) unida. Aunque la realización preferida incluye una pared de extremo cerrado (24), en otras realizaciones, el tubo interno (20) puede tener un extremo cerrado correspondiente formado a partir de las paredes laterales, que en tales casos se formará de manera que proporcione una cámara interior de forma cónica que tiene su vértice en el extremo cerrado, por ejemplo, en vez de como el elemento cilíndrico de la realización preferida. En la realización preferida, dicho extremo abierto (28) incluye una pestaña anular (30) que se extiende radialmente hacia fuera de la pared lateral (26). La pestaña (30) incluye un rebaje (32), preferiblemente de forma arqueada en el plano de la pestaña (30), y que se extiende sustancialmente su anchura completa. La finalidad del rebaje (32) se describirá a continuación. La pared lateral (26) incluye puntos de entrada sustancialmente opuestos (34), (36), que realizan comunicación lateral de fluido desde fuera del tubo interno (20) en un lado, a través de la cámara interior (22), y al otro lado del tubo interno (20). En la realización preferida, los puntos de entrada (34), (36) son sustancialmente del mismo tamaño y están dispuestos uno enfrente del otro, es decir, a aproximadamente 180º, con respecto al eje longitudinal (100) del tubo interior (20). Además, en la realización preferida los puntos de entrada (34), (36) son de perfil sustancialmente rectangular tomado sobre la superficie cilíndrica de dicha pared lateral (26), incluyendo cada punto de entrada (34), (36) paredes de extremo longitudinalmente opuestas arqueadas (41), (42), y paredes longitudinales sustancialmente lineales (43) y (44). En otras realizaciones, los puntos de entrada (34), (36) pueden estar dimensionados de forma diferente uno del otro, y pueden tener cualquier forma deseada, y también pueden estar desplazados longitudinalmente uno del otro o dispuestos uno del otro a ángulos distintos de 180º con respecto al eje central (100), a condición de que siga asegurándose una comunicación transversal razonable de fluido a través del tubo interno (20) mediante los puntos de entrada (34), (36). Opcionalmente, en otras realizaciones del dispositivo el único punto de entrada (34) y/o el único punto de entrada (36) pueden ser sustituidos por una pluralidad de puntos de entrada, que tienen cualquier perfil adecuado incluyendo orificios, hendiduras, un dispositivo de malla, etc.

Opcionalmente, la cámara interior (22) puede incluir una púa (29) que se extiende longitudinalmente desde la pared de extremo (24) a la cámara (22), siendo la púa (29) especialmente útil para asentar y alinear adecuadamente una rodaja de gel con respecto a los puntos de entrada (34), (36).

Los puntos de entrada (34), (36) están cubiertos herméticamente por unos medios de membrana adecuados (60). Los medios de membrana (60) incluyen un material que permite realizar la separación de una primera sustancia de una segunda sustancia en una muestra colocada dentro de la cámara interior (22). Tal separación se refiere en particular a moléculas con pesos moleculares dentro de un rango de pesos moleculares separadas de moléculas con pesos moleculares dentro de un segundo rango de pesos moleculares. En particular, tal separación controlada puede implicar procesos como diálisis y electroelución. Así, para procesos de electroelución, los medios de membrana (60) pueden incluir cualquier material de membrana semipermeable adecuado que permita la comunicación iónica y molecular entre un lado de los medios de membrana (60) y su otro lado, cuando los medios de membrana (60) están en contacto con una solución tampón adecuada a ambos lados de los medios de membrana (60). La membrana semipermeable solamente permite que pasen moléculas de hasta un tamaño predeterminado, siendo bloqueadas las moléculas más grandes por la membrana. Así, con respecto a la electroelución, los medios de membrana (60) se eligen para permitir que moléculas menores que las macromoléculas deseadas pasen a través de la membrana y así salgan de la cámara interior (22), siendo las macromoléculas deseadas las macromoléculas que se desea recoger de la rodaja de gel. Así, se elige una membrana que tiene un corte adecuado para electro elución de cualquier fragmento de tamaño de ADN o ARN de secuencia doble o única, o proteínas. Igualmente, para usos en diálisis, los medios de membrana (60) también incluyen un material de membrana semipermeable que permite que las moléculas de peso molecular menor que un umbral particular pasen a su través y además permite el flujo de iones de su solución hipertónica a una solución hipotónica, para obtener la tonicidad requerida dentro de la cámara interior (22), permitiendo a la vez que las macromoléculas deseadas sean retenidas en ella.

Los medios de membrana (60) pueden incluir un par de parches de membrana que están fijados herméticamente o fijados herméticamente de otro modo sobre los puntos de entrada (34), (36) correspondientes. Preferiblemente, y en la realización preferida, los medios de membrana (60) tienen forma de un manguito continuo sustancialmente cilíndrico (66) de un material de membrana que tiene extremos longitudinalmente opuestos abiertos (62), (64). El manguito (66) incluye un diámetro mayor que el diámetro externo del tubo interno (20), permitiendo deslizar el manguito (66) sobre el tubo interno (20) para cubrir completamente los puntos de entrada (34), (36). Típicamente, esto se realiza en una dirección desde el extremo longitudinal del tubo interno (20) que incluye la pared de extremo (24). El manguito (66) se fija después herméticamente en el tubo interno (20) en las estaciones de sellado (72), (74) dispuestas a ambos lados longitudinales de los puntos de entrada (34), (36). Preferiblemente, y en la realización preferida, la pared lateral (26) incluye, en cada una de las estaciones de sellado (72), (74), un par de nervios circunferenciales longitudinalmente espaciados (76), (77), y (78), (79), respectivamente, y el diámetro interno del manguito (66) es nominalmente igual a, pero puede ser ligeramente mayor o menor que, el diámetro externo de los nervios (76), (77), (78), (79). La fijación del manguito (66) se puede llevar a cabo de varias formas. Por ejemplo, cintas de caucho adecuadas que tienen un diámetro interior no estirado ligeramente menor que el diámetro externo del tubo interno (20), se pueden estirar individualmente elásticamente y colocar sobre el manguito (66) y tubo interno (20), y después liberar en dichas estaciones (72), (74), contrayendo y sujetando por lo tanto el manguito (66) en posición con respecto al tubo interno (20). Alternativamente, piezas adecuadas de cuerda, cinta, hilo o análogos se pueden unir o mantener fijar de otro modo en un bucle alrededor del manguito (66) y el tubo interior (20) en cada una de las estaciones (72), (74). En cada caso, no obstante, al menos una parte de cada una de las porciones del manguito (66) que se superponen sobre los puntos de entrada (34), (36), permanece expuesta al exterior. Alternativamente, se puede usar abrazaderas adecuadas que tienen superficies de fijación arqueadas de dimensiones adecuadas. Alternativamente, el manguito (66) puede estar compuesto de un material elástico estirable, con un diámetro ligeramente menor que el de las estaciones de sellado (72), (74), cuando está en el estado no estirado, por lo que es posible fijar herméticamente el manguito (66) en virtud de la tensión desarrollada en el manguito cuando está colocado sobre las estaciones de sellado (72), (74). En la realización preferida, el manguito (66) está fijado herméticamente sobre el tubo interno (20) por medio de un elemento de fijación tubular (80).

Con referencia en particular a las figuras 4(a), 4(b), 5 y 8, el elemento de fijación (80) está adaptado para deslizarse sobre el manguito (66) cuando éste último está colocado encima del tubo interno (30), y para bloquear herméticamente el manguito (66) con respecto a las estaciones de sellado (72), (74). El elemento de fijación (80) es típicamente de forma tubular y así incluye una pared cilíndrica (92) que tiene una superficie cilíndrica interna (94). El diámetro interno de la pared cilíndrica (92), es decir, de la superficie (94), es preferiblemente nominalmente igual o ligeramente mayor que el diámetro del manguito (66) en las estaciones de sellado (72), (74), es decir, el diámetro de los rebordes correspondientes (76), (77), (78), (79), incrementado en dos veces el grosor del manguito (66). El elemento de fijación (80) incluye además un par de nervios (86), (88) dispuestos en la superficie (94). Los nervios (86), (88) están espaciados longitudinalmente uno del otro de tal manera que cuando el elemento de fijación (80) se deslice y coloque apropiadamente sobre el manguito (66) y el tubo interno (20), los nervios (86) y (88) estén dispuestos en las estaciones de sellado (72), (74), respectivamente, y en particular en los espacios (96), (98) respectivamente, entre los pares de nervios (76), (77) y (78), (79), respectivamente. Las dimensiones de los nervios de tubo interno (76), (77) y (78), (79), y de los nervios de elemento de fijación (86), (88) se eligen dentro de tolerancias estrechas para proporcionar un ajuste apretado entre conjuntos correspondientes de dichos nervios ((86) y (76), (77)), y ((88) y (78), (79)) respectivamente, cuando el manguito (66) está interpuesto entre rebordes correspondientes de cada conjunto, sellando por lo tanto el manguito (66) en las estaciones de sellado (72), (74). La separación longitudinal (98) entre nervios (78), (79) se puede establecer mayor que la separación longitudinal (96) entre nervios (76), (77) (o de hecho viceversa) para asegurar que los nervios (86) y (88) siempre coincidan con los espacios (96), (98), respectivamente, cuando se monte el dispositivo (1). Esto contribuye a tener en cuenta las desviaciones dimensionales razonables que pueden surgir en la separación longitudinal de los nervios (86), (88) debido a errores de fabricación, por ejemplo. El elemento de fijación (80) incluye además un par de puntos de entrada secundarios (93), (95), cada uno para realizar comunicación lateral de fluido desde el exterior al interior del elemento de fijación (80). Los puntos de entrada secundarios (93), (95) están dimensionados y dispuestos en la pared cilíndrica (92) de manera que estén yuxtapuestos con respecto a los puntos de entrada (34), (36) del tubo interno (20) cuando el elemento de fijación (80) esté fijado herméticamente sobre el manguito (66) y el tubo interno (20). En la realización preferida, los puntos de entrada secundarios (93), (95) son preferiblemente de forma y dimensiones similares a los puntos de entrada (34), (36) del tubo

\hbox{interno (20).}

El dispositivo (1) incluye además un tapón (10) que cierra herméticamente el extremo abierto (28). Con referencia en particular a las figuras 1, 6(a), 6(b), 6(c), 7 y 8, una primera realización del tapón (10') incluye una porción de tapón tubular (11) adaptada para introducirse en dicho extremo abierto (28), e incluye un nervio externo (13) adaptado para el enganche con un rebaje complementario (27) en dicha pared lateral (26) para formar un dispositivo de encaje por salto sustancialmente impermeable. La porción de tapón (11) está cerrada en su primer extremo longitudinal (12), e incluye en su otro extremo longitudinal una pestaña (14) que se extiende radialmente desde la porción de tapón (11). La pestaña (14) incluye preferiblemente un perfil elíptico, que tiene un eje secundario aproximadamente igual al diámetro de la pestaña (30) del tubo interno (20), y un eje principal de aproximadamente 20% a aproximadamente 40% más grande que el eje secundario. La pestaña (14) incluye un saliente sustancialmente arqueado (16) que está adaptado para recibirse en un rebaje (32) cuando el tapón (10') está montado herméticamente en el tubo interno (20). El saliente arqueado (16), y en menor medida el voladizo (18) del otro extremo transversal de la pestaña (14) con respecto a la pestaña (30) del tubo interno (20), facilita en gran medida la extracción de esta realización de tapón (10') del tubo interno (20) cuando se desea abrirlo. Preferiblemente, el eje principal de la pestaña (14) está alineado con los puntos de entrada (34), (36). Opcionalmente, y preferiblemente, la cara externa (19) del tapón (10') incluye indicaciones (17), marcadas "+" y "-", que pueden estar estampadas en relieve, marcadas por ataque, impresas o marcadas de otro modo. Estas indicaciones (17) permiten al usuario alinear fácilmente el dispositivo (1) en una cámara funcional de electroelución en la dirección correcta, de tal manera que las indicaciones "-" y "+" estén respectivamente en la dirección del cátodo y el ánodo. Esto es de especial importancia si el dispositivo (1) tiene que ser sacado temporalmente de la cámara funcional de electroelución y reintroducido en la misma orientación.

Alternativamente, y con referencia a las figuras 9(a), 9 (b), 10(a) y 10(b), una segunda realización preferida del tapón (10'') está adaptada para cerrar herméticamente el extremo abierto (28) por una acción de enroscado sustancialmente helicoidal. La segunda realización del tapón (10'') incluye una porción de tapón tubular (11'') adaptada para introducirse en dicho extremo abierto (28), e incluye una rosca externa (13'') que está adaptada para enganche helicoidal con una rosca interna complementaria (27'') en dicha pared lateral (26) para formar un dispositivo de ajuste roscado sustancialmente impermeable. La porción de tapón (11'') está cerrada en su primer extremo longitudinal (12''), e incluye una pestaña (14'') en su otro extremo longitudinal, extendiéndose radialmente desde la porción de tapón (11''). La pestaña (14'') incluye preferiblemente un perfil circular, e incluye preferiblemente una superficie cilíndrica moleteada de agarre con dedo (16'') que facilita la extracción de esta realización de tapón (10'') del tubo interno (20) cuando se desea abrirlo. Retorciendo el tapón (10'') selectivamente hacia la derecha o hacia la izquierda, el tapón (10'') se abre o cierra herméticamente, respectivamente, con respecto al tubo interno (20).

Como en la primera realización del tapón (10'), opcionalmente, y preferiblemente, la cara externa (19'') de la segunda realización del tapón (10'') incluye indicaciones (no representadas) marcadas "+" y "-". Estas indicaciones pueden estar estampadas en relieve, marcadas por ataque, impresas o marcadas de otro modo, preferiblemente de manera que cuando el tapón (10'') esté en el extremo de su recorrido axial al tubo interno (20) y ya no pueda girar más con relación al mismo, y así estas indicaciones estén situadas en una posición repetible con relación al tubo interno (20), típicamente alineadas circunferencialmente con puntos de entrada (34) y (36). Estas indicaciones permiten al usuario alinear fácilmente el dispositivo (1) en una cámara funcional de electroelución en la dirección correcta, de tal manera que las indicaciones "-" y "+" estén respectivamente en la dirección del cátodo y el ánodo. Esto es de especial importancia si el dispositivo (1) tiene que ser sacado temporalmente de la cámara funcional de electroelución y reintroducido en la misma orientación.

Alternativamente, para la primera o segunda realización del tapón, (10') y (10'') respectivamente, la superficie exterior del elemento de fijación (80), y/o la superficie exterior del tubo interno (20), pueden incluir opcionalmente indicaciones (no representadas) marcadas "+" y "-", que también pueden estar estampadas en relieve, por ataque, impresas o marcadas de otro modo. Como antes, estas indicaciones permiten al usuario alinear fácilmente el dispositivo (1) en una cámara funcional de electroelución en la dirección correcta, de tal manera que las indicaciones "-" y "+" estén respectivamente en la dirección del cátodo y el ánodo.

Opcionalmente, y preferiblemente, el dispositivo incluye además un elemento de pie (200) unido preferiblemente integralmente al segundo extremo (21) de dicho tubo interno (20). El elemento de pie (200) incluye, en la realización preferida, un perfil en sección transversal uniforme, que tiene varias -típicamente 2, 3, 4 o más- pestañas adyacentes que se extienden radial y longitudinalmente (210) en disposición sustancialmente radial una con respecto a otra con respecto al eje (100). Alternativamente, por ejemplo, el elemento de pie puede ser cónico, frustocónico, piramidal, o en efecto de perfil similar al extremo cerrado de un tubo Eppendorf regular, o en efecto otra forma adecuada para poder mantener el dispositivo (1) en cualquier posición deseada (por abrazaderas adecuadas, un soporte o un soporte tipo Eppendorf, por ejemplo), sin interferir con el manguito de membrana (66), puntos de entrada secundarios (93), (95), o tapón (10). Esto es de especial importancia cuando el dispositivo (10) se utiliza para electroelución, y debe ser orientado en una dirección particular con respecto a un campo eléctrico. Cada pestaña (210) incluye opcionalmente un perfil transversal parecido al perfil externo de un tubo tipo Eppendorf regular, que hace que el dispositivo (1) sea compatible con muchos soportes de laboratorio y equipo utilizado comúnmente con tubos Eppendorf. De esta forma, el elemento de pie (200) permite la manipulación conveniente del dispositivo (1), en particular la carga/descarga de rodajas de gel, y el suministro/extracción de pequeños volúmenes de soluciones a dializar, puesto que el dispositivo (1) puede estar de pie sobre su extremo en un soporte regular, estando dicho extremo abierto (28) hacia arriba.

Alternativamente, el dispositivo (10) incluye un elemento de pie (no representado) unido preferiblemente integralmente al extremo de dicho elemento de fijación (80) que está más próximo a dicha pared de extremo (24) del tubo interior (20) cuando está enganchado en posición. Tal elemento de pie para dicho elemento de fijación (80) puede ser parecido al elemento de pie (200) como se ha descrito con respecto al tubo interno (20), mutatis mutandis.

El tapón (10), el tubo interno (20) y el elemento de fijación (80) se hacen preferiblemente de un material médicamente compatible, preferiblemente un material plástico, y también se fabrican preferiblemente como un elemento integral, opcionalmente moldeado. Opcionalmente, el tapón (10), el tubo interior (20) y el elemento de fijación (80) se hacen de un material desechable, pero estable, que no se deteriora con el paso del tiempo, y así es adecuado cuando el dispositivo (1) se utiliza para tratar sustancias tóxicas u otras sustancias peligrosas. Sin embargo, cuando el dispositivo (1) está destinado a uso sin sustancias tóxicas u otras sustancias no peligrosas se puede hacer ventajosamente de un material inocuo para el entorno, posiblemente incluso un material biodegradable o reciclable en particular si las sustancias a procesar en el dispositivo (1) son igualmente biodegradables o reciclables. Típicamente, el tapón (10), el tubo interno (20) y el elemento de fijación (80) se hacen de un material plástico adecuado tal como polipropileno, polietileno, o cualquier material termoplástico adecuado.

Dependiendo del uso específico, el manguito de membrana (66) se deriva de linters de algodón. El algodón o celulosa se disuelve en una solución y extiende en hojas planas o extruye a tubos. Las hojas se tratan posteriormente con glicerina (para evitar que los poros se aplasten) y se secan al aire a una cierta temperatura y presión para formar una membrana rígida. Cuando sea necesario para el uso, la membrana rígida se trata con soluciones especiales conocidas en la técnica que hacen flexible la membrana. La membrana se puede hacer de cualquier material natural o sintético adecuado incluyendo celulosa regenerada, acetato de celulosa, polisulfona, policarbonato, polietileno, poliolefina, polipropileno y fluoruro de polivinilideno.

La estructura de poros de una membrana celulósica es simétrica y permite que pequeñas moléculas migren en cualquier dirección. Una membrana de celulosa regenerada es celulosa modificada, que optimiza la estructura de poros, haciéndola ideal a efectos experimentales.

Con referencia a la figura 11, se puede montar simultáneamente una pluralidad de dispositivos (1) sobre una bandeja (300), que incluye una base (310), y una pluralidad de soportes (320) para sujetar los dispositivos (1). Los soportes (320) incluyen un par de elementos de fijación elásticos opuestos (322) en voladizo de la base (310), y que se pueden separar elásticamente para poder introducir un dispositivo (1) entremedio, y después proporcionan una fuerza de fijación en el dispositivo (1) cuando están dispuestos entremedio. El dispositivo (1) está fijado en la bandeja (300) con sus puntos de entrada (34), (36) en la dirección de las flechas A, B, para alinear los puntos de entrada (34), (36) con el ánodo y cátodo de la cámara funcional. La bandeja (300) se puede hacer de cualquier material adecuado, tal como Azetal, que es más denso que el agua y así facilita la inmersión de la bandeja (300) en la solución tampón de la cámara funcional. Opcionalmente, la bandeja incluye soportes (340), (350) que se extienden la longitud de la bandeja (300) paralela a la dirección de las flechas A, B. Ventajosamente, se han previsto agujeros (370) en la base (310) para facilitar el flujo de agua o solución iónica en la cámara funcional.

Opcionalmente, se puede unir una segunda bandeja (300') sustancialmente parecida a la primera bandeja (300) a dicha bandeja (300) por cualesquiera medios de unión adecuados. Una forma de dichos medios de unión incluye un conjunto de rebordes (330) en un poste (350) de la primera bandeja, que están alineados con y engranan con asientos correspondientes (360) en el poste correspondiente (350') de la segunda bandeja (300').

El dispositivo (1) se puede usar con o sin el tapón (10). Si se utiliza sin el tapón (10), el dispositivo (1) sólo se sumerge parcialmente en el medio líquido de interés de tal manera que el extremo abierto (28) esté encima de la superficie del líquido, y por lo tanto la comunicación líquida entre la cámara (22) y el medio líquido externo sólo se realiza mediante los medios de membrana (60) y los puntos de entrada (34), (36). Esto lo facilitan en especial los elementos de pie (200) que permiten montar los dispositivos (1) en un soporte, típicamente un soporte compatible con tubos Eppendorf, en una posición vertical que tiene el extremo abierto (28) hacia arriba. Según la invención, el dispositivo (1) se puede cerrar con un tapón (10) para sellar herméticamente el extremo abierto (28). En tal caso, el dispositivo (1) se puede sumergir completamente en el medio líquido de interés, y de nuevo la comunicación de líquido entre la cámara (22) y el medio líquido externo sólo se realiza mediante los medios de membrana (60) y los puntos de entrada (34), (36).

Típicamente, el dispositivo (1) está conectado a dos cámaras externas de intercambio iónico o sumergido en un tampón de intercambio, y la cámara interior (22) proporciona un entorno para realizar la electroelución o diálisis para la rodaja de gel que incluye las macromoléculas de interés. La cámara interior (22) se cierra por medio del tapón (10), y el dispositivo (1) se sumerge posteriormente en una cámara externa de intercambio iónico para obtener una fuerza excitadora para la electroelución, conectando el aparato a una fuente externa de corriente eléctrica. Alternativamente, el dispositivo (1) se puede sumergir en un tampón de intercambio para diálisis, separando macromoléculas por gradiente de concentración.

Además o alternativamente, el dispositivo se puede usar en un proceso de diálisis. A modo de ejemplos, dicha al menos única sustancia puede incluir una solución de anticuerpos con azida sódica, y dicho entorno de fluido externo incluye un tampón adecuado que no incluye azida sódica; o dicha al menos única sustancia incluye una solución de ADN con tampón de pH bajo o alto, y dicho entorno de fluido externo incluye una solución adecuada que tiene un pH de entre aproximadamente 7,0 y aproximadamente 8,0, o dicha al menos única sustancia incluye una solución de proteína con aproximadamente 20% glicerol, y dicho entorno de fluido externo incluye un tampón adecuado que no incluye glicerol.

El dispositivo se puede usar como sigue. Usando un escalpelo afilado o cuchilla de afeitar, se corta del cuerpo de gel una rodaja de agarosa o acrilamida conteniendo la banda de interés, y se monta en la púa (29) en la cámara interior (22). La cámara interior (22) se llena de agua (por ejemplo, aproximadamente 0,8 ml) o cualquier tampón deseado, y después se cierra con el tapón (10). Posteriormente se sumerge el dispositivo (1) en 1 x TAE en un depósito de electroforesis. A continuación se pasa una corriente eléctrica por el dispositivo (10) (típicamente 80 V durante aproximadamente 10-30 minutos). Durante este tiempo, el ADN, ARN o proteína es electroeluido del gel y sobre el agua en la cámara interior (22). El proceso se puede ser supervisado convenientemente con una lámpara ultravioleta. A continuación se invierte la polaridad de la corriente (típicamente durante aproximadamente 20 segundos para liberar el ADN, ARN o proteína de la pared de la membrana de diálisis (66). El dispositivo (1) se recupera después de la cámara de electroforesis, y el lado de la cámara interior (22) donde se acumuló el ADN, ARN o proteína se pipeta suavemente para quitar estas moléculas de la pared. A continuación se abre el dispositivo (1) mediante dicho tapón (10), y el agua se transfiere con cuidado a un tubo de microfugas limpio de 1,5 ml y se precipita el ADN, ARN o proteína. Por ejemplo, la concentración de sal se regula con acetato de sodio (0,3 M, pH 5,2, concentración final) o acetato de amonio (2,0-2,5 M, concentración final). Posteriormente se añade al agua aproximadamente 0,7-1,0 volúmenes de isopropanol a temperatura ambiente y se mezcla bien. A continuación se centrifuga la muestra inmediatamente a aproximadamente 10000-15000x g durante 15-30 minutos a 4ºC. Posteriormente se decanta el supernadante sin perturbar el pelet. El pelet se lava posteriormente añadiendo 1 ml de 70% etanol temperatura ambiente, y después se centrifuga a 10000-15000x g durante 5-15 minutos a 4ºC. El supernadante se decanta con cuidado sin perturbar el pelet, que después se seca al aire durante aproximadamente 5-20 minutos. El ADN o ARN se redisuelve posteriormente en un tampón adecuado.

Para diálisis, la muestra se coloca en el dispositivo (1), que después se cierra con el tapón (10). El dispositivo (1) se sumerge posteriormente en un volumen grande de tampón especial durante 1,5-3 horas. La muestra se transfiere después a un tubo limpio.

Aunque la descripción anterior describe con detalle solamente unas pocas realizaciones específicas de la invención, los expertos en la materia entenderán que la invención no se limita a ellas.

Claims (43)

1. Un dispositivo (1) para electroelución y/o diálisis, para alojar al menos una sustancia en comunicación con un entorno de fluido externo al menos durante un proceso predeterminado, incluyendo dicho dispositivo (1) un elemento de caja (20) hecho de un material impermeable que define una cámara (22) adaptada para alojar dicha al menos única sustancia, teniendo dicha caja (20) al menos un agujero de entrada (28) para proporcionar comunicación abierta entre dicha cámara (22) y el exterior del dispositivo (1), dicho agujero de entrada (28) se puede cerrar herméticamente por medio de un tapón adecuado (10), siendo dicho agujero de entrada de un tamaño suficiente para que dicha al menos única sustancia se pueda introducir y sacar selectivamente de dicha cámara (22), incluyendo además dicha caja (20) al menos un primer punto de entrada y al menos un segundo punto de entrada (34), (36) separado cada uno de dicho al menos único agujero de entrada (28), incluyendo además dicha caja (20) medios de membrana semipermeable (60) asociados con dicho al menos único primer punto de entrada y dicho al menos único segundo punto de entrada (34), (36), estando fijados herméticamente dichos medios de membrana semipermeable (60) en una superficie exterior de dicha caja (20) de tal manera que la comunicación de fluido entre dicha cámara (22) y dicho entorno de fluido externo mediante al menos un primer punto de entrada y al menos un segundo punto de entrada (34), (36) sea a través de dichos medios de membrana (60), incluyendo además dicho dispositivo (1) dicho tapón (10), caracterizado porque dicho tapón (10) cierra herméticamente de forma reversible dicho agujero de
entrada (28).

2. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 1, donde dicho al menos único primer punto de entrada y dicho al menos único segundo punto de entrada (34), (36) están dispuestos en direcciones lateralmente opuestas con respecto a un eje longitudinal (100) del dispositivo (1).

3. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 2, donde dicha caja (20) es sustancialmente cilíndrica teniendo extremos primero y segundo longitudinalmente opuestos (41), (42) y una pared lateral sustancialmente cilíndrica (26).

4. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 3, donde dicho al menos único primer punto de entrada y dicho al menos único segundo punto de entrada (34), (36) se componen en dicha pared lateral cilíndrica (26).

5. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 4, donde dicho al menos único primer punto de entrada y dicho al menos único segundo punto de entrada (34), (36) están dispuestos a aproximadamente 180º uno de otro con respecto a un eje longitudinal (100) de dicha caja (20).

6. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 3, donde dicho agujero de entrada (28) está incluido en dicho primer extremo longitudinal (41) de dicha caja (20).

7. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 3, donde dicho segundo extremo longitudinal (42) de dicha caja (20) está cerrado.

8. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 7, incluyendo además una púa (29) que se extiende longitudinalmente a dicha cámara (22) desde dicho extremo cerrado, estando especialmente adaptada dicha púa (29) para mantener dicha al menos única sustancia en dicha cámara (22) cuando dicha al menos única sustancia está en forma sólida o
de gel.

9. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 6, donde dicho agujero de entrada (28) incluye una pestaña (30) que se extiende radialmente desde él.

10. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 3, donde dicho tapón (10') incluye una porción de tapón (11') adaptada para introducción en dicho extremo abierto (28) e incluyendo un nervio (13') adaptado para enganche hermético con un rebaje complementario (27') dentro de dicha caja (20).

11. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 10, donde dicho tapón (10') incluye además una pestaña (14') que se extiende radialmente desde dicha porción de tapón (11').

12. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 3, donde dicho tapón (10'') incluye una porción de tapón (11'') adaptado para enganche sellable enroscable y reversible con respecto a dicho extremo abierto (28), incluyendo dicha porción de tapón (11'') una rosca externa (13'') adaptada para enganche helicoidal sellante con rosca interna complementaria (27'') dentro de dicha caja (20).

13. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 12, donde dicho tapón (10'') incluye además una pestaña (14'') que se extiende radialmente desde dicha porción de tapón (11'').

14. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 12, donde dicho tapón (10'') incluye una superficie cilíndrica moleteada de agarre con dedo (13).

15. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 3, donde dicho tapón (10') incluye indicaciones (17) marcadas en su superficie exterior.

16. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 15, donde dichas indicaciones (17) incluyen los caracteres "+" y "-" y donde dichas indicaciones (17) están alineadas lateralmente con dicho al menos único primer punto de entrada y dicho al menos único segundo punto de entrada (34), (36), respectivamente.

17. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 3, donde dichos medios de membrana (60) incluyen un manguito sustancialmente tubular (66) que tiene extremos longitudinales primero y segundo y hecho de un material de membrana semipermeable, donde dichos extremos longitudinales primero y segundo de dicho manguito (66) están fijados de forma sellante adecuada sobre dicha superficie exterior por medios de fijación adecuados (80) al menos en una primera y una segunda estación sellante (72), (74) en cada extremo longitudinal (41), (42) de dicho al menos único primer punto de entrada y dicho al menos único segundo punto de entrada (34), (36).

18. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 17, donde dichos medios de fijación (80) incluyen un elemento de fijación sustancialmente tubular (80) adaptado para deslizar sobre dicho manguito (66) cuando el mismo está colocado encima de dicha caja (20), e incluyendo medios herméticos para bloquear herméticamente dicho manguito (66) con respecto a dichas estaciones sellantes (72), (74), incluyendo además dicho elemento de fijación (80) al menos un tercer punto de entrada y dicho al menos único cuarto punto de entrada (93), (95) complementario de y adaptado para alineación con dicho al menos único primer punto de entrada y dicho al menos único segundo punto de entrada (34), (36), respectivamente.

19. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 18, donde dichos medios herméticos incluyen, en cada dicha estación sellante (72), (74), un primer nervio circunferencial (86), (88) en una superficie interior (92) de dicho elemento de fijación (80) y nervios circunferenciales segundos y terceros (76), (77), y (78), (79) en dicha superficie exterior (94) de dicha caja (20) que definen una porción de valle entre ellos para alinear y acomodar dicho primer nervio (86), (88) cuando una porción de dicho manguito (66) está interpuesta entre dicho primer nervio (86), (88) y dichos nervios segundos y terceros (76), (77), y (78), (79).

20. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 7, donde dicha caja (20) incluye además un elemento de pie (200) que se extiende axialmente de dicho segundo extremo cerrado (21) en una dirección opuesta a la de dicha cámara (20).

21. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 20, donde dicho elemento de pie (200) incluye una pluralidad de pestañas (21) que se extienden radialmente y longitudinalmente desde un eje longitudinal (100) de dicha caja (20).

22. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 20, donde dicho elemento de pie (200) es sustancialmente cónico.

23. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 18, donde dicho elemento de fijación (80) incluye además un elemento de pie (no representado) que se extiende axialmente a partir del mismo en una dirección opuesta a la de dicha cámara (22).

24. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 23, donde dicho elemento de pie incluye una pluralidad de pestañas que se extienden radialmente y longitudinalmente desde un eje longitudinal de dicha caja (22).

25. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 23, donde dicho elemento de pie es sustancialmente cónico.

26. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 1, donde dicha caja (20) se hace de un material biocompatible, en particular un material elegido de polipropileno, polietileno, o cualquier otro material termoplástico adecuado.

27. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 3, donde dicho tapón (10) se hace de un material biocompatible, en particular un material elegido de polipropileno, polietileno, o cualquier otro material termoplástico adecuado.

28. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 18, donde dicho elemento de fijación (80) se hace de un material biocompatible, en particular un material elegido de polipropileno, polietileno, o cualquier otro material termoplástico adecuado.

29. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 17, donde dicho manguito (66) se hace de un material biocompatible, en particular un material elegido de linters de algodón o celulosa, acetato de celulosa, polisulfona, policarbonato, polietileno, poliolefina, polipropileno, y fluoruro de polivi-
nilideno.

30. Un dispositivo (1) según se reivindica en la reivindicación 1, donde dicho entorno de fluido externo incluye solución adecuada para ser utilizada como un tampón funcional para ADN, ARN o proteínas, en particular dicha solución se elige de TBE, TAE o una solución tampón funcional de proteína.

31. Un dispositivo (1) como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30, donde dicho proceso predeterminado incluye un proceso de electroelución.

32. Un dispositivo (1) como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30, donde dicha al menos única sustancia incluye una rodaja de gel conteniendo al menos una especie de macromolécula de interés.

33. Un dispositivo (1) como se reivindica en una de las reivindicaciones 1 a 30, donde dicho proceso predeterminado incluye un proceso de diálisis.

34. Un dispositivo (1) como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30, donde dicha al menos única sustancia incluye una solución de anticuerpos con azida sódica, y dicho entorno de fluido externo incluye un tampón adecuado que no incluye azida sódica.

35. Un dispositivo (1) como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30, donde dicha al menos única sustancia incluye una solución de ADN con tampón de pH bajo o alto, y dicho entorno de fluido externo incluye una solución adecuada que tiene un pH de entre aproximadamente 7,0 y aproximadamente 8,0.

36. Un dispositivo (1) como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30, donde dicha al menos única sustancia incluye una solución de proteína con aproximadamente 20% de glicerol, y dicho entorno de fluido externo incluye un tampón adecuado que no incluye glicerol.

37. Un sistema que incluye una pluralidad de dispositivos (1) como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30, y una bandeja (300) para montar dicha pluralidad de dispositivos (1), incluyendo dicha bandeja una base (310) y una pluralidad de soportes (320) para sujetar dichos dispositivos
(1).

38. Un sistema según se reivindica en la reivindicación 37, donde cada soporte (320) incluye un par de elementos de fijación elásticos opuestos (322) en voladizo de dicha base (310) y que se pueden separar elásticamente para poder introducir un dispositivo correspondiente (1) entremedio, y proporcionar posteriormente una fuerza de fijación en dicho dispositivo correspondiente (1) cuando está dispuesto entremedio.

39. Un sistema según se reivindica en la reivindicación 38, donde dicha bandeja (300) se hace de Azetal.

40. Un sistema según se reivindica en la reivindicación 38, donde dicha bandeja (300) incluye además soportes opuestos (340), (350) que se extienden sustancialmente la longitud de la bandeja (300) perpendiculares al eje longitudinal (100) de cada dicho dispositivo (1) montado en dicha bandeja (300).

41. Un sistema según se reivindica en la reivindicación 38, incluyendo además al menos un agujero en dicha base para facilitar el flujo de agua o solución iónica en una cámara funcional asociada con dicha bandeja (300).

42. Un sistema según se reivindica en la reivindicación 38, incluyendo además una unión adecuada para unir dicha bandeja a una segunda bandeja (300').

43. Un sistema según se reivindica en la reivindicación 42, donde dichos medios de unión incluyen un conjunto de rebordes (330) en dicho soporte (340) de dicha bandeja (300), que están adaptados para alinear y engranar con asientos correspondientes incluidos en el soporte correspondiente (350) de la otra bandeja (300).