ES2275719T3 - Placa de pocillos multiples con filtro y metodo de fabricacion de la misma. - Google Patents
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Abstract
Proceso para la fabricación de una placa de pocillos múltiples con filtro, caracterizado porque el soporte de muestras (1) y la pieza de descarga (2) que comprende las bocas de salida (4) están fabricados directamente, amoldados exactamente de tal manera entre sí, mediante una técnica de canal caliente, que poseen una tolerancia máxima de 1/1000, siendo comprimidos hidráulicamente entre sí en las depresiones con las bocas de salida para dar lugar a una unión hermética, y caracterizado además porque mediante el uso de moldes apropiados los bordes de compresión interiores están lo bastante afilados para que, durante la compresión, un inserto de filtro (3) colocado entre el soporte de muestras (1) y la pieza de descarga (2) sea troquelado en los lugares correspondientes a las depresiones dando lugar a filtros comprimidos entre el soporte de muestras (1) y la pieza de descarga (2) y fijados al reborde de apoyo (5).
Description
Placa de pocillos múltiples con filtro y método
de fabricación de la misma.
La invención se refiere a una nueva placa de
pocillos múltiples con filtro, preferiblemente de formato de 96 ó
384 pocillos, compuesta de dos piezas individuales unidas entre sí
de forma fija y estanca. La primera pieza actúa como soporte de
muestras con plaquitas con filtro, mientras que la segunda sirve
como pieza de descarga tras el filtrado. La placa según la
invención es especialmente útil para aplicaciones de alto
rendimiento en técnicas de ácidos nucleicos así como en el campo de
la purificación y análisis de proteínas.
En los últimos años se ha constatado una
creciente automatización de los procesos de extracción y
purificación de ácidos nucleicos, debido a la implantación de los
procedimientos biomoleculares en todos los campos de investigación
de la biotecnología moderna. En este contexto, la automatización de
la extracción y purificación de ADN plasmídico resulta asimismo
indispensable en proyectos de genómica a nivel mundial basados en la
secuenciación de ADN (p. ej. el proyecto del genoma humano). La
necesidad de desarrollar variantes de automatización no se limita
únicamente al campo de la extracción de ADN plasmídico. La
extracción automática de ADN genómico a partir de diversos
materiales originales y diferentes cantidades de muestra, así como
la extracción de ARN, revisten una creciente importancia. Estas
tendencias abarcan todos los campos de la investigación básica
molecular, y cada vez más también el área de diagnóstico. En la
actualidad los procesos automatizados de extracción de ácidos
nucleicos se realizan con ayuda de placas tipo microtest con
materiales de filtro integrados. Los formatos utilizados
actualmente incluyen las denominadas placas microtest de 96 pocillos
y de 384 pocillos.
Las placas microtest de 96 pocillos con material
de filtro disponibles en la actualidad, sin embargo, son
extremadamente costosas para aplicaciones de alto rendimiento,
debido al proceso de fabricación relativamente complejo de las
mismas, que requiere la incorporación del material de filtro en la
placa microtest (USA 4,948,442).
Por otra parte, ninguna de las placas microtest
con insertos de filtro conocidas hasta la fecha proporciona
protección suficiente contra la contaminación cruzada entre muestras
en aplicaciones para la extracción y purificación de ácidos
nucleicos. El problema en este caso radica en las excesivamente
cortas bocas de descarga ubicadas en el fondo de las placas de
pocillos múltiples con filtro. Una dificultad añadida la plantean
los reducidos volúmenes de las cavidades de reacción, como se
describe p. ej. en EP-A1 0,098,534.
Incluso las placas de 384 pocillos, conformes al
estado actual de la técnica, permiten procesar únicamente volúmenes
reducidos, de entre aprox. 50 y
80 \mul, en cada procedimiento analítico. La realización de análisis, en particular análisis automáticos, así como el uso combinado de robots de laboratorio, requieren en la mayoría de los casos placas de test que hagan posibles rendimientos con volúmenes mayores.
80 \mul, en cada procedimiento analítico. La realización de análisis, en particular análisis automáticos, así como el uso combinado de robots de laboratorio, requieren en la mayoría de los casos placas de test que hagan posibles rendimientos con volúmenes mayores.
El propósito de la invención, por consiguiente,
es proporcionar una placa de pocillos múltiples con filtro que
impida la contaminación cruzada entre muestras, que no sea costosa
de fabricar, y que permita múltiples usos, p. ej. en aplicaciones
de alto rendimiento en la tecnología de ácidos nucleicos y de
proteínas.
La nueva placa de pocillos múltiples con filtro
consta de dos piezas individuales unidas entre sí de forma estanca.
La parte superior de la placa corresponde a un soporte de muestras
1, mientras que la parte inferior corresponde a una pieza de
descarga 2 con filtro 3.
La pieza de descarga 2 comprende, para cada
pocillo, una boca de descarga 4 conforme a la invención a través de
la cual discurre el filtrado hacia un recipiente de captación, p.
ej. una placa tipo Deep-Well, para su análisis
subsiguiente. La pieza de descarga se caracteriza esencialmente,
pues, por las bocas de descarga 4 de diseño especial, presentes
preferiblemente en un número de 96 ó 384, en función de la
placa.
Estas bocas de descarga poseen un ángulo de
inclinación interno de 15 a 25º, preferiblemente de 20º, y poseen
un reborde de apoyo (reborde de estanqueidad) 5 de aprox. 1,0 a 1,5
mm, preferentemente 1,0 mm de grosor, para estabilizar el inserto
de filtro 3.
La longitud de las bocas de descarga es de
aprox. 5 a 15 mm. En placas de 96 pocillos la longitud de las bocas
de descarga es de aprox. 10 a 15 mm, preferiblemente de 12 mm. En
placas de 384 pocillos la longitud de las bocas de descarga es de
aprox. 5 a 8 mm, preferiblemente de 5 a 6 mm. Si es preciso, la
placa con filtro puede estar acoplada al recipiente de
captación.
Las bocas de descarga son normalmente redondas,
pudiendo adoptar, en modos de realización alternativos, forma de
estrella a todo lo largo o en el extremo, o estar provistas
opcionalmente de al menos 8 aberturas.
El ángulo de inclinación interno de 15 a 25º,
preferiblemente de 20º, y el particular diseño de descarga facilitan
una descarga completa y sin problemas de las muestras filtradas
hacia el recipiente de captación, p. ej. la placa tipo
Deep-Well (minimizando así el volumen muerto, que
deviene prácticamente 0).
Las contaminaciones cruzadas entre muestras,
altamente problemáticas, pueden evitarse gracias a la longitud de
las bocas de descarga, preferiblemente de aprox. 12 mm para placas
de 96 pocillos, y preferiblemente de 5 a 6 mm para placas de 384
pocillos (las placas de microvaloración conocidas poseen salidas con
una longitud máxima de 9 mm (96 pocillos) y de < 5 mm (384
pocillos). La placa de pocillos múltiples con filtro según la
presente invención es por consiguiente útil también para diagnóstico
de infecciones basado en PCR.
La mayor longitud de las bocas de descarga tiene
como efecto añadido que, a diferencia de las placas con filtro
conocidas hasta la fecha, la placa con filtro según la presente
invención posee una capacidad de volumen de captación mayor, con
una capacidad de cámara de más de 1 ml para placas de 96 pocillos, y
de aprox. 300 \mul para placas de 384 pocillos, lo que permite
procesar globalmente mayores volúmenes de muestras de lo que es
posible habitualmente. Ello redunda en la obtención de resultados
más reproducibles, lo cual es especialmente significativo para las
aplicaciones de las placas de 384 pocillos, de gran interés para los
especialistas, ya que permite multiplicar el rendimiento de dichas
placas por un factor de 4 a 6.
El proceso de fabricación de la nueva placa de
pocillos múltiples con filtro constituye un segundo objeto de la
invención. Las dos piezas de la placa de pocillos múltiples con
filtro son unidas entre sí mediante compresión hidráulica en un
proceso de fabricación especial. Dicha compresión se realiza en las
depresiones con las bocas de descarga (96 ó 384).
Los bordes de compresión del molde están
afilados de manera que durante la compresión (en la que el inserto
de filtro 3, p. ej. una estera de filtro, es colocada entre la pieza
superior 1 y la pieza inferior 2) los filtros correspondientes a
las depresiones sean troquelados limpiamente. Los insertos de filtro
troquelados son comprimidos con la pieza superior y la pieza
inferior, quedando colocados sobre el reborde de apoyo 5 en la
pieza inferior. La pieza superior de la placa, las plaquitas de
filtro y la pieza inferior de la placa son comprimidas
herméticamente entre sí mediante presión hidráulica.
Dicha compresión de acuerdo con la invención
resulta posible gracias a que las piezas superior e inferior de la
placa de pocillos múltiples con filtro han sido fabricadas en moldes
de alta precisión (sistemas de canal caliente), exactamente
dimensionados entre sí, con una tolerancia máxima de 1/1000 mm. Los
bordes de corte afilados en los elementos de compresión de las dos
piezas de la placa permiten troquelar los filtros individuales a
partir de una placa de filtro en un único proceso que tiene lugar
junto con la compresión propiamente dicha. La compresión se realiza
directamente, es decir, la invención no recurre a ranuras ni
resortes (como en el estado actual de la técnica), lo que
representa una considerable ventaja desde el punto de vista
técnico.
La placa de pocillos múltiples con filtro se
fabrica preferentemente mediante moldeo por inyección en base a
parámetros de moldeo por inyección cuidadosamente ajustados. Las
placas con filtro según la invención comprenden materiales
conocidos, como p. ej. poliestireno o polipropileno. El material
utilizado para el moldeo por inyección es preferiblemente
poliestireno de alta calidad. Dado que únicamente se utilizan piezas
de moldeo por inyección de precisión, la compresión se realiza sin
juntas de estanqueidad
o similares.
o similares.
La invención soluciona de manera ideal todos los
problemas existentes. La placa se fabrica de acuerdo con un nuevo
proceso tecnológico que permite incorporar de manera eficiente y
económica un material de filtro a una placa de pocillos múltiples
con filtro. Además, la nueva placa de pocillos múltiples con filtro
está diseñada y dimensionada de tal manera que las situaciones
convencionales de contaminación cruzada se evitan gracias a la
forma de las bocas de descarga. Las dimensiones exteriores (ancho y
largo) de la placa, así como la disposición de las depresiones
(preferiblemente una matriz de 8 x 12) son similares a las de las
placas de microvaloración habituales, mientras que el mayor volumen
de las cavidades de reacción, hasta aprox. 1 ml (96 pocillos), o
hasta aprox. 300 \mul (384 pocillos) supone una ventaja añadida.
Con ello resulta posible realizar en una placa, sin problema
alguno, todas las aplicaciones estándar en la extracción y
purificación automatizada de ácidos nucleicos. La placa se puede
utilizar asimismo, sin problema alguno, en la purificación y
análisis de proteínas.
La invención se describe en más detalle a
continuación por medio de los ejemplos siguientes.
Fig. 1 Vista general de un dispositivo de 96
pocillos
Fig. 2a Sección longitudinal de una pieza
individual del dispositivo
Fig. 2b Sección longitudinal con membrana de
filtro
Fig. 3 Sección transversal de una boca de
descarga
- 1
- Soporte de muestras (pieza superior)
- 2
- Pieza de descarga (pieza inferior)
- 3
- Inserto de filtro
- 4
- Boca de descarga
- 5
- Reborde de apoyo
- 6
- Extremo de descarga (redondo o en forma de estrella)
Claims (8)
1. Proceso para la fabricación de una placa de
pocillos múltiples con filtro, caracterizado porque el
soporte de muestras (1) y la pieza de descarga (2) que comprende las
bocas de salida (4) están fabricados directamente, amoldados
exactamente de tal manera entre sí, mediante una técnica de canal
caliente, que poseen una tolerancia máxima de 1/1000, siendo
comprimidos hidráulicamente entre sí en las depresiones con las
bocas de salida para dar lugar a una unión hermética, y
caracterizado además porque mediante el uso de moldes
apropiados los bordes de compresión interiores están lo bastante
afilados para que, durante la compresión, un inserto de filtro (3)
colocado entre el soporte de muestras (1) y la pieza de descarga (2)
sea troquelado en los lugares correspondientes a las depresiones
dando lugar a filtros comprimidos entre el soporte de muestras (1) y
la pieza de descarga (2) y fijados al reborde de apoyo (5).
2. Placa de pocillos múltiples con filtro,
fabricada mediante un proceso según la reivindicación 1.
3. Placa de pocillos múltiples con filtro según
la reivindicación 2, caracterizada además porque posee un
soporte de muestras (1) unido de forma fija y estanca con una pieza
de descarga (2), provista esta última de una boca de descarga (4)
para cada pocillo, con una longitud de
- - 10 -15 mm para una placa de 96 pocillos,
habiendo provisto asimismo en la
zona de unión del soporte de muestras y de la pieza de descarga un
reborde de apoyo (5) sobre el que descansa un inserto de filtro
(3).
4. Placa de pocillos múltiples con filtro según
cualquiera de las reivindicaciones 2-3,
caracterizada porque la boca de descarga es redondeada o
posee un extremo de descarga (6) en forma de estrella.
5. Placa de pocillos múltiples con filtro según
la reivindicación 4, caracterizada porque el extremo de
descarga (6) en forma de estrella posee ocho aberturas.
6. Placa de pocillos múltiples con filtro según
cualquiera de las reivindicaciones 2-5,
caracterizada por ser una placa de 96 pocillos, en la que las
bocas de descarga (4) poseen una longitud de 10-15
mm, preferiblemente 12 mm.
7. Placa de pocillos múltiples con filtro según
cualquiera de las reivindicaciones 2, 4 ó 5, caracterizada
por ser una placa de 384 pocillos.
8. Uso de una placa de pocillos múltiples con
filtro según cualquiera de las reivindicaciones 2-7
para aplicaciones de alto rendimiento en técnicas de ácidos
nucleicos.
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