IT9021784A1 - Sistema fluidico per citometri di flusso - Google Patents
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Description
"SISTEMA FLUIDICO PER CITOMETRI DI FLUSSO"
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un sistema per la purificazione e la ricircolazione di acqua che passa attraverso la camera di flusso di un citometro di flusso.
Un citometro di flusso è uno strumento per misurare la fluorescenza e la dispersione della luce di cellule biologiche individuali in grande numero. La misurazione viene effettuata quando le cellule vengono fatte passare una ad una attraverso il fuoco di una sorgente intensa di luce che eccita coloranti fluorescenti nelle cellule. Cosi l'intensità della fluorescenza è una misura del costituente particolare della cellula che lega il colorante fluorescente. L'intensità della luce diffusa è principalmente una misura della dimensione della cellula. La fluorescenza e la luce diffusa vengono raccolte mediante ottiche appropriate e rilevate per mezzo di tubi fotomoltiplicatori separati o altri rilevatori di luce sensibili. I rilevatori trasformano gli impulsi di luce in impulsi elettrici equivalenti che vengono successivamente digitalizzati, immagazzinati e classificati in un calcolatore.
Le cellule vengono portate attraverso il fuoco di eccitazione mediante un flusso d'acqua laminare avente una sezione trasversale di dimensioni microscopiche. Questa acqua portante che viene comunemente chiamata fluido guaina, viene alimentata in una camera di flusso conica sotto una pressione dell'ordine di 1 2
kg/cm . L'orifizio della camera di flusso, che tipicamente ha una sezione trasversale dell'ordine di 100yum, porta o nell'aria ove l'acqua forma un getto cilindrica o in un tubo passante attraverso il fuoco di eccitazione. Il campione che è generalmente una sospensione di cellule, viene introdotto nella camera di flusso attraverso un tubo lungo il centro della camera di flusso. Quindi le cellule vengono confinate al nucleo centrale del flusso attraverso il fuoco di eccitazione.
La quantità di fluido guaina passante attraverso la camera di flusso è di circa 10 ml/minuto, il che significa che un citometro di flusso consuma nell'ordine di 3 litri al giorno. Quindi la maggior parte dei ettometri di flusso ha un serbatoio d'acqua circa di tale volume. Questo serbatoio aumenta notevolmente il peso e il volume dello strumento. Particolarmente in strumenti atti per l'uso sul pasto è importante ridurre questo volume il più possibile. In strumenti progettati per l'uso in veicoli spaziali, una tale riduzione è naturalmente essenziale. Vi è una richiesta in aumento di strumenti da campo che possano funzionare senza sorveglianza per lunghi periodi di tempo.
L'acqua usata come fluido guaina deve essere di elevata purezza. Generalmente si usa acqua distillata che viene successivamente fatta passare attraverso un filtro avente una dimensione di pori di 0,2 μm. L'acqua di tale qualità non è facilmente disponibile in tutti laboratori che usano la citometria di flusso. Un altro problema nell'uso dei citometri di flusso è che una parte dei coloranti fluorescenti usati per colorare le cellule, e particolarmente i coloranti usati per colorare il DNA, vale a dire il materiale genetico, sono altamente mutageni e/o carcinogeni. L'acqua di scarico dai citometri di flusso deve perciò non essere scaricata nelle fogne pubbliche come è ora il caso. D'altra parte è costoso eliminare tali grandi volumi di acqua in una maniera più responsabile.
La presente invenzione risolve questi problemi escogitando una maniera mediante la quale l'acqua viene filtrata e purificata in modo da essere reimpiegata continuamente. Così il volume totale d'acqua in un citometro di flusso può essere ridotta di due ordini di grandezza e il volume dello scarico da eliminare viene ridotto corrispondentemente.
Il sistema secondo la presente invenzione è caratterizzato da: (a) una pompa che guida l'acqua da un serbatoio nella camera di flusso e attraverso il fuoco di eccitazione; (b) un filtro composito attraverso il quale l'acqua che lascia detto fuoco per mezzo di un imbuto ed una tubatura ritorna indietro in detto serbatoio attraverso la tubatura.
In conformità di un'ulteriore caratteristica del sistema, detto filtro composito contiene un materiale chimicamente attivo che assorbe i coloranti usati per colorare le cellule per la citometria di flusso nonché filtri meccanici che rimuovono le cellule e altro materiale in particelle dall'acqua.
La presente invenzione viene ora descritta con riferimento alla Figura unica del disegno annesso che illustra una forma di realizzazione preferita e non limitativa dell'invenzione.
Il sistema comprende una pompa 1 che pampa acqua da un serbatoio 2 sotto pressione costante alla camera di flusso 3 del eliometro di flusso e cosi produce il getto laminare d'acqua 4 che porta le cellule attraverso il fuoco di eccitazione 6. La sospensione di cellule viene introdotta nel flusso attraverso un sottile tubo 5 lungo l'asse della camera di flusso. Quando l'acqua è passata attraverso il fuoco di eccitazione 6 essa fluisce in un imbuto 7 che porta attraverso una tubatura 8 in un filtro composito 9. Dopo il passaggio attraverso questo filtro l'acqua fluisce attraverso la tubatura 10 di nuovo al serbatoio 2.
Il filtro composito 9 ha una duplice funzione: esso rimuove le cellule, i frammenti di cellule ed altro materiale in particelle dall'acqua e assorbe i coloranti fluorescenti del campione. Il filtro composito 9 può avere una forma di un tubo orizzontale attraverso il quale l'acqua viene condotta alla pressione esercitata dal livello di liquido nel tubo 8. L'uscita del filtro 9 si trova in una tale posizione da permettere che qualsiasi aria presente sfugga via. La parte principale del filtro 9 è riempita con un materiale 11 chimicamente attivo quale carbone attivo, che viene mantenuto sul posto da una sottile maglia di acciaio inossidabile 12 sull'uno e l'altro lato. Allo scopo di rimuovere il materiale in particelle incluse le particelle di carbone, il filtro chimico 11 è seguito da diversi filtri meccanici 13 aventi una dimensione decrescente di pori nella direzione del flusso. La dimensione di pori più piccola tipicamente pub essere di circa 0,2 μm.
Il filtro 9 presenta raccordi ad entrambe le estremità in modo tale che può essere facilmente distaccato per la sostituzione. Cosi, una volta che il filtro è saturo di coloranti e di materiali in particelle, esso pub essere eliminato senza esposizione del suo contenuto all'ambiente circostante.
Come esempio un filtro composito contenente circa 50 mi di carbone attivo assorberà una quantità di coloranti corrispondenti a circa 10.000 tipici campioni di cellule. Quindi un filtro pub essere usato per diversi mesi prima di essere rinnovato. Il volume totale dell'acqua nell'intero sistema pub essere di circa 100 mi. Per evitare l'infezione e la crescita di alghe e di altri microorganismi nel sistema, si può aggiungere all'acqua un biocida come sodio azide.
Claims (2)
- RIVENDICAZIONI 1. Sistema per la purificazione e la ricircolazione dell'acqua che passa attraverso una camera di flusso di un citometro di flusso, caratterizzato da (a) una pompa (1) che guida l'acqua da un serbatoio (2) nella camera di flusso (3) e attraverso il fuoco di eccitazione (6); e (b) un filtro composito (9) attraverso il quale l'acqua che lascia detto fuoco (6) per mezzo di un imbuto (7) e di una tubatura (8) fluisce nuovamente in detto serbatoio (2) attraverso una tubatura (10).
- 2. Sistema della rivendicazione 1, in cui detto filtro composito (9) contiene un materiale (11) chimicamente attivo che assorbe i coloranti usati per colorare le cellule alla citometria di flusso e filtri meccanici (13) che rimuovono le cellule e altre materiale in particelle dall'acqua stessa,
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