JP2006502850A - 磁気移動法、微子移動装置と反応装置ユニット - Google Patents
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Abstract
Description
「磁気移動法」は粒子を同一の液体内で、または一つの液体から他の液体へ、例えば分類、集合、移動、混合または投与のような磁気により引き起こされる粒子の運動に関する全ての活動に関係する。
磁石により操作される微粒子は1970年代より使用されてきた。この技術は例えば免疫学的検定において大いに支持されてきた。自由断片より拘束された抗原抗体複合体を分離するために免疫学的検定における微粒子の使用は特に反応速度に関し重要な利点を提供した。近年微粒子利用における主な発展は分子生物学、微生物学そして細胞生物学の分野で起こっている。
特許US5,942,124(Tuunanen)、US6,020,211(Tuunanen)、US6,040,192(Tuunanen),
US6,065,605(Korpela他)そしてUS6,207,463(Tuunnen)は溶液より微粒子を集めそしてそれらを他の溶液に移動させるためのビニール保護手段を備えた装置について記述している。これらの明細書は主として非常に小さな容量での微粒子操作のために設計された解決法について記述している。明細書US5,942,124(Tuunanen)はこれにより磁石ユニットのちょうど先端部に微粒子を濃縮させることができる装置について記述している。明細書US6,020,211(Tuunanen)は集められた微粒子をより小さな容器へ移動させるため、大型のいわゆる伝統的な磁石と共に前の明細書にて開示された装置の使用方法について記述している。明細書US6,040,192(Tuunanen)は特別な分析と小容量の取り扱いにおける微粒子の使用に関する自動化された方法について記述している。明細書US6,065,605(Korpela他)はいかに明細書US5,942,124(Tuunanen)で開示された方法がかなり大きい容量の取り扱いに更に適用されるかについて記述している。それはその中で微粒子は最初に大きな磁石を包含する特別な磁石ユニットにて集められる方法について記述している。この後明細書US5,942,124(Tuunanen)に記述されるような磁石ユニットは微粒子の小球をより小さな容器に更に移動させることに使用される。明細書US6,207,463(Tuunanen)は同様にそれにより微粒子が装置のちょうど先端部に集めることができる上記の磁石ユニットの適用について記述している。特許申請書US20,010,022,948(Tuunanen)もまたこの目的のために設計された特別な容器中でのごく少量の微粒子の操作について記述している。
US6,020,211(Tuunanen),US6,065,605(Korpela他),US6,207,463(Tuunanen)そしてEP0787296(Tuunanen)に記述される方法は特に実用的ではない。
また本発明は微粒子の移動のための装置にも関係する。
1.管は磁石とその膜を機械的な圧力より保護する。
2.管は磁石棒の構造と特に管と可動ピンの間の接続部を補強する。
3.管は磁石の集合表面と集合力の調整を可能にする。
4.管は特に磁石が管の内側にあるとき磁場に敏感な外部の装置を保護する。
5.管は弾力性のある保護膜を伸ばし、そしてまたは形作るために使うことができる。
1.大量の液体から微粒子を集めること。
大量の微粒子を集めること。
3.少量の液体においておよび少量の微粒子の集合において同じ装置を使用すること。
4.磁石の一端のみでまたは磁石の全表面にわたり微粒子を集めること。
保護用硬質ビニールカバーの使用により微粒子を集めること。
6.伸縮可能なゴム状のビニールカバーの使用により微粒子を集めること。
磁石またはその周りのスリーブの移動のような色々な移動を利用すること。
8.濃縮において色々な容器を使用すること。
9.微粒子を少量の液体中へ解放すること。
微粒子を集めるための最適な幾何学的配列を創出するために色々な磁石を利用すること。
効果的な混合
試験管またはマイクロタイターウエルが保護フィルムにより閉ざされること。
また本発明は微粒子の反応装置ユニットに関係する。本発明の望ましい具体例によると、また本発明の移動装置は反応装置ユニットを構成し、そこでは容器または反応装置は色々な材料でできており、そして色々な形状を有する。反応室を形成する容器は液体の入り口と出口のための一個以上の開き口を備える。容器はそれにより処理される液体が再処理のため容器に再循環されるような配置よりなる。容器はお互いに適切に接続された色々な種類と寸法の数個の容器よりなる、より大きな組み合わせの一部を形成する。
本発明の装置は例えばタンパク質化学、分子生物学、細胞生物学、そしてタンパク質合成の分野で、我々にとって大変広い範囲の適用領域に適用できる。本発明は工業、診断、分析そして研究に適用できる。
1.カーボンヒドラ−ゼ:α−アミラ−ゼ、β−アミラーゼ、セルラーゼ、デキストラナーゼ、A−グルコシダーゼ、α―ガラクトシラーゼ、グルコアミラーゼ、ヘミセルラーゼ、ペントサナーゼ、キシラナーゼ、インバーターゼ、ラクターゼ、ペクチナーゼ、プルラナーゼ
2.プロテアーゼ:酸性プロテアーゼ、アルカリ性プロテーゼ、ブロメライン、フィシン、中性プロテアーゼ、パパイン、ペプシン、ペプチダーゼ、レニン、チモシン、サブチリシン、テルモリシン、トリプシン
3.リパーゼとエステラーゼ:トリグリセリダーゼ、ホスホリパーゼ、エステラーゼ、アセチルコリネステラーゼ、ホスファターゼ、フィターゼ、アミダーゼ、アミノアシラーゼ、グルタミナーゼ、リソザイム、ペニシリンアシラーゼ
4.イソメラーゼ:ブドウ糖異性化酵素、エピメラーゼ、ラセマーゼ
5.オキシドレダクターゼ:アミノ酸酸化酵素、カタラーゼ、クロロペル酸化酵素、ブドウ糖酸化酵素、水酸化ステロイド脱水素酵素、アルコール脱水素酵素、アルデヒド脱水素酵素、ペル酸化酵素
6.リアーゼ:アセトラクテート脱炭酸酵素、アスパルチックβ−脱炭酸酵素、フマラ−ゼ、ヒスチダ−ゼ、DOPA脱炭酸酵素
7.トランスフェラーゼ:シクロデキストリングリコシル転写酵素、メチル転写酵素、トランスアミナーゼ、キナーゼ
8.リガーゼ:
9.ホスファターゼ:アルカリ性ホスファターゼ
DNA注入のクローン技術に必要な成分は制限酵素群(例えばEcoRI、HindIII、
BamHI、PstI、SalI、BglII、KpnI、XbaI、SacI、XhoI、HaeIII、PvuII、NotI、SstI、BglI)、平滑末端の創出群(例えば熱的に安定なポリメラーゼ、クレノウ断片DNAポリメラ−ゼI、ムングビ−ン核酸分解酵素)、結紮群(例えばT4DNAリガ−ゼ、大腸菌DNAリガーゼ、T4RNAリガーゼ)、リン酸化反応群(例えばT4ポリヌクレオチドキナ−ゼ)、脱リン酸化反応群(例えばCIAP、大腸菌アルカリ性ホスファタ−ゼ、T4ポリヌクレオチドキナーゼ)、そして欠失群(例えばT4DNAポリメラーゼ、熱的に安定なポリメラーゼ、ExoIII核酸分解酵素、ムングビーン核酸分解酵素)を含む。
逆転写酵素、RナーゼH、DNAポリメラーゼI、T4DNAポリメラ−ゼI、大腸菌DNAリガーゼがある。
5'標識化群(例えばT4ポリヌクレオチドキナーゼ)、3'添加群(例えばT4RNAリガーゼ)、3'代用群(例えばクレノウ断片DNAポリメラ−ゼI、T4DNAポリメラ−ゼ)、3'交換群(例えばT4DNAポリメラーゼ、熱的に安定なポリメラーゼ)、ニックトランスレ−ション群(例えば大腸菌DNAポリメラーゼI、熱的に安定なポリメラーゼ)、置換合成群(例えばT4DNAポリメラ−ゼ、熱的に安定なポリメラーゼ、エキソIII核酸分解酵素)、ランダムプライミング群(例えばクレノウ断片DNAポリメラーゼI、熱的に安定なポリメラーゼ)、そしてRNAプローブ(例えばT7RNAポリメラーゼ、SP6RNAポリメラ−ゼ)、がある。
DNAの配列群(例えば大腸菌DNAポリメラーゼI、クレノウ断片DNAポリメラーゼI、熱的に安定なポリメラーゼ)、そしてRNAの配列群(例えば逆転写酵素、熱的に安定な逆転写酵素)がある。
有向オリゴヌクレオチド群(例えばT4DNAポリメラーゼ、T7DNAポリメラーゼ、熱的に安定なポリメラーゼ)、そしてミスインコーポレーシヨン群(例えばエキソIII核酸分解酵素、クレノウ断片DNAポリメラーゼI、熱的に安定なポリメラーゼ)がある。
制限群(例えばエキソIII核酸分解酵素)、足型群(例えばエキソIII核酸分解酵素)、そして転写群(例えば逆転写酵素、ムングビーンヌ核酸分解酵素)がある。
染色体DNAの分離と精製、PCR断片、DNA/RNAプローブそしてプラスミドDNAがある。
DNAマッピング、DNA配列、SNP分析(単ヌクレオチドポリモルフィズム)、染色体分析、DNAライブラリー、PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)、逆PCR,LCR(リガーゼ連鎖反応)、NASBA(核酸鎖単位の増幅)、Q−βレプリカーゼ、リボ核酸保護検定がある。
RFLP(制限断片長多形)、AFLP(増幅断片長多形)、細胞感染診断、細菌の抗体反応、DNA指紋、SAGE(遺伝子発現の連続分析)そしてDNA配列がある。
(図を用いた詳しい説明)
11:ロッド
12:強磁性管またはスリ−ブ
13:磁石
14:接続部
15:開き口
16:接続管
17:磁場を表す線
18:磁場の集合範囲
19:磁場
20:集合表面
21:保護膜
22:微粒子
23:溶液
24:磁極
25:液面
26:容器
27:巻き線
28:回転シャフト
29:保護膜の隆起部
30:微粒子移動装置
31:枠管
32:アダプタ−スリ−ブ
33:取り付けフランジ
34:管移動ユニット
35:管移動ピン
36:延長スロット
37:磁石移動スライド
38:磁石移動ピン
39:延長スロット
40:多チャンネル型微粒子移動装置
41:磁石ユニット列
42:ポケット
43:連結棒
44:戻りバネ
45:接続棒
46:「引き金」
50:自動微粒子移動装置
51:マトリックス
52:制御ユニット
53:矢
54:矢
55:サンプルプレ−ト
56:マトリックス(二度目)
57:水平支持台
58:(第二)制御ユニット
60:反応装置ユニット
61:反応容器または室
62:チャンネル
63:弁
64:先端部
70:環境保護箱
71:モ−タ−
72:駆動装置
Claims (13)
- 微粒子(22)が集められるときは磁石の一部または全体が強磁性体の外側にありそして粒子が解放または投与されるときは磁石の一部または全体が強磁性体の内側または背後にあるように、少なくとも一つの磁石(13)そしてまたは少なくとも一つの物体が相対的に動かされるような方法で板または管(12)状の少なくとも一つの強磁性体により磁場またはその強さの変更が達成されることを特徴とする、その方法により少なくとも一つの磁石(13)またはその内側に配置される同等のものおよび磁場または磁場の強さの変更により投与される粒子により微粒子が保護カバ−または膜(21)の表面上に集められる、同じ液体(23)中または一つの液体(23a)から他の液体(23b)へのどちらかで磁場を使用して微粒子(22)または磁気粒子を分類、集合、移動または投与するための磁気移動法。
- 磁石が管の中の方向へ進むように磁石(13)または管(12)を動かすことにより磁場の強さが減少し、そして磁石が管から外の方向へ出てくるように磁石(13)または管(12)を動かすことにより磁場の強さが増加するような方法で、少なくとも一つの磁石(13)および強磁性管(12)を相対的に動かすことにより磁場の強さを調整することを特徴とする請求項1による方法。
- 磁石(13)を強磁性管(12)の中へ動かすことにより、または強磁性管(12)を磁石の上へ動かすことにより磁場の強さを減少させることを特徴とする請求項1または2による方法。
- 硬いコップ状のカバ−(21)の内部に配置された磁石(13)上へ強磁性管(12)を動かすことにより、または弾力性のある保護膜と磁石の間の隙間へ管を押し込むことにより磁場の強さを減少させることを特徴とする請求項1、2または3による方法。
- 微粒子を集めるときは磁石の一部または全体が強磁性体の外側にあり、そして粒子を解放または投与するときは磁石の一部または全体が強磁性体の内側または背後にあるように、移動装置(30)は板または管(12)状の少なくとも一つの強磁性体からなり、そして少なくとも一つの磁石とまたは板または管(12)状の少なくとも一つの強磁性体が相対的に動くことができることを特徴とする、前述の移動装置はカバ−または保護膜の内側に配置された少なくとも一つの磁石(13)または同等のものからなり、同じ液体(23)の中でまたは一つの液体(23a)から他の液体(23b)へのどちらかで微粒子または磁気粒子の分類、集合、移動または投与のための微粒子(22)移動装置(30)。
- 移動装置は少なくとも一つの強磁性管(12)または少なくとも一つの強磁性板の開き口および管または開き口の中で動くことができる少なくとも一つの永久磁石(13)または電磁石からなり、そして管(12)または開き口は、その磁気特性が磁石(13)の磁力線が管を貫通することを妨げるような鉄または他の材料よりまたは材料にてできていることを特徴とする請求項5による移動装置(30)。
- 移動装置は同一またはお互いに異なりそして磁力によりまたは強磁性または非強磁性材料の媒介物またはアダプタ−によりお互いに付着する二つ以上の磁石(13)よりなることを特徴とする請求項5または6による移動装置(10)。
- 磁石(13)はそれにより磁石が強磁性管(12)内で動かすことができるロッド(11)に取り付けられ、そしてロッド(11)は強磁性または非強磁性であることを特徴とする請求項5、6または7による移動装置(30)。
- 強磁性管(12)は丸い円筒でそして磁石(13)は管と中心を同じくする少なくとも一つの丸い棒または栓で構成され、そして磁石(13)の磁化軸は、磁石の極が棒の両端にあるようにその長さ方向の軸方向を向くことを特徴とする請求項5から8のいずれかによる移動装置。
- 強磁性管(12)は丸い円筒でそして磁石(13)は管と中心を同じくする少なくとも一つの丸い棒または栓で構成され、そして磁石(13)の磁化軸は強磁性管および棒状磁石の長さ方向の軸の両方に対し横断方向または垂直方向を向くことを特徴とする請求項5から8のいずれかによる移動装置(30)。
- 保護膜(21)は硬質ビニ−ルまたは金属のような伸縮不可材料のコップ状の物体であることそして管より押し出された場合は磁石(13)が保護膜の内側を動くことができるように保護膜(21)は強磁性管(12)の延長を形成することをことを特徴とする請求項5から10のいずれかによる移動装置(30)。
- 保護膜(21)は磁石(13)が強磁性管(12)より押し出されつつある場合はゴム状のビニ−ルカバ−または薄いフィルムのような伸縮可能な弾力性のある材料でできていることを特徴とする請求項5から11のいずれかによる移動装置(30)。
- 反応装置ユニット(60)は微粒子(22)を集める磁石ユニット(10)およびその内側に磁石ユニットを取り付けることができる反応室(61)よりなることを特徴とする微粒子(22)のための反応装置ユニット(60)。
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