JP2013522578A - 高溶解性のプラスチックを含む消耗性の分析用プラスチック製品 - Google Patents

Abstract

約９．５（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具が本明細書において記載される。消耗性の分析用プラスチック器具を用いて、例えば、生体サンプルからの核酸などの生体分子の収量を増加させる方法も開示される。
【選択図】図１

Description

関連出願に対するクロスリファレンス
本出願は、全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１０年１月２１日に提出された米国仮特許出願第６１／２９７，０３５号に対する優先権を主張する。

消耗性の分析用プラスチック器具は、生体サンプルの収集、貯蔵、調製、および処理のために、分析研究所、医療研究所、法医学研究所、病院、大学などで一般に用いられている。かかるプラスチック器具は、ポリプロピレンからしばしば作製されている。これらの生体サンプルからの生体分子の収量を増加させるプラスチック器具が高度に望ましい。

本発明は、とりわけ、サンプルから核酸を単離するためのプロセスであって、サンプルから核酸を単離しながら、サンプルを、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具と接触させることを含むプロセスを提供する。ポリマーは、約１１．０（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有してよい。プラスチック器具は、プランジャー、カートリッジ、ピペットチップ、サンプルバイアル、管、マルチウェルプレート、皿、シリンジ、スパチュラ、プローブ、スワブ、管類の部分、フィルタ、フィルタバスケット、または別のベッセルもしくはデバイスであってよい。ポリマーは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリオキシメチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（ナイロン）、またはアクリロニトリルを含んでよい。ポリマーは、ホモポリマーであってもコポリマーであってもよい。該プロセスは、サンプルをシリカ、セルロース、粒子、樹脂、または常磁性材料と接触させることをさらに含んでよい。該プロセスは、サンプルをイオン交換樹脂またはサイズ排除樹脂と接触させることをさらに含んでよい。該プロセスは、サンプルを９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2未満の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具と接触させて、核酸を、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具に向かって動かすことをさらに含んでよい。例えば、該プロセスは、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含むプランジャーを、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2未満の溶解度パラメータを有するポリマーを含むカートリッジと併せて用いてよい。サンプルは、水性サンプルであってよい。

本発明は、其の上、サンプルから核酸を単離するためのプロセスであって、サンプルから核酸を単離しながら、サンプルを、ポリプロピレンの溶解度パラメータよりも高い溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具と接触させることを含むプロセスをさらに提供する。プラスチック器具は、プランジャー、カートリッジ、ピペットチップ、サンプルバイアル、管、マルチウェルプレート、皿、シリンジ、スパチュラ、プローブ、スワブ、管類の接合部、フィルタ、フィルタバスケット、または別のベッセルもしくはデバイスであってよい。ポリマーは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリオキシメチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（ナイロン）、またはアクリロニトリルを含んでよい。ポリマーは、ホモポリマーであってもコポリマーであってもよい。該プロセスは、サンプルをシリカ、セルロース、粒子、樹脂、または常磁性材料と接触させることをさらに含んでよい。該プロセスは、サンプルをイオン交換樹脂またはサイズ排除樹脂と接触させることをさらに含んでよい。該プロセスは、サンプルを、ポリプロピレンの溶解度パラメータ未満またはこれに等しい溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具と接触させて、核酸を、ポリプロピレンの溶解度パラメータより高い溶解度パラメータを有する消耗性の分析用プラスチック器具に向かって動かすことをさらに含んでよい。例えば、該プロセスは、ポリプロピレンの溶解度パラメータより高い溶解度パラメータを有するポリマーを含むプランジャーを、ポリプロピレンの溶解度パラメータ未満またはこれに等しい溶解度パラメータを有するポリマーを含むカートリッジと併せて用いてよい。サンプルは、水性サンプルであってよい。

本発明は、とりわけ、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具を提供する。ポリマーは、約１１．０（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有してよい。プラスチック器具は、プランジャー、カートリッジ、ピペットチップ、サンプルバイアル、管、マルチウェルプレート、皿、シリンジ、スパチュラ、プローブ、スワブ、管類の接合部、フィルタ、フィルタバスケット、または別のベッセルもしくはデバイスであってよい。プラスチック器具は、粒子結合または表面結合核酸を操作するのに用いられてよい。ポリマーは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリオキシメチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（ナイロン）、またはアクリロニトリルを含んでよい。ポリマーは、ホモポリマーであってもコポリマーであってもよい。

本発明は、其の上、ポリプロピレンの溶解度パラメータより高い溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具をさらに提供する。プラスチック器具は、プランジャー、カートリッジ、ピペットチップ、サンプルバイアル、管、マルチウェルプレート、皿、シリンジ、スパチュラ、プローブ、スワブ、管類の接合部、フィルタ、フィルタバスケット、または別のベッセルもしくはデバイスであってよい。プラスチック器具は、粒子結合または表面結合核酸を操作するのに用いられてよい。ポリマーは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリオキシメチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（ナイロン）、またはアクリロニトリルを含んでよい。ポリマーは、ホモポリマーであってもコポリマーであってもよい。

本発明は、其の上、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含むプランジャーをさらに提供する。ポリマーは、約１１．０（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有してよい。プランジャーは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリオキシメチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（ナイロン）、またはアクリロニトリルを含んでよい。プランジャーは、約２０ｍｍ未満の長さおよび約５ｍｍ未満の幅であってよい。

本発明は、其の上、ポリプロピレンの溶解度パラメータより高い溶解度パラメータを有するポリマーを含むプランジャーをさらに提供する。プランジャーは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリオキシメチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（ナイロン）、またはアクリロニトリルを含んでよい。プランジャーは、約２０ｍｍ未満の長さおよび約５ｍｍ未満の幅であってよい。

本発明は、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具を含むキットをさらに提供する。ポリマーは、約１１．０（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有してよい。プラスチック器具は、内部または上で粒子結合または表面結合核酸が操作されるプランジャー、カートリッジ、ピペットチップ、サンプルバイアル、管、マルチウェルプレート、皿、シリンジ、スパチュラ、プローブ、スワブ、管類の接合部、フィルタ、フィルタバスケット、または別のベッセルもしくはデバイスであってよい。ポリマーは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリオキシメチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（ナイロン）、またはアクリロニトリルを含んでよい。キットは、ポリプロピレンを含む消耗性のプラスチック器具をさらに含んでよい。

本発明は、其の上、ポリプロピレンの溶解度パラメータより高い溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具を含むキットをさらに提供する。プラスチック器具は、内部または上で粒子結合または表面結合核酸が操作されるプランジャー、カートリッジ、ピペットチップ、サンプルバイアル、管、マルチウェルプレート、皿、シリンジ、スパチュラ、プローブ、スワブ、管類の接合部、フィルタ、フィルタバスケット、または別のベッセルもしくはデバイスであってよい。ポリマーは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリオキシメチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（ナイロン）、またはアクリロニトリルを含んでよい。キットは、ポリプロピレンを含む消耗性のプラスチック器具をさらに含んでよい。

本発明は、其の上、特にサンプルから核酸を単離するためのプロセスにおいて単離される核酸の収量を増加させる方法であって、サンプルから核酸を単離しながら、サンプルを、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具と接触させることを含む方法をさらに提供する。ポリマーは、約１１．０（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有してよい。該方法は、サンプルをシリカ、セルロース、粒子、樹脂、または常磁性材料と接触させることをさらに含んでよい。該方法は、サンプルをイオン交換樹脂またはサイズ排除樹脂と接触させることをさらに含んでよい。該方法は、サンプルを、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2未満の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具と接触させて、核酸を、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具に向かって動かすことをさらに含んでよい。例えば、本発明は、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含むプランジャーを、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2未満の溶解度パラメータを有するポリマーを含むカートリッジと併せて用いてよい。サンプルは、水性サンプルであってよい。

本発明は、其の上、サンプルから核酸を単離するためのプロセスにおいて単離される核酸の収量を増加させる方法であって、サンプルから核酸を単離しながら、サンプルを、ポリプロピレンの溶解度パラメータより高い溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具と接触させることを含む方法をさらに提供する。該方法は、サンプルをシリカ、セルロース、粒子、樹脂、または常磁性材料と接触させることをさらに含んでよい。該方法は、サンプルをイオン交換樹脂またはサイズ排除樹脂と接触させることをさらに含んでよい。該方法は、サンプルを、ポリプロピレンの溶解度パラメータ未満またはこれに等しい溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具と接触させて、核酸を、ポリプロピレンの溶解度パラメータより高い溶解度パラメータを有するポリマーに向かって動かすことをさらに含んでよい。例えば、本発明は、ポリプロピレンの溶解度パラメータより高い溶解度パラメータを有するポリマーを含むプランジャーを、ポリプロピレンの溶解度パラメータ未満またはこれに等しい溶解度パラメータを有するポリマーを含むカートリッジと併せて用いてよい。サンプルは、水性サンプルであってよい。

本発明は、其の上、サンプルから核酸を単離するためのプロセスにおいて単離される核酸の収量を増加させる方法であって、サンプルから核酸を単離しながら、サンプルを、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具と接触させることを含む方法をさらに提供する。該方法は、サンプルをシリカ、セルロース、粒子、樹脂、または常磁性材料と接触させることをさらに含んでよい。該方法は、サンプルをイオン交換樹脂またはサイズ排除樹脂と接触させることをさらに含んでよい。該方法は、サンプルを、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2未満の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具と接触させて、核酸を、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーに向かって動かすことをさらに含んでよい。例えば、本発明は、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含むプランジャーを、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2未満の溶解度パラメータを有するポリマーを含むカートリッジと併せて用いてよい。サンプルは、水性サンプルであってよい。

本発明は、其の上、特にサンプルから生体分子を単離するためのプロセスにおいて単離される生体分子の収量を増加させる方法であって、サンプルから核酸を単離しながら、サンプルを、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具と接触させることを含む方法をさらに提供する。該方法は、サンプルをシリカ、セルロース、粒子、樹脂、または常磁性材料と接触させることをさらに含んでよい。生体分子は、タンパク質、脂質、糖、炭化水素、および酵素からなる群から選択されてよい。

本発明は、其の上、サンプルから生体分子を単離するためのプロセスにおいて単離される生体分子の収量を増加させる方法であって、サンプルから核酸を単離しながら、サンプルを、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具と接触させることを含む方法をさらに提供する。該方法は、サンプルをシリカ、セルロース、粒子、樹脂、または常磁性材料と接触させることをさらに含んでよい。生体分子は、タンパク質、脂質、糖、炭化水素、および酵素からなる群から選択されてよい。

本発明の他の態様は、詳細な説明および添付の図を考慮することによって明らかになるであろう。

本発明によるプランジャーの実施形態を示す。 本発明によるピペットチップの実施形態を示す。 本発明による微量遠心管の実施形態を示す。 本発明によるマルチウェルプレートの実施形態を示す。 サンプルを接触させるのに用いられる一連のポリマーのＤＮＡ抽出効率を比較する。 サンプルを接触させるのに用いられるポリマーのＤＮＡ抽出効率を比較する。

本発明は、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具を提供する。約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具をサンプルからの核酸の単離に用いることで、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2未満の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具を用いるよりも、単離された核酸の収量が良好となることが見出された。さらに、約１１．０（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーの使用は、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2を超えるが約１１．０（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2未満である溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具を用いるよりも、単離された核酸の収量がさらに良好となる場合がある。

ポリマーの溶解度パラメータ（δ）は、Ｆｌｏｒｙ‐Ｈｕｇｇｉｎｓ理論から生じる値である、ポリマーの凝集エネルギー密度の平方根として定義される。全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ｈｅｉｍｅｎｚ ａｎｄ Ｌｏｄｇｅ、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、２ｄ．Ｅｄ．ｐｐ．２５４−２８０（２００７）を参照されたい。δは平方根関数であるため、単位は、（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2で典型的には表される。溶解度パラメータは、特定の溶媒によって溶解されている特定のポリマーの混和性を記載しており、ここで、該溶媒も、対応する溶解度パラメータを有する。ポリマーと溶媒とが類似するほど、これらは混和性になりやすい。表１は、ポリマーおよび溶媒の溶解度パラメータの代表的な数値を示しているが、表１は、本発明での使用に好適な材料を何ら限定していない。

本発明による使用に好適なポリマーは、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2を超える溶解度パラメータを有するポリマーも本発明による使用に好適であるため、全て同じモノマーを含有するポリマー（すなわち、ホモポリマー）に限定される必要はない。本発明に好適なコポリマーは、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、テーパー状ブロックコポリマーおよびこれらのコポリマーを含んでよい。コポリマーの溶解度パラメータは、典型的には、実験的に測定されなければならず、コモノマーの割合およびコポリマーを作り出す条件に応じて変動する。いくつかの実施形態において、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2を超える溶解度パラメータを有する、ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）によって販売されているＴＥＲＬＵＸ（登録商標）などのアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）コポリマー、またはＤＥＬＲＩＮ（登録商標）などのポリオキシメチレン樹脂ポリマーが、本発明による使用に好適である。いくつかの場合において、架橋は約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2未満の溶解度パラメータを有するポリマーの溶解度パラメータを増加させ得るため、本発明による使用に好適である。

消耗性の分析用プラスチック器具は、生体サンプルの収集、貯蔵、調製、および処理のために、分析研究所、医療研究所、法医学研究所、病院、大学などで一般に用いられている。いくつかの実施形態において、核酸、特にデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）およびリボ核酸（ＲＮＡ）が、本発明による消耗性の分析用プラスチック器具を用いてサンプルから単離される。いくつかの実施形態において、限定されないが、タンパク質、脂質、糖、炭化水素、および酵素を含めた生体分子が、本発明による消耗性の分析用プラスチック器具を用いてサンプルから単離される。消耗性の分析用プラスチック器具は、単回使用後に廃棄されても、数回使用後に廃棄されても、数ダース回使用後に廃棄されても、数百回使用後に廃棄されてもよい。

消耗性の分析用プラスチック器具は、生体サンプルの取り扱いと併せて用いられるいずれの消耗性の容器、サンプルホルダー、サンプル調製デバイスまたは用具を含んでもよいが、プラスチック器具の使用は、核酸の単離に限定される必要はない。プラスチック器具はまた、限定されないが、タンパク質、脂質、糖、炭化水素、および酵素を含めた他の生体分子の単離に用いられてもよい。いくつかの実施形態において、プラスチック器具は、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーから全体的に構成される。他の実施形態において、プラスチック器具は、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーから部分的に構成される。消耗性の分析用プラスチック器具は、限定される必要はないが、内部または上で粒子結合または表面結合核酸が操作されるプランジャー、カートリッジ、ピペット、ピペットチップ、サンプルバイアル、管類、管、マルチウェルプレート、皿、シリンジ、スパチュラ、プローブ、管類、フィルタ、フィルタバスケット、または他のベッセルもしくはデバイスを含んでよい。

理論によって拘束されることを望まないが、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2を超える溶解度パラメータを有するポリマーは、水性サンプル内で生体分子を攻撃して、生体分子がサンプルからより効率的に単離されることを可能にし得ることが示唆される。逆に、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2未満の溶解度パラメータを有するポリマー（例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン）は、水性サンプル内で生体分子を退け得ることが示唆される。したがって、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2未満の溶解度パラメータを有するポリマーにおいては、単離された生体分子を貯蔵するには有利であり得るが、単離プロセスの間には約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2を超える溶解度パラメータを有するポリマーを用いることが有利であり得る。さらに、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2を超える溶解度パラメータを有するポリマーと９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2未満の溶解度パラメータを有するポリマーとの組み合わせを用いた単離プロトコルは、サンプルから生体分子を単離する際により効率的であり得る。例えば、自動核酸分離装置においてＡＢＳ（ＴＥＲＬＵＸ（登録商標））プランジャーおよびポリプロピレン試薬カートリッジを用いて生体分子を単離することが有益であり得る。

プランジャーは、生体サンプルを撹拌、混合、剪断、置換するのに用いられる、またはサンプルもしくはサンプルの成分を攻撃、捕捉、保持、移動もしくは操作するための表面を付与するのに用いられるデバイスを含む。サンプルは、核酸、または、限定されないが、タンパク質、脂質、糖、炭化水素、および酵素を含めた他の生体分子を含んでよい。プランジャーは、生体サンプルの処理に好適である多くの形状で構成されてよい。いくつかの実施形態において、プランジャーは、実質的に円筒形であり、閉口端および開口端を有してよい。本発明によるプランジャーは、約５０ｍｍの長さ、典型的には約２０ｍｍ未満の長さ、より典型的には約１０ｍｍ未満の長さである。本発明によるプランジャーは、約２０ｍｍ未満の幅、典型的には約５ｍｍ未満の幅、より典型的には約１ｍｍ未満の幅である。いくつかの実施形態において、本発明のプランジャーは、例えばＭＡＸＷＥＬＬ（登録商標）システム（Ｐｒｏｍｅｇａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｍａｄｉｓｏｎ、ＷＩ）を用いた、ロボットによる自動ＤＮＡ単離に用いられる。本発明のプランジャーは、ＤＮＡの手動単離にも用いられてよい。本発明のプランジャーは、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2を超える溶解度パラメータを有するポリマーから完全に作製されていてよいが、本発明のプランジャーは、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2を超える溶解度パラメータを有さないさらなる材料を含んでよい。本発明のプランジャーは、核酸のより効率的な単離のために機能化された表面を有してよい。本発明のプランジャーはまた、限定されないが、シリカ粒子などの、表面に結合した粒子を有してもよい。例示的なプランジャーを図１に示す。

本発明のカートリッジは、生体サンプルを洗浄、収集、反応、分析または単離するのに用いられてよい。本発明のカートリッジはまた、核酸の単離における使用のための試薬、プローブ、核酸、または粒子を貯蔵、調製、希釈、または搬送するのに用いられてもよい。本発明のカートリッジは、例えば、ＭＡＸＷＥＬＬ（登録商標）システムなどの、ロボットによる自動化ＤＮＡ単離における使用のための試薬および粒子のセットを調製および搬送するのに用いられてよい。本発明のカートリッジは、多くの種々の形状を有してよいが、いくつかの実施形態において、本発明のカートリッジは、種々の試薬などの分離のための複数の分離された区画を有する略矩形である。

本発明のピペットチップは、液体を測定、抽出、輸送、分配、または除去するのに用いられてよい。本発明のピペットチップは、いずれの好適な体積を有してもよいが、典型的には約６ｍＬ未満、典型的には約３００μＬ未満、または約５０μＬ未満である。本発明のピペットチップは、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2未満の溶解度パラメータを有するポリマーを含み、標準の寸法および体積を有して、Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ（Ｈａｕｐｐａｕｇｅ、ＮＹ）によって販売されているピペットなどの商業的に販売されているピペットに適合可能にすることができる。標準サイズとして、限定される必要はないが１０μＬ、２０μＬ、２００μＬ、１０００μＬ、および５０００μＬが挙げられる。本発明のピペットチップは、特化された用途または機器のために構築されてよく、標準サイズに限定される必要はない。例示的なピペットチップを図２に示す。一実施形態において、本発明のピペットチップは、ピペットチップの内面と接触するシリカ粒子をさらに含む。本発明は、より大きな体積の生体サンプルの処理に用いられる例えば１、５、１０、２５、５０、１００ｍＬのプラスチックピペットをさらに含む。

本発明の管として、試験管、微量遠心管（微小管）、サンプル管、キュベット、および円錐管（例えば、１５および５０ｍＬの円錐管は、大きな体積の生体材料に一般的に用いられる）が挙げられる。本発明の管は、液体、固体、ならびに液体および固体の混合物を処理、凍結、反応、混合または遠心分離するのに用いられてよい。本発明の微量遠心管は、いずれの好適な体積を有してもよいが、典型的には約２０ｍＬ未満、典型的には約１０ｍＬ未満、または約２ｍＬ未満である。本発明の微量遠心管は、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2未満の溶解度パラメータを有するポリマーを含み、標準寸法を有して、市販の遠心管、シェーカー、またはトレイに適合可能にすることができる。微量遠心管は、典型的には１．５ｍＬの体積である。例示的な微量遠心管を図３に示す。

本発明のマルチウェルプレートは、液体、固体、ならびに液体および固体の混合物を反応、観察、アッセイ、混合または調製するのに用いられてよい。マルチウェルプレートは、単一の物品の消耗性の分析用プラスチック器具内に１個を超えるウェルを有する。マルチウェルプレートは、液体または液体および固体の混合物を保持するために４個を超える、典型的には２０個を超える、より典型的には８０個を超えるウェルを有する。各ウェルは同一の体積を有してもよく、または、これらウェルが異なる体積を有してもよい。ウェルの体積は、１５ｍＬ未満、より典型的には５ｍＬ未満、より典型的には２．５ｍＬ未満である。マルチウェルプレートは、２４ウェル、９６ウェル、または３８４ウェルを有し得る。例示的なマルチウェルプレートを図４に示す。

本発明は、約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具を含むキットをさらに含む。キットは、試薬、粒子、蛍光マーカー、酵素、および核酸をさらに含んでよい。キットは、例えば、生体サンプルからの核酸の単離、ならびに単離された核酸の増幅および量子化に特化されていてよい。

本発明は、サンプルから核酸を単離するためのプロセスにおいて単離される核酸の収量を増加させる方法であって、サンプルから核酸を単離しながら、サンプルを、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具と接触させることを含む方法をさらに含む。概して、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具の使用は、サンプルから核酸を単離するためのプロセスにおいて核酸の損失を低減することが示された。一実施形態において、核酸を単離するプロセスは、サンプル溶解物の調製、続いての、結合緩衝液、および核酸が結合する結合表面（粒子または活性表面）の添加を含む。核酸か結合する粒子または表面を洗浄して、サンプル、溶解緩衝液、および結合緩衝液の成分を除去する。最後に、核酸を適切な貯蔵緩衝液内で回収（溶離）する。しかし、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具を用いる利点は、サンプルからの核酸の単離に限定される必要はない。

本明細書における値の範囲の列挙は、本明細書において別途示さない限り、該範囲内にあるそれぞれ別個の値を個々に称する簡潔な方法として機能することを単に意図しており、それぞれ別個の値は、あたかも本明細書において個々に列挙されているかのように、本明細書に組み込まれる。本明細書に記載されている全ての方法は、本明細書において別途示さない限り、または、文脈によって明確に否定されない限り、いずれの好適な順序で実施されてもよい。いずれかおよび全ての例の使用、または本明細書において付与されている例示的な用語（例えば、「など」）は、本発明をより良好に理解することを単に意図しており、別途特許請求されない限り、本発明の範囲に対する限定を提示するものではない。本明細書におけるいずれの用語も、本発明の実施に必須であるとしてあらゆる特許請求されていない要素を示すと解釈されるべきではない。

本明細書に列挙されているあらゆる数値範囲が、下限から上限まで全ての値を含むことも理解される。例えば、濃度範囲が１％〜５０％と記述されているとき、例えば、２％〜４０％、１０％〜３０％、または１％〜３％などの値が、この明細書において明示的に並べられていることが意図される。これらは、具体的に意図されているものの単なる例であり、並べられた最低値と最高値との間およびこれらを含めた数値の全ての起こり得る組み合わせが、この明細書において明示的に記述されているとみなされるべきである。

さらに、この明細書に列挙したいずれの特許または特許文献を含めたいずれの参照文献も先行技術を構成するとは認識されない。特に、別途記述されない限り、本明細書におけるいずれの文献への参照も、米国またはあらゆる他の国において共通の一般知識の一部を形成するという認識を構成しないことが理解されよう。参照文献のあらゆる議論が、これらの著者が主張することを記述しており、本出願人は、本明細書に列挙したあらゆる文献の正確さおよび適切性に挑戦する権利を有する。
実施例

実施例１−ポリマー材料の関数としてのＤＮＡ単離効率
全血からのＤＮＡ抽出効率に対するポリマー組成の影響を、自動ＤＮＡ精製装置（ＭＡＸＷＥＬＬ（登録商標）１６システム、Ｐｒｏｍｅｇａ Ｃｏｒｐ．、Ｍａｄｉｓｏｎ、ＷＩ）およびリアルタイムＰＣＲ装置（ＳＴＲＡＴＡＧＥＮＥ ＭＸ３００５Ｐ ＰＣＲシステム、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｌａ Ｊｏｌｌａ、ＣＡ）を用いて測定した。

種々のポリマーから、１セット６個のプランジャーを５セット製作した。プランジャーは図１と形状が類似しており、約５．４ｍｍの長さで１ｍｍの幅であった。バージンポリプロピレン（ＰＰ）樹脂から１セットのプランジャーを製作し、１セットをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂（ＶＡＬＯＸ（登録商標）、ＳＡＢＩＣ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ、Ｐｉｔｔｓｆｉｅｌｄ、ＭＡ、溶解度パラメータ：約９．９（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2）から調製し、２セットをポリオキシメチレン樹脂（ＤＥＬＲＩＮ（登録商標）、Ｉ．Ｅ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥ、溶解度パラメータ：約１１．０〜１１．１（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2）から調製し、１セットをアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂（ＴＥＲＬＵＸ（登録商標）２８０２ＨＤ、ＢＡＳＦ、Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ、溶解度パラメータ：約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2超）から調製した。１セットのＤＥＬＲＩＮ（登録商標）プランジャーは無香であり、第２のセットのＤＥＬＲＩＮ（登録商標）プランジャーは、プランジャーに形成される前に溶融したＤＥＬＲＩＮ（登録商標）に添加された約１％のバニラ抽出物を有した。

市販のＤＮＡ単離プロトコルおよび試薬のセット（ＭＡＸＷＥＬＬ（登録商標）１６用のＤＮＡ ＩＱ（商標）Ｃａｓｅｗｏｒｋサンプルキット、Ｐｒｏｍｅｇａ Ｃｏｒｐ．）を用いて全血サンプルからゲノムＤＮＡを単離し、短反復配列（ＳＴＲ）マーカーの増幅のための、単離されたＤＮＡを調製した。全体が本明細書において参照により組み込まれるＰｒｏｍｅｇａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、「ＤＮＡ Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ」（Ｃｈａｐｔｅｒ９）Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｇｕｉｄｅ（２００９）を参照されたい。３０個の、５００ｎＬのヒト全血サンプルを、ＭＡＸＷＥＬＬ（登録商標）１６装置用の５０個の別個の参照サンプルカートリッジ（ＤＮＡ ＩＱ（商標）、Ｐｒｏｍｅｇａ Ｃｏｒｐ．）に置いた。カートリッジはポリプロピレンから構成された。上記の適切なポリマー材料から調製した同一形状のプランジャーを、各サンプルカートリッジに置いた。したがって、同じポリマーから作製されたプランジャーを有する６個の別個のカートリッジが５セット、合計で３０個のカートリッジが存在した。カートリッジをサンプルおよびプランジャーと共に準備したら、カートリッジを、推奨される溶離管および緩衝液と共に自動ＤＮＡ精製装置（ＭＡＸＷＥＬＬ（登録商標）１６）に置き、自動ＤＮＡ精製装置を単離プロトコルの製造者の推奨にしたがって操作した。

自動ＤＮＡ精製サイクルの終わりに、単離されたＤＮＡを含有する溶離管を装置から除去した。次いでＤＮＡを増幅し、蛍光プローブを伴う、ＳＴＲに特異的なＰＣＲプライマーを用いたリアルタイムＰＣＲ装置（ＳＴＲＡＴＡＧＥＮＥ ＭＸ３００５Ｐ）を用いてアッセイし、結果を定量化した（ＰＬＥＸＯＲ ＨＹ（商標）システム、Ｐｒｏｍｅｇａ Ｃｏｒｐ．）。次いで市販のＰＣＲアッセイ分析ソフトウェア（ＰＬＥＸＯＲ ＡＮＡＬＹＳＩＳ（商標）、Ｐｒｏｍｅｇａ Ｃｏｒｐ．）を用いて各サンプルから単離されたＤＮＡの量を定量化した。分析の結果を表２に示す。

追加の対照として、５個の５００ｎＬの同じ血液サンプルからのＤＮＡを、自動ＤＮＡ単離（上記）のためのプロトコルにおいて用いたものと類似する試薬および磁性粒子を用いた手動分離技術を用いて抽出した。全体が本明細書において参照により組み込まれるＰｒｏｍｅｇａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、「Ｍａｘｗｅｌｌ（登録商標）１６用ＤＮＡ ＩＱ（商標）Ｃａｓｅｗｏｒｋサンプルキット」（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ）（２００９）を参照されたい。全ての手動単離ステップを１．５ｍＬのポリプロピレン微量遠心管において実施した。手動抽出から単離されたＤＮＡを増幅し、上記のリアルタイムＰＣＲ装置（ＳＴＲＡＴＡＧＥＮＥ ＭＸ３００５Ｐ）によってアッセイした。手動単離の結果もまた、表２に含まれる。

各サンプルからの平均の単離ＤＮＡを図５のグラフに示す。エラーバーは、平均された結果についての１つの標準偏差を表す。図５から分かるように、ＤＥＬＲＩＮ（登録商標）およびＴＥＲＬＵＸ（登録商標）プランジャーは、ポリプロピレンと比較して、ＤＮＡの抽出にほぼ２倍効果的である。

実施例２−ナイロン６，６ポリマー材料を用いたＤＮＡ単離効率
バージンポリプロピレン（ＰＰ）樹脂から製作した１セットのプランジャーおよびナイロン６，６樹脂（溶解度パラメータ：約１３．６（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2）から調製した１セットを用いて、実施例１に記載のように実験を行った。

各サンプルからの平均の単離されたＤＮＡを図６のグラフに示す。エラーバーは、平均された結果についての１つの標準偏差を表す。図６から分かるように、ナイロン６，６プランジャーは、ポリプロピレンと比較して、ＤＮＡの抽出に２倍を超えて効果的である。

本明細書において列挙した全ての特許、公開公報および参照文献は、参照により完全に本明細書に組み込まれる。本開示と、組み込まれた特許、公開公報および参照文献との間に矛盾がある場合には、本開示が支配すべきである。

Claims (18)

1. サンプルから核酸を単離するためのプロセスであって、サンプルから核酸を単離しながら、サンプルを、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具と接触させることを含むプロセス。
2. ポリマーが、約１１．０（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有する、請求項１に記載のプロセス。
3. プラスチック器具が、プランジャー、カートリッジ、ピペットチップ、サンプルバイアル、管、マルチウェルプレート、皿、シリンジ、スパチュラ、プローブ、スワブ、管類の接合部、フィルタ、フィルタバスケット、またはベッセルである、請求項１〜２のいずれかに記載のプロセス。
4. プラスチック器具が、プランジャーである、請求項１〜３のいずれかに記載のプロセス。
5. ポリマーが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリオキシメチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ナイロンまたはアクリロニトリルを含む、請求項１〜４のいずれかに記載のプロセス。
6. ポリマーが、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）を含む、請求項１〜５のいずれかに記載のプロセス。
7. ポリマーが、ポリオキシメチレンを含む、請求項１〜６のいずれかに記載のプロセス。
8. サンプルをシリカまたはセルロースと接触させることをさらに含む、請求項１〜７のいずれかに記載のプロセス。
9. サンプルをシリカ粒子と接触させることをさらに含む、請求項１〜８のいずれかに記載のプロセス。
10. サンプルを常磁性粒子と接触させることをさらに含む、請求項１〜９のいずれかに記載のプロセス。
11. サンプルを、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2未満の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具と接触させて、核酸を、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具に向かって動かすことをさらに含む、請求項１〜１０のいずれかに記載のプロセス。
12. 約９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有するポリマーを含む消耗性の分析用プラスチック器具。
13. プランジャー、カートリッジ、ピペットチップ、サンプルバイアル、管、マルチウェルプレート、皿、シリンジ、スパチュラ、プローブ、スワブ、管類の接合部、フィルタ、フィルタバスケット、またはベッセルである、請求項１２に記載の消耗性の分析用プラスチック器具。
14. ポリマーが、約１１．０（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2以上の溶解度パラメータを有する、請求項１２〜１３のいずれかに記載の消耗性の分析用プラスチック器具。
15. ポリマーが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリオキシメチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ナイロン、またはアクリロニトリルを含む、請求項１２〜１４のいずれかに記載の消耗性の分析用プラスチック器具。
16. プランジャーである、請求項１２〜１５のいずれかに記載の消耗性の分析用プラスチック器具。
17. ポリマーが、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）を含む、請求項１２〜１６のいずれかに記載の消耗性の分析用プラスチック器具。
18. ポリマーが、ポリオキシメチレンを含む、請求項１２〜１７のいずれかに記載の消耗性の分析用プラスチック器具。

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