NO320766B1

NO320766B1 - Baerer for fastholding av mikrosubstanser, suspensjonssystem for slike baerere, apparat for manipulering av slike baerere og fremgangsmate til a kontrollere posisjoner til slike baerere.

Info

Publication number: NO320766B1
Application number: NO19985800A
Authority: NO
Inventors: Hideji Tajima; Yoshiro Okami
Original assignee: Yoshiro Okami; Prec System Science Co Ltd
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1998-12-10
Publication date: 2006-01-23
Also published as: JP3825501B2; EP0926496A1; NO985800L; US20020064866A1; EP0926496B1; DE69732708T2; JPH09329602A; WO1997047969A1; US7071006B2; DE69732708D1; AU3048697A; NO985800D0; EP0926496A4

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en bærer som holder mikrosubstanser, et system for opphenging av slike bærere, apparat for å manipulere slike bærere og fremgangsmåte til å kontrollere posisjonen til slike bærere som blir brukt i arbeidet til å måle, separere, pipettere, klarifisere, konsentrere, fortynne, observere, ekstrahere, gjenvinne, isolere osv. ved overføring eller innfanging av mikrostoffer opphengt i en væske, gass eller faststoff f.eks., som er nyttige stoffer slik som medisinske tilførsler, genstoffer så som DNA etc. og immunstoffer så som antistoff.

Så langt i så varierte felt som medisinsk behandling, medisin, kjemi, fysiologisk hygiene, sanitær, biologi, ernæring eller materiell osv. er det nødvendig for kontroll av en posisjon for å separere et målstoff i f.eks. assayer og å fange det rene målstoffet.

For eksempel innenfor medisinsk behandling er det slike forskjellige assay-fremgangsmåter som kjemiluminiscens-fremgangsmåter (CL-metode), så som et enzymimmunoassay (EIA) som utnytter en antigen-antistoffreaksjon, et kjemiluminescensimmunoassay (CLIA) i snever forstand, hvori en kjemisk luminescerende forbindelse blir brukt til å markere som et sporstoff for immunoassay og et kjemiluminescens-enzymimmunoassay (CLEIA), som detektere enzymaktivitet med høy sensitivitet ved å bruke en kjemisk luminescensforbindelse i et deteksjonssystem.

Som en inspeksjonsmetode, ved å bruke en av teknikkene som beskrevet ovenfor, har det vært kjent den magnetiske partikkelmetoden som anvender magnetiske partikler, hvor hver har en overflate belagt med et antigen eller et antistoff, latex-metoden som bruker latex som har en overflate belagt med antigen eller et antistoff, kulemetoden som bruker sfæriske kuler (ikke magnetiske) som hver har en overflate belagt med et antigen eller et antistoff, eller den såkalte rørbelegningsmetoden som bruker celler som hver har en indre vegg belagt med et antigen eller et antistoff. Når man tar i beregning virkningsgraden til å fange et antigen eller et antistoff, såvel som produksjonskostnader og kjørekostnader, er imidlertid fremgangsmåtene som benytter magnetiske legemer, så som magnetiske partikler eller kuler langt mer fordelaktig.

Tilfeldigvis, når de magnetiske partikler i seg selv holder mikrostoffer, er det slik

at jo mindre størrelsen på hver magnetisk partikkel er, desto større er mengden av mikrostoff som kan fanges av alle de magnetiske partikler, på betingelse av at den totale masse eller volum av alle de magnetiske partiklene er fiksert. Fordi den reduserte størrelsen av magnetiske partikler resulterer i økning av forholdet mellom overflate og volum. Idet en magnetisk ladning pr. magnetisk partikkel blir redusert og innflytelsen til det magnetiske felt på hver magnetisk partikkel blir redusert i

dette tilfellet, har det imidlertid vært et problem at tiltrekningen blir svakere og kontrollen av det magnetiske feltet blir vanskeligere.

På den annen side, hvis et volum av hver magnetisk partikkel øker, øker innflytelsen av det magnetiske feltet på hver magnetisk partikkel, tiltrekningen blir sterkere og kontroll av det magnetiske felt blir lettere. På betingelse av at den totale massen av de magnetiske partiklene er lik, har det imidlertid vært et problem at den magnetiske partikkel vanskelig kan fange mikrostoffer, og effektiviteten i fanging av mikrostoffer nedsettes.

Videre krever oppfanging av stoffer på magnetiske partikler slik behandling som belegging osv. Spesielt har det vært et problem at å behandle overflaten til magnetiske partikler i seg selv for å øke effektiviteten til å fange mikroorganismer er teknisk vanskelig og økonomisk vanskelig.

US-A4612247 beskriver lett gjenvinnbare, mikrosfæremagnetiske strukturer som omfatter magnetiske materialer innkapslet i mokroporøse skall fremstilt ved gelering av et cellulosederivat.

US-A-4873102 beskriver magnetiske polymere partikler som blir dannet ved å tilsette en oppløsning av magnetiske metall ioner til porøse pylymere partikler og tillate ionene og gå inn. i porene. En basisk reagens blir deretter tilsatt oppløsningen for å konvertere metallionene til den oksiderte form. Når det flytende medium blir gjort alkalisk dannes magnetiske krystaller på innsiden i mikroporene.

EP-A2-687501 beskriver at de magnetiske partikler holder målsubstansene men beskriver ikke at bærerne holder de magnetiske partiklene og mikrostoffene ved å riste dem.

JP-A-8094619 beskriver at bevegelse av magnetiske partikler blir detektert som et bevegélsessignal og kan kvantifiseres og de magnetiske partikler er heller dannet slik at de forhindres fira å bli holdt til bærerne.

US-A-4115535 beskriver at hver inerte første partikkel, det vil si den magnetiske partikkel, i seg selv er belagt med proteinmateriale spesifikt for å selektere protein i et legeme. Ved siden beskriver den at en andre partikkel er et distinkt materiale og belagt med proteinmateriale også spesifikt for å selektere protein.

IEP-A2-326100 beskrives det at en analytt blir fanget ved å kobles til ladede stoffer gjennom et første ladede stoff som har den motsatte ladningen og som er spesifikk til analytten.

Ingen av de ovennevnte publikasjoner løser de tidligere angitte problemer på en tilfredsstillende måte. Det er derfor en hensikt å tilveiebringe anordninger som holder mikrostoffer uten overnevnte problemer. Denne hensikt er oppnådd med foreliggende oppfinnelse kjennetegnet ved det som fremgår av de vedlagte krav.

Det er en første hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret bærer som holder mikrostoffer, et system for oppheng av slike bærere, apparat for å manipulere slike bærere og en fremgangsmåte til å kontrollere stillingen til slike bærere.

Det er en annen hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en generell bærer som holder mikrostoffer, et system for oppheng av slike bærere, apparat for å manipulere slike bærere og fremgangsmåte til å kontrollere stillingene til slike bærere som kan. holde forskjellige stoffer som ikke direkte er påvirket av fjerne krefter, og som ikke direkte kan bindes til magnetiske partikler og som kan holde forskjellige fjerntvirkende legemer, slik at forskjellige inspeksjoner osv. kan utføres på forskjellige målsubstanser.

Det er en tredje hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, system for oppheng av slike bærere, apparat for å manipulere slike bærere, og fremgangsmåte til å kontrollere stillingen til slike bærere som kombinerer en lavkostnadsbærer som er overlegen til å fange målsubstanser og som er lett behandlingsbar men som ikke har en fjernoperativ karakter, med fjerntvirkende legemer som er overlegne ved fjernoperering og kontroll, uten at det er nødvendig å være avhengig av magnetiske partikler som har en ekstraordinær partikkeloverflate eller stoff for å fange målsubstansene, og som ikke behøver å behandle magnetiske partikler i seg selv, at det er fremstilt med lave kostnader, at det er lett å fjernoperere, har en overlegen innfangningsevne, og kan effektivt og raskt fungere med høy presisjon til å bestemme mengde og er lett å bruke.

Det er en fjerde hensikt å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, system for oppheng av slike bærere, apparat for å manipulere slike bærere og fremgangsmåte til å kontrollere stillinger av slike bærere som kain utføre forskjellige virkninger og presise og komplekse kontroller ved sikker fjernoperering.

Det er en femte hensikt å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, system for oppheng av slike bærere, apparat til å manipulere slike bærere og en fremgangsmåte til å kontrollere stillingen til slike bærere som er kjemisk stabil, ikke har en dårlig innflytelse på mål stoffer for inspeksjon av levende organismer og som er sikker.

Det er en sjette hensikt å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, system for oppheng av slike bærere, apparat for å manipulere slike bærere og en fremgangsmåte til å kontrollere stillingen til slike bærere som lett kan separere et målstoff fra de fjerntvirkende legemene så som magnetiske partikler, oppsamle og gjenvinne bare det rene målstoffet og forandre konsentrasjonen.

Det er en syvende hensikt å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, system for oppheng av slike bærere, apparat for å manipulere slike bærere og fremgangsmåte til å kontrollere stillinger til slike bærere som kan behandle et flertall av opphengsystemer uten å blande disse systemene, kan etablere en ensartet tilstand og kan overføre og bære de nyttige stoffene, så som antibiotika osv., til steder uten kontaminering.

Det er en åttende hensikt å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, system for oppheng av slike bærere, apparat til å manipulere slike bærere og fremgangsmåte til å kontrollere stillingen til slike bærere som effektivt kan være tilgjengelig for lett og hurtig fremstilling av testanalyse for nyttige substanser, ekstraksjonsanalyse for genstoffer (DNÅ osv.) og deteksjonsanalyse for immunstoffer og som kan bidra til automatisering for en klinisk test.

Det er en niende hensikt å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, system for oppheng av slike bærere, apparat for å manipulere slike bærere og fremgangsmåte til å kontrollere stillingene til slike bærere som kan forhindres fra tilstopping osv. og forbedre effektiviteten til filtrering og absorpsjon ved å bruke bærerne som hjelpekjemikalier på filter og absorpsjon, og kontrollere tettheten av bærere med plassering og retning i et magnetisk felt.

Det er en tiende hensikt å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, system for oppheng av slike bærere, apparat for manipulering av slike bærere og fremgangsmåte til å kontrollere stillinger til slike bærere som kan sikkert, lett og automatisk overføre et målstoff mellom reaksjonskar i rekkefølge, i tilfellet av en flertrinns kjemisk reaksjon.

Det er en ellevte hensikt å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, system for oppheng av slike bærere, apparat for å manipulere slike bærere<p>g fremgangsmåte til å kontrollere stillinger til slike bærere som kan lett, hurtig og automatisk inspisere den effektive konsentrasjon av et antistoff ved en hurtig og rask test ved å absorbere det biologisk aktive stoff (så som antibiotika) eller testbakterien (så som en antibiotika-testbakterie: en colonbakterie) til bærerne eller å dyrke dem i bærerne.

Det er en tolvte hensikt å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, system for oppheng av slike bærere, apparat for manipulering av slike bærere og fremgangsmåte til å kontrollere stillingen av slike bærere som kan dyrke, gjenvinne eller analysere stoffer (så som jernfilspon, støv, omgivelsesforurensning, matforurensning, tilsetninger, mikroorganismer eller celler av planter og dyr).

I henhold til en første side av oppfinnelsen blir de ovenfor nevnte hensikter oppnådd ved å tilveiebringe en bærer som holder mikrosubstanser som holder en bærer som holder en eller flere fjerntvirkende legemer som er i stand til å manipuleres i forskjellige stillinger ved en fjernkraft, og ett eller flere mikrostoffer som inneholder en målsubstaris i et assay osv. i overflatene til bæreren, hvor posisjonene til mikrostoffene blir kontrollert ved en fjernmanipulering av de fjerntvirkende legemene som blir holdt sammen med mikrostoffene i overflaten til bæreren.

Her inkluderer mikrostoffene et målstoff for et assay, en test, multiplisering eller ekstraksjon osv. Mikrostoffene er ikke begrenset til målstoffet, men kan inkludere andre stoffer så som markørstoffer og intervenerende stoffer osv.

Målstoffet, det intervenerende stoff eller andre stoffer er ikke alltid begrenset til en enkelt type. En størrelse av mikrostoffet er ikke alltid begrenset til en fiksert størrelse. Den kan f.eks. være ca.0,1 um til 1 mm. Videre inkluderer mikrostoffene levende organismer, nemlig slike mikroorganismer som bakterier eller virus.

Det «fjerntvirkende legeme» er ett hvis stilling kan manipuleres ved slik fjernkraft dannet av et magnetisk felt, et elektronisk felt, lys, temperaturgradient og trykkgradient, sonisk bølge osv. For eksempel som fjerntvirkende legemer blir magnetiske partikler brukt for et magnetisk felt, ladede partikler eller dielektriske stoffer blir brukt i et elektrisk felt, partikler som har en luftboble eller et endotermt element i stand til å stige ved en oppdriftskraft dannet i volumet oppvarmet og ekspandert ved stråling eller varme blir brukt for lys eller temperaturfelt, eller bevegelige legemer ved vibrasjon ved å anvende supersonisk bølge eller trykkbølge blir brukt. Det fjerntvirkende legeme er ikke alltid manipulert av en enkelt krafttype. Slikt fjerntvirkende legeme som et ladet magnetisk stoff kan manipuleres med forskjellige typer fjernkrefter. Mikroorganismer kan brukes som fjerntvirkende legemer.

«Bærer» er i stand til å holde fjerntvirkende legemer og mikrostoffer på sine overflater. De blir holdt ved fiksering, adsorpsjon, adhesjon eller reaksjon med et reaksjonsstoff belagt derpå.

Størrelsen av det fjerntvirkende legeme eller bæreren er ikke nødvendigvis fiksert. Det er i samme orden som mikrostoffet, f.eks. ca. 0,1 um (100 mm) til ca. 1000 um (10<6>nm= 1 mm).

«Kontroll av stilling» inkluderer i tillegg til kontroll av overføring, kontroll av oppsamling, oscillering, rotering, innfanging, hastighet, separering, suspendering eller rensing. Den foreliggende oppfinnelse tilfredsstiller både overlegen fjerntvirkende evne og overlegen innfangningsevne ved å holde et fjerntvirkende

legeme eller legemer så som magnetiske partikler etc. og mikrostoffer i bæreren. Derav følger at foreliggende oppfinnelse kan øke effektiviteten til et assay osv., og kan hurtig utføre en prosessering med høy presisjon ved å bestemme mengde med lave kostnader og uten problem. Forskjellige bevegelser og presise og komplekse kontroller blir utført ved fjerntvirkende operasjon av foreliggende oppfinnelse. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer bæreren som holder mikrostoffer, som kan overføre og bringe slike nyttige stoffer som medisinske tilførsler (immunstoff osv.) til bestemmelsesstedet, uten kontaminering.

I henhold til en andre side av oppfinnelsen blir de ovenfor nevnte hensikter oppfylt ved å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, hvori bæreren holder de fjerntvirkende legemene eller mikrostoffene ved å fiksere et flertall av hull, fordypninger, kaviteter, konkaviteter eller konveksitéter, adsorpsjon eller adhesjon i overflaten per se, reaksjon ved et foreskrevet reaksjonsstoff belagt derpå, eller kombinasjon dermed.

Her inkluderer «hull, kaviteter» i tillegg til fordypninger i overflaten de som trenger gjennom overflaten så som porøse huler. I tillegg «huler, fordypninger, konkaviteter eller konveksitéter», belegging osv. behøver ikke alltid være dannet i bærerne. Fiksering, adsorpsjon, adhesjon eller reaksjon kan foretas ikke bare i bærernes overflater, men også i overflatene til mikrostoffene eller det fjerntvirkende stoffet. For eksempel kan bæreren holdes i hull dannet i et større fjerntvirkende legeme, og mikrostoffene blir holdt videre i bæreren.

«Fiksering» betyr å holde hovedsakelig ved hjelp av en mekanisk kraft så som friksjon. For eksempel inkluderer det betydningen å holde ved å innføre eller å gli inn i hull osv. For å være i stand til å fange mikrostoffer og lignende ved fiksering, er det nødvendig med en affinitet mellom bæreren og mikrostoffet. Affiniteten kan hovedsakelig bestemmes ved størrelsen av mikrostoffet, fjerntvirkende evne,

størrelsen til de fjerntvirkende legemene, eller størrelsen av hullene, fordypningene, konkavitetene eller konveksitetene.

«Adsorpsjon» betyr det fenomen at stoffer i gassfase eller flytende fase når en likevekt ved forskjellig konsentrasjon fra den på innsidefasen, på overflaten mellom en fase og den andre berørende fase. Ordet adsorpsjon inkluderer fysisk adsorpsjon og kjemisk adsorpsjon. Her er det brukt med en så bred betydning som adsorpsjon ved forskjellige reaksjoner eller elektromagnetiske krefter. Videre inkluderer adsorpsjon ved reaksjon eller elektromagnetiske krefter forskjellige kvaliteter så som absorpsjon ved elektrostatisk kraft (Coulumn-kraft), magnetisk kraft eller intermolekylær kraft så som van der Waal's kraft, hydrogenbinding, ionebinding eller kovalent binding.

«Reaksjon» inkluderer agglutinering (solidifiseringsreaksjon). Reaksjon kan binde bare faste målsubstanser og kan huske ikke-faste stoffer i væske uten binding. «Adhesjon» betyr å holde ved å bruke en tiltrekkende kraft til klebemidler osv.

«Reaksjon ved et foreskrevet reaksjonsstoff belagt derpå» inkluderer f.eks. antigen-antistoffreaksjon. I dette tilfellet er målstoffet et antigen som blir fanget ved reaksjonen, og bæreren er belagt med et antistoff som reagerer med antigenet.

I tilfellet av at DNA er et målstoff, kan DNA fanges med reaksjonen til en hydrogenbinding, ved en bærer belagt med passende baseingredienser (adenin tymin, guanin cytosin) som er komplementære til baseingrediensene i DNA. Belegging kan dannes på mikrostoffene eller på de fjerntvirkende legemene, istedenfor på bæreren. Videre er ikke alle overflatene hele tiden belagt med et belegg. Det følger fra «kombinasjonen dermed» at fiksering og absorpsjon kan eksistere sammen og at absorpsjonen kan skje på overflatene til mikrostoffene fiksert på bæreren.

I fig. 1 (a), (b) er forstørrede mikrostoffholdende bærere vist som en etterligning, som er av forskjellige fasonger av ubestemte former og blir holdt av fjerntvirkende legemer og mikrostoffer. Fig. l(a) viser mikrostoffholdende en bærer 5 som holder fjerntvirkende legemer 3 og mikrostoffer 4 i et flertall av hull 2 i den fibrøse bærer 1. Fig. l(b) viser en mikrostoffholdende bærer 10 som holder fjerntvirkende legemer 13 og mikrostoffer 14 i et flertall av hull 12 i den kuleformede bærer 11. Formen til bæreren kan inkludere pute osv. i tillegg til de viste former. Således kan et fjerntvirkende legeme og mikrostoff holdes i bæreren på forskjellig måte, og inspeksjoner for de forskjellige stoffer kan utføres.

I henhold til en tredje side av oppfinnelsen er de ovenfor nevnte hensikter oppnådd - ved å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, hvori bæreren er dannet av organiske stoffer så som høymolekylære forbindelser, uorganiske stoffer så som keramikk eller metaller eller levende legemer.

Her inkluderer «høymolekylære forbindelser» fibrøse stoffer og syntetiske harpikser. Foreliggende oppfinnelse er i stand til å utføre forskjellige kontroller eller inspeksjoner osv., fordi forskjellige bærere kan velges i henhold til inspeksjonshensikten etc. eller de brukte stofftyper.

I henhold til en fjerde side av oppfinnelsen blir de ovenfor nevnte hensikter oppfylt ved å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, hvori bæreren er laget av et fibrøst stoff så som cellulose.

Her inkluderer «fibrøst stoff» et syntetisk fibermateriale, så som nylon etc. i tillegg til cellulose. Idet overflatene til fibrøse stoffer så som cellulose har et flertall av fordypninger, konkaviteter, konveksitéter eller hull på overflatene, kan de fange forskjellige stoffer. Den foreliggende oppfinnelse har ikke bare den ovennevnte effekt, men kan også utvise at den er i stand til å brukes med forskjellige hensikter. Fordi det fibrøse stoffet så som cellulose etc. er kjemisk stabilt, kan det brukes for suspensjon av forskjellige stoffer. I tillegg er fiberstoffet lett å behandle, og kan behandles med lave kostnader. Det fibrøse stoffet er lett og kan lett kontrolleres. Cellulose kan være putelignende eller fiberlignende såvel som kulelignende.

Videre, siden overflatene til fibrøse stoffer så som cellulose etc. har huller eller fordypninger osv., behøver ikke fibrøse stoffer å behandles ved belegging av forutbestemte stoffer etc. på bæreren slik at måistoffene skal fanges. Fibrøse stoffer kan lett fange disse stoffene ved risting eller suspensjon med de fjerntvirkende legemene og mikrostoffene, det kan lett konstrueres bærere som holder mikrostoffer som kan tilfredsstille både innfangningsevnen og den fjerntvirkende evne.

Følgelig er sikre bærere som holder mikrostoffer raskt tilveiebrakt ved lave kostnader uten å kreve mye arbeid. Idet det fibrøse stoff, så som cellulose, er lett å behandle, kan behandling for bedre innfangningsevne lett gjøres ved lave kostnader.

Videre kan i den foreliggende oppfinnelse mikrostoffer separeres fra bærerne som engang ble holdt ved fjerntliggende legemer og mikrostoffer. For eksempel, når bæreren er cellulose, kan bæreren ekskluderes ved å oppløse cellulosen ved å utnytte enzymer i en konsentrasjonsprosess av mikrostoffer.

I henhold til en femte side av oppfinnelsen blir de ovennevnte hensikter oppfylt ved å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer hvori mikrostoffene inkluderer en eller flere typer av intervenerende stoffer gjennom hvilke nevnte målstoffer eller fjerntvirkende legemidler er holdt i bæreren.

Den foreliggende oppfinnelse ér i stand til å holde stoffene som ikke direkte kan bindes til bæreren i bæreren. For eksempel hvis bæreren er velegnet til å binde antigenet og det er vanskelig å binde antistoffet, er det egnet at bæreren kan innfange antigenet gjennom antistoffet holdt på bæreren. Derfor kan den foreliggende oppfinnelse benyttes til forskjellige stoffer.

I henhold til en sjette side av oppfinnelsen blir ovenfor nevnte hensikter oppnådd ved å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer hvori mikrostoffene inkluderer hjelpestoffer så som markørstoffer etc.

Den foreliggende oppfinnelse fasiliterer analyseinspeksjoner etc, og er i stand til å akselerere eller forsinke reaksjoner under inspeksjon og utføring av forskjellige bearbeidinger. «Hjelpestoffer» inkluderer katalysatorstoffer for akselererende inspeksjoner etc, i tillegg til nevnte markørstoffer. Videre kan hjelpestoffene indirekte holdes i bæreren gjennom måistoffene etc uten å binde bæreren direkte.

I henhold til en syvende side av oppfinnelsen blir de ovennevnte hensikter oppnådd ved å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, hvori de fjerntvirkende legemene er laget av magnetiske stoffer. Følgelig kan den foreliggende oppfinnelse lett utføre en sikker og presis kontroll med overlegen fjerntvirkende operasjon ved lave kostnader.

Her inkluderer «magnetisk stoff» para-magnetisk stoff eller ferro-magnetisk stoff, som mottar kraften til et magnetisk felt. Det magnetiske stoffet inkluderer et som har kulefasong med stor diameter eller mikropartikler som et korn, og diameteren er ikke nødvendigvis fiksert. Fasongen er ikke begrenset til den kuleformede. Disse fasongene kan anvendes i tilfellet av et ladet legeme, dielektrisk legeme eller transparent legeme osv. som nevnt nedenfor. Således kan den foreliggende oppfinnelse troverdig og sikkert kontrollere stillinger med lave kostnader, med utmerket fjerntvirkende evne.

I henhold til en åttende side av oppfinnelsen blir de ovenfor nevnte hensikter oppnådd ved å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, hvori de fjerntvirkende legemene er laget av ladede legemer eller stoffer som har en forskjellig dielektrisitet fra den til det omgivende suspenderte system. «Ladet legeme» betyr.. det som har ladning. For eksempel inkluderer det et ferro-dielektrisk legeme som har en spontan dielektrisk polarisering uten et elektrisk felt. Dielektrisiteten til de fjerntvirkende legemene er forskjellig fra suspensjonssystemer rundt dem og er høyere eller lavere enn den til systemene. Idet det ladede legemet med lavere dielektrisitet har en motsatt polaritet fra det med høyere, beveger det seg i motsatt retning til det elektriske feltet. Følgelig kan den foreliggende oppfinnelse utføre lett, sikker og presisjonskontroll av fjerntvirkende operasjoner. Videre er den foreliggende oppfinnelse i stand til forskjellige og lette kontroller ved å kombinere forskjellige fjerntvirkende legemer.

I henhold til en niende side av oppfinnelsen blir de ovenfor nevnte hensikter

oppnådd ved å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, hvori de fjerntvirkende stoffene er mikrostoffer som har slike taksi er som himino-taksi eller magno-taksi. Her inkluderer f.eks. «magno-taksi mikroorganismer»

mikroorganismer så som celler som naturlig eller kunstig inneholder magnetiske stoffer. Når mikroorganismer blir brukt er det nødvendig at de andre stoffene ikke har en dårlig innflytelse på mikrostoffene eller mikrostoffene ikke påvirker de andre stoffene på samme måte. Den foreliggende oppfinnelse kan lett bruke mikrostoffer uten behandlede stoffer og kan få mikroorganismen til å beveges komplisert.

I henhold til en tiende side av oppfinnelsen blir de ovenfor nevnte hensikter oppnådd ved å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, hvori de fjerntvirkende legemene er ekspanderbare partikler hvis volum forandres i henhold til temperatur eller trykk. For eksempel kan et stoff som har en høy termisk ekspansjonskoeffisient lett overføres oppover eller nedover ved ekspansjon eller kontraksjon i henhold til økende temperatur eller trykk av hele suspensjonssystemet ved lave omkostninger. De ekspanderbare partiklene er dem inneholdt i en gass som er utsatt for ekspansjon eller kontraksjon sammenlignet med den omgivende væske deri.

I henhold til en ellevte side av oppfinnelsen blir de ovenfor nevnte hensikter oppnådd ved å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, hvori de fjerntvirkende stoffene er fremstilt av transparente stoffer eller gjennomskinnelige stoffer. Bæreren som holder de fjerntvirkende partiklene etc. i et forent legeme kan beveges eller fanges (laserfelle) ved bestråling med en laser til transparente partikler brukt som fjerntliggende partikler, f.eks. slik som polystyrenlatex eller silika-mikropartikler. Eller bæreren kan i et forent legeme beveges oppover eller nedover ved bestråling med laseren på gjennomskinnelige partikler etc. slik at de ekspanderes eller konsentreres av varme.

I henhold til et tolvte side av oppfinnelsen blir de ovenfor nevnte hensikter oppnådd ved å tilveiebringe en bærer som holder mikrostoffer, hvori de fjerntvirkende legemene er magnetiske partikler og bærerne er laget av cellulose.

Størrelsen av bæreren er bestemt i henhold til hensikten med assayet, typene eller størrelsen av målstoffet, magnetiske partikler som skal holdes og . suspensjonssystemene. Idet den foreliggende oppfinnelse kan tilveiebringe bæreren som holder mikrostoffene som både har overlegen fjerntvirkende evne og overlegen innfangningsevne, kan den foreliggende oppfinnelse effektivt, hurtig og sikkert utføre inspeksjoner ved lave omkostninger..

I henhold til en trettende side av oppfinnelsen kan de ovenfor nevnte hensikter oppnås ved å tilveiebringe et system med oppheng av bærere som holder mikrostoffer som er en suspensjon av fjerntvirkende legemer, mikrostoffer og bærere som er beskrevet i den første til tolvte side av oppfinnelsen i en væske, gass eller et faststoff. «Faststoff» inkluderer f.eks. slike gel-lignende stoffer som alginsyre, pasta, agar-agar-lignende stoff osv. Idet den foreliggende oppfinnelse kan tilveiebringe bæreren som holder mikrostoffene som både har overlegen fjerntvirkende evne og overlegen innfangningsevne, kan den foreliggende oppfinnelse effektivt, hurtig og sikkert utføre assayet med lave omkostninger. Videre i foreliggende oppfinnelse er bærerne som holder mikrostoffene i stand til varierende bevegelser og presisjon og kompliserte kontroller med sikker fjerntvirkende operasjon. Og den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer bæreren som kan holde mikrostoffer som kan beveges og bære slike nyttige stoffer som medisinske tilførsler (antistoffer etc.) til bestemmelsesstedet uten kontaminering.

Foreliggende oppfinnelse kan analysere og teste de nyttige stoffene, og kan ekstrahere og analysere génstoffet (DNA etc.) og detektere immunstoffet (antistoff etc.) osv.

I henhold til en fjortende side av oppfinnelsen blir de ovenfor nevnte hensikter oppnådd ved å tilveiebringe et system med oppheng av bærerne som holder mikrostoffene, hvori bæreren er en sterilisert cellulosebærer som har et flertall av hulrom eller hull, hvor de fjerntvirkende legemene er steriliserte magnetiske partikler, mikrostoffer som inneholder mikroorganismer som er mål for et assay og sterilisert reduserende enzym brukt som et markørstoff, og væsken er et sterilisert flytende kulturmedium.

Her er størrelsen på hulrommene eller hullene store nok til å være i stand til å utføre en orientering av magnetiske partikler og i stand til å kontrollere posisjonene til bæreren som holder mikrostoffene ved magnetisk felt. For eksempel er diametere på hullet ca. 10 um i tilfellet av en cellulosebærer på ca. 150 um. Således, selv om den magnetiske partikkel er liten, kan posisjonene til bæreren kontrolleres så lenge hullene har størrelser store nok til å utføre orienteringen og til å akseptere innflytelsen av det magnetiske felt og binde de magnetiske partikler. «Cellulosebærer» inkluderer en tilvirket av cellulose eller en slik, så som celluloseacetat laget av cellulose.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer bæreren som holder mikrostoffene som tilfredsstiller både fjerntvirkende evne og innfangningsevne, er kjemisk stabil, påvirker ikke måistoffene så som levende organismer for assayer etc, er sikker og er i stand til å selektere forskjellig i henhold til måistoffene. Videre kan bæreren, som holder mikrostoffene overføre og bære et nyttig stoff så som medisinske tilførsler (antibiotika osv.) til bestemmelsesstedet uten kontaminering.

Den foreliggende oppfinnelse kan effektivt nyttes til lett og rask prosessering av inspeksjon og analyse av nyttige stoffer, ekstraksjon og analyse av genstoffer (DNA etc.) og inspeksjon av analyse av immunstoff (antistoff) osv. og kan bidra til automatisk utføring av den kliniske inspeksjonen osv.

Videre kan slike stoffer og celler som kan adsorberes til bærerne gjenvinnes og konsentreres ved å benytte orientering i magnetisk felt.

I henhold til en femtende side av oppfinnelse er de ovenfor nevnte hensikter oppnådd ved å tilveiebringe et system med suspensjon av bærere som holder mikrostoffer, hvori bæreren er en cellulosebærer som har et flertall av hulrom eller hull, hvor de fjerntvirkende legemene er magnetiske partikler og mikrostoffene er antibiotika eller anti-cancerstoffer.

Her er størrelsen på hvert stoff forskjellig i henhold til typen av suspensjonssystemer. For eksempel er bæreren en kule som har en diameter på ca. 100 um, hulrommene eller hullene har en dimensjon på ca: 10 um, de magnetiske partikler er ca. 1 um og konsentrasjonen av bærere i væsken er ca. 1000 kuler/cc. Hvis kanamycin blir brukt som en immunsubstans, er konsentrasjonen av bærerne ca. 1000 kuler/cc.

Den foreliggende oppfinnelse har ikke bare de ovenfor nevnte virkninger, men har også virkningene å være kjemisk stabil, ikke gi noen dårlig innflytelse til målstoffer for inspeksjon, er sikker og tillater å velge egnede stoffer varierende i henhold til måistoffene osv.

Videre kan bæreren som holder mikrostoffene overføre og bære nyttige stoffer så som medisinske tilførsler (antibiotika osv.) til bestemmelsesstedet uten kontaminasjon.'

Den foreliggende oppfinnelse kan effektivt benyttes til lett og hurtig prosessering av inspeksjon og analyse av nyttige stoffer, ekstraksjon og analyse av genstoffer (DNA osv.) og inspeksjon og analyse av immunstoffer (antistoff) osv., kan bidra til automatisk utføring av den kliniske inspeksjon osv. Videre kan slike stoffer og celler adsorberes til bærerne, kan gjenvinnes og konsentreres ved å benytte orientering i magnetisk felt.

I henhold til en sekstende side av oppfinnelsen blir de ovenfor nevnte hensikter oppnådd ved å tilveiebringe et suspensjonssystem for bærere som holder mikrostoffer hvori de fjerntvirkende legemene og bærerne blir brukt som hjelpefiltreringskjemikalier for filtrering, slik at mikrostoffene som er vanskelig å filtrere kan bli filtrert.

Den foreliggende oppfinnelse gjør filtreringsseparasjon mer sikker, mindre kontaminert og mindre arbeidskrevende enn et filter. Den foreliggende oppfinnelse forårsaker at mikrostoffer som vanskelig kan filtreres blir sikkert hjulpet til å bli filtrert ved å suspendere de fjerntvirkende legemene og bærerne. Den foreliggende oppfinnelse kan forbedre effektiviteten til adsorpsjon og filtrasjon ved å bruke bæreren som hjelpekjemikalier for adsorpsjon og filtrasjon, ved å utnytte orienteringen i et magnetisk felt, ved å kontrollere tettheten av bærerne og ved å unngå tilstopping osv. Videre kan den foreliggende oppfinnelse utføre flertrinns kjemiske reaksjoner ved å overføre bæreren mellom beholderne i rekkefølge, sikkert, automatisk og lett..

I henhold til en syttende side av oppfinnelsen blir de ovenfor nevnte hensikter oppnådd ved å tilveiebringe et apparat til å manipulere bærerne som holder mikrostoffene, som omfatter en beholder som inneholder suspensjonssystemet eller en Hytende passasje som fører suspensjonen, og fjernmanipulerende innretninger montert utenfor beholderen eller den flytende passasje for å manipulere de fjerntvirkende legemene i beholderen eller i den flytende passasjen.

Her er «den flytende passasje» den hvor en væske passerer gjennom, og «beholder» er den som holder en væske. Bæreren som holder mikrostoffer kombinerer de fjerntvirkende legemer som har overlegen fjerntvirkende evne med bærerne som har overlegen innfangningsevne, kan tilfredsstille egenskapene til overlegen fjerntvirkende evne og overlegen innfangningsevne, og kan effektivt og hurtig brukes i assay osv. med høy presisjon i mengde.

Videre gjør den foreliggende oppfinnelse det mulig med forskjellige bevegelser og presisjon og kompliserte kontroller ved sikker fjerntvirkende operasjon. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også bærere som holder mikrostoffer som kan overføre og bære slike nyttige stoffer som medisinske tilførsler (immunstoffer osv.) til bestemmelsesstedet uten kontaminering. Foreliggende oppfinnelse kan effektivt utnyttes for. lett og hurtig prosessering av inspeksjon og analyse av nyttige stoffer, ekstraksjon og analyse av genstoffer (DNA osv.) og inspeksjon og analyse av immunstoffer (antistoff) osv.

I henhold til en attende side av oppfinnelsen blir de ovenfor nevnte hensikter

oppnådd ved å tilveiebringe et apparat for manipulering av bærere som holder mikrostoffene, hvori de fjernmanipulerende innretninger er en magnetisk kilde så

som en permanent magnet eller et solenoiddahnende magnetisk felt som skal appliseres på de fjerntvirkende legemer. Apparatet kan troverdig, sikkert og effektivt kontrollere, og kan ikke bare overføre, separere eller oppsamle bæreren, men også riste eller rense.

I henhold til en nittende side av oppfinnelsen kan de ovenfor nevnte hensikter . oppnås ved å tilveiebringe et apparat for å manipulere bærere som holder mikrostoffer, hvori de fjerntvirkende manipulerende innretninger er en eller flere elektroder med vekselstrøm eller likestrøm, som tilføres når de fjerntvirkende legemer er laget av ladede legemer eller dielektriske legemer, og er en kontrollerbar varmekilde eller en trykk-kontrollinnretning når de fjerntvirkende legemer er ekspanderbare partikler hvis volum forandres i henhold til temperatur eller trykk.

I den foreliggende oppfinnelse kan apparatet ikke bare overføre eller oppsamle bærerne, men kan også sikkert og effektivt riste eller rense ved å kjøre de fjerntvirkende manipulerende innretninger. «Vekselstrøm» som har en fast høy frekvens hindrer at det dannes en elektrodereaksjon (elektrolyse).

I den foreliggende oppfinnelse kan apparatet anvendes for elektroforese fra en elektrode til en annen. Her er to elektroder anordnet motsatt slik at beholderen

plasseres mellom elektrodene, og den ene elektrode er formet slik at den er skarp.

Ved siden av vil retningen av bevegelse av bærerne i elektroforesen avhenge av hvilken grad dielektrisiteten til det dielektriske legeme er lavere eller høyere enn den til den omgivende væske eller gass.

Videre kan den foreliggende oppfinnelse forårsake at bærerne beveges hovedsakelig opp og ned ved ekspanderbare partikler. Følgelig kan den foreliggende oppfinnelse lett kontrollere bevegelsene til fjerntvirkende legemer med lave omkostninger. Den foreliggende oppfinnelse tillater også forskjellige kontroller ved.å kombinere forskjellige typer av fjerntvirkende legemer.

I henhold til en tyvende side av oppfinnelsen kan de ovenfor nevnte hensikter oppnås ved å tilveiebringe et apparat for manipulering av bærere som holder mikrostoffer hvori de fjernmanipulerende innretninger er en optisk kilde, så som en laserstråle eller en infrarød stråle osv., når de fjerntvirkende legemene er mikroorganismer som har lumino-taksi, eller gjennomsiktige eller opake stoffer.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse kan apparatet trekke bærere tett nær fokale punkter som har høy energitetthet ved å bestråle en stråle så som en laser på det . gjennomsiktige stoffet og kan overføre bærerne ved å bevege bestrålingen av strålen. Ved siden av, i den foreliggende oppfinnelse, kan apparatet lett kontrollere posisjoner til bærerne ved bestråling med laseren osv. på det opake stoff, og gi varme til å ekspandere volumet. Videre kan den foreliggende oppfinnelse lett utføre kompliserte kontroller av posisjon av bærerne ved å bruke mikrostoffer uten merarbeid for behandling.

I henhold til en tyveførste side av oppfinnelsen blir de ovenfor nevnte hensikter oppnådd ved å tilveiebringe et apparat til å manipulere bærere som holder mikrostoffer hvori et flertall typer av fjernmanipulerende innretninger er montert. Foreliggende oppfinnelse kan utføre forskjellige og kompliserte kontroller i henhold til de brukte stoffer eller hensikt, f.eks. ved å kombinere magnetisk felt med elektrisk felt osv.

I henhold til en tyveandre side av oppfinnelsen blir de ovenfor nevnte hensikter oppnådd ved å tilveiebringe en fremgangsmåte til å kontrollere en posisjon av bæreren som holder mikrostoffer som omfatter trinnet: å helle fjerntvirkende legemer som skal posisjoneres til å bli manipulert av en fjernkraft, mikrostoffer inkludert målstoffer i et assay osv., bærerne som er i stand til å holde mikrostoffene og de fjerntvirkende legemene, inn i en væske eller gass eller et faststoff i henhold til en forutbestemt orden, riste suspensjonen som holder mikrostoffene og de fjerntvirkende legemene i bæreren, kontrollere posisjonen til bærerne som holder mikrostoffene og de fjerntvirkende legemene i overflatene derav ved å applisere en fjernkraft til de fjerntvirkende legemene.

Her er «en forutbestemt orden» bestemt på forskjellige måter i henhold til de fjerntvirkende legemene, mikrostoffene eller bærerne som skal brukes eller hensikten eller typen av inspeksjoner. For eksempel, i en første utforming blir magnetiske partikler helt i til slutt, fordi binding mellom magnetiske partikler og bæreren kan forhindre bindingen mellom bakterier og bæreren. Ved siden av øker «risting» anledningen til et møte mellom bærere, fjerntvirkende legemer og mikrostoffer, og bidrar til å innføre mikrostoffene osv. i hullene psv. til bærerne

og fremskynder konstruksjon av bærerne som holder mikrostoffene.

Den foreliggende oppfinnelse kan lett, sikkert og hurtig utføre assayer osv. uten menneskehjelp, ved lave omkostninger, fordi de bærere som holder mikrostoffer kan konstrueres i suspensjonen under prosessen og behøver ikke å behandles for konstruksjonene på forhånd.

I den foreliggende oppfinnelse kan bærerne som holder mikrostoffene tilfredsstille både overlegen fjerntvirkende evne og overlegen innfangningsevne ved å

kombinere de fjerntvirkende legemene som har overlegen fjerntvirkende evne med bærere som har overlegen innfangningsevne, og kan effektivt og hurtig utføre assayer osv. med høy presisjon ved bestemmelse av mengden.

Videre er, i den foreliggende oppfinnelse, bærerne som holder mikrostoffene i

stand til forskjellige bevegelser og presise og kompliserte kontroller. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes med bærerne som holder mikrostoffene slik at de kan bære og overføre slike nyttige stoffer (immunstoffer osv.) som

medisinske tilførsler til bestemmelsesstedet uten kontaminasjon. Den foreliggende oppfinnelse kan effektivt utnyttes til prosessering av, inspeksjon og analyse av

nyttige stoffer, ekstraksjon og analyse av genstoffer (DNA osv.) og inspeksjon av immunstoffer (antistoffer) osv.

I henhold til en tyvetredje side av oppfinnelsen blir de ovenfor nevnte hensikter oppnådd ved å tilveiebringe fremgangsmåten til å kontrollere posisjoner av bærerne som holder mikrostoffene, hvori de fjerntvirkende legemene, mikrostoffer og bærere er beskrevet i de andre til tolvte hensikter. Den foreliggende oppfinnelse kan utføre inspeksjoner osv. med hensyn på forskjellige stoffer i forskjellige moduler.

I henhold til en tyvefjerde side av oppfinnelsen blir de ovenfor nevnte hensikter oppnådd ved å tilveiebringe en fremgangsmåte til å kontrollere posisjoner til bærerne som holder mikrostoffene, som omfatter trinnene å helle et sterilisert reduserende enzym, slike mikroorganismer så som bakterier eller virus som er et målstoff for et assay osv., og steriliserte cellulosebærere i et sterilisert flytende kulturmedium, å helle magnetiske partikler i det flytende kulturmedium, riste væsken som suspenderer dem, kontrollere stillingene til mikroorganismene osv. ved å applisere eller fjerne et magnetisk felt.

Her bruker den foreliggende oppfinnelse sterilisert flytende kulturmedium, det steriliserte reduserende enzym og de steriliserte magnetiske partikler for å inspisere eksistensen av mikroorganismer, måle mengden av mikroorganismer og ekstrahere DNA/RNA fra mikroorganismer. Det reduserende enzymet blir brukt for deteksjon av eksistensen til mikroorganismer. For eksempel, T.T.C. som anvendes som et

reduserende enzym, fremstiller uoppløselig fargestoff ved reduksjon.

I henhold til en tyvefemte side av oppfinnelsen blir de ovenfor nevnte hensikter oppnådd ved å tilveiebringe en fremgangsmåte til å kontrollere, posisjoner av bærere som holder mikrostoffer som omfatter trinnene: å helle cellulosebærere som har et flertall av fordypninger eller hull, magnetiske partikler og mikrostoffer så som antibiotin eller anticancerstoff, riste væsken som suspenderer dem, kontrollere posisjonene til bærerne som holder mikrostoffene og de fjerntliggende legemene i overflatene derav ved å applisere eller fjerne et magnetisk felt til eller fra de fjerntvirkende legemene.

Den foreliggende oppfinnelse har i tillegg til ovennevnte virkning, slike fordeler at den er kjemisk stabil, den gir ingen dårlig innflytelse på måistoffene i assayene etc, den er troverdig og den er i stand til å utformes på forskjellige måter i henhold til målstoffet osv.

Videre kan bæreren som holder mikrostoffene overføre"og bære de nyttige stoffene så som medisinske tilførsler (antibiotika osv.) til bestemmelsesstedet uten kontaminering. Den foreliggende oppfinnelse kan effektivt utnyttes til lett og hurtig prossering av inspeksjoner og analyse av nyttige stoffer, ekstraksjon og analyse av genstoffer (DNA) og inspeksjoner og analyse av immunstoffer (antistoff) osv. og kan bidra til automatisk utføring av den kliniske inspeksjon osv.

Videre kan slike stoffer og celler som absorberes til bæreren gjenvinnes og konsentreres ved å bruke orientering i et magnetisk felt.

I henhold til en tyvesjette side av oppfinnelsen kan de ovenfor nevnte hensikter oppnås ved å tilveiebringe en fremgangsmåte til å kontrollere posisjonene til bærerne som holder mikrostoffene som omfatter trinnene: å helle mikrostoffene som er vanskelig filtrerbare, fjerntvirkende legemer og bærere inn i en væske, riste væsken som suspenderer dem, og kontrollere slik at de fjerntliggende legemene og bærerne anvendes som hjelpekjemikalier for filtrering ved applisering eller fjerning av et magnetisk felt til eller fra væsken.

Den foreliggende oppfinnelse gjør en filtrasjonsseparering mer sikker, mindre kontaminert og mindre arbeidskrevende enn et filter. Den foreliggende oppfinnelse gjør det mulig at mikrostoffer som vanskelig kan filtreres, filtreres lett og sikkert ved å suspendere de fjerntvirkende legemene og bærerne.

Den foreliggende oppfinnelse kan forbedre effektiviteten til adsorpsjon og filtrasjon ved å bruke bæreren som hjelpekjemikalier for adsorpsjon og filtrasjon, ved å benytte orientering ved et magnetisk felt, kontroll av tettheten til bærerne, og unngå tilstopping osv. Videre kan den foreliggende oppfinnelse sikkert, automatisk og lett utføre flertrinns kjemiske reaksjoner ved å overføre bærerne mellom

beholderne i orden.

Fig. 1 ér en forstørret skjematisk illustrasjon av bæreren som holder mikrostoffene i oppfinnelsens første utforming. Fig. 2 er en forstørret, fragmentær skjematisk illustrasjon av bæreren som holder mikrostoffene i oppfinnelsens første utforming.

Fig. 3 er et flytskjema av oppfinnelsens første utforming.

Fig. 4 er et flytskjema av oppfinnelsen andre utforming.

En første utforming av oppfinnelsen vil beskrives nedenfor.

Den første utforming angår et eksempel på Hurtig Minimal Inhibitorisk Konsentrasjonsmål.

Som vist i fig. 2 bruker denne utformingen en magnetisk partikkel 33 som en type av fjerntvirkende legemer hvis posisjoner kan manipuleres med et fjerntvirkende magnetisk felt, bakterier 34 som et målstoff for et assay, og en sterilisert CC.

(cellulosebærer) 31 som er i stand til å holde nevnte magnetiske partikler 33 og bakterier 34 i overflaten derav som bæreren.

Bakteriene fra mer enn ca. 100 CFU (kolonidannende enhet)/ml blir fremstilt, med vekt på nøyaktighet ved måling. Stoffene blir fremstilt separat på forhånd og deretter suspendert i en væske. Et sterilisert flytende kulturmedium 30 blir fremstilt som væske for suspensjon og de magnetiske partiklene 33, bakterier 34 og CC. 31 blir helt inn og suspendert.

Videre blir i denne suspenderte væske sterilisert T.T.C. (tetrazoliumklorid, eller tetrazoliumbromid osv.) 35 hvis mengde er 0,05% av det flytende kulturmedium suspendert deri. I den foreliggende utforming er det flytende kulturmedium, f.eks. et sterilisert (eller biorenset) kulturmedium (sterilt medium) f.eks. Muller Hinton (M.H.), næringsmiddel, hjerteinfusjon (H.I.) osv. fremstilt i en beholder.

I foreliggende utforming blir assayen utført ved en prøvefordeler som omfatter f.eks. som vist i fig. 2, en eller flere brønnplater 21 som inneholder en væske, en pipettetupp P som har en fremre endedel 25 som avsmalner mot den fremre ende, en reservoardel 22 med en større diameter enn den fremre endedel 25, en del 23 for væskepassasje som er litt trangere enn reservoardelen 22, og en adskillelsesdel 23a i den væskepasserende del 23 utsatt for virkning fra et magnetisk.felt; en prøvefordelerenhet (ikke vist) som har en dyse N som avtakbart er tilpasset i et hulrom i reservoardelen 22 for å applisere et negativt eller positivt trykk i pipettetuppen P for å trekke inn eller utstøte en væske inn eller fra pipettetuppen P; en magnet (M) 24 anordnet slik at den kan bringes tett til eller vekk fra den væskepasserende del 23; og en kontrollinnretning (den er ikke vist i tegningene) for å kontrollere operasjonen og bevegelsen av prøvefordelingsenheten, tilfesting og avtagning av pipettetuppen P til og fra dysen N og å bringe magneten 24 tett til

eller vekk fra pipettetuppen P.

Utover dette viser i fig. 2 referansenummer 26 en kantdel som gir hardhet til åpningen av reservoardelen 22. Nevnte prøvefordelingsenhet er avtakbart montert

på den øvre ende av pipettetuppen P, blir tilkoplet pipettetuppen P, og er således en mekanisme for å trekke inn eller utstøte væske som en sylinder. Det er unødvendig å si at fasongen på pipettetuppen P ikke er begrenset til den vist i tegningen. Så langt det gjelder mikrostoffholdende bærere 40 som blir sikkert oppfanget ved magnet 24, kan enhver fasong anvendes. For å bli oppsamlet fullstendig av magneten er det fortrinnsvis at diameteren på den seksjon magneten er festet til eller tas av fra, er formet slik at den er tynnere og hastigheten av innsuging og utstøting blir kontrollert slik at attraksjonseffektiviteten øker.

Det magnetiske felt dannet ved magnet 24 er sterkt nok til å tiltrekke og opprettholde CC 31 som holder de magnetiske stoffene 33 og bakteriene 34 på veggen av den væskeførende del 23 i pipettetuppen P, og ikke påvirker de CC. 31-holdende magnetiske partikler 33 i tilfellet av at magneten 24 er lengst mulig vekk fra pipettetuppen P. Videre er i fig. 2 de mikrostoffholdende bærere 40 i brønnplaten 21 forstørret for klarhets skyld.

Dernest vil fremstilling av den foreliggende utforming beskrives.

I fig. 3 på trinn Sl blir det flytende kulturmedium, f.eks. det steriliserte kulturmedium (sterilt medium), f.eks. Muller Hinton (M.H.), næringsmiddel osv. plassert i brønnplaten 21. Sterilisering blir utført i en autoklav i ca. 20 minutter ved en temperatur på 120°C.

På trinn S2 blir nevnte T.T.C. 35, som er det reduserte stoff sterilisert ved Milipore-filter, helt i det flytende kulturmedium 30 som et markørstoff, slik at det utgjør 0,05% (kapasitetsforhold).

T.T.C. 35 klebes på bakterier. Hvis bakteriene tilheftet T.T.C. 35 tar inn oksygen, blir Formazan, som er et uoppløselig rødt fargestoff, dannet ved bakterienes reduserende kraft. Derfor kan mengde av bakterier detekteres ved å måle det røde fargestoff. Således, idet T.T.C. 35 er tilbøyelig til å bli rødt ved varme, blir T.T.C.

35 sterilisert med Milipore-filter uten varme.

I trinn S3 blir bakteriene (eller mikroorganismer inkludert virus etc.) på 100 CFU (kolonidannende enhet)/ml av bakterier 34 helt i det flytende kulturmedium 30. Denne bakteriemengde blir bestemt for å være nødvendig for å holde målenøyaktigheten over et fiksert nivå.

I trinn S4 blir videre nevnte cellulosebærere som er sterilisert ved å bruke etylenoksidgass, fordelt med pipettetuppen P. Her har nevnte cellulosebærer (CC.) 31 en kule hvis diameter er ca. 150 um og har et flertall av hull 32 hvis diameter er ca. 10 um i kulen. Hullet er stort nok for at magnetiske partikler kan holdes deri slik at det er mulig å forårsake orientering ved det magnetiske feltet fra magneten 24. Cellulosebærer 31 har også en ladning på 1,16 meq./g. Nemlig, i foreliggende utforming er bærerne i stand til å holde mikrostoffer osv. ved både fiksering i hullene 32 og Coulomb-krefter til ladningen. For eksempel, også antall av CC 31 blir bestemt til å være 100 kuler/ml, slik at bakterier på 1 CFU kan holdes i hver CC 31.

I trinn S5 blir et flertall oppløsninger av antibiotika brukt som prøver, hvis konsentrasjon er hver 200, 100, 50, 25, 12, 5, 3 y/ml fremstilt i forskjellige beholdere (mikroplate). Den suspenderte væske oppnådd i trinn S4 blir fordelt i hver beholder med pipettetuppen P.

I trinn S5a blir den suspenderte væske inneholdt i hver container dyrket ved en temperatur på 37°C i 6-8 timer. Denne dyrkingen blir utført for å øke antall bakterier opp til å være nok for måling. Hvis en tilstrekkelig mengde bakterier er fremstilt på forhånd, er dette trinnet ikke nødvendig. Dyrkingen blir utført i den tilstand at Milipore-filter som passerer oksygen men som ikke passerer damp, blir plassert på beholderen for å forhindre invadering av forskjellige typer mikroorganismer.

På dette trinn blir en blandeanordning som roterer og rister bakteriene 34 startet i to minutter. Ristingen kan utføres ved å applisere supersonisk bølge eller gjentatte ganger trekke og utlade pipetteanordningen. I dette tilfelle blir ristingen av den fordelte suspensjon, nemlig kulturmedium 30, utført med vinkelhastighet på 200-300 rpm og amplitude på 2 mm.

I trinn S6 blir de magnetiske partikler 33 fordelt med pipettetuppen P. Her blir DYNA-Beads: M-450/CD3 (handelsnavn) (4x108 kuler/ml) anvendt. Ca. 10<5>/ml partikler blir helt i. I dette tilfellet er innholdet av de magnetiske partikler 10<3>/kuler pr. bærer. Idet diameteren på de magnetiske partiklene er ca. 500Å-1000Å og størrelsen på hullene i CC. er ca. 10 um, er mengden av magnetiske partikler stor nok til å forårsake at de magnetiske partiklene utøver orientering og mottar innflytelsen fra det magnetiske felt.

På dette trinn blir en blander kjørt i to minutter for å blande bakteriene 34. Ristingen kan utføres ved å applisere supersonisk bølge. I tilfellet av bruk av blander blir kulturmediet 30, som her er en fordelt suspendert væske, ristet ved oscillering med vinkelhastighet på 200-300 rpm og amplitude på 2 mm i to minutter. De magnetiske partikler blir fordelt etter at bakteriene 34 er helt i i trinn S6. Fordi de magnetiske partiklene har en tendens til å festes til bærerne, kan bakteriene 34 være ønsket å holdes i bærerne så mye som mulig. Videre, fordi de magnetiske partikler ikke bør ha noen innflytelse på bakteriene, er de magnetiske partiklene' bare brukt for å oppsamle bakterier.

Ved ristingen møter bærerne CC 31 magnetiske partikler 33 og bakterier 34 som er målstoffer, og de bærerholdende mikrostoffene blir konstruert ved tilfesting eller absorbering.

I trinn S7a blir inkuberingen fortsatt. Ikke lenge etter blir kulturmediet 30, som er en suspendert væske, mer rød-.

I trinn S7b blir det magnetiske felt anvendt på adskillelsesregionen 23a i den væskeførende del 23 ved å bringe magnet 24 tett til den væskeførende del 23 av pipettetuppen P. For å tiltrekke CC 31 som holder de magnetiske partikler 33 og bakterier 34 med magneten 24, blir tre gangers pumping utført slik at væske passerer gjennom adskillelsesregionen 23a.

I trinn S7b-1 blir det utført ekstrahering av fargestoff og rensing med aceton på 80%. I dette tilfellet kan fargestoffet som er uoppløselig i vann ekstraheres ved oppløsning i aceton og tre gangers pumping, mens magnet 24 er tett til den væskeførende del 23. Ved siden av, når T.T.C. som er oppløselig i vann blir brukt, kan fargestoffet ikke ekstraheres med aceton, men med rensing.

I trinn S7b-2 blir graden av transmisjon T% målt ved bestråling på 550 nm bølgelengde i den ekstraherte væske.

I trinn S8 blir økningen i bakteriemengde detektert for hver konsentrasjon av antibiotika. Minimumskonsentrasjonen i hvilken økning i bakteriemengde ikke er observert, er konsentrasjonsterskelen som kan inhibere økning av bakterier. Mengden av bakterier på et tidlig trinn kan måles ved å detektere terskelen. I motsatt fall kan denne metode spesifisere en type, en konsentrasjon og en antibakteriell virkning av antobiotika som er effektive mot bakterier.

Det andre eksempel på utforming blir beskrevet. I dette eksempel blir istedenfor nevnte T.T.C. som markørstoff, fluorescens festet til bakteriene. Minimumskonsentrasjonen for å inhibere økning i bakteriemengden kan detekteres ved direkte å måle antall bakterier. Denne måling ble utført ved å observere det eksiterte lys hvis bølgelengde er forskjellig fra en forutbestemt bølgelengde av inngående bestråling til bakteriene koplet til fluorescens. I dette tilfellet kan målingen utføres hurtig.

Videre kan kjemiske luminescénsstoffer brukt som markørstoffer festes til de innfangede bakteriene, istedenfor fluorescens. I dette tilfellet kan kjemisk luminescens (acridinium) måles uten å bestråles med lys, ved å bruke vandig oppløsning av hydrogenperoksid.

Mikrostoffene er ikke begrenset til bakterier eller virus, og markørstoffer er ikke alltid nødvendig i de ovenfor nevnte eksempler. Videre er de suspenderte systemer ikke alltid begrenset til den ovenfor nevnte væske. I tillegg er hver mengde og antall ikke begrenset til det ovenfor beskrevne tilfellet. Bæreren er ikke begrenset til den ovenfor nevnte CC.

Den foreliggende utforming kan lett og hurtig utføre automatisk utføring av inspeksjon for effektiv konsentrasjon av antibiotika, idet lett og hurtig inspeksjon er mulig ved å tilføre og holde de bioaktive stoffene (antibiotika osv.) og assay-test-mikroorganismer (assay-test-mikroorganismer for antibiotika: colonbasiller osv.) og å dyrke.

Dernest blir andre utforminger beskrevet.

Den foreliggende utforming viser tilfellet å ekstrahere DNA og/eller RNA fra bakterier. Den foreliggende utforming omfatter trinnene S1-S6, unntagen S5 for dyrking av bakterier, trinn S6 for fordeling og risting av de magnetiske partikler og trinn S7b for innfanging av bærerne på en slik måte som den første utforming. Trinnene i den foreliggende utforming er deretter forskjellig fra den første utformingen. I trinn S7b-1 i den foreliggende utforming blir proteinet bundet til DNA denaturert med SDS eller proteinase K slik at det ved oppløsning fasiliteres. Deretter blir DNA oppløst og ekstrahert ved tre gangers pumping og rensing i fenoloppløsning. Etter tilsetting av EtBr (etidiumbromid) blir det ekstraherte DNA bestrålt med ultrafiolett bestråling, og DNA eller RNA kan detekteres ved den mottatte fluorescens. DNA kan også detekteres ved å observere fluorescensen med Fluoro-Flow-metoden. Videre kan kjemiluminiscens-metoder anvendes. DNA kan detekteres eller ekstraheres ved å bruke en enkelt tråd av DNA som probe, hvis basesekvens er kjent, komplementær hybridisering og danning av en dobbel heliks.

Den tredje utforming er beskrevet nedenfor.

Den tredje utforming bruker en bærer som er dannet slik at den er en kule laget av cellulose (f.eks. celluloseacetat) som har en diameter på ca. 150fim. Kulen som har et flertall av hulrom eller hull på ca. 10 um i overflaten blir brukt. I tillegg blir de magnetiske partikler som har ca. 1 um diameter brukt som et fjerntliggende legeme. CC. på ca. 1000/mI og de magnetiske partikler blir suspendert i en væske som inkluderer canamyzin på ca. 1 g/ml brukt som mikrostoffer. Deretter blir en suspendert væske dannet ved risting med en blander eller ved å anvende supersonisk bølge. Denne suspenderte væske blir trukket inn i pipetten som nevnt ovenfor. Ved inntrekking av væsken blir det magnetiske felt anvendt ved magneten brukt som en magnetisk kilde brakt tett opptil den væskepasserende delen.

Cellulosekulene som holder de magnetiske partikler blir tiltrukket og nedfelt. Supernatantvæsken blir fjernet og deretter blir en fysiologisk sal toppi øsning helt inn for å danne på nytt en suspendert væske. 1 det neste trinn blir nevnte suspenderte væske som inkluderer cellulosekuler som holder magnetiske partikler og kanamycin injisert i en halevene hos mus. Deretter kan de magnetiske partikler holdt i bærerne tiltrekkes, overføres og oppsamles i rotdelen av halen ved å føre magneten dertil.

Idet overføring og orientering av bæreren som holder de spesifiserte stoffer og magnetiske partikler kan utføres på mennesker og dyr, kan denne fremgangsmåten anvendes for å oppsamle medisinen på sykdomspunktet for å behandle slike sykdommer som infeksjon osv., og kan unngå en sekundærvirkning (en virkning på andre steder enn sykdom sstedet) (Drug Del i very System; DDS). Kreft kan også effektivt behandles ved å overføre og oppsamle bærerne som holder antitumormidlet (så som Cis-Platin osv. med en magnet).

Den fjerde utforming blir forklart på basis av flytskjema i fig. 4. Den foreliggende oppfinnelse viser et eksempel på at bæreren som holder de magnetiske partikler, mikrostoffene inkludert et målstoff i assayet, blir applisert på immunoassayen. Nevnte prøvefordeler i fig. 2 og pipette eller éngangs-pipettetupp festet til fordeleren blir brukt til kontroll av denne utforming.

I dette tilfellet, som vist i fig. 4, blir beholderen dannet som en kassett. Beholderen har et flertall av kar, i hvilke prøver eller reagenser som er nødvendig for reaksjonen eller bearbeidingen blir fordelt på forhånd. Den væskeførende del som har separasjonsregionen i pipettetuppen P festet til en dyse i en væskesugelinje som har minst én dyse, er dannet slik at den er i stand til å overføre bærerne som holder de magnetiske partiklene opprettholdt på den indre vegg. Den kassettlignende beholder kan ha en rekke av kar eller mikroplate-lignende flere rekker. I tilfellet av mikroplate kan væskesugelinjen anordnes slik at den har flere kanaler, tilsvarende karene.

I fig. 4 viser referansemerket P pipettetuppen som fordeler en forutbestemt mengde av en prøve som er et målstoff fra en stambeholder som holder en blodprøve osv.

(ikke vist i tegningene) til en prøvereaksjonsbeholder 51 og trekker eller utlader uoppløselige magnetiske partikler suspendert i væske 53, en rensevæske 55, en markørvæske 56, en substratvæske 57, en cellulosebærer (CC.) suspendert væske 58, osv.

Her betyr bæreren som holder magnetiske partikler bæreren som holder magnetiske partikler, mikrostoffer inkludert et målstoff i assayet etc. i overflaten derav.

I tillegg har prøvereaksjonsbeholder 51 et flertall av kar 51A-511 anordnet som søyler, i serie, i løkker, eller i sikksakk. I kar 51A blir prøven grovt fordelt pa forhånd. I kar 51B er cellulosebærer-suspendert væske 58 tilført på forhånd. I kar 51C er en forutbestemt mengde av de uoppløselige magnetiske partikler suspendert i væske 53 plassert på forhånd. I kar 5ID og 51E er en forutbestemt mengde av rensevæske 55 fordelt på forhånd. I kar 51F er en forutbestemt mengde av markørvæske 56 fordelt på forhånd. I kar 51G og 51H er en forutbestemt mengde av rensevæske 55 fordelt på forhånd. Videre er substratvæske 57 fordelt i kar 511 og kar 511 er konstruert slik at det er i stand til å måle luminescensen.

Videre, i tilfellet av assay av CLIA og CLEIA, er prøvereaksjonsbeholder 51 laget av opake materialer slik at ikke luminescensen influerer de andre. I tilfellet av assay av EIA er minst bunnen av beholder 51 laget av gjennomsiktig materiale.

Når immunoassayet blir utført ved å bruke nevnte prøvereaksjonsbeholdere 51 og pipettetupp P i trinn Sl 1, blir den forutbestemte mengde av prøven som er grovfordelt til kar 51A trukket inn i pipettetupp P for kvantifisering.

I trinn S12 er pipettetuppen P som trekker denne prøve er overført for å utlade hele mengden av prøven trukket inn i kar 51B som holder CC.-suspendert væske 58. Deretter blir blandingen av prøvevæske og CC-suspendert væske gjentatte ganger trukket og utladet og hele eller en forutbestemt mengde av den suspenderte'væske blir trukket inn i pipettetuppen P.

I trinn S13 blir hele den suspenderte væske trukket inn i pipettetuppen P overført

og utstøtt i kar 51C som holder væske 53 med suspenderte magnetiske partikler. Deretter blir blandingen av prøven, CC, og de uoppløselige magnetiske partiklene gjentatte ganger trukket inn og utstøtt for å danne den ensartede ristede blanding av prøven, CC, og de magnetiske partikler.

Således blir prøven og det magnetiske stoff 53 holdt i overflaten av CC Etter at

den nødvendige tid har gått blir hele eller en forutbestemt mengde av den inkuberte blanding trukket inn i pipettetuppen P. Deretter blir bærerne 52 som holder de magnetiske stoffene og prøvene suspendert i blandingen tiltrukket på den indre vegg av den væskepasserende del 23 ved den magnetiske kraft fra magneten 24 plassert på yttersiden av pipettetuppen P. I tillegg blir det lavere nivå av den inntrukne væske kontrollert for å være nær eller høyere enn den laveste del av magnet 24 for å være i stand til å innfange alle bærerne som holder de magnetiske stoffene.

Her bør styrken av det magnetiske feltet til magneten falle innenfor et område hvor bærerne som holder de magnetiske stoffene kan tiltrekkes og opprettholdes og kan frigjøres ved to eller tre ganger gjentatte innsugninger og utladninger. Styrken av det magnetiske felt er bestemt av magnetens posisjon, diameteren av den væskeførende del 23, type av suspensjonsvæske og størrelse, masse og materialer osv. av bæreren. Således, etter at bærerne 52 som holder de magnetiske stoffer 53

er oppsamlet igjen, blir blandingen ekskludert bærerne 52 som holder de magnetiske stoffer, utladet i kar 51C for å kastes, og bare bæreren som holder de magnetiske stoffene forblir i pipettetuppen P. Deretter, idet bærerne som holder de magnetiske stoffene er våte, blir bærerne fanget og holdt på den indre vegg av væsken etter at blandingen er utladet. Derfor, selv om pipettetuppen P blir overført, faller ikke bærerne lett av.

Dernes.t, i trinn S14 blir pipettetuppen P overført til neste kar 5ID sammen med bærerne 52 som er oppsamlet og rensevæsken 55 i kar 5ID blir innsuget. I dette tilfellet blir magneten 24 beveget vekk fra pipettetuppen P og bærerne 52 blir frigjort fra innfanget tilstand.

Deretter kan bærerne 52 som holder de magnetiske stoffene effektivt renses ved innsuging og utladning av rensevæsken 55. Etter at innsugning og utladning av væsken 55 er avsluttet, blir hele rensevæsken 55 i kar 5ID sakte trukket inn i pipettetuppen P. Deretter blir magneten 24 brakt tett til pipettetuppen P igjen og oppsamler alle bærerne som holder de magnetiske stoffene 53 suspendert i den innsugde rensevæske 55. Rensevæsken 55, med unntak av bærerne 52 som holder de magnetiske stoffene, blir utladet i karet 5 ID og kastet, og bare bærere 52 forblir i nevnte pipettetupp P.

I trinn Sl 5 blir nevnte pipettetupp overført til det neste kar 51E sammen med de oppsamlede bærere 52. Deretter blir rensevæske 55 i kar 51E trukket inn, og rensearbeidet og oppsamlingsarbeidet blir utført på en slik måte som utført i kar 51D.

I trinn S16 blir nevnte pipettetupp P tiltrukket av bærer 52 og overført til det neste kar 51 F. Markørvæsken 56 i karet 51F blir trukket inn i pipettetuppen P.

Deretter blir magneten 24 brakt vekk fra pipettetuppen P og frigjør bærerne 52 som holder de magnetiske stoffene fra den fangede tilstand. Følgelig kan reaksjon mellom bærerne 52 som holder de magnetiske stoffene og markørvæsken 56 utføres enhetlig.

Deretter, i trinn Sl7, blir etter at innsugning og utladning er ferdig, væsken inkubert i et nødvendig tidsrom. Deretter blir all markørvæske i kar 51F trukket sakte inn. Magneten 24 blir brakt tett til pipettetuppen P igjen og alle bærerne suspendert i den innsugde markørvæsken 56 blir fanget. Markørvæsken 56, unntagen bærerne 52, blir utladet i kar 51F og kastet, og bare bærerne forblir i pipettetupp P.

Deretter i trinn Sl8 blir ovenfor nevnte pipettetupp P, hvori bærerne som holder de magnetiske stoffene er oppsamlet, overført til neste kar 51G. Rensevæsken i kar 51G blir trukket inn i pipettetuppen P. Etter rensing og oppsamling av bærere 52 som holder magnetiske stoffer på en slik måte som ble utført i kar 5ID, 51E, blir rensevæsken 55 i kar 51H innsuget, på en slik måte som utført i kar 51G, og bærerne 52 som holder de magnetiske stoffene blir renset og oppsamlet.

Deretter, i trinn Sl9, blir pipettetuppen P overført til karet 511.1 tilfellet av en fremgangsmåte så som assay av CLEIA som produserer luminescens eller blanding med substratvæsken og trenger en bestemt tid for å stabilisere mengden av luminescens. Pipettetuppen P suger substratvæsken 57 plassert på forhånd i kar 511. Deretter beveges magneten 24 vekk fra pipettetuppen P, og bærerne 52 som holder de magnetiske stoffene blir frigjort fra den oppsamlede tilstand. Derfor kan reaksjonen mellom alle bærerne 52 som holder magnetiske stoffer og substratvæsken 57 utføres enhetlig ved innsugning og utladning av substratvæsken 57.

Etter avslutning av innsugning og utladning og inkubasjon i et nødvendig tidsrom, blir mengden av luminescens målt ved en optiske måleenhet.

Den foreliggende utforming kan appliseres til andre assaymetoder.

For eksempel kan den foreliggende utforming appliseres til EIA-metoden osv.

I tillegg kan foreliggende utforming appliseres til en slik assaymetode eller et apparat for klinisk inspeksjon som bruker immunsubstanser, biologiske stoffer eller molekylstoffer så som antigen, antistoff, protein, enzym, DNA, vektor-DNA, m-RNA eller plasmid, eller markørstoff nødvendig for å bestemme mengden eller egenskaper så som isotop, enzym, kjemiluminescens, fluo-luminescens, elektro-kjemi sk-luminescens.

Videre kan f.eks. den foreliggende utforming appliseres til immunoassay, inspeksjon for kjemisk reaksjon eller enhet for ekstraksjon, gjenvinning eller isolering av DNA osv.

Den foreliggende utforming kan sikkert (uten krysskontaminering) og lett utføre flertrinns-kjetniske reaksjoner ved overføring mellom reaksjonsbeholdere én etter én.

Den femte utforming er beskrevet nedenfor.

Den foreliggende utforming er en som bruker bærerne som holder dieelektriske legemer brukt som fjerntvirkende legemer, som har dielektrisitet som er høyere eller lavere enn den til væsken, mikrostoffene eller bærerne, istedenfor magnetiske partikler.

Det er f.eks. vel kjent at alumina, silikongummi eller aceton er stoffer som har høy spesifikk dielektrisitet. Videre er det ferro-elektrisitet. Elektriske felt dannet mellom elektroder montert utenfor beholderen blir applisert til stoffene for å manipulere bærerne med fjernkraft ved å bruke dieelektriske stoffer eller ladede stoffer.

Vanligvis, i tilfellet av å tilføre høy spenning mellom elektrodene, kan veksel-høyfrekvens-bølger av elektrisk felt appliseres for å unngå dannelsen av reaksjon mellom elektrodene (elektrolyse). Således kan bæreren som holder de dielektriske stoffene og mikrostoffene fjernes ved å benytte interaksjon mellom det alternerende elektriske feltet og elektro-dipolen indusert i feltet.

I dette tilfellet, hvis én av elektrodene er dannet slik at den er skarp, kan bærere som holder mikrostoffer overføres mot denne elektrode, fordi det elektriske felt til den skarpe elektroden er sterkere enn til den andre elektroden. I tillegg, hvis polariteten til spenningen tilført elektrodene reverseres, blir polarisasjonsretningen indusert i bærerne som holder mikrostoffene opprettholdt. Derfor varierer ikke effektretningen på bærerne ved reverseringen og elektroforese er mulig. Den induserte polaritet forandres i henhold til i hvilken grad dieelektirsiteten til de dielektriske stoffene anvendt som et fjerntliggende legeme er lavere eller høyere. I tilfellet av lavere dielektrisitet, idet effekten som styrer bærerne til elektroden som har et svakt elektrisk felt, er sterkere enn den andre elektroden, kan bærerne beveges i motsatt retning i forhold til ovenstående tilfelle. Størrelsen av hullene i bærerne er store nok til å utføre orientering av de magnetiske partikler.

I tilfellet av å utføre elektrisk felt i den suspenderte væske bør den elektriske ledningsevne til oppløsningen være lavere til en viss grad for å unngå overskudd av Joule's varme. Videre er den foreliggende utforming i stand til å kontrollere et flertall av elektrodepar såvel som et par av elektroder synkront, slik at det kan utføres en komplisert bevegelse så som rotasjon.

Den sjette utforming er beskrevet nedenfor.

Den foreliggende utforming er en som bærerne holder både ladede stoffer og magnetiske stoffer brukt som fjerntvirkende legemer. Den foreliggende utforming kan kontrollere kompliserte bevegelser så som overføring, rotasjon eller være stasjonær ved å anvende elektrisk felt og/eller magnetisk felt.

Oscillering eller rotasjon av de fjerntvirkende legemer ved å påføre eller oscillere det magnetiske feltet ved sylinderspole brukt som fjernmanipulerende innretninger eller ved bevegelse av ladede stoffer så som synkrotronbevegelse, kan fjerne de fjerntliggende legemer fra bærerne, gjøre at de fjerntliggende legemer holdes i bærerne eller riste bærerne.

Den syvende utforming er beskrevet nedenfor.

Den foreliggende utforming kan fange de fjerntvirkende legemene så som høymolekylære mikropartikler suspendert i væsken slik at de blir klemt mellom to motsatte laserstråler. Videre kan den foreliggende utforming danne en momentforandring av lys mellom før og etter hendelsen ved bestråling av de gjennomsiktige legemene, fjerntvirkende legemer, som har refraktiv indeks forskjellig fra det omgivende medium.

Forandring av moment er gitt til mikropartiklene i henhold til loven om momentkonservering. Som et resultat blir strålingstrykk dannet. I det tilfellet når den refraktive indeks til mikropartiklene er høyere enn det omgivende medium, vil disse totale effekter vende mot retningen til de fokale punkter til laseren, og holde tilbake Brownske bevegelser og kan fange mikropartiklene i posisjonen i balanse med den ytre kraft så som tyngdekraften.

De fangede mikropartikler følger bevegelsen til de fokale punkter til laseren. Således kan den foreliggende utforming utføre observasjon osv. med hensyn til en enkel mikropartikkel, ved å fange mikropartikler på de fokale punkter eller i fokus av den optiske enhet. Videre er forskjellige bevegelser mulig ved å la bærerne holde magnetiske partikler osv.

Den åttende utforming er beskrevet nedenfor.

Som den foreliggende utforming er det forklart at stoffet som har en høyere ekspansjonskoeffisient enn den omgivende suspenderte væske blir brukt i bæreren. Når stoffet blir brukt kan bærerne stige opp ved stigende temperatur, og kan falle ved senket temperatur. Et slikt stoffer f.eks. legeme som har en gass pakket inn i elastisk film. Den samme kontroll er mulig ved bestråling av lys så som laser osv. til opake stoffer.

I ovennevnte beskrivelse er det bare nevnt tilfellet hvor bæreren er CC Men den foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til slike tilfeller. Videre kan som magnetisk kilde elektromagnetisk eller superledende elektromagnet såvel som magnet anvendes. Videre kan bæreren holde to eller flere typer av stoffer brukt som fjerntvirkende legemer og kan kontrolleres av to eller flere fjerntvirkende innretninger.

Liste over referansenr.:

Claims

1. Bærer som holder mikrostoffer, karakterisert vedat den omfatter en eller flere magnetiske legemer hvis stillinger kan manipuleres av et magnetfelt, hvori bæreren er dannet av cellulose og har et flertall av hull, hulrom eller konkaviteter på overflaten hvis størrelse er stor nok til å fange de magnetiske legemene og mikrostoffene i hullene, hulrommene eller konkavitetene med en mekanisk kraft og som er store nok til å tillate å utføre orientering av magnetiske partikler og som er i stand til å holde de magnetiske legemene og nevnte en eller flere mikrostoffer som inneholder et målstoff i et assay og som beveges i henhold til bevegelsen til de magnetiske legemene i holdetilstanden til mikrostoffene og magnetiske legemer, ved fjernmanipulering av de magnetiske legemer.

2. Bærer som holder mikrostoffer som angitt i krav 1, karakterisert vedat bæreren er dannet av organiske stoffer, så som høymolekylære forbindelser.

3. Bærer som holder mikrostoffer som angitt i krav 1-2,karakterisert vedat bæreren er fremstilt av et fibrøst stoff.

4. Bærer som holder mikrostoffer som angitt i krav 1-3,karakterisert vedat mikrostoffene inkluderer 1 eller flere intervenerende stoffer, gjennom hvilke nevnte målstoffer er holdt i bæreren.

5. Bærer som holder mikrostoffer som angitt i krav 1-4,karakterisert vedat mikrostoffene inkluderer hjelpestoffer, så som markørstoffer.

6. Suspenssjonsystem for bærere som holder mikrostoffer,karakterisert vedat det er en suspensjon av magnetiske legemer, mikrostoffer og bærere som er beskrevet i krav 1 -5 i en væske, en gass eller et faststoff.

7. Suspensjonssystem for bærere som holder mikrostoffer som angitt i krav 6,karakterisert vedat bæreren er en sterilisert cellulosebærer som har et flertall av hulrom eller hull, de magnetiske legemene er steriliserte magnetiske partikler, mikrostoffene inneholder mikroorganismer som er mål for et assay, og et sterilisert reduserende enzym brukt som et markørstoff, og væsken er et sterilisert flytende kulturmedium.

8. Suspensjonssystem for bærere som holder mikrostoffer som angitt i krav 6,karakterisert vedat mikrostoffene er antibiotin eller anticancerstoffer.

9. Suspensjonssystem for bærere som holder mikrostoffer som angitt i krav 6,karakterisert vedat de magnetiske suspensjonslegemene og bærerne blir brukt som hjelpekjemikalier for filtrering slik at mikrostoffer som er vanskelige å filtrere, kan filtreres.

10. Apparat til å manipulere bærere som holder mikrostoffer,karakterisert vedat det omfatter en beholder som inneholder suspensjonssystemet eller en flytende passasje som fører suspensjonen i henhold til krav 6-9, og en magnetisk kilde montert på yttersiden av beholderen eller væskepassasjen for å fjernmanipulere de magnetiske legemene i beholderen eller væskepassasjen.

11. Fremgangsmåte til å kontrollere en posisjon til en bærer som holder mikrostoffer, karakterisert vedat den omfatter trinnene; å helle et flertall av magnetiske legemer hvis posisjoner skal manipuleres ved hjelp av en magnetisk kilde, et flertall av mikrostoffer inkludert målstoffer i et assay, et flertall av cellulosebærere som har et flertall av hull, hulrom, konkaviteter og konveksitéter i overflaten i en væske, en gass eller et faststoff, å innføre de magnetiske legemene og mikrostoffene i hullene, hulrommene og konkavitetene i overflaten av bæreren med en mekanisk kraft ved å riste suspensjonssystemet, å kontrollere posisjonene til bærerne som holder mikrostoffene og de magnetiske legemene i overflatene derav ved å applisere et magnetisk felt på de magnetiske legemene.

12. Fremgangsmåte til å kontrollere posisjoner til bærere som holder mikrostoffer som angitt i krav 11, karakterisert vedat de magnetiske legemene, mikrostoffer og bærere er beskrevet i krav 2-5.

13. Fremgangsmåte til å kontrollere posisjoner til bærere som holder mikrostoffer som angitt i krav 11, karakterisert vedat den omfatter trinnene; å helle sterilisert reduserende enzym, mikroorganismer, så som bakterier eller virus som er et målstoff i et assay, og steriliserte cellulosebærere inn i et sterilisert flytende kulturmedium, å helle magnetiske partikler i det flytende kulturmedium, å riste den dannede suspensjons væsken, å kontrollere posisjoner til mikroorganismene ved å applisere eller fjerne et magnetisk felt.

14. Fremgangsmåte til å kontrollere posisjoner til bærer som holder mikrostoffer som angitt i krav 11, karakterisert vedat den omfatter trinnene: å helle cellulosebærere som har et flertall av hulrom eller hull, magnetiske partikler og mikrostoffer så som antibiotika eller anticancerstoffer, å riste den dannede suspensjons væsken, å kontrollere posisjonene til bærerne som holder mikrostoffene og de magnetiske legemene i overflaten derav ved å applisere eller fjerne et magnetisk felt til eller fra de magnetiske legemene.

15. Fremgangsmåte til å kontrollere posisjoner til bærere som holder mikrostoffer som angitt i krav 11, karakterisert vedat den omfatter trinnene; å helle mikrostoffer som er vanskelige å filtrere, magnetiske legemer og bærere inn i en væske, å riste den dannede suspensjonsvæsken, å kontrollere slik at de magnetiske legemene og bærerne anvendes som hjelpekjemikalier for filtrasjon ved å applisere eller fjerne et magnetisk felt over væsken.