RU106378U1 - DEVICE FOR ANALYSIS WITH APPLICATION OF THE BIOCHIP - Google Patents

DEVICE FOR ANALYSIS WITH APPLICATION OF THE BIOCHIP Download PDF

Info

Publication number
RU106378U1
RU106378U1 RU2010143058/15U RU2010143058U RU106378U1 RU 106378 U1 RU106378 U1 RU 106378U1 RU 2010143058/15 U RU2010143058/15 U RU 2010143058/15U RU 2010143058 U RU2010143058 U RU 2010143058U RU 106378 U1 RU106378 U1 RU 106378U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
biochip
container
removable
tank
hermetically
Prior art date
Application number
RU2010143058/15U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Валентинович Шишкин
Original Assignee
Александр Валентинович Шишкин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Валентинович Шишкин filed Critical Александр Валентинович Шишкин
Priority to RU2010143058/15U priority Critical patent/RU106378U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU106378U1 publication Critical patent/RU106378U1/en

Links

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

1. Устройство для проведения анализа с применением биочипа, содержащее корпус, в котором размещен контур, состоящий из каналов для подведения и отведения жидкости и отсека, в котором герметично закреплена съемная кювета для размещения биочипа, имеющая запирающие приспособления, и снабженное герметично устанавливаемой съемной крышкой. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено установленным в корпусе устройства приспособлением, запирающим контур. ! 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость для размещения биочипа имеет съемное герметично устанавливаемое дно. ! 4. Устройство по пп.1 и 4, отличающееся тем, что дно емкости для размещения биочипа имеет клейкое покрытие. ! 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оснащено съемным приспособлением, герметично устанавливаемым на поверхность биочипа, и разделяющим емкость, в которой размещен биочип, на несколько емкостей меньшего объема, дно каждой из которых образовано участком поверхности биочипа. ! 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено емкостью для отмывочной жидкости. ! 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено емкостью для сбора отработанной жидкости. ! 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оснащено приспособлением для измерения давления жидкости. ! 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено приспособлением для улавливания пузырей воздуха. ! 10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено приспособлением, прижимающим съемную крышку. ! 11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено приспособлением для дополнительного введения жидкости в емкость, в которой размещен биочип. ! 12. Устройство по п.1, отличающееся  1. A device for conducting analysis using a biochip, comprising a housing in which a circuit consisting of channels for supplying and discharging liquid and a compartment is placed, in which a removable cell for placing the biochip, having locking devices, and equipped with a hermetically sealed removable cover, is hermetically fixed. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a device locking the circuit installed in the device body. ! 3. The device according to claim 1, characterized in that the container for accommodating the biochip has a removable hermetically sealed bottom. ! 4. The device according to claims 1 and 4, characterized in that the bottom of the tank for accommodating the biochip has an adhesive coating. ! 5. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a removable device, hermetically mounted on the surface of the biochip, and dividing the container in which the biochip is placed, into several containers of smaller volume, the bottom of each of which is formed by the surface area of the biochip. ! 6. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a tank for washing liquid. ! 7. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a container for collecting waste fluid. ! 8. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a device for measuring fluid pressure. ! 9. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a device for trapping air bubbles. ! 10. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a device pressing the removable cover. ! 11. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a device for additional introduction of fluid into the container in which the biochip is placed. ! 12. The device according to claim 1, characterized

Description

Полезная модель относится к области медицины, а также может быть использована в области биологии и ветеринарии и предназначена для проведения исследований с помощью биочипов клеток (или иных биологических объектов, имеющих микроскопические размеры).The utility model relates to the field of medicine, and can also be used in the field of biology and veterinary medicine and is intended for research using biochips of cells (or other biological objects with microscopic dimensions).

Известно устройство, представляющее собой проточную камеру, предназначенную для инкубации биочипа с клеточной суспензией и выполнения его отмывки, содержащая приводящую и отводящую трубки, а также корпус, в котором находится капилляр, одну из стенок которого образует биочип (см. А.В.Шишкин, И.И.Шмырев, С.А.Кузнецова, Н.Г.Овчинина, А.А.Бутылин, Ф.И.Атауллаханов, А.И.Воробьев «Иммунологические биочипы для исследования эритроцитов человека», журнал «Биологические мембраны». - 2008.- №4 - С.267-276), взятое в качестве аналога.A device is known which is a flow chamber designed to incubate a biochip with a cell suspension and to wash it, containing a lead-in and outlet-tube, as well as a housing in which a capillary is located, one of the walls of which forms a biochip (see A.V. Shishkin, I.I. Shmyrev, S. A. Kuznetsova, N. G. Ovchinina, A. A. Butylin, F. I. Ataullakhanov, A. I. Vorobyov “Immunological biochips for the study of human red blood cells”, the journal “Biological membranes”. - 2008.- No. 4 - S.267-276), taken as an analogue.

Недостатком данного устройства является высокая трудоемкость выполнения подготовительных этапов проведения анализа с помощью биочипа, включающих обработку биочипа раствором вещества, блокирующего сайты неспецифического связывания подложки и последующее проведение отмывки биочипа раствором детергента. Соответствующими растворами требуется последовательно заполнять весь контур устройства (капилляр и проточные трубки), что ведет к значительному их расходу. При этом необходимо следить за герметичностью системы и избегать попадания в контур пузырей воздуха, что также повышает трудоемкость. Кроме того, недостатком является не совсем удачное крепление биочипа в устройстве, требующее выполнения точных манипуляций при закреплении в нем биочипа и его последующем извлечении. Это повышает риск повреждения биочипа. Конструкция проточной камеры допускает дополнительное введение в ее капилляр небольших объемов растворов реагентов. Но при этом в контакт с данными растворами приводится вся поверхность биочипа. Это приводит к достаточно высокому их расходу. Отсутствует возможность одновременного приведения в контакт с разными растворами отдельных участков поверхности биочипа.The disadvantage of this device is the high complexity of the preparatory stages of the analysis using a biochip, including the processing of the biochip with a solution of a substance that blocks the sites of non-specific binding of the substrate and the subsequent washing of the biochip with a detergent solution. Appropriate solutions require sequentially filling the entire circuit of the device (capillary and flow tubes), which leads to a significant consumption. In this case, it is necessary to monitor the tightness of the system and avoid air bubbles entering the circuit, which also increases the complexity. In addition, the disadvantage is the not entirely successful fastening of the biochip in the device, requiring precise manipulations when fixing the biochip in it and its subsequent removal. This increases the risk of damage to the biochip. The design of the flow chamber allows additional introduction of small volumes of reagent solutions into its capillary. But at the same time, the entire surface of the biochip is brought into contact with these solutions. This leads to a fairly high consumption. There is no possibility of simultaneous contacting with different solutions of individual sections of the surface of the biochip.

Известно приспособление для инкубации и отмывки биочипа, предназначенного для определения поверхностных антигенов клеток, используемое для инкубации биочипа с клеточной суспензией, выполнения его отмывки, а также для обработки биочипа различными жидкостями при проведении дополнительных исследований связавшихся с ним клеток, взятое в качестве прототипа и представляющее собой емкость (например, чашку Петри), на дне которой закреплен биочип. (См., например, А.В.Шишкин, И.И.Шмырев, С.А.Кузнецова, Н.Г.Овчинина, А.А.Бутылин, Ф.И.Атауллаханов, А.И.Воробьев «Иммунологические биочипы для параллельного определения поверхностных антигенов и морфологического исследования клеток», Биологические мембраны, 2008, том 25, №4, с 277-284).A device for incubation and washing of a biochip designed to detect surface antigens of cells is known, used to incubate a biochip with a cell suspension, to wash it, and also to process a biochip with various liquids during additional studies of the cells bound to it, taken as a prototype and representing a container (for example, a Petri dish), at the bottom of which a biochip is fixed. (See, for example, A.V. Shishkin, I.I. Shmyrev, S. A. Kuznetsova, N. G. Ovchinina, A. A. Butylin, F. I. Ataullakhanov, A. I. Vorobyov “Immunological biochips for the parallel determination of surface antigens and morphological studies of cells ”, Biological membranes, 2008, volume 25, No. 4, pp. 277-284).

Недостатком данного приспособления является невозможность регулировки скорости потока отмывающей жидкости. Это приводит к тому, что при отмывке биочипа от не специфически связавшихся клеток может происходить отрыв тех клеток, которые связались с биочипом специфически, но с недостаточной прочностью. В результате снижается чувствительность анализа и воспроизводимость результатов. Кроме того, закрепление биочипа и его извлечение требуют выполнения точных манипуляций. Это создает риск повреждения биочипа. Недостатком также является невозможность одновременного приведения отдельных участков поверхности биочипа в контакт с разными растворами без их смешивания.The disadvantage of this device is the inability to adjust the flow rate of the washing liquid. This leads to the fact that when washing the biochip from non-specifically bound cells, separation of those cells that specifically bound to the biochip, but with insufficient strength, can occur. As a result, the sensitivity of the analysis and reproducibility of the results are reduced. In addition, the fastening of the biochip and its extraction require precise manipulations. This poses a risk of damage to the biochip. The disadvantage is the impossibility of simultaneously bringing individual sections of the surface of the biochip into contact with different solutions without mixing them.

Задачей заявленной полезной модели является снижение трудоемкости проведения анализа, повышение воспроизводимости результатов и расширение функциональных возможностей устройства.The objective of the claimed utility model is to reduce the complexity of the analysis, increase the reproducibility of the results and expand the functionality of the device.

Поставленная задача решается за счет того, что согласно полезной модели устройство для проведения анализа с применением биочипа, содержащее емкость для размещения биочипа, снабжено платформой, запирающим приспособлением, герметично устанавливаемой съемной крышкой, каналами для подведения и отведения жидкости.The problem is solved due to the fact that, according to a utility model, a device for analysis using a biochip, containing a container for placing a biochip, is equipped with a platform, a locking device, a hermetically sealed removable cover, channels for supplying and discharging liquid.

Емкость для размещения биочипа выполнена съемной и оснащена запирающим приспособлением.The capacity for placing the biochip is removable and equipped with a locking device.

Платформа снабжена отсеком, в котором герметично крепится съемная емкость для размещения биочипа.The platform is equipped with a compartment in which a removable container is tightly fastened to accommodate the biochip.

Емкость для размещения биочипа имеет съемное герметично устанавливаемое дно.The capacity for placing the biochip has a removable hermetically sealed bottom.

Дно емкости для размещения биочипа имеет клейкое покрытие.The bottom of the biochip container has an adhesive coating.

Устройство оснащено съемным приспособлением, герметично устанавливаемым на поверхность биочипа, и разделяющим емкость, в которой размещен биочип, на несколько емкостей меньшего объема, дно каждой из которых образовано участком поверхности биочипа.The device is equipped with a removable device, hermetically mounted on the surface of the biochip, and dividing the container in which the biochip is placed, into several containers of smaller volume, the bottom of each of which is formed by the surface area of the biochip.

Устройство снабжено емкостью для отмывочной жидкости.The device is equipped with a tank for washing liquid.

Устройство снабжено емкостью для сбора отработанной жидкости.The device is equipped with a container for collecting waste fluid.

Устройство оснащено приспособлением для измерения давления жидкости.The device is equipped with a device for measuring fluid pressure.

Устройство снабжено приспособлением для улавливания пузырей воздуха.The device is equipped with a device for trapping air bubbles.

Устройство снабжено приспособлением, прижимающим съемную крышку.The device is equipped with a device pressing the removable cover.

Устройство снабжено приспособлением для дополнительного введения жидкости в емкость, в которой размещен биочип.The device is equipped with a device for additional introduction of fluid into the container in which the biochip is placed.

Устройство снабжено дренажной трубкой.The device is equipped with a drainage tube.

Форма и размеры горизонтального сечения емкости для размещения биочипа соответствуют форме и размерам биочипа.The shape and dimensions of the horizontal section of the tank for placing the biochip correspond to the shape and dimensions of the biochip.

Использование заявленной полезной модели позволяет снизить трудоемкость проведения анализа и уменьшить расход используемых растворов. Становится возможным выполнение отдельных этапов анализа с заполнением емкости растворами и их удалением наименее трудоемким путем (без регулирования скорости потока жидкости) точно также, как при работе с кюветой. Другие этапы проведения анализа могут быть выполнены с подачей потока жидкости с точно задаваемой скоростью, как при работе с проточной камерой. За счет этого трудоемкость проведения анализа снижается по сравнению с использованием устройства, взятого за аналог, при сохранении такой же чувствительности и воспроизводимости результатов. В тоже время, при использовании заявленного устройства чувствительность и воспроизводимость значительно повышаются по сравнению с использованием приспособления, взятого за прототип.Using the claimed utility model allows to reduce the complexity of the analysis and to reduce the consumption of used solutions. It becomes possible to carry out individual stages of the analysis with filling the container with solutions and removing them in the least labor-intensive way (without regulating the flow rate of the liquid) in the same way as when working with a cuvette. Other stages of the analysis can be performed with a fluid flow at a precisely defined speed, as when working with a flow chamber. Due to this, the complexity of the analysis is reduced in comparison with the use of a device taken as an analog, while maintaining the same sensitivity and reproducibility of the results. At the same time, when using the claimed device, the sensitivity and reproducibility are significantly increased compared to using the device taken as a prototype.

Выполнение емкости для размещения биочипа съемной повышает удобство использования устройства. В случае необходимости съемная емкость при закрытых запирающих приспособлениях (кранах) может использоваться отдельно в качестве инкубационно-отмывочной кюветы. Это повышает универсальность использования устройства.The implementation of the capacity to accommodate a removable biochip increases the usability of the device. If necessary, a removable container with closed locking devices (taps) can be used separately as an incubation-washing cuvette. This increases the versatility of use of the device.

Выполнение дна емкости (нижней стенки емкости) съемным облегчает извлечение из нее биочипа. Наличие клейкого покрытия на дне емкости упрощает процесс крепления биочипа, а также обеспечивает герметичность соединения биочипа с его поверхностью.The implementation of the bottom of the tank (bottom wall of the tank) removable facilitates the extraction of the biochip from it. The presence of an adhesive coating on the bottom of the tank simplifies the process of attaching the biochip, as well as ensures the tightness of the connection of the biochip with its surface.

Наличие приспособления для измерения давления жидкости позволяет определять разницу между атмосферным давлением и давлением жидкости в контуре устройства. Эти данные необходимы для оценки (расчета) скорости движения жидкости.The presence of devices for measuring fluid pressure allows you to determine the difference between atmospheric pressure and fluid pressure in the circuit of the device. These data are necessary for estimating (calculating) the velocity of a fluid.

Наличие приспособления, прижимающего съемную крышку, обеспечивает надежную герметизацию устройства.The presence of the device pressing the removable cover provides reliable sealing of the device.

Соответствие формы и размеров горизонтального сечения полости емкости форме и размерам биочипа обеспечивают наиболее экономное расходование исследуемой клеточной суспензии, поскольку все клетки при проведении инкубации оседают на поверхность биочипа.Correspondence of the shape and size of the horizontal section of the cavity of the container to the shape and size of the biochip provides the most economical expenditure of the studied cell suspension, since all cells are deposited on the surface of the biochip during incubation.

Наличие дренажной трубки, оснащенной запирающим приспособлением, дает возможность слива жидкости из емкости без удаления жидкости из расположенных выше отделов устройства. Кроме того, дренажная трубка может быть использована для введения в контур устройства небольших объемов жидкости, а также для удаления пузырей воздуха.The presence of a drainage tube equipped with a locking device makes it possible to drain the liquid from the tank without removing liquid from the higher sections of the device. In addition, the drainage tube can be used to introduce small volumes of liquid into the device circuit, as well as to remove air bubbles.

Наличие приспособления для улавливания пузырей воздуха предотвращает их проникновение в закрытую емкость при проведении отмывки биочипа.The presence of a device for trapping air bubbles prevents their penetration into a closed container when washing the biochip.

Платформа обеспечивает удобное расположение устройства на предметном столике микроскопа. Кроме того, в ней расположены основные части устройстваThe platform provides a convenient arrangement of the device on the microscope stage. In addition, the main parts of the device are located in it.

Наличие съемного приспособления, герметично устанавливаемого на поверхность биочипа и разделяющего емкость (в которой размещается биочип) на несколько емкостей меньшего объема, дно каждой из которых образовано участками поверхности биочипа, дает возможность одновременного приведения в контакт разных участков поверхности биочипа с растворами разных реагентов без их смешивания друг с другом. Это позволяет сократить расход растворов дорогостоящих реагентов при проведении дополнительных исследований связавшихся с биочипом клеток (например, сократить расход меченных антител при определении коэкспрессии антигенов).The presence of a removable device, hermetically mounted on the surface of the biochip and dividing the container (in which the biochip is placed) into several containers of smaller volume, the bottom of each of which is formed by the surface sections of the biochip, makes it possible to simultaneously contact different parts of the surface of the biochip with solutions of different reagents without mixing them together. This allows one to reduce the consumption of solutions of expensive reagents during additional studies of cells bound to the biochip (for example, to reduce the consumption of labeled antibodies in determining coexpression of antigens).

Полезная модель поясняется чертежом, где:The utility model is illustrated in the drawing, where:

на фиг.1 представлен общий вид устройства в продольном разрезе;figure 1 presents a General view of the device in longitudinal section;

на фиг.2 представлен вид устройства сверху;figure 2 presents a top view of the device;

на фиг.3 представлено сечение АА на фиг.2;figure 3 presents a section AA in figure 2;

на фиг.4 представлен биочип 1-го типа;figure 4 presents the biochip of the 1st type;

на фиг.5 представлен биочип 2-го типа.figure 5 presents the biochip of the 2nd type.

Устройство содержит корпус (платформу) 1 (фиг.1) в котором располагаются приводящий канал 2, отводящий канал 3, запирающее приспособление (кран) 4 и отсек 5 для размещения съемной кюветы 6, в которой расположен биочип 7. Герметичность крепления кюветы 6 в отсеке 5 обеспечивает герметизирующие покрытие 8. Съемная кювета 6 имеет корпус 9, выполненный в виде рамы, к которой крепится съемное дно 10. Герметизацию крепления дна 10 к корпусу 9 кюветы 6 обеспечивает герметизирующие покрытие (на чертеже не показано). Кроме того, герметизация крепления дна емкости к корпусу 9 кюветы 6 обеспечивается полосой прозрачного скотча (на чертеже не показана), которая наклеивается на нижнюю стенку кюветы 6. Дно 10 выполнено из прозрачного материала и имеет клейкое прозрачное покрытие (на чертеже не показано), обеспечивающее крепление биочипа 7. При креплении дна 10 к корпусу 9 кюветы 6 образуется емкость 11 для размещения биочипа. Каналы 2 и 3, емкость 11, а также приводящая и отводящая трубки (26 и 27) образуют контур устройства. Контур устройства имеет форму, обеспечивающую ламинарное течение жидкости. Корпус (платформа) 1 выполнен из прозрачного материала. Это позволяет определять наличие пузырей воздуха в контуре устройства при его заполнении жидкостью.The device comprises a housing (platform) 1 (Fig. 1) in which there is a driving channel 2, a discharge channel 3, a locking device (crane) 4 and a compartment 5 for accommodating a removable cell 6, in which the biochip is located 7. Tightness of the cell 6 in the compartment 5 provides a sealing coating 8. The removable cuvette 6 has a casing 9 made in the form of a frame to which a removable bottom 10 is attached. Sealing of the fastening of the bottom 10 to the casing 9 of the cuvette 6 provides a sealing coating (not shown). In addition, sealing the fastening of the bottom of the container to the casing 9 of the cuvette 6 is provided by a strip of transparent adhesive tape (not shown), which is glued to the lower wall of the cuvette 6. The bottom 10 is made of a transparent material and has an adhesive transparent coating (not shown), providing fastening the biochip 7. When attaching the bottom 10 to the body 9 of the cuvette 6, a container 11 is formed to accommodate the biochip. Channels 2 and 3, the tank 11, as well as the lead and outlet tubes (26 and 27) form the circuit of the device. The contour of the device has a shape that provides a laminar flow of fluid. The housing (platform) 1 is made of transparent material. This allows you to determine the presence of air bubbles in the circuit of the device when it is filled with liquid.

В корпусе 9 съемной кюветы 6 размещены запирающие приспособления (краны) 12 и 13. При этом сечение их отверстий 14 и соответствуют сечению приводящего и отводящего каналов 2 и 3. В кранах 12 и 13 также выполнены дополнительные отверстия 15, сообщающиеся с отверстием 14. В торцах кранов 12 и 13 размещены эластичные пробки 16 (фиг.2) через которые с помощью шприца возможно введение небольших объемов жидкости в контур устройства (игла шприца проводится через пробку 16). Устройство снабжено отсеком 17, предназначенным для удаления пузырей воздуха из его контура, заполняемого жидкостью. Устройство снабжено дополнительной трубкой 18 открывающейся в его контур. Трубка 18 снабжена запирающим приспособлением (краном или зажимом), которое на чертеже не показано.Locking devices (taps) 12 and 13 are placed in the housing 9 of the removable cuvette 6. Moreover, the cross section of their openings 14 corresponds to the cross section of the supply and outlet channels 2 and 3. In taps 12 and 13, additional openings 15 are made, communicating with the hole 14. B the ends of the taps 12 and 13 are placed elastic plugs 16 (figure 2) through which using a syringe it is possible to introduce small volumes of liquid into the circuit of the device (the needle of the syringe is drawn through the plug 16). The device is equipped with a compartment 17 designed to remove air bubbles from its circuit, filled with liquid. The device is equipped with an additional tube 18 opening in its circuit. The tube 18 is equipped with a locking device (valve or clamp), which is not shown in the drawing.

Кювета 6 (фиг.3) снабжена съемной крышкой 19. Крышка 19 состоит из металлической рамки и прозрачной пластины 20. Герметизацию соединения крышки 19 и корпуса 9 кюветы 6, обеспечивает герметизирующее покрытие 21.The cuvette 6 (Fig. 3) is provided with a removable cover 19. The cover 19 consists of a metal frame and a transparent plate 20. Sealing the connection of the cover 19 and the casing 9 of the cuvette 6 provides a sealing coating 21.

Устройство снабжено подвижной рамой 22, прижимающей крышку 19 к корпусу 9 кюветы 6, установленной в отсеке 5. Прижимающая рама 22 подвижно закреплена в пазах 23 корпуса (платформы) 1. В корпусе 1 в проекции расположения биочипа 7 выполнено отверстие 24, предназначенное для прохождения света.The device is equipped with a movable frame 22, pressing the cover 19 to the casing 9 of the cuvette 6, installed in the compartment 5. The pressing frame 22 is movably fixed in the grooves 23 of the casing (platform) 1. In the casing 1 in the projection of the location of the biochip 7 there is a hole 24 for light passage .

Форма и размеры горизонтального сечения емкости 11 соответствуют форме и размерам биочипа 7.The shape and dimensions of the horizontal section of the tank 11 correspond to the shape and dimensions of the biochip 7.

Приводящий канал 2 (фиг.1 и 2) и отводящий канал 3 с помощью патрубков 25 соединяются с приводящей и отводящей трубками 26 и 27. Приводящая трубка 26 соединяется с емкостью в которой находится отмывающая жидкость (на чертеже не показана). Отводящая трубка 27 соединяется со сливной емкостью, предназначенной для сбора отработанной отмывающей жидкости (на чертеже не показана).The supply channel 2 (FIGS. 1 and 2) and the discharge channel 3 are connected by means of nozzles 25 to the supply and discharge pipes 26 and 27. The supply pipe 26 is connected to a container in which the washing liquid is located (not shown in the drawing). The discharge tube 27 is connected to a drain tank designed to collect the spent washing liquid (not shown in the drawing).

Для работы устройства уровень отмывочной жидкости, находящейся в емкости (не показанной на чертеже), соединенной с приводящей трубкой 26, должен находиться выше уровня поверхности биочипа 7. Сливную емкость (также не показанную на чертеже), соединенную с отводящей трубкой 27, располагают при этом ниже уровня биочипа. Внешнее отверстие отводящего канала 3 (фиг.1) расположено ниже уровня поверхности биочипа 7, а внешнее отверстие приводящего канала 2 расположено выше уровня биочипа 7.For the operation of the device, the level of the washing liquid located in the tank (not shown in the drawing) connected to the drive tube 26 must be higher than the surface of the biochip 7. A drain tank (also not shown in the drawing) connected to the discharge tube 27 is below the biochip level. The external opening of the discharge channel 3 (Fig. 1) is located below the surface level of the biochip 7, and the external opening of the driving channel 2 is located above the level of the biochip 7.

Емкость для размещения отмывающей жидкости и сливная емкость крепятся на внешних штативах, но возможны и другие варианты их установки. Устройство во время проведения контролируемой отмывки биочипа размещают на предметном столике микроскопа.The washing liquid storage tank and the drain tank are mounted on external tripods, but other installation options are possible. The device during the controlled washing of the biochip is placed on a microscope stage.

Емкость для отмывающей жидкости (на чертеже не показана) снабжена шкалой (на чертеже не показана) указывающей высоту расположения уровня жидкости над поверхностью биочипа 7. Также возможно исполнение устройства дополнительно оснащенного вертикальной водомерной трубкой со шкалой (на чертеже не показана), или иным приспособлением, позволяющим оценить давление жидкости в контуре.The washing liquid container (not shown in the drawing) is equipped with a scale (not shown in the drawing) indicating the height of the liquid level above the surface of the biochip 7. It is also possible to design a device additionally equipped with a vertical water meter tube with a scale (not shown in the drawing), or other device, allowing to evaluate the fluid pressure in the circuit.

Возможен вариант использования устройства, когда отмывающая жидкость поступает в контур устройства не самотеком, а подается с заданной скоростью за счет работы насоса (на чертеже не показан), с которым соединяется приводящая трубка 26 (если насос работает в режиме нагнетания жидкости) или отводящая трубка 27 (если насос работает в режиме всасывания жидкости). В этом случае высота расположения уровня жидкости во внешней емкости значения не имеет.It is possible to use the device when the washing liquid does not flow into the device loop by gravity, but is supplied at a given speed due to the operation of the pump (not shown in the drawing), to which the drive tube 26 is connected (if the pump is operating in the fluid injection mode) or the discharge tube 27 (if the pump is in liquid suction mode). In this case, the height of the liquid level in the external tank does not matter.

Биочип 7 (фиг.4, 5) представляет собой подложку 28, на которой расположена рабочая область 29, содержащая тестовые участки 30, в которых иммобилизованы молекулы антител, специфичных к поверхностным антигенам клеток (или иных микрообъектов биологического происхождения), либо молекулы иных веществ, способных связываться с молекулами, находящимися на поверхности исследуемых клеток (или иных микрообъектов биологического происхождения). Тестовые участки 30 отделены друг от друга фоновыми участками 31, не содержащими данных молекул. Рабочая область 29 ограничена краями 32 подложки 28. Устройство позволяет проводить исследование с помощью биочипов 7 с различным типом расположения тестовых участков.Biochip 7 (Figs. 4, 5) is a substrate 28 on which the working region 29 is located, containing test sections 30 in which antibody molecules specific to cell surface antigens (or other biological microorganisms) are immobilized, or molecules of other substances, capable of binding to molecules located on the surface of the studied cells (or other micro-objects of biological origin). Test sections 30 are separated from each other by background sections 31 that do not contain these molecules. The working area 29 is limited by the edges 32 of the substrate 28. The device allows the study using biochips 7 with a different type of location of the test sites.

Биочип 1-го типа (фиг.4) имеет тестовые участки 30, выполненные в виде упорядочение расположенных пятен округлой или иной формы, которые не пересекают рабочую область 29 биочипа 7 в каком-либо направлении.The biochip of the 1st type (Fig. 4) has test sections 30 made in the form of an arrangement of circular or other shaped spots that do not cross the working area 29 of the biochip 7 in any direction.

На биочипе 2-го типа (фиг.5) тестовые участки 30 выполнены в виде параллельных полос пересекающих рабочую область 29On the biochip of the 2nd type (figure 5), the test sections 30 are made in the form of parallel stripes crossing the work area 29

Для возможности проведения некоторых дополнительных исследований связавшихся клеток при работе с биочипами 2-го типа устройство оснащено приспособлением 33 (фиг.3), позволяющим разделять емкость 11 на несколько емкостей (каналов) 34, имеющих меньшие размеры. При этом дно каждой из емкостей 34 образовано участком поверхности биочипа 7. Приспособление 33 представляет собой пластину 35, имеющую выступы 36, снабженные герметизирующим покрытием (на чертеже не обозначено). Приспособление 33 размещаю таким образом, что емкости 34 располагаются параллельно продольной оси контура устройства, но перпендикулярно тестовым участкам 30 биочипа 2-го типа. (Биочип 2-го типа устанавливают в емкости 11 таким образом, что его тестовые участки 30 располагаются поперек продольной оси контура устройства). При этом емкости (каналы) 34 сообщаются с остальными элементами контура устройства при открытых кранах 12 и 13. Для заполнения емкостей 34 растворами реагентов в пластине 35 выполнены отверстия 37 (фиг.1), в каждое из которых может быть введена игла шприца Гамильтона или наконечник микропипетки, либо иного подобного приспособления.To enable some additional studies of bound cells when working with type 2 biochips, the device is equipped with a device 33 (Fig. 3), which allows dividing the container 11 into several containers (channels) 34 having smaller sizes. The bottom of each of the containers 34 is formed by the surface area of the biochip 7. The device 33 is a plate 35 having protrusions 36 provided with a sealing coating (not indicated in the drawing). The device 33 is placed in such a way that the containers 34 are located parallel to the longitudinal axis of the contour of the device, but perpendicular to the test sections 30 of the biochip of the 2nd type. (A biochip of the 2nd type is installed in the tank 11 so that its test sections 30 are located across the longitudinal axis of the device’s contour). In this case, the containers (channels) 34 communicate with other elements of the device circuit with open taps 12 and 13. To fill the containers 34 with reagent solutions, holes 37 are made in the plate 35 (Fig. 1), in each of which a Hamilton syringe needle or tip can be inserted micropipettes, or other similar devices.

Для доступа к отверстиям, выполненным в торцах кранов 12 (фиг.2) и 13 и закрытых эластичными пробками 16 в корпусе 1 в их проекции выполнены отверстия 38 и 39. Поворот кранов 12 и 13 осуществляют с помощью отвертки или специального ключа. Для этого на их противоположных торцах выполнены выемки 40. Для доступа к ним в корпусе 1 выполнены отверстия 41 и 42.To access the holes made at the ends of the taps 12 (FIG. 2) and 13 and closed with elastic plugs 16 in the housing 1, holes 38 and 39 are made in their projection. The cranes 12 and 13 are rotated using a screwdriver or a special key. To do this, recesses 40 are made at their opposite ends. For access to them, openings 41 and 42 are made in the housing 1.

Устройство используют следующим образом.The device is used as follows.

Биочип 7 закрепляют в съемной кювете 6, прижимая его к дну 10 снабженному прозрачным клейким покрытием. Запирающие приспособления (краны) 12 и 13 при этом закрывают. Осуществляют заполнение емкости 11 необходимыми жидкостями, с которыми выполняют инкубацию биочипа 7. После завершения обработки биочипа 7 использованный раствор сливают, а емкость 11 заполняют следующим раствором. Последовательность проведения обработки биочипа 7, предназначенного для определения поверхностных антигенов клеток, может быть следующей: 1) обработка биочипа 7 белковым раствором (например, раствором бычьего сывороточного альбумина), блокирующим сайты неспецифического связывания подложки 28; 2) обработка биочипа 7 раствором детергента для устранения не связавшихся с подложкой 28 молекул белка; 3) промывка биочипа 7 буферным раствором для устранения следов детергента. При проведении данных манипуляций кювету 6 устанавливают на шейкере.The biochip 7 is fixed in a removable cuvette 6, pressing it to the bottom 10 provided with a transparent adhesive coating. Locking devices (taps) 12 and 13 are closed. Fill the tank 11 with the necessary liquids, with which the biochip 7 is incubated. After the biochip 7 has been processed, the used solution is drained, and the tank 11 is filled with the following solution. The sequence of processing the biochip 7, designed to determine the surface antigens of cells, can be as follows: 1) processing the biochip 7 with a protein solution (for example, bovine serum albumin solution) blocking the sites of non-specific binding of the substrate 28; 2) processing the biochip 7 with a detergent solution to eliminate 28 protein molecules not bound to the substrate; 3) washing the biochip with 7 buffer solution to eliminate traces of detergent. When carrying out these manipulations, the cuvette 6 is mounted on a shaker.

К патрубкам 25 устройства крепят приводящую трубку 26 и отводящую трубку 27, которые соединены соответственно с емкостью заполненной отмывающей жидкостью (на чертеже не показана) и сливной емкостью (на чертеже не показана). Устанавливают съемную кювету 6 в отсеке 5 устройства. Устанавливают крышку 19 и фиксируют ее с помощью подвижной прижимающей рамы 22. Открывают краны 4, 12, 13 при этом жидкость заполняет контур устройства (приводящий канал 2, отводящий канал 3, емкость 11). После этого кран 12 закрывают. Воздух из контура устройства устраняют с помощью шприца, который соединяют с трубкой 18. Оставшийся воздух скапливается в отсеке 17 и может быть удален с помощью шприца, игла которого вводится через находящееся в его верхней части отверстие закрытое, эластичной пробкой.A drive tube 26 and a discharge tube 27 are attached to the nozzles 25 of the device, which are connected respectively to a tank filled with a washing liquid (not shown in the drawing) and a drain tank (not shown in the drawing). Install a removable cuvette 6 in the compartment 5 of the device. Install the cover 19 and fix it using a movable pressing frame 22. Open the taps 4, 12, 13 while the liquid fills the circuit of the device (drive channel 2, discharge channel 3, tank 11). After that, the valve 12 is closed. The air from the device circuit is removed using a syringe, which is connected to the tube 18. The remaining air accumulates in the compartment 17 and can be removed using a syringe, the needle of which is inserted through a hole closed in its upper part with an elastic stopper.

Открывают кран 13. Устройство наклоняют таким образом, чтобы закрытый кран 12 находился внизу. С помощью шприца иглу, которого вводят через отверстие в торце крана, закрытое эластичной пробкой 16, вводят необходимый объем клеточной суспензии, которая попадает в емкость 11 через отверстие 15. Закрывают кран 13. Возможны и другие варианты выполнения манипуляций при заполнении емкости 11 клеточной суспензией.The tap 13 is opened. The device is tilted so that the closed tap 12 is at the bottom. Using a syringe, a needle is inserted through an opening in the end of the valve closed by an elastic stopper 16 and the required volume of the cell suspension is introduced, which enters the container 11 through the hole 15. The valve 13 is closed. Other options for manipulating the container 11 with a cell suspension are possible.

Устанавливают устройство на предметном столике микроскопа. Осуществляют инкубацию биочипа 7 с исследуемой суспензией клеток в течение необходимого времени. После этого открывают краны 4, 13 и 12 и пропускают поток отмывающей жидкости, который смывает клетки, не связавшиеся в области тестовых участков 30 с иммобилизованными антителами. Затем оценивают качество проведения отмывки, проводя микроскопическое исследование биочипа 7. (перед этим кран 12 закрывают). Связавшиеся клетки должны оставаться только в области определенных тестовых участков 30 и отсутствовать в области фоновых участков 31. Если не специфически связавшиеся с подложкой 28 клетки из фоновых участков 31 оказываются устранены не полностью, увеличивают скорость потока отмывающей жидкости. Для этого увеличивают высоту расположения уровня отмывающей жидкости, например, поднимая емкость в которой она находится, или при использовании насоса, увеличивают скорость прохождения жидкости через контур устройства.Install the device on the microscope stage. Biochip 7 is incubated with the test cell suspension for the required time. After that, the taps 4, 13 and 12 are opened and a washing liquid stream is passed, which washes off cells that have not bound immobilized antibodies in the region of test sections 30. Then, the quality of the washing is evaluated by microscopic examination of the biochip 7. (before this, the valve 12 is closed). The bound cells should remain only in the region of certain test sections 30 and be absent in the region of background sections 31. If cells that are not specifically bound to the substrate 28 from the background sections 31 are not completely eliminated, increase the flow rate of the washing liquid. To do this, increase the height of the washing liquid level, for example, by raising the capacity in which it is located, or when using a pump, increase the speed of the liquid through the device circuit.

После завершения отмывки биочипа может быть выполнена его инкубация с раствором, повышающим прочность связывания с подложкой оставшихся клеток. Соответствующая жидкость может быть введена в емкость 11, например, через трубку 18 при открытых кранах 12 и 13 и закрытом кране 4. После завершения инкубации вновь пропускают отмывающую жидкость из емкости (краны 12, 13 и 4 при этом открыты).After washing the biochip, it can be incubated with a solution that increases the binding strength of the remaining cells to the substrate. The corresponding liquid can be introduced into the container 11, for example, through the tube 18 with the open taps 12 and 13 and the closed valve 4. After the incubation is completed, the washing liquid is again passed from the container (taps 12, 13 and 4 are open).

После этого закрывают кран 4, открывают краны 12 и 13 и впускают в контур воздух через трубку 18. При этом жидкость стекает из емкости 11 и происходит ее заполнение воздухом. Затем отодвигают прижимающую раму 22 и снимают крышку 19. Съемная кювета 6 может быть вынута из отсека 5. После этого при необходимости может быть выполнена фиксация и окрашивание биочипа. При этом соответствующие жидкости вносят в емкость 11 (краны 12 и 13 должны быть закрыты). Затем съемное дно 10 может быть извлечено вместе с биочипом 7. Биочип 7 отделяют от дна 10 и подвергают дальнейшим исследованиям.After that, close the valve 4, open the taps 12 and 13 and let air into the circuit through the tube 18. At the same time, the liquid flows from the tank 11 and it is filled with air. Then the pressing frame 22 is pushed back and the cover 19 is removed. The removable cuvette 6 can be removed from the compartment 5. After that, if necessary, the biochip can be fixed and stained. In this case, the corresponding liquids are introduced into the container 11 (taps 12 and 13 must be closed). Then, the removable bottom 10 can be removed along with the biochip 7. The biochip 7 is separated from the bottom 10 and subjected to further research.

При работе с биочипами 2-го типа могут быть выполнены исследования связавшихся клеток, требующие приведения некоторых растворов в контакт с определенными участками поверхности биочипа. Например, проведение определения многих вариантов коэкспрессии антигенов на связанных клетках путем обработки участков поверхности биочипа растворами флуоресцентно-меченных антител. Для этого после удаления отмывающей жидкости из емкости 11 и снятия крышки 19 на поверхность биочипа устанавливают приспособление 33. При этом образуются каналы 34, которые располагаются вдоль продольной оси контура устройства, но перпендикулярно тестовым участкам 30 биочипа 2-го типа (выполненным в виде полос). Каждый из каналов 34 пересекает все тестовые участки 30 такого биочипа. Каналы 34 заполняют необходимыми растворами через отверстия 37 с помощью автоматической пипетки, шприца Гамильтона или иного подобного устройства. Устанавливают крышку 19 и фиксируют ее с помощью прижимающей рамы 22. Осуществляют инкубацию в течение необходимого времени, после чего выполняют отмывку биочиа, пропуская с небольшой скоростью поток жидкости через каналы 34. Для этого открывают краны 12, 13 и 4. После завершения отмывки съемную кювету 6 извлекают и проводят исследование биочипа 7 с помощью люминесцентного микроскопа. При необходимости биочип 7 может быть извлечен из съемной кюветы 6. При проведении других видов дополнительных исследований клеток, характер и последовательность выполняемых манипуляций могут быть иными.When working with type 2 biochips, studies of bound cells can be performed that require bringing some solutions into contact with certain areas of the biochip surface. For example, the determination of many variants of coexpression of antigens on connected cells by treating areas of the biochip surface with solutions of fluorescently-labeled antibodies. To do this, after removing the washing liquid from the tank 11 and removing the cover 19, a device 33 is installed on the surface of the biochip. In this case, channels 34 are formed that are located along the longitudinal axis of the device’s contour, but perpendicular to the test sections 30 of the second type biochip (made in the form of strips) . Each of the channels 34 crosses all test sections 30 of such a biochip. Channels 34 are filled with the necessary solutions through openings 37 using an automatic pipette, a Hamilton syringe, or other similar device. Install the lid 19 and fix it with the help of the pressing frame 22. Incubate for the required time, then wash the biochia, letting the fluid flow through the channels 34 at a low speed. To do this, open the taps 12, 13 and 4. After washing, the removable cuvette 6, a biochip 7 is removed and examined using a luminescent microscope. If necessary, the biochip 7 can be removed from the removable cell 6. When conducting other types of additional cell research, the nature and sequence of the manipulations performed may be different.

Claims (13)

1. Устройство для проведения анализа с применением биочипа, содержащее корпус, в котором размещен контур, состоящий из каналов для подведения и отведения жидкости и отсека, в котором герметично закреплена съемная кювета для размещения биочипа, имеющая запирающие приспособления, и снабженное герметично устанавливаемой съемной крышкой.1. A device for conducting analysis using a biochip, comprising a housing in which a circuit consisting of channels for supplying and discharging liquid and a compartment is placed, in which a removable cell for placing the biochip, having locking devices, and equipped with a hermetically sealed removable cover, is hermetically fixed. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено установленным в корпусе устройства приспособлением, запирающим контур.2. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a device locking the circuit installed in the device body. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость для размещения биочипа имеет съемное герметично устанавливаемое дно.3. The device according to claim 1, characterized in that the container for accommodating the biochip has a removable hermetically sealed bottom. 4. Устройство по пп.1 и 4, отличающееся тем, что дно емкости для размещения биочипа имеет клейкое покрытие.4. The device according to claims 1 and 4, characterized in that the bottom of the tank for accommodating the biochip has an adhesive coating. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оснащено съемным приспособлением, герметично устанавливаемым на поверхность биочипа, и разделяющим емкость, в которой размещен биочип, на несколько емкостей меньшего объема, дно каждой из которых образовано участком поверхности биочипа.5. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a removable device, hermetically mounted on the surface of the biochip, and dividing the container in which the biochip is placed, into several containers of smaller volume, the bottom of each of which is formed by the surface area of the biochip. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено емкостью для отмывочной жидкости.6. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a tank for washing liquid. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено емкостью для сбора отработанной жидкости.7. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a container for collecting waste fluid. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оснащено приспособлением для измерения давления жидкости.8. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a device for measuring fluid pressure. 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено приспособлением для улавливания пузырей воздуха.9. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a device for trapping air bubbles. 10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено приспособлением, прижимающим съемную крышку.10. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a device pressing the removable cover. 11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено приспособлением для дополнительного введения жидкости в емкость, в которой размещен биочип.11. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a device for additional introduction of fluid into the container in which the biochip is placed. 12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено дренажной трубкой.12. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a drainage tube. 13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что форма и размеры горизонтального сечения емкости для размещения биочипа соответствуют форме и размерам биочипа.
Figure 00000001
13. The device according to claim 1, characterized in that the shape and dimensions of the horizontal section of the tank for placing the biochip correspond to the shape and dimensions of the biochip.
Figure 00000001
RU2010143058/15U 2010-10-20 2010-10-20 DEVICE FOR ANALYSIS WITH APPLICATION OF THE BIOCHIP RU106378U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010143058/15U RU106378U1 (en) 2010-10-20 2010-10-20 DEVICE FOR ANALYSIS WITH APPLICATION OF THE BIOCHIP

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010143058/15U RU106378U1 (en) 2010-10-20 2010-10-20 DEVICE FOR ANALYSIS WITH APPLICATION OF THE BIOCHIP

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU106378U1 true RU106378U1 (en) 2011-07-10

Family

ID=44740818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010143058/15U RU106378U1 (en) 2010-10-20 2010-10-20 DEVICE FOR ANALYSIS WITH APPLICATION OF THE BIOCHIP

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU106378U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4847208A (en) Apparatus for immunohistochemical staining and method of rinsing a plurality of slides
JP4755346B2 (en) Apparatus for performing cell culture analysis
US7354774B2 (en) Self aliquoting sample storage plate
US20060121624A1 (en) Methods and systems for fluid delivery
US20060051253A1 (en) Device for staining and hybridization reactions
US10155923B2 (en) Microorganism culture device and method of operation thereof
JP2016505855A (en) System and device for sample handling
JPH0130418B2 (en)
US20220187330A1 (en) Analyte collecting device, and analyte collecting method and analyte inspection system using same
CN112857504A (en) Detection analysis system and method based on micro-fluidic chip
CN111289762A (en) Micro-fluidic chip sample adding device and testing method
CN112500999A (en) Biological detection cassette and operation method thereof
BR112017019915B1 (en) INCUBATION TRAY, DEVICE AND METHOD FOR INCUBATING A CARRIER
CN211826105U (en) Micro-fluidic chip application of sample device
RU106378U1 (en) DEVICE FOR ANALYSIS WITH APPLICATION OF THE BIOCHIP
EP3417333B1 (en) Rack for a filtration device
JPWO2018190336A1 (en) Liquid sending device and liquid sending method
KR102299215B1 (en) Improved device and method for reactions between a solid and a liquid phase
RU103003U1 (en) DEVICE FOR ANALYSIS USING THE BIOCHIP
EP1264637B1 (en) Laboratory microchip device and method for chemical analysis
WO2015044435A1 (en) Method of enriching or isolating a target cell population
JPH07502207A (en) assay cartridge
WO2005116612A1 (en) Container
RU90213U1 (en) BIOCHIP PLATFORM
RU88674U1 (en) FLOW CAMERA FOR INCUBATION AND WASHING THE BIOCHIP

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20151021