RU183227U1 - A device for long-term storage of a biosample with DNA - Google Patents
A device for long-term storage of a biosample with DNA Download PDFInfo
- Publication number
- RU183227U1 RU183227U1 RU2018113767U RU2018113767U RU183227U1 RU 183227 U1 RU183227 U1 RU 183227U1 RU 2018113767 U RU2018113767 U RU 2018113767U RU 2018113767 U RU2018113767 U RU 2018113767U RU 183227 U1 RU183227 U1 RU 183227U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- capsule
- container
- dna
- lid
- ether
- Prior art date
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000007774 longterm Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 17
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 8
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 241000218657 Picea Species 0.000 abstract 1
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 34
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- XJRBAMWJDBPFIM-UHFFFAOYSA-N methyl vinyl ether Chemical compound COC=C XJRBAMWJDBPFIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005138 cryopreservation Methods 0.000 description 2
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 2
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 2
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 1
- 238000007399 DNA isolation Methods 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000007073 chemical hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000009429 distress Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000001415 gene therapy Methods 0.000 description 1
- 238000012252 genetic analysis Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 210000003780 hair follicle Anatomy 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000005001 laminate film Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M3/00—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N1/00—Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Virology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Packages (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Устройство для долгосрочного хранения биологического образца с ДНК, содержащее ударопрочный герметичный контейнер со съемной крышкой, капсулу для размещения заключенного в твердую защитную оболочку сохраняемого образца ДНК, приспособленную для установки внутри контейнера, емкость для дезинфицирующего раствора, имеющую съемную крышку, на внутренней поверхности которой закреплена с возможностью отсоединения крышка по форме входного отверстия капсулы, с закрепленным на ее внутренней поверхности стержнем, несущим на своем конце держатель биологического образца. Входное отверстие капсулы в исходном состоянии герметизировано съемной защитной мембраной и в полости капсулы размещен консервирующий материал в вязкотекучем состоянии, в объеме, достаточном для полного погружения держателя с образцом ДНК, способный к формированию твердой защитной оболочки образца ДНК при нормальных условиях окружающей среды. 5 илл, 7 з.п. ф-лы. A device for long-term storage of a biological sample with DNA, containing a shockproof sealed container with a removable lid, a capsule for placement of a stored DNA sample enclosed in a hard protective shell, adapted for installation inside the container, a container for a disinfectant solution having a removable lid, on the inner surface of which is fixed with the cap can be detached in the shape of the capsule inlet, with a rod fixed on its inner surface and holding at its end Spruce biological sample. The capsule inlet in the initial state is sealed with a removable protective membrane and preservative material is placed in the capsule cavity in a viscous-flowing state, in a volume sufficient to completely immerse the holder with the DNA sample, capable of forming a solid protective shell of the DNA sample under normal environmental conditions. 5 ill., 7 wp f-ly.
Description
Полезная модель относится к области биотехнологии и более точно касается устройства для долгосрочного хранения биологических образцов, содержащих молекулы ДНК, преимущественно человеческого происхождения, являющихся носителем характерных генов каждого индивидуума.The utility model relates to the field of biotechnology and more specifically relates to a device for long-term storage of biological samples containing DNA molecules, mainly of human origin, which are the carriers of the characteristic genes of each individual.
Лечение большей части заболеваний, трансплантация органов, терапия, направленная против старения - все это уже сегодня невозможно представить без генетического анализа. В обозримом будущем использование генной терапии войдет в повседневную практику. Однако, несмотря на то, что молекула ДНК является относительно стабильной, неблагоприятное воздействие окружающей среды может привести к ее разрушению. Среди факторов негативно влияющих на ДНК и приводящих к ее повреждению, можно назвать воздействие кислорода, ультрафиолетового и рентгеновского излучения, химический гидролиз и т.п. В то же время, имея в распоряжении через 10, 20 и более лет генетический материал, не подвергшийся разрушительному воздействию окружающей среды, мы будем иметь превосходный источник для использования в технологии генетической «реставрации» тела человека и продления жизни.The treatment of most diseases, organ transplantation, anti-aging therapy - all this is already impossible to imagine today without genetic analysis. In the foreseeable future, the use of gene therapy will go into everyday practice. However, despite the fact that the DNA molecule is relatively stable, adverse environmental effects can lead to its destruction. Among the factors negatively affecting DNA and leading to its damage, we can name the effects of oxygen, ultraviolet and X-ray radiation, chemical hydrolysis, etc. At the same time, having available after 10, 20 or more years of genetic material that has not undergone the destructive effects of the environment, we will have an excellent source for use in the technology of genetic “restoration” of the human body and prolong life.
Кроме того, сохраненные образцы ДНК незаменимы при массовых ЧП, катастрофах и стихийных бедствиях для поиска терпящих бедствие и идентификации жертв.In addition, stored DNA samples are indispensable for mass emergencies, disasters and natural disasters to search for those in distress and identify victims.
В настоящее время наиболее распространенными устройствами для длительного хранения ДНК являются устройства криоконсервации, которые обеспечивают хранение биологических образцов в жидком азоте при постоянном поддержании температуры кипения азота (-195,8°С). Данные устройства позволяют замораживать биообразцы в максимально щадящем режиме и сохранять их без каких либо повреждений течении по существу неограниченного срока времени. Однако для осуществления способа криоконсервации требуется наличие лабораторных условий, использование сложного холодильного оборудования, привлечения профессионально обученных сотрудников а также больших затрат на поддержание бесперебойной работы этого оборудования и стабильности терморежима хранения.Currently, the most common devices for long-term storage of DNA are cryopreservation devices that store biological samples in liquid nitrogen while maintaining a constant boiling point of nitrogen (-195.8 ° C). These devices allow you to freeze biosamples in the most gentle mode and save them without any damage during essentially unlimited time. However, the implementation of the cryopreservation method requires laboratory conditions, the use of sophisticated refrigeration equipment, the involvement of professionally trained employees, as well as the high costs of maintaining the smooth operation of this equipment and the stability of thermal storage.
Известно также устройство для сбора, хранения и транспортировки биологических образцов, раскрытое в патенте РФ 2616242 и содержащее карту-носитель, с размещенным на ней сорбционным пористым материалом, на который наносят жидкий биообразец, содержащий молекулы ДНК. Перед нанесением биообразца сорбционный материал пропитывают консервирующим составом на основе сахарозы и этилендиаминтетрауксусной кислоты, после чего наносят биообразец на карту-носитель, подвергают ее просушиванию. Устройство не требует больших затрат на изготовление, обеспечивает хранение в течение достаточно длительного времени жидких биообразцов без потери их первоначальных свойств, однако характеризуется невысокой надежностью (карта-носитель выполнена из бумаги) и требует для подготовки и обработки биообразца обязательного использования лабораторного оборудования. Так же указанное устройство не обеспечивает создания защитного барьера и биоматериал подвержен с течением времени действию разрушителей и окислителейAlso known is a device for collecting, storing and transporting biological samples, disclosed in the patent of Russian Federation 2616242 and containing a carrier card with a sorption porous material placed on it, onto which a liquid bio-sample containing DNA molecules is applied. Before applying the biosample, the sorption material is impregnated with a preservative composition based on sucrose and ethylenediaminetetraacetic acid, after which the biosample is applied to the carrier card, and it is dried. The device does not require large manufacturing costs, provides storage for a sufficiently long time of liquid bio-samples without losing their original properties, however, it is characterized by low reliability (a carrier card is made of paper) and requires the use of laboratory equipment for the preparation and processing of the bio-sample. Also, this device does not provide a protective barrier and the biomaterial is subject to the action of destroyers and oxidizing agents over time.
Известно, кроме того, устройство для иммобиизации образцов ДНК, описанное в патенте РФ 2346984, также, как и вышеописанное, содержащее бумажный носитель, на который наносят предварительно выделенную и очищенную ДНК, растворенную в бидистиллированной воде. После сушки в термостате, носитель с ДНК помещают в защитную оболочку, в качестве которой используют ламинатную пленку. Данное устройство обеспечивает надежное долгосрочное хранение молекул ДНК, однако, для приготовления препаратов ДНК и помещения носителя с ДНК в защитную оболочку требует использования лабораторного оборудования и дорогостоящих материалов.In addition, it is known that the device for the immobilization of DNA samples described in the patent of the Russian Federation 2346984, as well as the above, containing a paper carrier, onto which is applied pre-isolated and purified DNA dissolved in bidistilled water. After drying in a thermostat, the DNA carrier is placed in a protective shell, which is used as a laminate film. This device provides reliable long-term storage of DNA molecules, however, for the preparation of DNA preparations and placement of a carrier with DNA in a protective shell requires the use of laboratory equipment and expensive materials.
И, наконец, известно (см. патент РФ 2228358) устройство для длительного хранения молекул ДНК, являющееся наиболее близким аналогом, которое содержит разъемную капсулу для размещения заключенного в твердую защитную оболочку из соответствующего полимера биообразца, содержащего молекулы ДНК и приспособленную для установки внутри герметичного ударопрочного контейнера со съемной крышкой. В данном устройстве капсула имеет овальную форму и выполнена из ковкого, стойкого к окислению и не загрязняющего ДНК металла, в частности, из золота или платины. Кроме того, в данном патенте указано, что перед помещением в капсулу ДНК необходимо подвергнуть многостадийному процессу очистки, включающему дезагрегацию клеток, удаление протеинов, выделение ДНК, амплификацию путем полимеризации, в результате чего получают материал ДНК в виде суспензии в спиртовом растворе. Порцию суспензии затем вводят в раствор акриловой или полиакриловой кислоты в метиловом спирте, спирт медленно выпаривают до получения вязкого геля и все вместе сушат при 50°С до образования твердого блока.And finally, it is known (see RF patent 2228358) a device for long-term storage of DNA molecules, which is the closest analogue, which contains a detachable capsule for placing a biosample containing DNA molecules enclosed in a solid protective shell of the corresponding polymer and adapted for installation inside a sealed shockproof container with removable lid. In this device, the capsule has an oval shape and is made of a malleable, oxidation-resistant and non-DNA polluting metal, in particular gold or platinum. In addition, this patent states that before putting DNA into a capsule, it is necessary to undergo a multi-stage purification process, including cell disaggregation, protein removal, DNA isolation, amplification by polymerization, as a result of which the DNA material is obtained in the form of a suspension in an alcohol solution. A portion of the suspension is then introduced into a solution of acrylic or polyacrylic acid in methyl alcohol, the alcohol is slowly evaporated to obtain a viscous gel, and the whole is dried at 50 ° C until a solid block is formed.
Данное устройство обеспечивает долговечную сохранность генетической информации в течение десятков тысяч лет при условии сохранения целостности капсулы, однако является дорогостоящим и требует больших затрат времени и наличия специального лабораторного оборудования и персонала для подготовки материала ДНК к упаковке в капсулу.This device provides long-term preservation of genetic information for tens of thousands of years, provided that the integrity of the capsule is preserved, but it is expensive and time-consuming and requires special laboratory equipment and personnel to prepare the DNA material for packaging in the capsule.
В основу настоящей полезной модели поставлена задача разработать устройство для долгосрочного хранения биологических образцов, содержащих ДНК, которое было бы простым и удобным в обращении, не требовало бы лабораторного оборудования для подготовки образца к консервации, могло бы быть использовано в любых, в том числе и полевых, условиях и при этом не требовало бы больших затрат для своего изготовления и обеспечения долгосрочного хранения генетического материала без потери его качества.The basis of this utility model is the task of developing a device for long-term storage of biological samples containing DNA, which would be simple and convenient to use, would not require laboratory equipment to prepare the sample for preservation, and could be used in any, including field conditions and at the same time would not require large expenditures for its manufacture and ensuring long-term storage of genetic material without loss of its quality.
Поставленная задача решается тем, что устройство для долгосрочного хранения биологического образца с ДНК, содержащее ударопрочный герметичный контейнер со съемной крышкой и разъемную капсулу для размещения заключенного в твердую защитную оболочку сохраняемого образца ДНК, приспособленную для установки внутри контейнера, согласно предлагаемой полезной модели, дополнительно содержит емкость для дезинфицирующего раствора, имеющую съемную крышку, на внутренней поверхности которой закреплена с возможностью отсоединения крышка по форме входного отверстия капсулы, с закрепленным на ее внутренней поверхности стержнем, несущим на своем конце держатель биологического образца.The problem is solved in that the device for long-term storage of a biological sample with DNA, containing a shockproof sealed container with a removable lid and a detachable capsule for placement of a stored DNA sample enclosed in a hard protective shell, adapted for installation inside the container, according to the proposed utility model, further comprises a container for a disinfectant solution having a removable cover, on the inner surface of which a cover is fixed with the possibility of detachment e of the inlet of the capsule, with a rod fixed on its inner surface, bearing a biological sample holder at its end.
В предпочтительном варианте выполнения капсула имеет стаканообразную форму, в ее полости размещен консервирующий материал в вязкотекучем состоянии, в объеме, достаточном для полного погружения держателя с образцом ДНК, способный к формированию защитной оболочки образца ДНК при заданных условиях, при этом входное отверстие капсулы герметизировано посредством съемной защитной мембраны.In a preferred embodiment, the capsule has a glass-like shape, preserving material is placed in its cavity in a viscous-flowing state, in a volume sufficient to completely immerse the holder with the DNA sample, capable of forming a protective shell of the DNA sample under given conditions, while the inlet of the capsule is sealed by means of a removable protective membrane.
Возможно, чтобы консервирующий материал представляя собой эфирно-парафиновую смесь, содержащую не менее двух объемных долей парафина с температурой плавления превышающей 42°С и не более одной объемной доли эфира с температурой кипения не выше 25°С.It is possible that the preserving material is an ether-paraffin mixture containing at least two volume fractions of paraffin with a melting point exceeding 42 ° C and no more than one volume fraction of ether with a boiling point not exceeding 25 ° C.
Вместо эфира консервирующий материал может содержать какое-либо другое летучее вещество, например сжиженный газ, обладающий способностью растворения парафина и с температурой кипения не выше 25°С.Instead of ether, the preservative material may contain any other volatile substance, for example, liquefied gas, which has the ability to dissolve paraffin and with a boiling point not exceeding 25 ° C.
Целесообразно держатель образца ДНК выполнить в виде разъемного сетчатого барабана, размер ячеек которого достаточен для свободного прохождения вязкотекучей эфирно - парафиновой смеси.It is advisable to carry the holder of the DNA sample in the form of a detachable mesh drum, the cell size of which is sufficient for free passage of a viscous flowing ether - paraffin mixture.
Желательно также в крышке капсулы выполнить по меньшей мере одно отверстие для выхода паров эфира..It is also desirable to make at least one opening for ester vapor in the capsule lid.
Для повышения защиты капсулы от внешних воздействий можно стенку контейнера выполнить многослойной, содержащей, помимо наружного ударопрочного слоя, промежуточный термоизолирующий слой и внутренний слой из упругого, способного адсорбировать пары эфира, материала.To increase the protection of the capsule from external influences, the container wall can be multilayer, containing, in addition to the external impact-resistant layer, an intermediate heat-insulating layer and an inner layer of elastic material capable of adsorbing ether vapor.
Целесообразно капсулу оснастить уникальной идентификационной меткой.It is advisable to equip the capsule with a unique identification tag.
Для возможности использования устройства в качестве идентификатора индивидуума, на наружной поверхности крышки контейнера может быть закреплено кольцо, позволяющее владельцу постоянно носить контейнер с образцом ДНК в виде брелка или медальона.To use the device as an identifier for an individual, a ring can be fixed on the outer surface of the lid of the container, allowing the owner to constantly carry the container with the DNA sample in the form of a keychain or medallion.
Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемой полезной модели, состоит в том, что при достаточно простой конструкции компонентов устройство не требует привлечения высококвалифицированного персонала для его обслуживания, а также сложного лабораторного оборудования для отбора и консервации биообразца, и к тому же с успехом может быть использовано в полевых условиях. Устройство обеспечивает долгосрочную (в течение десятков лет) сохранность ДНК без потери первоначальных свойств и при этом не требует больших затрат на свое изготовление и последующее хранение (хранение происходит в условиях естественной окружающей среды)The technical result achieved by using the proposed utility model consists in the fact that with a fairly simple design of the components, the device does not require the involvement of highly qualified personnel for its maintenance, as well as sophisticated laboratory equipment for the selection and preservation of the bio-sample, and besides, it can be successfully used in the field. The device provides long-term (for decades) DNA preservation without loss of initial properties and at the same time does not require large expenditures for its manufacture and subsequent storage (storage occurs in a natural environment)
В дальнейшем полезная модель поясняется описанием конкретных вариантов ее осуществления и прилагаемыми чертежами, на которых:In the future, the utility model is illustrated by a description of specific options for its implementation and the accompanying drawings, in which:
фиг. 1 изображает капсулу для размещения биологического образца в исходном состоянии, герметизированную мембраной, изометрия;FIG. 1 shows a capsule for placement of a biological sample in its initial state, sealed with a membrane, isometry;
фиг. 2 - емкость с дезинфицирующим раствором, изометрия;FIG. 2 - capacity with a disinfectant solution, isometry;
фиг. 3 - крышку с держателем биообразца, изометрия;FIG. 3 - a cover with a biosample holder, isometry;
фиг. 4 - капсулу с погруженным в консервирующую смесь биообразцом, изометрия;FIG. 4 - capsule with a biosample immersed in a preservative mixture, isometry;
фиг. 5 - контейнер, в общем виде, частичный разрез, изометрия.FIG. 5 - container, in general form, partial section, isometry.
Устройство для долгосрочного хранения биообразца с ДНК, согласно настоящей полезной модели, включает в себя капсулу 1 (фиг. 1) стаканообразной, в данном случае, цилиндрической формы, имеющую входное отверстие в исходном положении герметично закрытое съемной мембраной 2, выполненной, например, из пленки или металлической фольги. Сама капсула 1 может быть выполнена из любого ударопрочного инертного в отношении биообразца материала - металла, стекла, керамики, полимера и т.п. Кроме того, в состав устройства входит емкость 3 (фиг. 2) с дезинфицирующим раствором 4, герметично закрытая съемной крышкой 5, соединенной с емкостью 3 резьбовым соединением. На внутренней поверхности крышки 5 (фиг. 3) имеется центральный полый кольцеобразный выступ 6, в котором установлена с возможностью отсоединения, например, посредством плотной посадки, крышка 7 по форме входного отверстия капсулы 1, снабженная внутренней резьбой, соответствующей наружной резьбе, выполненной на горловине капсулы 1. На внутренней поверхности крышки 7 в ее центре укреплен стержень 8, несущий на своем конце держатель 9 биообразца, выполненный в виде разъемного сетчатого барабана.A device for long-term storage of a biosample with DNA, according to the present utility model, includes a capsule 1 (Fig. 1) of a glass-like, in this case, cylindrical shape, having an inlet in the initial position hermetically closed by a
В исходном состоянии устройства в капсуле 1 имеется консервирующий материал в вязкотекучем состоянии, способный при заданных условиях (в данном случае при нормальных температуре и давлении окружающей среды) переходить в твердое состояние. Объем консервирующего вязкотекучего материала выбран с учетом обеспечения полного погружения держателя 9 с образцом ДНК и обволакивания всей поверхности биообразца с последующим формированием твердой защитной оболочки.In the initial state of the device in the
В предпочтительном варианте выполнения консервирующий материал представляет собой эфирно-парафиновую смесь, содержащую не менее двух объемных долей парафина с температурой плавления 42-65°С и не более одной объемной доли эфира с температурой кипения не выше 25°С. Кроме того смесь может содержать 1,5-3% натурального воска в качестве пластификатора.In a preferred embodiment, the preservative material is an ether-paraffin mixture containing not less than two volume fractions of paraffin with a melting point of 42-65 ° C. and not more than one volume fraction of ether with a boiling point of not higher than 25 ° C. In addition, the mixture may contain 1.5-3% natural wax as a plasticizer.
Размер ячеек сетчатого барабана держателя 9 выбран с учетом свободного прохождения вязкотекучей консервирующей смеси и обволакивания биообразца, находящегося внутри барабана. В крышке 7 (фиг. 4) капсулы 1 выполнено, по меньшей мере, одно, в описываемом примере четыре капиллярных отверстия 10 для выхода паров эфира, расширяющихся по ходу движения паров.The mesh size of the mesh drum of the
В состав устройства, согласно полезной модели, входит также ударопрочный герметичный контейнер 11 (фиг. 5) со съемной крышкой 12, предназначенный для помещения в него капсулы 1 с биообразцом.The composition of the device, according to the utility model, also includes a shockproof sealed container 11 (Fig. 5) with a
Контейнер 11 имеет цилиндрическую форму и выполнен в предпочтительном варианте из антиалергенной стали. Стенка контейнера 11 выполнена многослойной и содержит помимо наружного ударопрочного стального слоя 13, промежуточный термоизолирующий слой 14, например, из войлока, и внутренний слой 15 из упругого, способного адсорбировать пары эфира, материала, например, из вспененного полиуретана, губчатой резины или иного материала, не впитывающего воду и обладающего амортизационными свойствами. Дно контейнера 11, также, как и его боковая стенка, имеет аналогичную многослойную структуру.The
На наружной поверхности крышки 12 закреплено кольцо 16, позволяющее использовать контейнер в качестве медальона или брелка для постоянного ношения владельцем ДНК.On the outer surface of the
Капсула 1 снабжена уникальной идентификационной предпочтительно электронной меткой, например, электронным чипом, встроенным в стенку капсулы 1. Также уникальная информация может быть нанесена любым другим подходящим способом, например, наклеена в виде этикетки на стенку капсулы.The
Устройство используют следующим образом.The device is used as follows.
Снимают крышку 5 (фиг. 2) с емкости 3 с дезинфицирующим раствором, например, 96% спиртом или другим дезинфицирующим и обезвоживающим раствором, и помещают внутрь разъемного сетчатого барабана - держателя 9, прикрепленного к крышке, твердый образец биологического материала, содержащий ДНК, например фрагмент ногтевой пластины или волосяную луковицу. Затем крышку 5 возвращают на место, при этом держатель 9 с биообразцом полностью погружается в дезинфицирующий раствор 4, после чего емкость 3 энергично встряхивают в течение « 5 секунд. В результате этих действий происходит очистка и обезвоживание образца. Далее с капсулы 1 (фиг. 1), содержащей вязкотекучую эфирно-парафиновую смесь, удаляют съемную герметизирующую мембрану 2, откручивают крышку 5 (фиг. 2) емкости 3 и, держа за крышку 5, перемещают обеззараженный и обезвоженный биообразец, находящийся в сетчатом барабане, в капсулу 1 (фиг. 4), полностью погружая держатель 9 с биообразцом в консервирующую смесь. При этом вязкотекучая смесь свободно проходит через ячейки сетчатого барабана и обволакивает биообразец со всех сторон. Капсулу 1 плотно закрывают, приводя во взаимодействие резьбу крышки 7 с резьбой входного отверстия капсулы 1, и отсоединяют крышку 5 от крышки 7. Капсулу 1 зажимают в руке и в течение нескольких минут (2-3 мин.) происходит отверждение парафина за счет тепла руки и испарения эфира через отверстия 10 в крышке 7. Сформированная твердая парафиновая оболочка на биообразце создает защитный барьер, исключающий доступ к нему окислителей и влаги.Remove the lid 5 (Fig. 2) from the
Закрытую крышкой 7 капсулу 1 помещают в контейнер 11 (фиг. 5), который после этого герметично закрывают с помощью крышки 12 (завинчивают, заклеивают, заваривают и т.д.). Упругий внутренний адсорбирующий слой 15 поглощает остатки паров эфира и смягчает нагрузку на капсулу при резких перемещениях контейнера, промежуточный термоизоляционный слой 14 позволяет поддерживать в контейнере комфортную для биообразца температуру, предотвращая оплавление парафиновой оболочки и наружный ударопрочный слой 13 защищает капсулу 1 от механических повреждений.
Для проверки эффективности методики хранения ДНК, применяемой в предлагаемом устройстве, был проведен эксперимент на 10 опытных образцах биоматериала.To test the effectiveness of the DNA storage methodology used in the proposed device, an experiment was conducted on 10 experimental samples of biomaterial.
Для этого сначала в условиях пониженной температуры (минус 4-7 С) готовили консервирующую эфирно-парафиновую смесь. В раствор метилвинилового эфира (UN1087) массой - 32 доли при постоянном помешивании добавляли зерна парафина (парафин тугоплавкий 65°С) массой - 62 доли и воск - массой 6 долей. В результате была получена вязкотекучая субстанция, напоминающая по виду слабо текучий гель. Далее в пробирки емкостью 10 мл, помещали приготовленную смесь в количестве менее половины объема пробирки, которые затем герметизировали, запечатывая входные отверстия пробирок съемными мембранами из фольги. Прочностные параметры пробирок и герметизирующих мембран были выбраны с учетом выдерживания 2-х кратного превышения внутреннего давления (1052 мм р.с. X 2=2104 мм р.с). Запечатанные пробирки хранили при комнатной температуре. В сетчатые разъемные держатели помещали биобразы ДНК в виде фрагмента ногтевой пластины. Затем держатели с биообразцом помещали и выдерживали в емкости с 96% этиловым спиртом в течении 5 секунд, в результате чего происходило обезвоживание и дезинфекция биообразцов. После этого каждый обработанный дезинфицирующим раствором биообразец в течение 5-7 секунд выдерживали на открытом воздухе с целью испарения остатков спирта. С пробирок, содержащих вязкотекучую смесь метилвинилового эфира с парафином, удаляли мембрану и в каждую пробирку погружали держатель с обезвоженным и очищенным биобразцом. При нарушении герметичности в пробирке происходила реакция испарения эфира. В опытах срок испарения эфира не превышал 3 минут (консервирующая смесь была подобрана с учетом требуемого времени испарения не более 3 минут при температуре окружающей среды 22°С).For this, first, under conditions of low temperature (minus 4-7 C), a preserving ether-paraffin mixture was prepared. To a solution of methyl vinyl ether (UN1087) weighing 32 parts, with constant stirring, grains of paraffin (refractory paraffin 65 ° C) weighing 62 parts and wax weighing 6 parts were added. As a result, a viscous flowing substance resembling in appearance a slightly flowing gel was obtained. Next, in a test tube with a capacity of 10 ml, the prepared mixture was placed in an amount of less than half the volume of the tube, which was then sealed by sealing the inlet openings of the tubes with removable foil membranes. The strength parameters of the tubes and sealing membranes were selected taking into account the withstanding of 2-fold excess of internal pressure (1052 mm r.p.
В результате реакции испарения в пробирках был получен твердый осадок, в объеме одной трети объема пробирки, полностью покрывающий и запечатывающий в себе биобразец.As a result of the evaporation reaction in test tubes, a solid precipitate was obtained, in the volume of one third of the volume of the tube, completely covering and sealing the bio-sample in itself.
Опытные образцы биоматериала прошли консервацию подобным образом в 1987 году на базе кафедры генетики Московской Ветеринарной Академии им. К. Скрябина. Пробирки с законсервированным биоматериалом были помещены в отдельный металический ящик и хранились с момента приготовления в лабораторном шкафу при средней температуре для таких помещений (+18 - +26С). В 2012 году, оставленные на хранение биообразцы, были подвергнуты депарафинизации путем растворения в соответствующем растворителе и последующему лизису для выделения ДНК. Многократные исследования, проводившиеся на протяжении всего срока с использованием образцов положенных на хранение в 1987 году показало, что при лизисе ДНК количество получаемого материала и его целостность по существу не отличались от аналогичных параметров для свежевзятых биообразцов.Prototypes of biomaterial were mothballed in a similar way in 1987 on the basis of the Department of Genetics of the Moscow Veterinary Academy named after K. Scriabin. Tubes with preserved biomaterial were placed in a separate metal box and stored from the time of preparation in a laboratory cabinet at an average temperature for such rooms (+18 - + 26 ° C). In 2012, the stored biosamples were dewaxed by dissolution in an appropriate solvent and subsequent lysis to isolate the DNA. Multiple studies conducted over the entire period using the samples stored in 1987 showed that, during DNA lysis, the amount of material obtained and its integrity did not essentially differ from similar parameters for freshly harvested biosamples.
Проведенный эксперимент подтвердил эффективность данной методики консервации биообразцов и возможность их долгосрочного (20 и более лет) хранения без потери качества в условиях окружающей среды.The experiment confirmed the effectiveness of this method of preservation of biosamples and the possibility of their long-term (20 years or more) storage without loss of quality in environmental conditions.
Устройство и способ его применения, описанные в данной полезной модели, позволяют вне лаборатории, без использования какого либо специального оборудования и без привлечения существенных затрат обеспечить надежное длительное хранение биоматериала без потери его качества.The device and the method of its application described in this utility model allow outside the laboratory, without the use of any special equipment and without attracting significant costs, to ensure reliable long-term storage of biomaterial without loss of its quality.
Вариант выполнения устройства, приспособленный для постоянного ношения владельцем и снабженный уникальной электронной меткой, содержащей данные о владельце будет незаменимым в случае массовых ЧП, при катастрофах и стихийных бедствиях для поиска потерпевших и идентификации жертв. При этом достаточно обыкновенного смартфона с установленной соответствующей программой для Считывания информации или обнаружения капсулы, в том числе и с удаленной базы данных, связанной с чипом, встроенным в капсулу.The embodiment of the device, adapted for constant wear by the owner and equipped with a unique electronic tag containing information about the owner, will be indispensable in the case of mass emergency situations, in catastrophes and natural disasters to search for victims and identify victims. In this case, an ordinary smartphone with the appropriate program for reading information or detecting the capsule is sufficient, including from a remote database associated with the chip embedded in the capsule.
Также, следует отметить, что возможно при изменении упомянутых в данной полезной модели материалов на аналогичные по своим свойствам, как и при изменении состава консервирующей смеси на аналогичный, приспособленный для создания защитной полимерной оболочки, вне лаборатории и специализированных учреждений, в течение короткого промежутка времени (не более 5 минут) достигнуть совокупного вышеуказанного эффекта.Also, it should be noted that it is possible when changing the materials mentioned in this utility model to similar in their properties, as well as changing the composition of the preserving mixture to a similar one, adapted to create a protective polymer shell, outside the laboratory and specialized institutions, for a short period of time ( no more than 5 minutes) to achieve the cumulative above effect.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018113767U RU183227U1 (en) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | A device for long-term storage of a biosample with DNA |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018113767U RU183227U1 (en) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | A device for long-term storage of a biosample with DNA |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU183227U1 true RU183227U1 (en) | 2018-09-14 |
Family
ID=63580705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018113767U RU183227U1 (en) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | A device for long-term storage of a biosample with DNA |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU183227U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU194799U1 (en) * | 2019-06-24 | 2019-12-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина" | Transformable container tripod for biological objects |
RU2731287C1 (en) * | 2019-11-21 | 2020-09-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО СПбГПМУ Минздрава России) | Test tube for cryopreservation of ovary tissue |
CN114058471A (en) * | 2020-07-29 | 2022-02-18 | 东南大学 | Data storage device loaded with DNA storage data, preparation method and reading method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2228358C2 (en) * | 1998-05-06 | 2004-05-10 | Софи ТЮФФЕ | Method for long-time storage of dna molecules and packaging for implementation of the method |
RU2346984C2 (en) * | 2007-01-25 | 2009-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии" (ФГУП "ВНИРО") | Method for dna specimen immobilisation |
RU116475U1 (en) * | 2011-04-22 | 2012-05-27 | Николай Владимирович Долинов | CAPSULE FOR STORAGE OF SAMPLES CONTAINING DNA |
US8900856B2 (en) * | 2004-04-08 | 2014-12-02 | Biomatrica, Inc. | Integration of sample storage and sample management for life science |
RU2639555C2 (en) * | 2011-12-21 | 2017-12-21 | Пасвэй Геномикс Корпорэйшн | Systems for selecting genetic specimens |
-
2018
- 2018-04-16 RU RU2018113767U patent/RU183227U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2228358C2 (en) * | 1998-05-06 | 2004-05-10 | Софи ТЮФФЕ | Method for long-time storage of dna molecules and packaging for implementation of the method |
US8900856B2 (en) * | 2004-04-08 | 2014-12-02 | Biomatrica, Inc. | Integration of sample storage and sample management for life science |
RU2346984C2 (en) * | 2007-01-25 | 2009-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии" (ФГУП "ВНИРО") | Method for dna specimen immobilisation |
RU116475U1 (en) * | 2011-04-22 | 2012-05-27 | Николай Владимирович Долинов | CAPSULE FOR STORAGE OF SAMPLES CONTAINING DNA |
RU2639555C2 (en) * | 2011-12-21 | 2017-12-21 | Пасвэй Геномикс Корпорэйшн | Systems for selecting genetic specimens |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU194799U1 (en) * | 2019-06-24 | 2019-12-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина" | Transformable container tripod for biological objects |
RU2731287C1 (en) * | 2019-11-21 | 2020-09-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО СПбГПМУ Минздрава России) | Test tube for cryopreservation of ovary tissue |
CN114058471A (en) * | 2020-07-29 | 2022-02-18 | 东南大学 | Data storage device loaded with DNA storage data, preparation method and reading method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU183227U1 (en) | A device for long-term storage of a biosample with DNA | |
Sherman | Freezing and freeze-drying of human spermatozoa | |
US9359600B2 (en) | Biologic sample collection devices and methods of production and use thereof | |
FI113694B (en) | Process and packaging design for cold storage and storage of cultured tissue equivalents | |
ES2630628T3 (en) | Device and procedure to obtain blood samples | |
US9877475B2 (en) | Systems and methods for cryopreservation of cells | |
JP4876922B2 (en) | Biological sample storage device | |
US7939316B2 (en) | Systems and methods for cryopreservation of cells | |
WO2009155612A2 (en) | Sample collection and storage devices and methods of use thereof | |
US20100221830A1 (en) | Device and Method for Ambient Storage of Fresh/Frozen Tissue Sections Via Desiccation | |
Manning et al. | High-pressure freeze and freeze substitution electron microscopy in C. elegans | |
US20090223983A1 (en) | Evidence preservation | |
US20150024487A1 (en) | Cryopreservation storage device for cell collection bag, and using method thereof | |
JP2005040073A (en) | Method and container for freeze-storing reproductive cell | |
JPWO2016111217A1 (en) | Hollow fiber cryopreservation tool and cell cryopreservation method | |
Nebesářová | Essential methods of plant sample preparation for high-resolution scanning electron microscopy at room temperature | |
RU2228617C2 (en) | Method for prolonged storage of biological material | |
Muschenheim et al. | Increased incidence of positive tests for estrogen binding in mammary carcinoma specimens transported in liquid nitrogen | |
DE102010015040A1 (en) | Container for transporting and/or storing of living biological material, comprises chamber for receiving the biological material, closure element, latent heat storage, insulating jacket, steam-sterilizable materials, and receiving device | |
JPH01137964A (en) | Culture vessel | |
WO2014201694A1 (en) | Automatic operation method and system for rapid vitrification freezing of living cells | |
JP2000072601A (en) | Preservation of internal organ enucleated from mammalian | |
JP4214746B2 (en) | Cell culture substrate and manufacturing method thereof | |
Golubeva et al. | Collection and preparation of rodent tissue samples for histopathological and molecular studies in carcinogenesis | |
Harris | Vacuum dehydration and freeze drying of entire biological specimens |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200417 |