RU2619898C1 - Method for biological materials preservation - Google Patents

Method for biological materials preservation Download PDF

Info

Publication number
RU2619898C1
RU2619898C1 RU2016110713A RU2016110713A RU2619898C1 RU 2619898 C1 RU2619898 C1 RU 2619898C1 RU 2016110713 A RU2016110713 A RU 2016110713A RU 2016110713 A RU2016110713 A RU 2016110713A RU 2619898 C1 RU2619898 C1 RU 2619898C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carrier
biological
immobilization
preservative solution
sucrose
Prior art date
Application number
RU2016110713A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Николаевна Жигалева
Василий Михайлович Шестюк
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Биологическая среда"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Биологическая среда" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Биологическая среда"
Priority to RU2016110713A priority Critical patent/RU2619898C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2619898C1 publication Critical patent/RU2619898C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION 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
    • A01N1/00Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02Preservation of living parts

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: method for biological materials preservation includes their immobilization on a dry carrier followed by drying. Large-pore chemically neutral hydrophilic material is used as a carrier for immobilization, the material is impregnated with a preservative solution containing 0.7 M sucrose, 1.5 M Tris-HCl pH 7.4 and 0.5 M ethylene diamine tetraacetic acid prior to biological material immobilization thereon.
EFFECT: increased safety of diagnostic and biologically significant properties of biological material for a long time and expanded range of preservation tools for biological materials, used later for laboratory analysis.
6 cl, 1 dwg, 2 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к области молекулярной биологии и биотехнологии, в частности к способу консервации биологических материалов (кровь, моча, мазки-соскобы, суспензии растений, фитопатогены и т.п.), используемых в дальнейшем для проведения лабораторного анализа.The invention relates to the field of molecular biology and biotechnology, in particular to a method for preserving biological materials (blood, urine, swabs, scrapings, plant suspensions, phytopathogens, etc.), which are further used for laboratory analysis.

Известные способы консервации и транспортировки биологических материалов требуют либо замораживания в жидком азоте суспензии биологического материала со смесью соединений стабилизирующей композиции в водном растворе с получением твердых замороженных частиц, гранул, капель или нитей, либо заключения биологического материала в неагрессивную капсулу из металла, либо нанесения его на абсорбирующий бумажный лист, имеющий множество выборок зон, каждая выборка зоны имеет перфорацию, проходящую, по существу, по всему его периметру, так, чтобы препятствовать перетеканию капиллярного жидкого образца, из одной зоны в другую (RU 2573324, 20.01.2016; US 5516487, 14.05.1996; RU 2228617, 20.05.2004; WO 9957264, 11.11.1999). Однако ни одна из технологий консервации не давала в достаточной мере решения проблемы долгосрочной консервации биологического материала с сохранением их биологически и диагностически значимых свойств. На данный момент является актуальным создание простого способа для сохранения диагностически и биологически значимых свойств биологического материала в течение длительного времени.Known methods for preserving and transporting biological materials require either freezing in a liquid nitrogen a suspension of biological material with a mixture of the compounds of the stabilizing composition in an aqueous solution to obtain solid frozen particles, granules, drops or threads, or enclosing the biological material in a non-aggressive metal capsule, or applying it to an absorbent paper sheet having a plurality of area samples, each area sample has a perforation extending substantially along its entire perimeter such that s capillary prevent overflow of sample liquid from one zone to another (RU 2573324, 20.01.2016; US 5516487, 14.05.1996; RU 2228617, 20.05.2004; WO 9957264, 11.11.1999). However, none of the conservation technologies gave a sufficient solution to the problem of long-term conservation of biological material while preserving their biologically and diagnostically significant properties. At the moment, it is relevant to create a simple method for preserving the diagnostically and biologically significant properties of biological material for a long time.

Известен способ консервации биологических материалов путем сушки без замораживания с помощью стабилизирующей смеси веществ, включающей, по меньшей мере, два компонента: одно из группы, включающей моносахариды, дисахариды и цвиттерион с полярным остатком, второе вещество стабилизирующей смеси является цвиттерионом с неполярным остатком и представляет собой сложный эфир ацетилфенилаланина, аланин, цистеин, глицин, лейцин, метионин, триптофан, валин, саркозин. Стабилизированные биологические материалы обладают устойчивостью в процессе хранения при комнатной температуре и используются для диагностических и терапевтических целей (RU 2191003, 20.10.2002). Однако указанный способ сложен в исполнении и использовании.A known method of preserving biological materials by drying without freezing using a stabilizing mixture of substances comprising at least two components: one of the group comprising monosaccharides, disaccharides and zwitterion with a polar residue, the second substance of the stabilizing mixture is a zwitterion with a non-polar residue and is acetylphenylalanine ester, alanine, cysteine, glycine, leucine, methionine, tryptophan, valine, sarcosine. Stabilized biological materials are stable during storage at room temperature and are used for diagnostic and therapeutic purposes (RU 2191003, 10.20.2002). However, this method is complicated in execution and use.

Известен способ консервации биологических материалов, обеспечивающий сохранность нуклеиновых кислот путем получения лизата смешиванием биологического материала с консервирующим раствором, содержащим соединение гуанидина в количестве, достаточном для существенно полной денатурации содержащихся в образце нуклеаз, а также с компонентами, препятствующими деградации нуклеиновых кислот, а именно с восстановителем белковых S-S-связей в количестве, обеспечивающем существенно полное восстановление S-S-связей в белках лизата, с сильным детергентом, не образующим нерастворимого соединения с гуанидином, в количестве, достаточном для формирования мицелл в лизате, по крайней мере, с одним комплексоном ионов двух- и трехвалентных металлов в количестве, обеспечивающем его молярную концентрацию в лизате, заведомо более высокую, чем ожидаемая максимальная молярная концентрация ионов двух- и трехвалентных металлов, и буфером, поддерживающим значение рН лизата в диапазоне от 6 до 8. Способ обеспечивает сохранность нуклеиновых кислот при длительном хранении образцов в не замороженном состоянии (RU 2322058, 20.04.2008). Недостатками способа являются также его сложность выполнения и невысокая длительность хранения биологического материала, которая была прослежена только в течение 3, 7 и 14 суток.A known method of preserving biological materials, ensuring the preservation of nucleic acids by obtaining a lysate by mixing the biological material with a preserving solution containing a guanidine compound in an amount sufficient to substantially completely denature the nucleases contained in the sample, as well as with components that prevent the degradation of nucleic acids, namely with a reducing agent SS protein bonds in an amount providing substantially complete restoration of SS bonds in lysate proteins with strong determinants a substance that does not form an insoluble compound with guanidine in an amount sufficient to form micelles in the lysate with at least one complexon of divalent and trivalent metal ions in an amount providing its molar concentration in the lysate, which is obviously higher than the expected maximum molar the concentration of ions of divalent and trivalent metals, and a buffer that maintains the pH of the lysate in the range from 6 to 8. The method ensures the preservation of nucleic acids during long-term storage of samples in not frozen state (RU 2322058, 04.20.2008). The disadvantages of the method are its complexity and low duration of storage of biological material, which was tracked only for 3, 7 and 14 days.

В качестве ближайшего аналога нами рассмотрен способ консервации биологических материалов путем иммобилизации их на сухом носителе с последующим высушиванием. В соответствии с данным способом человеческий генетический образец или генетические образцы человека сохраняются в процессе домашнего самостоятельного хранения (US 5856102, 05.01.1999). Однако авторами не показана сохранность биологически значимых свойств образцов и длительность их хранения.As the closest analogue, we considered a method for preserving biological materials by immobilizing them on a dry carrier, followed by drying. In accordance with this method, a human genetic sample or human genetic samples are stored in the process of self-storage at home (US 5856102, 01/05/1999). However, the authors have not shown the safety of biologically significant properties of the samples and the duration of their storage.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Технический результат заключается в повышении сохранности диагностически и биологически значимых свойств биологического материала в течение длительного времени и расширении арсенала средств консервации биологических материалов, используемых в дальнейшем для проведения лабораторного анализа.The technical result consists in increasing the safety of diagnostically and biologically significant properties of biological material for a long time and expanding the arsenal of means for preserving biological materials used in the future for laboratory analysis.

Технический результат достигается тем, что консервация биологических материалов включает иммобилизацию их на сухом носителе с последующим высушиванием, при этом в качестве носителя для иммобилизации используют крупнопористый химически нейтральный гидрофильный материал, который предварительно, перед иммобилизацией на него биологического материала, пропитывают консервирующим раствором, содержащим 0,7 М сахарозу, 1.5 М Tris HCl с рН 7,4 и 0,5 М этилендиаминтетрауксусную кислоту.The technical result is achieved by preserving the biological materials by immobilizing them on a dry carrier, followed by drying, with the use of a large-porous chemically neutral hydrophilic material as a carrier for immobilization, which is preliminarily impregnated with a preservation solution containing 0 before immobilization of the biological material on it. 7 M sucrose, 1.5 M Tris HCl with a pH of 7.4 and 0.5 M ethylenediaminetetraacetic acid.

Сухой носитель пропитывают консервирующим раствором.The dry carrier is impregnated with a preservative solution.

При этом консервирующий раствор сохраняет постоянство концентрации водородных ионов, с сохранением постоянного значения рН.In this case, the preservation solution maintains a constant concentration of hydrogen ions, while maintaining a constant pH value.

Кроме того, высушивание проводят в условиях, не допускающих разложение консервирующего раствора.In addition, drying is carried out under conditions that do not allow decomposition of the preservative solution.

Восстановление высушенного биоматериала осуществляют путем его смыва водой или растворителем.The recovery of dried biomaterial is carried out by washing it off with water or a solvent.

Пропитывание крупнопористого химически нейтрального гидрофильного материала носителя консервирующим раствором осуществляют до полного его пропитывания.The impregnation of large-pore chemically neutral hydrophilic material of the carrier with a preservative solution is carried out until it is completely saturated.

Кроме того, в способе консервация биологических материалов для предотвращения процесса гемолиза и сохранения гипобиоза растений консервирующий раствор содержит 0.7 М сахарозу. При этом он, пропитывая сухой носитель, позволяет длительно сохранять материал от растений и фитопатогенов.In addition, in the method, the preservation of biological materials to prevent the process of hemolysis and preservation of plant hypobiosis, the preservation solution contains 0.7 M sucrose. At the same time, it, impregnating a dry carrier, allows you to save material from plants and plant pathogens for a long time.

Осуществление способа поясняются следующими примерами.The implementation of the method is illustrated by the following examples.

Пример 1Example 1

Перед нанесением реагента на крупнопористый химически нейтральный гидрофильный материал носителя готовят консервирующий раствор с определенной концентрацией. Предварительно готовили консервирующий раствор путем смешивания сахарозы, буфера Tris HCl и этилендиаминтетрауксусной кислоты. При этом 10 мл консервирующего раствора содержали в себе Tris - 1,5 М, рН подводили HCl до рН 7,4, сахарозы - 0,7 М, к ним добавляли 2 мл 0,5 М EDTA (рН 7,4).Before applying the reagent to a large-pore chemically neutral hydrophilic carrier material, a preservation solution with a certain concentration is prepared. A preservation solution was previously prepared by mixing sucrose, Tris HCl buffer and ethylenediaminetetraacetic acid. At the same time, 10 ml of the preservation solution contained Tris — 1.5 M, the pH was adjusted with HCl to pH 7.4, and sucrose — 0.7 M; 2 ml of 0.5 M EDTA (pH 7.4) was added to them.

Сухой носитель шириной 1 см и длиной 2.5 см, встроенный в картонный конверт, опускали в емкость с консервирующим раствором, содержащим 0,7 М сахарозу, 1.5 М Tris HCl (рН 7,4) и 2 мл 0,5 М EDTA и выдерживали в течение двух часов. Затем носитель высушивали в течение 1,5 часов при комнатной температуре.A dry carrier with a width of 1 cm and a length of 2.5 cm embedded in a cardboard envelope was lowered into a container with a preserving solution containing 0.7 M sucrose, 1.5 M Tris HCl (pH 7.4) and 2 ml 0.5 M EDTA and kept in for two hours. Then the carrier was dried for 1.5 hours at room temperature.

На высушенный крупнопористый химически нейтральный гидрофильный материал носителя вносили 100-150 мкл крови, то есть до полного впитывания, и высушивали не менее 1.5 часов при комнатной температуре от 15° до 25°С.100-150 μl of blood, that is, until completely absorbed, was added to the dried, large-pore chemically neutral hydrophilic material of the carrier, and dried for at least 1.5 hours at room temperature from 15 ° to 25 ° C.

Затем картонный конверт вместе с осушителем (гидрогелем) упаковали в зип-пакет, и хранили в бытовом холодильнике с температурой 2-5°С в течение не менее пяти лет до основного назначения (исследования методами полимеразной цепной реакции (ПЦР) и иммуноферментным анализом (ИФА)).Then, the cardboard envelope together with a desiccant (hydrogel) was packed in a zip bag and stored in a household refrigerator with a temperature of 2-5 ° C for at least five years until its main purpose (studies by polymerase chain reaction (PCR) and enzyme immunoassay (ELISA) )).

Для исследования биоматериалов, хранившихся на носителе, методами ПЦР и ИФА проводили восстановление их в жидкую форму. Для этого с использованием ножниц аккуратно разрезали носитель на три части, помещали их в 1,5 мл пробирку, содержащую 300 мкл дистиллированной воды. Пробирку оставляли при комнатной температуре на 10 мин, периодически встряхивая на вортексе. Затем центрифугировали пробирку, отбирали надосадочную жидкость и переносили ее в чистую пробирку. Полученную жидкую пробу использовали в дальнейшей работе.To study the biomaterials stored on the carrier, PCR and ELISA carried out their restoration in liquid form. To do this, using scissors, the carrier was carefully cut into three parts, placed in a 1.5 ml tube containing 300 μl of distilled water. The tube was left at room temperature for 10 minutes, periodically shaking on a vortex. Then the tube was centrifuged, the supernatant was taken and transferred to a clean tube. The obtained liquid sample was used in further work.

С использованием коммерческого набора реагентов для выделения ДНК/РНК из различных материалов производства ООО «БИОКОМ» проводили выделения ДНК и РНК микроорганизмов как с образцов с мембраны, так и из жидких образцов крови, отобранных с 3% раствором EDTA. ПЦР проводили согласно протоколу к наборам для амплификации, производства ООО «БИОКОМ». ИФА проводили с использованием коммерческого иммуноферментного набора реагентов IDEXX (США), определяли титры антител в крови животных к сальмонеллезу в нативных, так и в высушенных на носителе образцах. Результаты ПЦР анализа показаны на фиг. 1, где треки: 1-3 - выделенная ДНК Toxoplasma gondii из жидких образов крови, 4-6 - выделенная ДНК Toxoplasma gondii из сухих образцов крови, нанесенных на мембраны, пропитанные раствором, содержащим 0,7 М сахарозу, 1.5 M Tris HCl (рН 7,4) и 0,5 М EDTA. Для всех исследованных образцов полученные результаты в ИФА по определению антител с сухих мембран и нативных образцов коррелируют, что свидетельствует о стабильности консервированных сухих образцов.Using a commercial set of reagents for DNA / RNA isolation from various materials manufactured by BIOKOM LLC, DNA and RNA microorganisms were isolated from both membrane samples and liquid blood samples taken with a 3% EDTA solution. PCR was performed according to the protocol for amplification kits manufactured by BIOKOM LLC. ELISA was performed using a commercial IDEXX enzyme-linked immunosorbent reagent kit (USA); antibody titers in animal blood for salmonellosis were determined in both native and carrier-dried samples. The results of PCR analysis are shown in FIG. 1, where tracks: 1-3 - isolated Toxoplasma gondii DNA from liquid blood samples, 4-6 - isolated Toxoplasma gondii DNA from dry blood samples deposited on membranes soaked in a solution containing 0.7 M sucrose, 1.5 M Tris HCl ( pH 7.4) and 0.5 M EDTA. For all studied samples, the results obtained in ELISA for the determination of antibodies from dry membranes and native samples are correlated, which indicates the stability of canned dry samples.

Пример 2Example 2

В исследование брали листья картофеля и томата, пораженные X вирусом картофеля (PVX-Грибы), S вирусом картофеля (PVS-тля), M вирусом картофеля (PVM-тля), К вирусом томатов (TVK), L вирусом томатов (TVL). Из пораженных листьев картофеля и томатов отжимали сок. Предварительно готовили консервирующий раствор путем смешивания сахарозы, буфера Tris HCl и этилендиаминтетрауксусной кислоты. При этом 10 мл консервирующего раствора содержали в себе Tris - 1,5 М, рН подводили HCl до рН 7,4, сахарозы - 0,7 М, к ним добавляли 2 мл 0,5 М EDTA (рН 7,4).The study took potato and tomato leaves infected with X potato virus (PVX-Mushrooms), S potato virus (PVS-aphid), M potato virus (PVM-aphid), K tomato virus (TVK), L tomato virus (TVL). Juice was squeezed from the affected leaves of potatoes and tomatoes. A preservation solution was previously prepared by mixing sucrose, Tris HCl buffer and ethylenediaminetetraacetic acid. At the same time, 10 ml of the preservation solution contained Tris — 1.5 M, the pH was adjusted with HCl to pH 7.4, and sucrose — 0.7 M; 2 ml of 0.5 M EDTA (pH 7.4) was added to them.

Сухой носитель шириной 1 см и длиной 2.5 см, встроенный в картонный конверт, опускали в емкость с консервирующим раствором на 10 секунд до его полного пропитывания. Носитель высушивали в течение 1,5 часов при комнатной температуре. Иммобилизацию проводили путем внесения на высушенный крупнопористый химически нейтральный гидрофильный материал носителя 100-150 мкл сока растений с фитопатогенами. После чего носитель с нанесенным на него соком растений с фитопатогенами, заключенный в бумажный картон, высушивали в течение 1,5 часов при комнатной температуре от 15° до 25°С. Затем картонный конверт вместе с осушителем упаковали в зип-пакет и хранили в бытовом холодильнике с температурой 2-5°С в течение 5 лет до основного назначения (исследования проводили методами ПЦР и ИФА).A dry carrier with a width of 1 cm and a length of 2.5 cm, built into a cardboard envelope, was lowered into a container with a preserving solution for 10 seconds until it was completely saturated. The carrier was dried for 1.5 hours at room temperature. Immobilization was carried out by adding 100-150 μl of plant sap with phytopathogens to the dried, large-pore chemically neutral hydrophilic carrier material. After that, the carrier with the plant juice applied to it with phytopathogens, enclosed in paper cardboard, was dried for 1.5 hours at room temperature from 15 ° to 25 ° C. Then, the cardboard envelope together with a desiccant was packed in a zip bag and stored in a household refrigerator with a temperature of 2-5 ° C for 5 years until its main purpose (studies were performed by PCR and ELISA).

Для исследования фитопатогенов, хранившихся на носителе методами ПЦР и ИФА, проводили восстановление их в жидкую форму. Для этого с использованием ножниц аккуратно разрезали носитель на три части, помещали их в 1,5 мл пробирку, содержащую 300 мкл дистиллированной воды. Пробирку оставляли при комнатной температуре на 10 мин, периодически встряхивая на вортексе. Затем центрифугировали пробирку, отбирали надосадочную жидкость и переносили ее в чистую пробирку. Полученную жидкую пробу использовали в дальнейшей работе.To study phytopathogens stored on a carrier by PCR and ELISA, they were restored to liquid form. To do this, using scissors, the carrier was carefully cut into three parts, placed in a 1.5 ml tube containing 300 μl of distilled water. The tube was left at room temperature for 10 minutes, periodically shaking on a vortex. Then the tube was centrifuged, the supernatant was taken and transferred to a clean tube. The obtained liquid sample was used in further work.

С использованием коммерческого набора реагентов для выделения ДНК/РНК из различных материалов производства ООО «БИОКОМ» проводили выделения ДНК картофеля и томатов. Далее проводили постановку полимеразной цепной реакции согласно протоколу к набору реагентов «PlantV-ПЦР-ядро», производства ООО «БИОКОМ». С использованием набора реагентов «ИММУНОТЕСТ-ХВК», производства ООО «БИОКОМ» определяли Х-вирус картофеля в нативных и в высушенных на носителе образцах. Работу проводили согласно инструкции по применению к набору «ИММУНОТЕСТ-ХВК». Результаты работы показали, что ДНК картофеля и томатов выявлялись из всех образцов как нативных, так и с сухого носителя. Результаты ИФА представлены в табл. 1Using a commercial set of reagents for the isolation of DNA / RNA from various materials manufactured by BIOKOM LLC, potato and tomato DNA were extracted. Further, the polymerase chain reaction was carried out according to the protocol for the reagent kit PlantV-PCR-core, manufactured by BIOKOM LLC. Using the IMMUNOTEST-HVK reagent kit manufactured by BIOKOM LLC, potato X virus was determined in native and carrier-dried samples. The work was carried out according to the instructions for use with the IMMUNOTEST-KHV kit. The results of the work showed that the DNA of potatoes and tomatoes was detected from all samples, both native and dry media. The results of ELISA are presented in table. one

Figure 00000001
Figure 00000001

Таким образом, полученные результаты показывают, что данный способ консервации применим к растениям и фитопатогенам и сохраняет биологические и диагностические свойства исследуемого материала.Thus, the obtained results show that this method of conservation is applicable to plants and phytopathogens and preserves the biological and diagnostic properties of the studied material.

Пример 3Example 3

Проведено исследование сохранности биологических свойств лактобактерий, изолированных от пациенток в урогенитальных мазках. При этом предварительно готовили консервирующий раствор путем смешивания сахарозы, буфера Tris HCl и этилендиаминтетрауксусной кислоты. При этом 10 мл консервирующего раствора содержали в себе Tris - 1,5 М, рН подводили HCl до рН 7,4, сахарозы - 0,7 М, к ним добавляли 2 мл 0,5 М EDTA (рН 7,4). Сухой носитель шириной 1 см и длиной 2.5 см, встроенный в картонный конверт, опускали в емкость с раствором, содержащим 0,7 М сахарозу, 1.5 М Tris Hcl (рН 7,4) и 0,5 М EDTA, и выдерживали 10 секунд до полного его пропитывания. Носитель высушивали в течение 1,5 часов при комнатной температуре. Иммобилизацию проводили путем внесения на высушенный крупнопористый химически нейтральный гидрофильный материал носителя урогенитальные смывы до полного заполнения пространства материала.A study was made of the preservation of the biological properties of lactobacilli isolated from patients in urogenital smears. In this case, a preservation solution was preliminarily prepared by mixing sucrose, Tris HCl buffer and ethylenediaminetetraacetic acid. At the same time, 10 ml of the preservation solution contained Tris — 1.5 M, the pH was adjusted with HCl to pH 7.4, and sucrose — 0.7 M; 2 ml of 0.5 M EDTA (pH 7.4) was added to them. A dry carrier with a width of 1 cm and a length of 2.5 cm, embedded in a cardboard envelope, was lowered into a container with a solution containing 0.7 M sucrose, 1.5 M Tris Hcl (pH 7.4) and 0.5 M EDTA, and held for 10 seconds until its full impregnation. The carrier was dried for 1.5 hours at room temperature. Immobilization was carried out by introducing urogenital swabs onto the dried, large-pore chemically neutral hydrophilic carrier material until the material space was completely filled.

Затем картонный конверт вместе с осушителем упаковали в зип-пакет и хранили в бытовом холодильнике с температурой 2-5°С в течение 5 лет до основного назначения (микробиологического исследования). Отрезанный кусочек носителя с сухим образцом помещали в пробирку, в которую добавляли воду для растворения сухого образца. Пробирку оставляли в штативе при комнатной температуре в течение 10 мин и периодически встряхивали на вортексе. Затем центрифугировали в течение 40 секунд при 10 тысячах об/мин. Полученную суспензию переносили в чистую пробирку и использовали при микробиологическом исследовании материала. При этом количество жизнеспособных лактобактерий варьировало в различных пределах. Результаты представлены в таблице 2.Then the cardboard envelope together with a desiccant was packed in a zip bag and stored in a household refrigerator with a temperature of 2-5 ° C for 5 years until its main purpose (microbiological study). A cut-off piece of carrier with a dry sample was placed in a test tube into which water was added to dissolve the dry sample. The tube was left in a rack at room temperature for 10 minutes and periodically shaken on a vortex. Then it was centrifuged for 40 seconds at 10 thousand rpm. The resulting suspension was transferred to a clean tube and used in microbiological examination of the material. Moreover, the number of viable lactobacilli varied within different limits. The results are presented in table 2.

Таблица 2. Количество жизнеспособных клеток в культурах лактобактерий, хранившихся на сухом носителе, предварительно пропитанном консервирующим раствором.Table 2. The number of viable cells in cultures of lactobacilli stored on a dry carrier, previously impregnated with a preservative solution.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Полученные результаты показывают, что данный способ консервации позволяет сохранять биологические свойства материалов, нанесенных на сухую мембрану.The results show that this method of conservation allows you to save the biological properties of the materials deposited on a dry membrane.

Пример 4Example 4

Из листьев картофеля, томатов отжимали сок, который наносили в количестве 100-150 мкл на крупнопористый химически нейтральный гидрофильный материал носителя, предварительно пропитанный консервирующим раствором, содержащим 0,7 М сахарозу, 1.5 М Tris HCl с рН 7,4 в конечной концентрации с добавлением к ним 2 мл 0,5 М этилендиаминтетрауксусной кислоты, и высушенный при комнатной температуре. После нанесения биологического материала носитель высушивали в течение 1,5 часов при комнатной температуре от 15° до 25°С. Затем картонный конверт с носителем биоматериала вместе с осушителем упаковали в зип-пакет и хранили в бытовом холодильнике с температурой 2-5°С в течение 5 лет. Для исследования биоматериалов растений, хранившихся на носителе методами ПЦР и ИФА, проводили восстановление их в жидкую форму. Для этого с использованием ножниц аккуратно разрезали носитель на три части, помещали их в 1,5 мл пробирку, содержащую 300 мкл дистиллированной воды. Пробирку оставляли при комнатной температуре на 10 мин, периодически встряхивая на вортексе. Затем центрифугировали пробирку, отбирали надосадочную жидкость и переносили ее в чистую пробирку. Полученную жидкую пробу использовали в дальнейшей работе. С использованием коммерческого набора реагентов для выделения ДНК/РНК из различных материалов производства ООО «БИОКОМ» проводили выделения ДНК картофеля и томатов. Далее проводили постановку полимеразной цепной реакции согласно протоколу к набору реагентов «Plant-ПЦР-ядро», производства ООО «БИОКОМ». Все исследованные биологические образцы из листьев картофеля и томатов, нанесенные на носитель, с последующем высушиванием, показали положительный результат при обнаружении ДНК. Результаты идентичны исследованию биологических образцов листьев картофеля и томатов из свежеполученной нативной суспензии (сок растений). Таким образом, изотонический консервирующий раствор для тканей растений обязательно должен содержать сахарозу. Экспериментальные данные показывают, что 0.7 М сахароза, используемая для консервации крови, достаточна и для длительной консервации биоматериала растений (сока).Juice was squeezed out of the leaves of potatoes and tomatoes, which was applied in an amount of 100-150 μl to a large-pore chemically neutral hydrophilic carrier material, previously impregnated with a preservation solution containing 0.7 M sucrose, 1.5 M Tris HCl with a pH of 7.4 in a final concentration with the addition of to them 2 ml of 0.5 M ethylenediaminetetraacetic acid, and dried at room temperature. After applying the biological material, the carrier was dried for 1.5 hours at room temperature from 15 ° to 25 ° C. Then a cardboard envelope with a carrier of biomaterial together with a desiccant was packed in a zip bag and stored in a household refrigerator with a temperature of 2-5 ° C for 5 years. To study the biomaterials of plants stored on a carrier by PCR and ELISA, they were restored to liquid form. To do this, using scissors, the carrier was carefully cut into three parts, placed in a 1.5 ml tube containing 300 μl of distilled water. The tube was left at room temperature for 10 minutes, periodically shaking on a vortex. Then the tube was centrifuged, the supernatant was taken and transferred to a clean tube. The obtained liquid sample was used in further work. Using a commercial set of reagents for the isolation of DNA / RNA from various materials manufactured by BIOKOM LLC, potato and tomato DNA were extracted. Next, the polymerase chain reaction was carried out according to the protocol for the reagent kit “Plant-PCR-core”, manufactured by BIOKOM LLC. All studied biological samples from leaves of potatoes and tomatoes, deposited on a carrier, followed by drying, showed a positive result when DNA was detected. The results are identical to the study of biological samples of potato leaves and tomatoes from a freshly obtained native suspension (plant sap). Thus, an isotonic preservative solution for plant tissues must necessarily contain sucrose. Experimental data show that 0.7 M sucrose used for blood preservation is also sufficient for long-term preservation of plant biomaterial (juice).

Концентрации реагентов консервирующего раствора подобраны таким образом, чтобы сохранялась постоянная концентрация водородных ионов, то есть значение рН смеси в растворе сохранялось в значениях 7,4, так как его изменение ниже 7,4 приводит к защелачиванию, а выше 7,4 - к окислению биоматериала и соответственно к разрушению его клеток. А использование концентрации сахарозы в консервирующем растворе (0,7 М) обеспечивало длительное сохранение клеток биологического материала без повреждения, На примере 5 и 6 показано, что концентрация реагентов консервирующего раствора обеспечивает постоянство концентрации водородных ионов и длительное сохранение биологических и диагностических свойств клеток биоматериала.The concentrations of the reagents of the preserving solution are selected so that a constant concentration of hydrogen ions is maintained, that is, the pH of the mixture in the solution was kept at 7.4, since its change below 7.4 leads to alkalization, and above 7.4 to the oxidation of the biomaterial and accordingly to the destruction of its cells. And the use of the concentration of sucrose in the preservation solution (0.7 M) ensured the long-term preservation of the cells of biological material without damage. Examples 5 and 6 show that the concentration of reagents of the preservation solution ensures a constant concentration of hydrogen ions and long-term preservation of the biological and diagnostic properties of the cells of the biomaterial.

Пример 5Example 5

Крупнопористый химически нейтральный гидрофильный материал, пропитанный консервирующим раствором, содержащим 0,7 М сахарозу, 1.5 М Tris HCl с рН 7,4 в конечной концентрации и с добавлением 2 мл 0,5 М этилендиаминтетрауксусной кислоты и иммобилизованными на него каплями крови и высушенными при комнатной температуре, еженедельно проверяли на значение рН. Для этого полоску лакмусовой бумажки смачивали дистиллированной водой, после чего ее клали непосредственно на носитель с сухими пятнами крови. По степени изменения окраски судили о реакции. Значение рН было стабильным (7.4) на протяжение всего периода исследования.Large-pore chemically neutral hydrophilic material impregnated with a preservation solution containing 0.7 M sucrose, 1.5 M Tris HCl with a pH of 7.4 at a final concentration and with the addition of 2 ml of 0.5 M ethylenediaminetetraacetic acid and immobilized blood drops on it and dried at room temperature temperature, weekly checked for pH. For this, a strip of litmus paper was moistened with distilled water, after which it was put directly onto a carrier with dry blood stains. The degree of color change was judged on the reaction. The pH value was stable (7.4) throughout the entire study period.

Пример 6Example 6

Консервирующие растворы, в состав которых входила сахароза 0,02 М, 0,2 М сахароза, 1.5 М Tris Hcl (рН 7,4) и 0,5 М EDTA (экспериментальные растворы), позволяли достаточно длительно сохранять эритроциты без гемолиза, но оказались непригодными при процессе восстановления сухих образцов в жидкую форму, т.е. образовывали трудноразбиваемый осадок. Восстановленная жидкая форма сухих образцов крови имеет консистенцию, подходящую для любых методов выделения нуклеиновый кислоты, то есть как на сорбенте, так и при спиртовым осаждении, а особенно для автоматизированных систем выделения, где консистенция образца имеет большое значение. И она была возможна только в результате хранения крови при довольно большой концентрации сахарозы в растворе (0,7 М). Также эффективным было совместное применение буфера (1,5 М Tris-HCl (рН 7,4) и с 2 мл 0,5 М ЭДТА) с сахарозой для сухого носителя. Концентрация ЭДТА (2 мл 0,5 М к 10 мл буфера) - стандартная концентрация используемая в буферных системах. А вот концентрация Tris HCl (1,5 М) подобрана экспериментальным путем, так как в процессе исследования было выявлено, что более низкая его концентрация (1 М, 0,5 М, 0,2 М) приводила к окислению проб, а большая (2 М, 2,5 М) к защелачиванию.Preservative solutions, which included sucrose 0.02 M, 0.2 M sucrose, 1.5 M Tris Hcl (pH 7.4) and 0.5 M EDTA (experimental solutions), allowed red blood cells to be stored for quite a long time without hemolysis, but were unsuitable for the recovery of dry samples into liquid form, i.e. formed a hard to break sediment. The reconstituted liquid form of dry blood samples has a consistency suitable for any nucleic acid isolation method, i.e., both on sorbent and alcohol precipitation, and especially for automated isolation systems where the consistency of the sample is of great importance. And it was possible only as a result of blood storage at a rather high concentration of sucrose in solution (0.7 M). The combined use of a buffer (1.5 M Tris-HCl (pH 7.4) and with 2 ml of 0.5 M EDTA) with sucrose for a dry vehicle was also effective. EDTA concentration (2 ml 0.5 M to 10 ml buffer) is the standard concentration used in buffer systems. But the concentration of Tris HCl (1.5 M) was selected experimentally, since in the course of the study it was revealed that its lower concentration (1 M, 0.5 M, 0.2 M) led to the oxidation of samples, and a large ( 2 M, 2.5 M) to alkalization.

Таким образом, заявленный способ консервации биологических материалов обеспечивает повышение сохранности диагностически и биологически значимых свойств биологического материала в течение длительного времени за счет нанесения его на крупнопористый химически нейтральный гидрофильный носитель, пропитанный консервирующим раствором, способствующим предотвращению деградации клеток, за счет сохранения постоянства концентрации водородных ионов и постоянного значения рН, а также защитного действия, предотвращающего процесс гемолиза и сохраняющего гипобиоз растений.Thus, the claimed method of preserving biological materials provides an increase in the safety of diagnostically and biologically significant properties of biological material for a long time by applying it to a large-pore chemically neutral hydrophilic carrier impregnated with a preservation solution that helps to prevent cell degradation, while maintaining a constant concentration of hydrogen ions and a constant pH value, as well as a protective effect that prevents the process of hemolysis and hypobiosis protected plants.

Claims (6)

1. Способ консервации биологических материалов, включающий иммобилизацию их на сухом носителе с последующим высушиванием, отличающийся тем, что в качестве носителя для иммобилизации используют крупнопористый химически нейтральный гидрофильный материал, который предварительно, перед иммобилизацией на него биологического материала, пропитывают консервирующим раствором, содержащим 0,7 М сахарозу, 1.5 М Tris-HCl с рН 7,4 и 0,5 М этилендиаминтетрауксусную кислоту.1. A method of preserving biological materials, including immobilizing them on a dry carrier, followed by drying, characterized in that a large-porous chemically neutral hydrophilic material is used as a carrier for immobilization, which is preliminarily impregnated with a preservative solution containing 0 before immobilization of the biological material onto it. 7 M sucrose, 1.5 M Tris-HCl with a pH of 7.4 and 0.5 M ethylenediaminetetraacetic acid. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сухой носитель пропитывают консервирующим раствором.2. The method according to p. 1, characterized in that the dry carrier is impregnated with a preservative solution. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что консервирующий раствор сохраняет постоянство концентрации водородных ионов, с сохранением постоянного значения рН.3. The method according to p. 1, characterized in that the preservative solution maintains a constant concentration of hydrogen ions, while maintaining a constant pH value. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что высушивание проводят в условиях, не допускающих разложение консервирующего раствора.4. The method according to p. 1, characterized in that the drying is carried out under conditions that do not allow the decomposition of the preservative solution. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что восстановление высушенного биоматериала осуществляют путем его смыва водой или растворителем.5. The method according to p. 1, characterized in that the restoration of the dried biomaterial is carried out by washing it off with water or a solvent. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пропитывание крупнопористого химически нейтрального гидрофильного материала носителя консервирующим раствором осуществляют до полного его пропитывания.6. The method according to p. 1, characterized in that the impregnation of large-pore chemically neutral hydrophilic material of the carrier with a preservative solution is carried out until it is completely saturated.
RU2016110713A 2016-03-24 2016-03-24 Method for biological materials preservation RU2619898C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016110713A RU2619898C1 (en) 2016-03-24 2016-03-24 Method for biological materials preservation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016110713A RU2619898C1 (en) 2016-03-24 2016-03-24 Method for biological materials preservation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2619898C1 true RU2619898C1 (en) 2017-05-19

Family

ID=58715748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016110713A RU2619898C1 (en) 2016-03-24 2016-03-24 Method for biological materials preservation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2619898C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703058C2 (en) * 2017-12-08 2019-10-15 Владимир Артурович Хачумов Method of storing dna-containing plant material in a wide temperature range
WO2020242970A1 (en) * 2019-05-24 2020-12-03 East Carolina University Preservation using sugars
CN114480129A (en) * 2022-01-13 2022-05-13 力因精准医疗产品(上海)有限公司 Human excrement preserving fluid and using method thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5516487A (en) * 1994-06-22 1996-05-14 Isolab, Inc. Absorbent paper for liquid sampling and impregnated paper calibrators and controls
US5856102A (en) * 1997-02-26 1999-01-05 Bierke-Nelson; Diane Lynn Home/self-storage to improve DNA banking
US20040171139A1 (en) * 2002-09-24 2004-09-02 Belcher Angela M. Fabricated biofilm storage device
RU2322058C2 (en) * 2005-12-13 2008-04-20 Институт белка Российской академии наук Method for preserving biological sample providing safety of nucleic acids
RU2567145C1 (en) * 2014-04-14 2015-11-10 Игорь Валериевич Корниенко Composition for storing dna-containing preparations or dna (versions) and its application
RU2573324C2 (en) * 2010-08-13 2016-01-20 Эдванст Байоньютришн Корпорейшн Stabilising composition for dry storage of biologic materials (versions)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5516487A (en) * 1994-06-22 1996-05-14 Isolab, Inc. Absorbent paper for liquid sampling and impregnated paper calibrators and controls
US5856102A (en) * 1997-02-26 1999-01-05 Bierke-Nelson; Diane Lynn Home/self-storage to improve DNA banking
US20040171139A1 (en) * 2002-09-24 2004-09-02 Belcher Angela M. Fabricated biofilm storage device
RU2322058C2 (en) * 2005-12-13 2008-04-20 Институт белка Российской академии наук Method for preserving biological sample providing safety of nucleic acids
RU2573324C2 (en) * 2010-08-13 2016-01-20 Эдванст Байоньютришн Корпорейшн Stabilising composition for dry storage of biologic materials (versions)
RU2567145C1 (en) * 2014-04-14 2015-11-10 Игорь Валериевич Корниенко Composition for storing dna-containing preparations or dna (versions) and its application

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703058C2 (en) * 2017-12-08 2019-10-15 Владимир Артурович Хачумов Method of storing dna-containing plant material in a wide temperature range
WO2020242970A1 (en) * 2019-05-24 2020-12-03 East Carolina University Preservation using sugars
CN114480129A (en) * 2022-01-13 2022-05-13 力因精准医疗产品(上海)有限公司 Human excrement preserving fluid and using method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7330325B2 (en) Systems, methods and devices for sample collection, stabilization and storage
US7748283B2 (en) Controlled transfer biological sample collection devices and methods of using such devices
US10625242B2 (en) Substrates and methods for collection, stabilization and elution of biomolecules
US20140227686A1 (en) Stabilized chemical dehydration of biological material
RU2619898C1 (en) Method for biological materials preservation
JP2010536377A (en) Stabilization of nucleic acids on solid supports
KR102495546B1 (en) Substrates and methods for collection, stabilization and elution of biomolecules
Euler et al. Noradrenaline release from isolated nerve granules
CA2354379A1 (en) Method for isolating dna from biological materials
JP2011236237A (en) Stable protein storage and stable nucleic acid storage in recoverable form
CN204369906U (en) A kind of test kit extracting and preserve nucleic acid
JP4869258B2 (en) Reagent for stabilizing cells by permeabilization and method of using the same
WO2010127361A1 (en) Method of pooling and/or concentrating biological specimens for analysis
WO2012113907A2 (en) Paper support and method of recovering biological material therefrom
Perçin et al. Comparison of two different reactive dye immobilized poly (hydroxyethyl methacrylate) cryogel discs for purification of lysozyme
WO2015108597A2 (en) Substrates and associated methods for elution of nucleic acids
Gordiyenko et al. Erythrocyte membrane permeability for a series of diols
CN110997933B (en) Methods and compositions for stabilizing cell-free nucleic acids and cells
CN113999840B (en) Nucleic acid sample preservation solution and use method and application thereof
US20040038356A1 (en) Step-wise process to recover or eliminate biological substances by flotation from underlayered colloidal medium
JP2013541018A (en) Coated beads
Kovačević et al. Hydrophobic Interaction Chromatography: A Key Method for Protein Separation
KR20220146614A (en) Capillary-assisted vitrification methods and materials for preservation of biological samples

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180325