RU2768005C1 - Одноразовый картридж для выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации (варианты) - Google Patents
Одноразовый картридж для выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2768005C1 RU2768005C1 RU2021125875A RU2021125875A RU2768005C1 RU 2768005 C1 RU2768005 C1 RU 2768005C1 RU 2021125875 A RU2021125875 A RU 2021125875A RU 2021125875 A RU2021125875 A RU 2021125875A RU 2768005 C1 RU2768005 C1 RU 2768005C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amplification
- spool
- cell
- disposable cartridge
- base
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6813—Hybridisation assays
- C12Q1/6816—Hybridisation assays characterised by the detection means
- C12Q1/6825—Nucleic acid detection involving sensors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для лабораторного анализа в биохимии, а именно к одноразовым картриджам для выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации. Техническим результатом изобретения является создание устройства для автоматизации выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации с использованием одноразового картриджа. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 11 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для лабораторного анализа в биохимии и может быть использовано для выделения из образца биоматериала нуклеиновых кислот проведения их амплификации внутри одноразового картриджа).
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из уровня техники картриджи для биохимического анализа известен, в частности, картридж для пробоподготовки для использования с устройством для пробоподготовки (см. US10857538B2, опубл. 09.12.2020) (2). Картридж включает в себя корпус, определяющий множество отдельных сегментов-резервуаров, по меньшей мере, один из указанных сегментов содержит фиксированную секцию компонента пипетки; и подвижную головку, содержащую наконечник пипетки, при этом головка конфигурируется с возможностью перемещения между положением, в котором наконечник пипетки находится в герметичном зацеплении с фиксированной частью компонента пипетки, и положением, в котором наконечник пипетки расположен рядом с другой из упомянутых множественных сегментов. С помощью настоящего изобретения можно получить одноразовый картридж для пробоподготовки и соответствующий аналитический считыватель очень экономичным и простым способом, при этом обеспечивая высокое качество подготовки проб для анализа.
Устройство (2) имеет ряд недостатков, такие как, наличие поворотной головки, с функционалом пипетки, поскольку для корректной работы этого узла необходимо наличие дополнительной оси в аналитическом считывателе, который обеспечивает движение пипетки вверх-вниз. Кроме этого, для обеспечения герметичности зацепления поворотной головки со стыковочной частью сегментов-резервуаров, движение поворотной головки верх-вниз должно быть очень точным, поскольку отклонение от вертикальной оси приведет к нарушению герметизации соединения пипетка-резервуар, что приведет либо к недобору жидкости в пипетку при ее наполнении, либо к вытеканию набранной жидкости за пределы резервуара при опорожнении пипетки. В обоих случаях это приведет к искажению пропорций смешивающихся жидкостей и к ложному результату.
Из уровня техники также известна система молекулярной диагностики (см. US10562030B2, опубл. 18.02.2020) (3). Здесь представлены улучшенные узлы и способы управления для использования в диагностической аналитической системе, адаптированной для приема картриджа для анализа. Такие подузлы включают в себя: бесщеточный двигатель постоянного тока, механизм открывания / закрывания дверцы и механизм загрузки картриджа, узел механизма привода шприца и клапана, звуковой сигнал, устройство контроля температуры и устройство оптического обнаружения / возбуждения. Такие системы могут дополнительно включать в себя блок связи, сконфигурированный для беспроводной связи с мобильным устройством пользователя, чтобы принимать пользовательский ввод, относящийся к функциональности системы в отношении принятого в ней картриджа для анализа, и передачи результатов диагностики, относящихся к картриджу для анализа. на мобильное устройство.
Устройство-аналог (3) более эффективно, чем аналог (2), однако, в предложенном нами варианте выделение нуклеиновых кислот происходит с использованием магнитных частиц (магнитной силики), что является большим преимуществом по сравнению с выделением на мембране, используемым в данном патенте. Эффективность выделения на мембране ниже, что приводит к снижению чувствительности. Кроме того, по требованиям безопасности, использование данного картриджа вне специализированных лабораторий запрещено, т.к. после открытия крышки картридж становится негерметичным и есть риск протечки находящихся внутри реагентов.
Наиболее близким аналогом заявленного устройства, по мнению заявителя, является система для подготовки и анализа образца биологического материала, (см. US10093965B2, опубл. 2018-10-09) (4), включающая картридж, имеющий первый корпус, определяющий проточную камеру, второй корпус, определяющий центральное пространство, в котором, по меньшей мере, частично расположен первый корпус.Первый корпус может вращаться относительно второго корпуса, а второй корпус определяет множество разнесенных по окружности камер, одна из камер имеет вход для приема пробы, по меньшей мере, одна из камер, содержащая жидкий реагент, и по меньшей мере одна камер, содержащих модуль анализа, причем каждая камера второго корпуса имеет отверстие в центральное пространство. Первый корпус имеет одно или несколько отверстий в центральном пространстве, так что отверстия могут выборочно совмещаться с одним из отверстий в камерах второго корпуса за счет относительного вращения первого корпуса и вторых корпусов.
Предложенный наиболее близкий аналог наиболее близко подходит к решению проблем, решаемых заявленным изобретением, однако, по мнению заявителя проблема решается не самым эффективным способом, поскольку в данном случае намного сложнее обеспечить герметизацию соединения между корпусами: пятно контакта, которое надо герметизировать, большое. Это приводит к увеличению величины усилия прижатия, необходимого для плотного прилегания деталей, что, в свою очередь, приводит к увеличению величины крутящего момента привода, который проворачивает первый корпус.ПЦР чип в данном картридже имеет очень большой объем, что сильно увеличивает расход реагентов. Кроме того производитель не уточняет способ хранения лиофилизированных ПЦР реагентов, так как при контакте с воздухом срок их хранения сильно снижается и требуется применение дополнительных гидрофильных сорбентов.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно, существует необходимость устранить, по меньшей мере, часть упомянутых выше недостатков. В частности, существует потребность в устройстве, позволяющем производить выделение нуклеиновых кислот их последующую амплификацию в полностью автоматическом режиме.
Данное изобретение направлено на решение технической проблемы, связанной созданием картриджа позволяющего полностью автоматизировать процесс выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации.
Техническим результатом изобретения является создание устройства для автоматизации выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации с использованием одноразового картриджа.
Заявленный технический результат достигается с помощью одноразового картриджа для выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации, содержащего основание с резервуарами; крышку с капиллярами для движения жидкости и отверстиями для движения воздуха, сверху герметично запаянную пленкой или фольгой и в сборе с резервуарами образующую герметичную емкость, в которой размещены компоненты для выделения ДНК или РНК из анализируемой пробы или лиофилизированные реагенты тест-системы для проведения амплификации, резервуары расположены на основании радиально, на одном расстоянии от геометрического центра окружности с капиллярами и отверстиями для движения воздуха, и загрузочным каналом ячейки для проведения амплификации; поворотный дозатор.
Одноразовый картридж характеризуется тем, что поворотный дозатор выполнен в виде поворотного клапана-золотника, содержащего поворотное основание с первым каналом внутри, начало которого расположено на одном радиусе с капиллярами резервуаров и ячейки, а конец - в буферной емкости золотника, которая выполнена в виде цилиндра на оси золотника, второй канал в основании золотника располагается на одном радиусе с отверстиями для воздуха, при повороте клапана-золотника каналы золотника точно совмещаются с капилляром и отверстием для воздуха в одном резервуаре, а первый канал в его основании совмещается с капилляром в резервуаре картриджа или с загрузочным каналом ячейки для проведения амплификации, создавая при этом герметичное соединение резервуар-цилиндр или ячейка-цилиндр, внутри цилиндра золотника располагается поршень, который обеспечивает при возвратно-поступательном движении внутри цилиндра избыточное или отрицательное давление, которое перемещает жидкость
В частном случае выполнения буферная емкость золотника содержит коннектор для подсоединения отдельного шприцевого насоса, а избыточное или отрицательное давление для перекачивания жидкости создается этим насосом.
В частном случае выполнения буферная емкость золотника представляет собой емкость произвольной формы внутри поворотного основания золотника, на дне этой емкости расположено отверстие, которое при повороте золотника совпадает с капилляром для жидкости резервуара или с загрузочным каналом ячейки для проведения амплификации.
В частном случае выполнения на поворотном основании золотника имеется только один канал, начало которого расположено на одном радиусе с капиллярами резервуаров и ячейки, а конец - в буферной емкости золотника, при этом каждый резервуар в основании картриджа имеет свой отдельный канал для воздуха, заглушенный фильтром для предотвращения выхода патогена за пределы картриджа.
В частном случае выполнения ячейка для проведения амплификации выполнена из прозрачного полимера и инертного к компонентам ПЦР или изотермальной амплификации имеет две впадины для креплении на основании с резервуарами с помощью защелок и микрофлюидные каналы заправки жидкостью с поворотного клапана - золотника. В центре ячейки предусмортрена полость, в которой происходит детекция ПЦР или изотермальной петлевой амплификации.
В частном случае выполнения ячейка для проведения амплификации имеет отверстия для крепления на основании с резервуарами с помощью саморезов.
В частном случае выполнения ячейка для проведения амплификации выполнена из прозрачного полимера, имеющего температуру стеклования выше 98°С.
В частном случае выполнения ячейка для проведения амплификации выполнена из материала, выбранного из группы: поликарбонат, полиметилметакрилат, полипропилен.
В частном случае выполнения на одну сторону ячейки для проведения амплификации наклеена специальная прозрачная тонкая пленка, которая выдерживает нагревание выше 98°С и инертная к биохимическим агентам.В частном случае выполнения на обе стороны ячейки для проведения амплификации наклеена специальная прозрачная тонкая пленка, которая выдерживает нагревание выше 98°С и инертная к биохимическим агентам.
В частном случае выполнения резервуары основания выполнены пирамидальной формы.
Технический результат также достигается с помощью другого варианта одноразового картриджа для выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации, содержащего основание с резервуарами; крышку с капиллярами для движения жидкости и отверстием для движения воздуха, сверху герметично запаянную пленкой или фольгой, и в сборе с резервуарами образующую герметичную емкость, в которой размещены компоненты для выделения ДНК или РНК из анализируемой пробы или лиофилизированные реагенты тест-системы для проведения амплификации, резервуары расположены на основании радиально, на одном расстоянии от геометрического центра окружности с капиллярами и отверстиями для движения воздуха и с загрузочным каналом ячейки для проведения амплификации; поворотный дозатор.
Одноразовый картридж характеризуется тем, что поворотный дозатор выполнен в виде поворотного клапана-золотника, имеющего две полости: нижнюю для воздуха, в которой может перемещаться поршень и верхнюю для жидкости, которая соединяется с буферной емкостью произвольной формы, расположенной сверху, на боковой части золотника на одной линии, друг под другом, выполнены два отверстия: в верхней и нижней частях полостей для воздуха и жидкости, соответственно, и содержащего прокладку, которая служит седлом клапана с канавками, размещенную между двумя плоскими шайбами, нижняя шайба имеет два отверстия, соосные капилляру и вентиляционному отверстию в резервуаре, прокладка с канавками, зажатая между двух шайб, образует каналы: нижний для воздуха совмещен с вентиляционным отверстием в емкости и нижней полостью золотника, а верхний канал для жидкости через отверстие в прокладке соединяет верхнюю полость золотника с капилляром в резервуаре, внутри цилиндра золотника располагается поршень, который обеспечивает при возвратно-поступательном движении внутри цилиндра избыточное или отрицательное давление, которое перемещает жидкость.
В частном случае выполнения поворотный золотник имеет коннектор для подсоединения отдельного шприцевого насоса.
В частном случае выполнения ячейка для проведения амплификации выполнена из прозрачного полимера и инертного к компонентам ПЦР или изотермальной амплификации, имеет два выступа и микрофлюидные каналы по обеим сторонам для фиксации ячейки к основанию с резервуарами с отверстиями для фиксации ячейки к основанию с резервуарами, а также для заправки жидкостью образовавшихся микрофлюидных каналов с поворотного клапана - золотника.
В частном случае выполнения ячейка для проведения амплификации выполнена из прозрачного полимера, имеющего температуру стеклования выше 98°С.
В частном случае выполнения ячейка для проведения амплификации выполнена из материала, выбранного из группы: поликарбонат, полиметилметакрилат, полипропилен.
В частном случае выполнения на обе стороны ячейки для проведения амплификации наклеена специальная прозрачная тонкая пленка, которая выдерживает нагревание выше 98°С и инертная к биохимическим агентам.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых:
Фиг. 1 - модель одноразового картриджа в сборе;
Фиг. 2 - модель строения картриджа, выполненного по первому варианту выполнения с поршнем в верхнем положении;
Фиг. 3 - модель строения картриджа, выполненного по первому варианту выполнения с поршнем в нижнем положении;
Фиг. 4 - модель строения картриджа, выполненного по второму варианту;
Фиг. 5 - прокладка с канавками (общий вид);
Фиг. 6 - прокладка с канавками (разрез);
Фиг. 7 - нижняя щайба;
Фиг. 8 - верхняя щайба;
Фиг. 9 - золотник, выполненный по второму варианту;
Фиг. 10 - макет ячейки для проведения амплификации первый вариант;
Фиг. 11 - макет ячейки для проведения амплификации второй вариант.
На фиг.1-11 позиции обозначают следующее:
1- основание с резервуарами;
2- крышка;
3- капилляр;
4- цилиндр поворотного золотника-клапана первого варианта;
5- поворотное основание золотника-клапана
6- фильтр;
7- поршень;.
8- резервуар;
9- поворотный клапан-золотник второго варианта;
10- шлиц для поворота золотника;
11- канал для жидкости;
12- канал для воздуха;
13- буферная емкость;
14- прокладка из эластичного материала;
15- прокладка с канавками
16- верхняя шайба;
17- нижняя шайба;
18- отверстие в золотнике для воздуха;
19- отверстие в золотнике для жидкости;
20- ячейка для проведения амплификации;
21- загрузочный канал ячейки для проведения амплификации;
22- верхняя полость для жидкости;
23- нижняя полость для воздуха;
24- коннектор.
Эти чертежи не охватывают и, кроме того, не ограничивают весь объем вариантов реализации данного технического решения, а представляют собой только иллюстративный материал частного случая его реализации.
ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение описывает одноразовый картридж для выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации (фиг.1).
Одноразовый картридж, состоит из следующих функциональных узлов: основание с резервуарами (1), крышка (2) с капиллярами (3) поворотный дозатор (4) и ячейка для проведения амплификации (20).
Основание с резервуарами представляет собой основание с расположенными в нем отдельными резервуарами (8) (блистерами) пирамидальной формы, внутрь которых помещены компоненты полного набора реагентов для выделения ДНК или РНК из анализируемой пробы или лиофилизированные реагенты тест-системы для проведения амплификации (Фиг. 2, 3, 4).
При установке картриджа в амплификатор один из его резервуаров оказывается внутри нагреваемой ячейки прибора, и в этом резервуаре происходит термостатирование реагентов. К другому резервуару механическим приводом снизу подводятся магниты, которые удерживают магнитные частицы на стенках резервуара
Каждый резервуар имеет индивидуальную крышку с капилляром и отверстием. Крышка может быть выполнена в виде общей детали или в виде одной детали на несколько резервуаров (Фиг. 2, 3, 4.).
Каждый капилляр (3) достает до дна резервуара и служит для максимально полного забора жидкости (реагентов) из резервуара или, наоборот, для его заполнения жидкостью. Отверстие в крышке служит для выравнивания давления в резервуаре. Сверху крышка герметично запаивается фольгированной пленкой. Резервуар с крышкой в сборе представляют собой емкость, в которой хранятся компоненты для выделения ДНК или РНК из анализируемой пробы лиофилизированные реагенты тест-системы для проведения амплификации.
При этом, хранение и разбавление лиофилизированных реагентов тест-системы происходит внутри отдельной емкости, имеющей сходное устройство, как и все остальные.
Перемещение жидкостей между резервуарами, а также перемешивание жидкостей осуществляется специальной поворотным золотником-клапаном (4), расположенным в центре картриджа. Резервуары узла выделения при этом размещены на равном удалении от поворотного дозатора, который может вращаться вокруг своей оси для соединения с выбранным капилляром резервуара (блистера).
В качестве дозатора было разработано два альтернативных подхода с применением поворотного клапана (золотника).
В первом варианте, в качестве седла клапана выступает крышка капиллярами (2) и уплотнением (14). Золотник представляет собой поршень (4) с каналом, который при повороте совмещается с капилляром, образуя при этом герметичное соединение резервуар - цилиндр (11). Второе отверстие в золотнике совмещается со вторым отверстием в крышке и служит для выравнивания давления внутри резервуара (12). Для предотвращения утечки патогена, это отверстие заглушено фильтром (6) (Фиг. 2).
При движении плунжера вниз, жидкость через капилляр поступает в цилиндр золотника (Фиг. 3). Затем происходит поворот и совмещение канала золотника с другим резервуаром, который заполняется жидкостью при движении цилиндра золотника вверх.
В качестве замены плунжера и поршня внутри поворотного клапана можно использовать отдельный шприцевой насос.В этом случае упрощается конструкция поворотного клапана, но добавляется дополнительный модуль в Амплификатор (шприцевой насос), а также возникает необходимость в герметизации соединения шприцевого насоса с поворотным клапаном.
Во втором варианте выполнения клапана (Фиг 4,9), клапаном является сам золотник, а седлом - прокладка с канавками (Фиг 5,6), которые, после прижатия этой прокладки к плоским шайбам, образуют каналы. При этом нижняя шайба (Фиг. 7) имеет два ряда отверстий, соосных капилляру и вентиляционному отверстию в резервуаре. А верхняя шайба (Фиг. 8) дополнительных отверстий не имеет. Прокладка с канавками, зажатая между двух шайб, образует каналы: нижний (12) (для воздуха) совмещен с вентиляционным отверстием в емкости и нижней полостью золотника. Верхний канал (11) (для жидкости) через, отверстие в прокладке, соединяет верхнюю полость золотника с капилляром в резервуаре (см. Фиг. 4,9).
Сам поворотный золотник имеет две полости: нижняя для воздуха (23), в которой может перемещаться поршень, или коннектор (24) для подсоединения отдельного шприцевого насоса. И верхнюю полость для жидкости (22), которая соединяется с буферной емкостью (13) расположенной сверху. Сбоку на золотнике на одной линии, друг под другом, сделаны отверстия в верхней и нижней частях полостей для воздуха и жидкости, соответственно (см. Фиг. 4). Как вариант, поворотный золотник и буферная емкость могут быть выполнены в виде одной детали.
Принцип работы: при заборе жидкости из определенной емкости, поворотный золотник проворачивается на нужный угол, чтобы отверстия на золотнике совпали с соответствующими каналами в прокладке. Затем шприцевой насос или поршень нагнетает воздух в резервуар через нижний канал и передавливает жидкость через верхний канал в буферную емкость. Затем насос прекращает работу, золотник поворачивается на нужный угол и отверстия в золотнике становятся напротив соответствующих каналов другой емкости. После этого, насос или поршень начинает отбор воздуха, и жидкость поступает по каналу и через капилляр в нужный резервуар.
Ячейка для проведения амплификации представляет собой деталь из прозрачного полимера, имеющего температуру стеклования выше 98°С и инертного к компонентам ПЦР или изотермальной амплификации (биохимическим агентам): поликарбоната, полиметилметакрилата, полипропилена и т.п.(Фиг. 10).
Деталь имеет две впадины для креплении на основании с резервуарами с помощью защелок и микрофлюидные каналы заправки жидкостью с поворотного клапана - золотника.В центре ячейки предусмортрена полость, в котрой происходит детекция ПЦР или изотермальной амплификации.
В еще одном исполнении ячейка для проведения амплификации имеет отверстия для крепления на основании с резервуарами с помощью саморезов (фиг.11).
На деталь наклеена специальная прозрачная тонкая пленка, которая выдерживает нагревание выше 98°С и инертная к биохимическим агентам. Микрофлюидные каналы служат заправки жидкостью с помощью поворотного клапана (золотника)
Микрофлюидные каналы имеют три полость, в которой проходит ПЦР или петлевая изотермическая амплификация.
ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
Предложенные устройства предназначены для ряда применений, включающих применение одноразового картриджа для выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации в медицине и биотехнологической промышленности.
Claims (17)
1. Одноразовый картридж для выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации, содержащий основание с резервуарами; крышку с капиллярами для движения жидкости и отверстиями для движения воздуха, сверху герметично запаянную пленкой или фольгой и в сборе с резервуарами образующую герметичную емкость, в которой размещены компоненты для выделения ДНК или РНК из анализируемой пробы или лиофилизированные реагенты тест-системы для проведения амплификации, резервуары расположены на основании радиально, на одном расстоянии от геометрического центра окружности с капиллярами и отверстиями для движения воздуха, и загрузочным каналом ячейки для проведения амплификации; поворотный дозатор, отличающийся тем, что поворотный дозатор выполнен в виде поворотного клапана-золотника, содержащего поворотное основание с первым каналом внутри, начало которого расположено на одном радиусе с капиллярами резервуаров и ячейки, а конец - в буферной емкости золотника, которая выполнена в виде цилиндра на оси золотника, второй канал в основании золотника располагается на одном радиусе с отверстиями для воздуха, при повороте клапана-золотника каналы золотника точно совмещаются с капилляром и отверстием для воздуха в одном резервуаре, а первый канал в его основании совмещается с капилляром в резервуаре картриджа или с загрузочным каналом ячейки для проведения амплификации, создавая при этом герметичное соединение резервуар-цилиндр или ячейка-цилиндр, внутри цилиндра золотника располагается поршень, который обеспечивает при возвратно-поступательном движении внутри цилиндра избыточное или отрицательное давление, которое перемещает жидкость.
2. Одноразовый картридж по п.1, отличающийся тем, что буферная емкость золотника содержит коннектор для подсоединения отдельного шприцевого насоса.
3. Одноразовый картридж по п.1, отличающийся тем, что буферная емкость золотника представляет собой емкость произвольной формы внутри поворотного основания золотника, на дне этой емкости расположено отверстие, которое при повороте золотника совпадает с капилляром для жидкости резервуара или с загрузочным каналом ячейки для проведения амплификации.
4. Одноразовый картридж по п.1, отличающийся тем, что каждый резервуар в основании картриджа имеет свой отдельный канал для воздуха, заглушенный фильтром для предотвращения выхода патогена за пределы картриджа.
5. Одноразовый картридж по п.1, отличающийся тем, что ячейка для проведения амплификации выполнена из прозрачного полимера и инертного к компонентам ПЦР или изотермальной амплификации имеет две впадины для крепления на основании с резервуарами с помощью защелок и микрофлюидные каналы заправки жидкостью с поворотного клапана - золотника, в центре ячейки предусмотрена полость, в которой происходит детекция ПЦР или изотермальной петлевой амплификации.
6. Одноразовый картридж по п.1, отличающийся тем, что ячейка для проведения амплификации имеет отверстия для крепления на основании с резервуарами с помощью саморезов.
7. Одноразовый картридж по п.1, отличающийся тем, что ячейка для проведения амплификации выполнена из прозрачного полимера, имеющего температуру стеклования выше 98°С.
8. Одноразовый картридж по п.1, отличающийся тем, что ячейка для проведения амплификации выполнена из материала, выбранного из группы: поликарбонат, полиметилметакрилат, полипропилен.
9. Одноразовый картридж по п.1, отличающийся тем, что на одну сторону ячейки для проведения амплификации наклеена специальная прозрачная тонкая пленка, которая выдерживает нагревание выше 98°С и инертная к биохимическим агентам.
10. Одноразовый картридж по п.1, отличающийся тем, что резервуары основания выполнены пирамидальной формы.
11. Одноразовый картридж для выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации, содержащий основание с резервуарами; крышку с капиллярами для движения жидкости и отверстием для движения воздуха, сверху герметично запаянную пленкой или фольгой и в сборе с резервуарами образующую герметичную емкость, в которой размещены компоненты для выделения ДНК или РНК из анализируемой пробы или лиофилизированные реагенты тест-системы для проведения амплификации, резервуары расположены на основании радиально, на одном расстоянии от геометрического центра окружности с капиллярами и отверстиями для движения воздуха и с загрузочным каналом ячейки для проведения амплификации; поворотный дозатор, отличающийся тем, что поворотный дозатор выполнен в виде поворотного клапана-золотника, имеющего две полости: нижнюю для воздуха, в которой может перемещаться поршень, и верхнюю для жидкости, которая соединяется с буферной емкостью произвольной формы, расположенной сверху, на боковой части золотника на одной линии, друг под другом, выполнены два отверстия: в верхней и нижней частях полостей для воздуха и жидкости, соответственно, и содержащего прокладку, которая служит седлом клапана с канавками, размещенную между двумя плоскими шайбами, нижняя шайба имеет два отверстия, соосные капилляру и вентиляционному отверстию в резервуаре, прокладка с канавками, зажатая между двух шайб, образует каналы: нижний для воздуха совмещен с вентиляционным отверстием в емкости и нижней полостью золотника, а верхний канал для жидкости через отверстие в прокладке соединяет верхнюю полость золотника с капилляром в резервуаре, внутри цилиндра золотника располагается поршень, который обеспечивает при возвратно-поступательном движении внутри цилиндра избыточное или отрицательное давление, которое перемещает жидкость.
12. Одноразовый картридж по п.11, отличающийся тем, что поворотный золотник имеет коннектор для подсоединения отдельного шприцевого насоса.
13. Одноразовый картридж по п.11, отличающийся тем, что ячейка для проведения амплификации выполнена из прозрачного полимера и инертного к компонентам ПЦР или изотермальной амплификации, имеет два выступа и микрофлюидные каналы по обеим сторонам для фиксации ячейки к основанию с резервуарами с отверстиями для фиксации ячейки к основанию с резервуарами, а также для заправки жидкостью образовавшихся микрофлюидных каналов с поворотного клапана - золотника.
14. Одноразовый картридж по п.11, отличающийся тем, что ячейка для проведения амплификации выполнена из прозрачного полимера, имеющего температуру стеклования выше 98°С.
15. Одноразовый картридж по п.11, отличающийся тем, что ячейка для проведения амплификации выполнена из материала, выбранного из группы: поликарбонат, полиметилметакрилат, полипропилен.
16. Одноразовый картридж по п.11, отличающийся тем, что на обе стороны ячейки для проведения амплификации наклеена специальная прозрачная тонкая пленка, которая выдерживает нагревание выше 98°С и инертная к биохимическим агентам.
17. Одноразовый картридж по п.11, отличающийся тем, что резервуары основания выполнены пирамидальной формы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021125875A RU2768005C1 (ru) | 2021-09-02 | 2021-09-02 | Одноразовый картридж для выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021125875A RU2768005C1 (ru) | 2021-09-02 | 2021-09-02 | Одноразовый картридж для выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации (варианты) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2768005C1 true RU2768005C1 (ru) | 2022-03-22 |
Family
ID=80819711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021125875A RU2768005C1 (ru) | 2021-09-02 | 2021-09-02 | Одноразовый картридж для выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2768005C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2797710C1 (ru) * | 2022-11-03 | 2023-06-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Троицкий инженерный центр" | Одноразовый картридж для изотермальной амплификации |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU84381U1 (ru) * | 2009-02-17 | 2009-07-10 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Ран (Имб Ран) | Устройство для автоматизированного выделения нуклеиновых кислот |
| RU110746U1 (ru) * | 2011-04-12 | 2011-11-27 | Учреждение Российской академии наук Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН | Устройство для одновременного автоматизированного выделения и очистки нуклеиновых кислот из нескольких биологических образцов |
| US10093965B2 (en) * | 2016-09-23 | 2018-10-09 | Dna Nudge Limited | Method and apparatus for analysing a biological sample |
| US10562030B2 (en) * | 2015-07-24 | 2020-02-18 | Cepheid | Molecular diagnostic assay system |
-
2021
- 2021-09-02 RU RU2021125875A patent/RU2768005C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU84381U1 (ru) * | 2009-02-17 | 2009-07-10 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Ран (Имб Ран) | Устройство для автоматизированного выделения нуклеиновых кислот |
| RU110746U1 (ru) * | 2011-04-12 | 2011-11-27 | Учреждение Российской академии наук Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН | Устройство для одновременного автоматизированного выделения и очистки нуклеиновых кислот из нескольких биологических образцов |
| US10562030B2 (en) * | 2015-07-24 | 2020-02-18 | Cepheid | Molecular diagnostic assay system |
| US10093965B2 (en) * | 2016-09-23 | 2018-10-09 | Dna Nudge Limited | Method and apparatus for analysing a biological sample |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| MAHALANABIS M. et al., An integrated disposable device for DNA extraction and helicase dependent amplification, Biomed Microdevices, 2010, N12, pp.353-359. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2797710C1 (ru) * | 2022-11-03 | 2023-06-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Троицкий инженерный центр" | Одноразовый картридж для изотермальной амплификации |
| RU2813912C1 (ru) * | 2023-03-30 | 2024-02-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Троицкий инженерный центр" | Одноразовый картридж для выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации |
| RU221186U1 (ru) * | 2023-04-20 | 2023-10-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Биодайв" | Картридж для детекции молекул |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8449830B2 (en) | Microfluidic extraction and reaction device | |
| EP1756586B1 (en) | Automated system for handling microfluidic devices | |
| RU2521639C2 (ru) | Анализы | |
| CN216149780U (zh) | 体外诊断分析装置及试剂卡盒 | |
| KR102065649B1 (ko) | 핵산 추출용 카트리지의 피스톤 | |
| US8309039B2 (en) | Valve structure for consistent valve operation of a miniaturized fluid delivery and analysis system | |
| CN210001849U (zh) | 分析单元和便携式微流体设备 | |
| US11485968B2 (en) | Microfluidic cartridge for processing and detecting nucleic acids | |
| CN109971607B (zh) | 磁可控阀和具有磁可控阀的便携式微流体设备 | |
| JP5623417B2 (ja) | 生物学的サンプルを扱うおよび／または調製するための装置 | |
| US20230058091A1 (en) | Solid reagent containment unit, in particular for a transportable microfluidic device for sample preparation and molecule analysis | |
| US20230039883A1 (en) | Microfluidic connector group, microfluidic device and manufacturing process thereof, in particular for a cartridge for sample preparation and molecule analysis | |
| WO2021009373A1 (en) | A liquid handling and processing tool for analyzing a biological sample | |
| CN115814864A (zh) | 体外诊断分析装置及试剂卡盒 | |
| US20060263241A1 (en) | Device and method for performing a high throughput assay | |
| CN118201710A (zh) | 试剂预埋与注样装置、及其注样方法和用途 | |
| JP5368574B2 (ja) | 生物学的試料の準備及び／又は処理のためのデバイス | |
| RU2768005C1 (ru) | Одноразовый картридж для выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации (варианты) | |
| CN217757507U (zh) | 分子检测盒 | |
| RU2790849C1 (ru) | Одноразовый картридж для выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации | |
| RU2813912C1 (ru) | Одноразовый картридж для выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации | |
| KR20230149808A (ko) | 화학 처리 시스템, 기기 및 샘플 카트리지 | |
| CN220194887U (zh) | 一种离心式微流控芯片 | |
| US20230094429A1 (en) | Cartridge and liquid handling device | |
| RU2813921C1 (ru) | Система для выделения нуклеиновых кислот и их последующей амплификации |