SE448403B - Anordning for genomforande av massaoverforing av en eller flera komponenter fran en forsta vetska till en andra vetska - Google Patents

Anordning for genomforande av massaoverforing av en eller flera komponenter fran en forsta vetska till en andra vetska

Info

Publication number
SE448403B
SE448403B SE8008664A SE8008664A SE448403B SE 448403 B SE448403 B SE 448403B SE 8008664 A SE8008664 A SE 8008664A SE 8008664 A SE8008664 A SE 8008664A SE 448403 B SE448403 B SE 448403B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
container
mixing
separator
mixer
liquid
Prior art date
Application number
SE8008664A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8008664L (sv
Inventor
M Cais
M Shimoni
Original Assignee
Cais Michael
Shimoni Moshe
Technion Res & Dev Foundation
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 Cais Michael, Shimoni Moshe, Technion Res & Dev Foundation filed Critical Cais Michael
Publication of SE8008664L publication Critical patent/SE8008664L/sv
Publication of SE448403B publication Critical patent/SE448403B/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/04Solvent extraction of solutions which are liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/003Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor in a downward flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/34Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with stationary packing material in the fluidised bed, e.g. bricks, wire rings, baffles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/536Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase
    • G01N33/537Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase with separation of immune complex from unbound antigen or antibody
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5021Test tubes specially adapted for centrifugation purposes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/975Kit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/80Fluorescent dyes, e.g. rhodamine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/801Electron dense compounds, e.g. ferritin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/804Radioisotope, e.g. radioimmunoassay
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/807Apparatus included in process claim, e.g. physical support structures
    • Y10S436/808Automated or kit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/807Apparatus included in process claim, e.g. physical support structures
    • Y10S436/81Tube, bottle, or dipstick
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/811Test for named disease, body condition or organ function
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/815Test for named compound or class of compounds
    • Y10S436/816Alkaloids, amphetamines, and barbiturates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/815Test for named compound or class of compounds
    • Y10S436/817Steroids or hormones

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Description

448 405 eller på forskningslaboratorium. Reaktionsämnena måste sammanföras, om reaktionen skall kunna försiggå. I många fall blir reaktionen långsam eller avstannar, om reaktionsprodukten eller -produkterna ej avlägs- nas. Graden av massaöverföring kan fullständigt bestämma den kemiska ' omvandlingen, när reaktionsämnena måste förflyttas från en vätska till a I 6 en annan för att reaktionen skall försiggå. När det är fråga om en reversibel reaktion, förbättras omvandlingen, om den önskade produkten kontinuerligt avlägsnas genom massaöverföring till en andra vätska, i vilken ej någon reaktion försiggår. Vidare kan de relativa mängderna av massaöverföring för flera reagerande ämnen och produkter i hög grad påverka selektiviteten, när konkurrerande reaktioner är involverade.
I princip kan överföringsförfaranden och separeringar tänkas uppträda mellan en stationär orörligt vätska och en rörlig vätska, t.ex. vid jonbytesförfaranden eller mellan två vätskor, t.ex. vätske- -vätskeextraktionsförfaranden. Det är välkänt, att separeringen mellan dessa vätskor utgör ett av de mest betydande tekniska stegen vid många laboratorieförfaranden och industriella förfaranden.
Vätske-vätskeförfaranden, i vilka ingår massaöverföring, genomföras vanligen i kärl baserade på den principen, att efter om- sorgsfull blandning eller kontakt mellan den ena av vätskorna med den andra, de två vätskorna tillåts separera och avlägsnas var för sig.
Det kända laboratoriekärlet för detta ändamål utgöres av en separer- tratt. En av nackdelarna med en skiljetratt är det omsorgsfulla manuella arbete, som kräves för separering av de två vätskorna. I kom- mersiell skala finns två kända huvudtyper av utrustning: 1) blandare- -sedimenteringskärl och 2) kolonner. Vid båda dessa slag av utrustning försöker man tillförsäkra en stor kontaktyta mellan vätskorna, efter- som graden av överföring av den fördelade komponenten är direkt pro- portionell mot denna yta. Differentiering mellan de olika typerna av utrustning är baserade på det förfarande, som användes för att bringa vätskorna till kontakt med varandra. Genom blandningen av de två vätskorna genom uppdelning och dispersion av den ena vätskan bildas nya ytor med snabb överföring av det lösta ämnet över den stora kon- taktytan. Lättheten att genomföra en blandning beror på inre ytspänning mellan de två vätskorna, de relativa densiteterna 448 403 hos de två vätskorna och viskositeten hos vardera vätskan. Separering av de två vätskorna efter det de har förts till kontakt med varandra, kan åstadkommas medelst tyngdkraften eller centrifugalkraften. Lätt- heten att separera de två vätskorna beror i första hand på skillnaden i densitet hos de två vätskorna och deras viskositet och kan i avse- värd grad påverkas genom närvaron av föroreningar, som kan stabilisera emulsionerna. Detta är fallet vid blandare-sedimenteringskärl.
Ett annat förfarande för erhållande av en stor kontaktyta är att låta den ena vätskan strömma förbi den andra men utan något försök att blanda de två vätskorna. Den utrustning, som användes för att bringa de två vätskorna till kontakt med varandra, verkar även som separator, och en blandning av de två vätskorna är icke önskvärd.
Detta förfarande beror på ökningen av flödesbanans längd under erhål- lande av en stor kontaktyta och vanligen mindre krav på energiförbruk- ning, än när de två vätskorna blandas såsom vid den tidigare typen av utrustning. En sådan ökad kontaktyta mellan vätskorna kan erhållas genom att de två vätskorna får strömma motströms eller medströms i horisontella rör eller ledningar med den lättare vätskan strömmande i den övre delen av röret eller i vertikala rör eller ledningar, varvid den tyngre vätskan strömmar ned längs rörets vägg, under det att den mindre tunga vätskan strömmar uppåt genom mitten av röret. Såväl vid horisontell som vertikal typ av utrustning erhålles den ökade kontakt- ytan genom användning av en utrustning med tillräcklig längd. Detta är fallet med kolonner. Båda typerna av utrustning för vätska-vätska- extraktion är behäftade med nackdelar. Sålunda kommer vid blandare- -sedimenteringskärl under omröringen, varvid den ena vätskan disperge- ras i den andra, den intensiva omröringen eller det turbulenta flödet att göra den efterföljande separeringen i sedimentationskärlet av vätskorna vanligen svårtartad på grund av de små dimensionerna och den stora stabiliteten hos dropparna av dispergerad vätska. Följaktligen blir separeringen mycket långsam och kräver stora kärl. Vid kolonnerna blir utrustningens kapacitet begränsad genom det förhållandet, att flödesmängden hos de båda vätskorna måste vara tillräckligt ringa för att hindra en blandning av vätskorna, eftersom såväl förandet till 448 403 kontakt som separeringen av vätskorna uppträder i samma del av utrust- ningen. En allmän slutsats, som kan dragas av principen för massaöver- föringsförfarandet är vikten av omsorgsfull blandning av vätskorna i ändamål att erhålla en effektiv överföring av en eller flera komponen- ter från den ena vätskan till den andra.
Vi känner inte till någon tidigare teknik för genomförandet av ett massaöverföringsförfarande, som genomföres enligt föreliggande uppfinning.
En ampullnål med en cylinder och en ihålig kolv, som är för- skjutbar i cylindern och står i glidande ingrepp med ampullens insida, beskrives i US 2 524 362. När kolven skjutes in i cylindern, strömmar vätska genom det axiella genomloppet i kolven och utsprutas genom nålen vid änden av ampullen.
På basis av samma princip beskrives i US 3 512 948 ett prov- rörsfilter, i vilket den ovan beskrivna kolven har ersatts med en ihålig kolv, som har en porös bottendel,vilken tjänar som filter. En speciell tillämpning under användning av principen hos denna anordning har senare beskrivits för separering av blodfraktioner i ett antal amerikanska och tyska patentskrifter. Som exempel på en sådan publika- tion kan nämnas DE 2 415 618 och 2 454 918 (eller deras motsvarigheter US 4 021 352 eller GB 1 508 844). Enligt dessa patentskrifter an- bringas koagulerat blod, som separeras genom utfällning eller centri- fugering, i en fraktion med högre densitet med röda blodceller och en fraktion med lägre densitet med blodplasma, i ett cylindriskt kärl.
En ihålig kolv, med en vid sin nedre del anordnad skiva av t.ex. sintrat glas, pressas nedåt i det cylindriska kärlet, tills den befin- ner sig över skiljeytan mellan de två fraktionerna utan att nå denna skiljeyta. För att blodfraktionen med lägre densitet (plasma) skall kunna uppsamlas, när den strömmar genom den övre öppningen i kolven, har ett mottagande kärl anordnats ovanför det cylindriska kärlet.
Särskild omsorg måste ägnas åt arbetet med denna anordning, för att man skall undvika en blandning av de två vätskorna under kolvens rörelse nedåt och följaktligen kan blott uppnås ett delvis avlägsnande av plasman. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en enkel anord- ning för massaöverföring och fysikalisk separering av de två 448 403 Vätskefaserna, som företer synneriigen stor anpassningsbarhet och som kan tiiiämpas såväi vid iaboratoriemässig som industriei) drift an- tingen iiten skaia med mikroiitervoiymer eiier i stor skaia under an- vändning av 100-tais och t}o.m. 1000-tais liter. Ytteriigare ett ända- måi med uppfinningen är att åstadkomma en anordning för genomförande av massaöverföring och fysikaiisk separering av de två vätskorna i samma dei av utrustningen på kvantitativt sätt. Såiunda avser uppfin- ningen en ny anordning för genomförande av massaöverföring med en eiier fiera komponenter från en vätska tiii en annan vätska och omfat- tar en fysikaiisk separering av de båda faserna, varvid båda förfaran- dena genomföres i en och samma anordning, som består av en biandnings- behåiiare (A), i viiken passar med snäv fattning en blandar-separator (B) med åtminstone en kanai (C), som sträcker sig genom b1andar-sepa- ratorns (B) vertikaia axei, varvid denna separator (B) vid sin övre ände är utformad som en uppsamiingsbehåiiare (E), i viïken ackumuieras och fysikaiiskt överföres den övre vätskan från biandningsbehåiiaren (A) under sugning genom kanaien (C), när biandar-separatorn (B) pres- sas in i biandningsbehåiïaren (A). Biandningsbehåiiaren (Å) kan ha viiken som heist iämpiig geometrisk form. I motsvarighet tiii formen hos biandningsbehåiiaren (A) kan biandar-separatorn (B) företa motsva- rande form.
Den nya anordningen eniigt föreiiggande uppfinning har vid- sträckt och anpassningsbar användning för genomförande av olika för- faranden, vilka omfattar massaöverförande förfaranden. Dess tiiiämp- iighet skaii i det föijande åskådiiggöras för iösningsextraktion och immunoanaiysteknik med särskiid tyngd iagd vid det sistnämnda, även om givetvis denna beskrivning ej är avsedd att begränsa uppfinningen och ej på något sätt att begränsa användningsområdet för den nya anord- ningen biott tiii immunoanaiys. I US-ansökan S.N. 124 691 beskrives användningen av vätska-vätska-extraktionsteknik för ett specifikt bindeförsök. Eniigt den i nämnda amerikanska ansökan beskrivna uppfin- ningen har det visat sig, att vid användning av iämiigt iösningsmedei och under specifika betingeiser för åstadkommande av ett aiimänt för- farande för separering av bunden och fri iigand immunoanaiysen utan ofördeiaktig påverkan av vare sig betningsförmågan hos det bindande 448 403 proteinet eller bindningsjämvikten mellan protein och ligand. Såsom anges i ovanstående amerikanska patentansökan lämpar sig förfarandet i synnerhet för radioimmunoanalyser i de fall, då ej någon fysikalisk separering skall genomföras, varvid räkning av den gammastrålande iso- topen genomförs i bunden resp. fri fas. Emellertid är det i varje icke homogen immunoanalys vanligen erforderligt med en separering av fri betecknad antigen från det som är bundet till en specifik antikropp.
Det ideella förfarandet skulle ge icke blott en klar separering av dessa komponenter utan förbli opåverkad av biologiska fluider och andra icke specifika ämnen i reaktionsblandningen. På teknikens stånd- punkt känner man följande kategorier av separeringsförfaranden för de fria och bundna fraktionerna: 1) Elektroforetiska och kromoelektroforetiska förfaranden 2) Gel filtrering 3) Icke specifik utfällning av hormonproteinkomplex 4) Immunutfällning av lösliga hormonproteinkomplex ) Absorption i fast fas av hormon och 6) Absorption i fast fas i antikroppar Alla dessa förfaranden är behäftade med mycket allvarliga nackdelar. Sålunda kräver kromatelektroforises utrymme och tid för tekniker. Klara separeringar och de bästa resultaten erhålles, när dessa separeringar genomföras i kalla rum eller stora kylskåp, vilka icke alltid är tillgängliga. Remsräknare, som erfordras för detta för- farande, är behäftade med mekaniska brister och de flesta och dem fungerar dålig med jod 125. Eftersom de flesta papper har begränsad kapacitet, vanligen under 200jul, kräver man hög specifik aktivitet hos markerat hormon för noggrann räkning.
Gelfiltrering är opraktiskt, eftersom prepareringen av indi- viduella kolonner är tidskrävande och utrymmeskrävande. Dessutom kräver uppsamlingen av utflödet från kolonnerna teknisk övervakning.
Vid icke specificerad utfällning av hormonproteinkomplex kan betydande mängder av fri antigen uppslutas i utfällningen och små för- ändringar i betingelserna förändra graden av utfällning. Den tid, som erfordras för en tekniker, även för förbättrade modifikationer av detta förfarande, synes vara större än vissa av de andra förfarandena, 448 403 som angivits, och de pubiicerade resuitaten synes icke vara tiiiräck- iigt förbättrade för att motivera ett godtagande av detta förfarande.
Immunutfäiïning av antigen-antikroppkompiex uppvisar många nackdeiarz i) kunskap och omsorg erfordras vid aspiration eiier dekantering av den överst fïytande iosningen. Tiiïfäiiiga utfäiiningar kan innesiutas i en fibrinvävnad vid menisken och aviägsnas oavsiktiigt. ii) mänskiigt serum kan inverka på den sekundära antikroppsreak~ tionen på många oiika sätt. Vissa sekundära antikroppar kommer att korsreagera i tiiiräckiig grad med mänskiigt gammagiobin, så att utfäiiningen av den första antikroppen försämras. Därvid kan uppkomma aiivariiga variationer i graden av immunutfäiining meiian serum och hepariniserad piasma.
Förfarandet, som är baserat på absorption i fast fas av fritt antigen, t.ex. under användning av träkoi, harts, kisei, fiuorisii osv. påverkas ofördeiaktigt av det förhåiiandet, att det bundna anti- gen-antikroppkompiexet även kan biidas vid den fasta absorbenten. Ett nytt och elegant förfarande för absorption i fast fas av antikroppar är dessas absorption i piaströr. Därvid förberedas ett antai beiagda rör. Prepareringen och förvaringen av ett stort antai dyiika rör är en ailvariig nackdei i kombination med det förhåiiandet, att dessa rör är känsliga för variationer i serumproteininnehåiiet. Det nya förfarandet eniigt föreiiggande uppfinning är mycket enkeït att genomföra och ger mycket noggranna resu1tat.Vidare kan det med tanke på de iåga kostna- derna för heia anordningen utnyttjas för engångsanvändning.
Förfarandet, som genomföres med anordningen eniigt föreiig- gande uppfinning, är mycket enkeit. Man använder t.ex. en vatteniös- ning, som innehåiier ett ämne, viiket är iösiigt i ett visst organiskt iösningsmedei, som ej är biandbart med vatten. Vatteniösningen an- bringas i biandningsbehåiiaren (A), så att den upptar ca 1/4 av biand- ningsbehåiiarens (A) voiym. Ett iämpiigt organiskt iösningsmedeifl som ej är biandbart med vatten, tiiisättes biandningsbehåiiaren (A).
Mängden tiiisatt organiskt iösningsmedei kan varieras i eniighet med det som krävs med tanke på voiymen hos bïandningsbehåiiaren. Den .blandningsbehållaren ( 448 405 Specifika vikten för lösningsmedlet kan vara högre eller lägre än den specifika vikten för vattenlösningen. De två vätskorna blandas där- efter omsorgsfullt genom förskjutning av blandnings-separatorn in och ut genom blandningsbehållaren (A). Om så skulle önskas kan denna blandning även erhållas medelst en vibratorblandare eller magnetisk omrörare eller annan lämplig blandningsanordning under en kort tids- period. Efter blandningsförfarandet tillåtes systemet vila under en lämplig tidsperiod, varunder man erhåller de två oblandbara vätskorna, nämligen en övre vätska och en undre vätska. Blandar-separatorn (RB) införes och den övre vätskan inmatas genom kanalen (C) till uppsam- lingsbehållaren (E). Blandar-separatorn (B) skjutes in, tills den når den inre skiljeytan och avlägsnar sålunda fullständigt den övre vätskan, vilken innehåller det ämne, som tidigare förefanns i vattnet.
Den på så sätt avskilda övre vätskan kan därefter överföras till en lämplig mätanordning för bestämning av den mängd av löst ämne, som från den undre vätskan har överförts till den övre vätskan. Samma mät- förfarande kan genomföras för den undre vätskan, som kvarlämnas i A). När det lösta ämnet, som ursprungligen före- fanns i vattnet, utgöres av en gammastrålande radioisotop, genomföres förfarandet på ovan angivet sätt och hela systemet anbringas i källan till ett gammaräknande instrument, så att blott strålningen från den vätska, som förblir i blandningsbehållaren (A), räknas. Eftersom den totalt räknade strålningsmängden kan vara känd i förväg, kommer den kvarvarande mängden i den nedre vätskan av blandningsbehållaren (A) att ge graden av delning av det lösta gammastrålande radioisotopämnet mellan de två vätskorna. Denna analysmetod är speciellt tillämplig, när den tillämpas vid utvecklingen av immunoanalyser för avkänning av små koncentrationer av kemiska ämnen i biologiska fluider. Från den kända nomenklaturen för dessa kemiska ämnen kan följande grupper upp- delas för deras analys: Alkaloider, t.ex. morfin, kodein, dihydrokodein, heroin, oximorfon metopon, folkodin, etc.
Barbiturater, t.ex. veronal, luminal, sekonal, fenobarbital, barbital, etc. 4-4-8 403 Steroider, estrogener, t.ex. /3 -estradoiï, estron, estrioï, 17 0¿ , etyinyi, estradioï osv. androgenter progestogener, adrankortikaia hormoner osv.
Kannabinoider och deras metaboiiter Vitaminer, t.ex. karoten, ribofiavin, tiamin, niacin, askorbinsyra, tokoferol, fyty1~1,4~naftokinon osv. aminosyror och poïypeptider Socker, omfattande sackarider och poiysackarider.
Lugnande medei, t.ex. meprobamat, vaiium, oxazepam, fenotiaziner osv.
Förutom de ovan angivna haptenerna kan även andra oiika föreningar, t.ex, kokain, prostagiandin, antibiotika såsom peniciiiin, kioromycetin, aktionmycetin och nukieinsyror samt nukïeotider, insek- ticider, fungicider, bakteriocider, och nematocider, t.ex. maiation, karbamater osv. prövas med det ovan angivna förfarandet. Heit aiimänt kan antigener, haptener, samt deras antikropparà hormoner, vitaminer, narkotika, metaboiiter samt deras receptorer och bindande materiai bestämmas under tiiiämpning av detta förfarande.
Biand de specieïia beståndsdeiar, som skaii bestämmas, må föijande nämnas: Kompenserad T4: T3 Upptagning; Kortisoiz Insuïin; Digoxin: Trijodtyronin; Foiatz Tyroxin (ïotait T4); h G H: T S H; Förfarandet, som genomföras med anordningen eniigt uppfin- ningen, är vidare specieiit iämpiigt i det faiiet, när det markerande ämnet är ett fiuoriscerande ämne, varvid mätningen genomföres med en iämpiig spektrometer. När det markerande ämnet utgöres av en gamma- stråiande radioisotop, t.ex. jod 125, och när den övre vätskan är ett organiskt iösningsmedei, kommer vattnet,som förefinnes i biandningsbe- håiiaren A, efter separeringen medeist biandar-separatorn B att inne- håiia antikropp~antigenkomp1ex och hela anordningen anbringas i käiian tili en gammaräknare, så att biott den undre vätskan räknas i instru- mentet. Samma sak gäïïer, när den undre vätskan utgöres av ett 448 403 Organiskt lösningsmedel, i vilket fall hela anordningen anbringas i källan till gammaräknaren och räknar fri obunden ligand, som har över- förts till det organiska lösningsmedlet.
Förfarandet är tillämpligt vid varje immunoanalysteknik, t.ex. radiumimmunoanalys, fria radikalförsök, fluoriscensimmunoanalys, enzymimmunoanalys eller metallimmunoanalys (såsom beskrives i US 4 205 952). Anordningen enligt föreliggande uppfinning lämpar sig framför allt för användning vid olika utrustningar, som är tillgäng- liga på marknaden för denna teknik.
En annan tänkbar användning av anordningen enligt uppfin- ningen är avskiljandet av fri antigen från bunden antigen-antibody- komplex vid proteiner, celler och andra föreningar med hög molekyl- vikt, om man använder två i vatten lösliga men inbördes oförenliga po- lymerer för att åstadkomma oblandbarhet. Härigenom alstras två vatten- faser, mellan vilka olika ämnen kan fördelas. Ett sådant fenomen har beskrivits i litteraturen (P.A. Albertsson et al., Nature, 184, 1465 1959; G.Johnson et el.Hur.J.Biochem, 33, 379, 1973). Oförenliga par av polymerer är talrika (se t.ex. A Dobry et al., J.Polym. Sci.2,90, 1947). Den nya anordningen och tekniken enligt föreliggande uppfinning kan tillämpas för att åtskilja två oblandade vattenfaser såsom redan beskrivits i det föregående.
Anordningen är även mycket tillämplig för användning av atomär absorptionssepktrometri och analys av spårmetaller. Det är ofta nödvändigt att använda ett extraktionsförfarande, i vilket det orga- niska lösningsmedlet innehåller ett kelaterande ämne för extraktion av metalljonen ur det vattenhaltiga mediet. Användningen av den nya an- ordningen enligt uppfinningen ger ett mycket enkelt och effektivt för- farande för extraheringen och efter separeringen av den organiska vätskan i uppsamlingsbehållaren E i anordningen, är det möjligt att använda denna organiska vätska direkt för atomära absorptionsmät- ningar. Denna anordning kan lätt inkorporeras i automatiska system för provinjektion i atomära absorptionsspektrometrar.
Den nya anordningen enligt föreliggande uppfinning är tek- niskt enkel, snabb och billig och det med anordningen genomförbara förfarandet skall anses som ett idealt förfarande för vätskeextraktion 4-48 405 11 i allmänhet och vid immunoanalys i synnerhet. För att understryka det sedan länge kända behovet inom denna teknik vid anordningen och för- farandet av ovan beskrivet slag, torde det vara lämpligt att hänvisa till den välkända specialistboken “Principles of Competitive Protein- ~Binding Assays" (w.D. Odell and w.H. Daughaday, Editors), J.P.
Lippincott Co., Philadelphia and Toronto, 1971, Kapitel XI, sidan 303: "The fact that so many different separation techniques have been proposed is indication of some dissatisfaction with existing methods".
Den nya anordningen och tekniken enligt föreliggande uppfin- ning synes komma närmast kraven på ett idealt förfarande och närmare än många tidigare kända förfaranden.
Anpassningen av anordningen enligt uppfinningen skall i det _ följande närmare förklaras med hänvisning till de bifogade ritningar- na, varå fig. 1 schematiskt åskådliggör en utföringsform, varvid an- ordningen består av fyra huvudkomponenter: Blandningsbehållare A, blandarseparator B, uppsamlingsbehållare E och propp S. Proppen S kan vara antingen i stängt eller öppet läge. Fíg. la åskådliggör anord- ningen med de två vätskorna, nämligen den övre vätskan U och den undre vätskan L, som förefinnes före massaöverförandet. Fig. lb åskådliggör blandarseparatorn B helt inskjuten i blandningsbehållaren A, varvid de två vätskorna sammanblandas intim. Under rörelserna in och ut i blan- dar~separatorn B, är proppen S i stängt läge. Detta möjliggör bildan- det av undertryck i blandningsbehållaren A och ökat tryck i uppsam- lingsbehållaren E. Kombinationen av dessa två effekter ger en synner- ligen effektiv blandning och en motsvarande mycket effektiv massaöver- föring.Vid slutet av blandningsförfarandet får blandar-separatorn B förbli i det övre läget (visat i fig. la), proppen S vrides till öppet läge för avlastning av lufttrycket och de blandade vätskorna tillåter att spontant separera i en övre och en nedre fas. Fig, lc visar anord- ningen, när blandar-separatorn B har skjutits in i blandningsbehålla- ren A, efter det att de två vätskorna har uppdelats i en övre vätska U och en undre vätska L. Blandar-separatorn B kan skjutas in i önskad nivå, så att ringa eller ingen övre vätska kvarlämnas i kanalen C. När proppen S är i öppet läge, kan den övre vätskan U tappas ut i annan behållare, om så skulle vara önskvärt. Ingen av de vätskor, som 448 403 förblir i kanaien, kommer att strömma ut under detta aviägsnande av denna över vätska U, på grund av det i biandningsbehåiiaren A biidande undertrycket.
Fig. 2 visar en modifikation av anordningen eniigt fig. 1, varvid kanaien C ej sträcker sig över heia iängden av b1andar-separa- torn B. Fig. 2a, 2b och 2c åskådiiggör driften av anordningen såsom beskrivitis med hänvisning ti11 fig. 1. Den i dessa figurer visade an- ordningen omfattar även en annan typ av propp S.
Fig. 3 åskådiiggör en annan utföringsform av anordningen en- iigt uppfinningen, i viiken biott den nedre deien Bb av b1andar-sepa- ratorn B snävt passar in i biandningsbehåiiaren A. Dessutom visas biandningsbehåiiaren A med en graderad skaia G för voiymmätuingar.
Givetvis kan denna gradering även genomföras vid de utföringsformer, som åskådiiggöres i de andra figurerna. Den snävt passande deien Bb, som utgör en integrerad dei av biandar-separatorn B, kan även inkorpo- reras på så sätt, att den kan ersättas antingen med skruvning eiier på annat sätt. Driften av anordningen eniigt fig. 3a och 3c motsvarar driften av anordningarna eniigt fig. la. 2a, lc och 2c.
Fig. 4 visar en annan utföringsform av anordningen eniigt uppfinningen. Denna utföringsform åskådiiggör ytteriigare en konstruk- tion, vars ändamåi är att ytterligare underlätta det iätta giidandet av biandar-separatorn B in i biandningbenåiiaren A. Framför aiit är denna utföringsform iämpiig i de faii, då anordningen har framstäiits av ett material, vid viiket den gïidande effekten ej är iått att åstadkomma. Eniigt denna utfäringsform, som visas i fig. db, har biandningsbehåiiaren Ac åtminstone två iängsgående styrspår i väggarna i biandningsbehåiiaren Ac. Fig. 4c visar ett tvärsnitt genom biand- ningsbehåiiaren Ac, i viiken fyra sådana iängsgående spår har visats.
Biandar~separatorn Bc, som visas i fig. 4a, måste ha ytteriigare ett antai delar och ett tvärsnitt av dessa visas i fig. 4d. Antaiet ut- skjutande deiar på biandningsseparatorn 4a, måste överensstämma med antaiet iängsgående spår i biandningsbehåiiaren Ac. När b1andar-sepa- ratorn Bc tryckes in i biandningsbehåiiaren Ac, erhåiïes samma snäva passning som vid den anordning, viiken åskådiiggöres i fig. 1. 44-8 403 13 Fig. 5 åskådliggör en annan utföringsform av anordningen en- ligt uppfinningen. Anordningen består även i detta fall av fyra kompo- nenter: Blandningsbehållaren A, blandar-separatorn B, uppsamlingsbehållaren E och proppen S. Två variationer åskådliggöres för blandar~separatorn B.
Enligt en variation utgör uppsamlingsbehållaren F en del av blandar- -separatorn B, under det att enligt en annan variation uppsamlingsbe- hållaren E kan frikopplas från blandar-separatorn B. Blandar-separa- torn B eller B' har vid sin bas ett tätningselement, som är anordnat att glida längs de inre väggarna i blandningsbehållaren A. Tätnings- elementet omfattar åtminstone en öppningsborrning, som är förd genom dess vägg och denna borrning är ansluten till kanalen C. Många varia- tioner kan tänkas med avseende på inställning och tillverkning av tät~ ningselementet, utan att detta faller utanför ramen for föreliggande uppfnning. Enligt en utföringsform består tätningselementet av en 0~ring av gummi med en öppningsborrning, som är anordnad att glida längs insidan av blandningsbehållaren A. Genom intryckning av blandar- -separatorn B suges det övre skiktet av vätskan genom öppningsborr- ningen och kanalen C och ackumuleras i uppsamlingsbehållaren E. Enligt en annan utföringsform är O-ringen av gummi belägen något ovanför bottnen i blandar-separatorn B, så att gummi ej kommer i kontakt med den undre vätskan i blandningsbehållaren A. I detta fall föreligger ej någon begränsning med avseende på slaget av gummi. Proppen S, som är utformad för att tillsluta uppsamlingsbehållaren E eller E', uppvisar ett inre perforerat lock, så att medförda vätskedroppar kan återvända till uppsamlingsbehållaren E genom öppningarna i locket. Givetvis kan dessa hål ha vilken som helst storlek eller dimension utan att detta påverkar anordningens drift. Anordningens drift överensstämmer med den anordning, som har beskrivits med hänvisning till fig. 1.
Såsom redan angivits i inledningen till beskrivningen kan den nya anordningen enligt uppfinningen med framgång användas som en mycket fördelaktig utrustning i det generella tekniska området vätska- -vätskaextraktion, antingen i liten skala eller i stor skala. I liten skala kan den användas vid basforskning av lösningsmedelsrenare eller vid bestämning av den begränsande betingelsen för delningskoefficien- terna för ett visst lösningsmedel. I stor skala kan den mycket väl 448 403 14 konkurrera antingen med blandnings-sedimenteringskärl av standardutfö- rande eller med kända slag av kolonner tack vare effektiviteten hos den uppnådda massaöverföringen.
Bland de huvudsakliga fördelarna med anordningen enligt upp- finningen må nämnas den fullständiga frånvaron av hydraulisk kommuni- kation och separeringen av blandningsförfarandet från insugningsfunk- tionen, så att var och en av dessa kan genomföras självständigt i mot- svarighet till sina egna krav, så att ej någon risk för återblandning behöver beaktas. Med andra ord erhålles med anordningen full effekti- vitet för massaöverföring, som erhålles generellt, när en blandare kommer till användning, men samtidigt undvikes de nackdelar som härrör från en blandaranordning. Formen av den nya anordningens element kan modifieras i enlighet med kraven i varje särskilt fall. Volymen hos blandningsbehållaren A och hos uppsamlingshehållaren E kan varieras på så sätt, som kräves av volymen hos de två vätskor, som deltar i det speciella separeringsförfarandet. Elementet E kan utgöras av ett upp- samlingskärl med önskad geometrisk form och storlek under den förut- sättningen, att vid en viss lämplig nivå räknad från blandar-separa- torns B övre ände den är vidare än blandningsbehållarens A yttre dia- meter, om man önskar erhålla en förutbestämd kvantitativ volym av upp- samlarvätskan.
Enligt en utföringsform har en ring införts mellan den övre änden på blandningsbehållaren A och uppsamlingselementet E, som kan skjutas på blandar-separatorn B och sålunda kommer att bestämma graden av blandar-separatorns B inskjutning och sålunda skiljeytan mellan de två vätskorna, och tillförsäkrar sålunda fullständigt avlägsnande av den övre fasen från blandningsbehållaren A. Enligt samma princip kan även två eller flera ringar inskjutas för olika lägen av skiljeytan.
En sådan ring, som har betecknats med bokstaven D, visas i fig. 1, 2 och 4.
En annan fördel som erhålles med anordningen enligt uppfin- ningen, är det förhållandet att denna kan drivas vid en rad anord- ningar, vilka på utmärkt sätt kan sammankopplas för automatisering utan att kräva komplicerad hjälputrustning.
Anordningen kan framställas av vilket som helst inert mate- rial, t.ex. glas, polyeten eller något annat lämpligt plastmaterial o 448 403 och även metall kan komma till användning för vissa specialändamål.
Förfarandet för separering av två vätskor enligt föreliggande uppfinning skall i det följande åskådliggöras med hänvisning till ett antal exempel från immunoanalystekniken, när en klar separering är absolut nödvändig, men uppfinningen är givetvis icke begränsad till enbart detta område.
I förenklande syfte skall i de följande exemplen refereras till den nya vätskaextraktionssepareringsanordningen enligt uppfin- ningen, som "Lidex-separatorer“ och som röret A i Lidexseparatorn av- seende blandningsbehållaren A i beskrivningen och på ritningen och “blandaren B" i Lidexseparatorn avser hela komponenten B i beskriv- ningen och på rítningarna.
Exempel 1. Studier av extraktionseffektiviteten hos Lidexseparatorn under användning av radioisotopa spårämnen; I ändamål att bestämma lämpligheten hos ett lösningsmedel eller en blandning av lösningsmedel för extraktion av en förening ur en vattenlösning gav följande förfarande mycket snabba och exakta resultat. Tolv rör A i Lidexseparatorn numrerades från 1 till 12. I varje rör A anbragtes 500 pl av en buffertlösning av EDTA-fosfat och därefter tillsattes 200 pl av en lösning, som innehöll ett digoxinde- rivat, som hade märkts med radioisotopen jod 125 (denna lösning fram- ställes genom att på marknaden tillgängligt degoxin-J-125~derivat (Ames) ersattes med 12 ml EDTA-fosfatbuffert, pH 7,4 som innehöll 1,2 9 dinatriumfosfat och 0,6 g dinatrium-EDTA i 100 ml avjoniserat vatten). Radioaktiviteten i rören A 1 ~ 12 mättes i en gammaräknare och varje räkning genomfördes två gånger och varje gång i 30 sek.
Varje rör A tillsattes därefter med 1,4 ml lösningsmedel enligt följ- ande: (a) Rören 1 och 2, tgrtamylalkohol; (b) rören 3 och 4 en blandning av tertamylalkohol/metylisobutylketon (MIBK) vid ett volymförhållande på 9:1; (c) rören 5 och 6, tertamylalkohol/MIBK, 3:1 (volymförhållande); (dl rören 7 och 8, tertamylalkohol/MIBK, 1:1; (e) rören 9 och 10 MIBK och (f) rören 11 och 12 tertbutyleter (alla ovan angivna lösningsmedel och lösningsmedelsblandningar hade i förväg balanserats med samma EDTA-fosfatbuffert). 448 403 16 Efter tiïlsatsen av iösningsmedien infördes en blandningsse- parator B från Lidex-separatorn som en propp i den övre deïen i varje rör A 1-12 och vart och ett av dessa sammanförda Lidex~separatorer centrifugerades i 30 sek. (Genom användning av ett ïämpiigt tråg kunde a11a Lidex-separatorerna centrifugeras samtidigt). Efter centrifuge- ringen fick Lidex-separatorerna stå i 10 min., varefter en övre och en nedre vätskefas biïdades. Sedan pressades biandar-separatorn B i varje Lidex-separator 1-12 försiktigt ned i röret A så iångt detta var möj- ïigt. (Lidex-separatorerna, som användes vid detta försök var så A konstruerade, att efter maximaï inpressning av bïandar-separatorn B 0,5 nfl av den undre vätskan kvarstannade i röret A, 0,2 mi förefanns i ningsbehåiïaren E). Var och en av Lidëx-separatorerna 1-12 anbragtes därefter i gammaräknaren och radioaktiviteten i den undre vätskan (som förbiev i röret A) räknades på samma sätt som tidigare, nämiigen två gånger för varje rör och varje gång i 30 sek.
Resuïtaten, vilka redovisas i nedanstående tabe11 1, visar, att noggrannheten i mätningarna är synneriigen tiiïfredsstäilande.
Försök som genomfördes för att bestämma exaktheten hos mätningarna, visade att på grund av instrumentelia variationer i geometrin hos gammaräknaren det kan förekomma upp ti11 1% variation i noggrannheten vid bestämning i extraktionseffektiviteten. fw faball 1 448 403 Extraktinnsuffuktivitut, bustämd med Liuux-separatorur Extpakt10n5_ Hör Total Räkninq i % kvar» %ex- genom- iösningsmcdul nr räkning vattunfas stâenøa trak- snitt ufter 66p0r. radiuak- tions- (Å SD) tivitet uffekt i Vattum- fas tert-amyl 1 26264 1299 4,9 95,1 alknhol/ 1 26131 1360 5,2 94,0 2 26770 1403 5,3 94,7 9°'8 1 °'2 2 26442 1340 5,1 94,9 06rt46myl 5 26165 1670 6,3 95,7 6lk6h6l/ 5 26219 1626 6,2 95,0 Ml0K 4 26170 1343 5,1 94,9 9“'3 I Ü'6 (9=1) 4 26350 1300 5,2 94,0 t6rt~6my1 5 26597 1426 5,4 94,6 alkohol/ 5 26631 1461 5,5 94,5 Ml0K 6 26474 1402 5,3 94,7 9416 I Û'1 (3=1) 6 26075 1500 5,3 94,7 tert-amyl 7 26104 1848 7,0 93,0 alkohol/ 7 26291 1091 7,2 92,0 Ml0K 0 26215 1450 , 94,5 93-6 I Ü-9 (1=1) 0 26797 1520 , 94,2 MI0K 9 26123 3532 12,7 07,3 9 26290 3300 12,6 07,4 26491 5347 12,7 07,3 8713 I Ü-Û5 26599 3312 12,6 07,4 n6r6_00cyl 11 26191 2552 0,9 91,1 menyl 11 26592 2201 0,4 91,6 6n6r 12 26052 2455 9,2 90,0 9Ü'9 I Ü'7 12 26311 2360 10,0 90,0 448 405 18 Exempei 2. Studie av extraktionseffektiviteten med Lidex-separator under användning av fiuoriscenta spårämnen.
Ett försök, iiknande det, som har beskrivits i exempei 1, kiargjorde möjiigheten att använda mätningarna för den övre vätskan, när denna hade avskiits in i ubpsamiingsbehåiiaren E i Lidex-separa- etorn. De erhåiina värdena beskriver användningen av fiuoriscenta spår- ämnen för att bestämma extraktionseffektiviteten hos iösningsmediet, men de är givetvis tiiiämpbara för andra bestämningar, t.ex. för noii- isotopa immunoanaiyser under användning av fiuoriscenta märkningsämnen eiier andra nonisotopa märkningsämnen iiksom radioisotopa märkningsäm- nen, om den fria, obundna fraktionen skaii övervakas.
Två standardförrådsiösningar om 5 x 1O“4M Rhodamine B framstäiides, den ena i dubbeidestiiierat vatten och den andra i tert- -amyiaikohoi. Dessa iösningar användes för utspädning i ändamåi att framstäiia arbetsiösningar med de önskade koncentrationerna, X io-Sn, 4,5 X 10-SM, 4,0 X 1o~5M, 2,5 X 10-5m, 2,25 X 10-5M, 2,0 X 10-5n, 1,0 x 10*5M, 0,5 x lO'5M. Kaiibreringskurvor uppstäiides för dessa iösningar under användning av en Perkin-Heimer-apparat modeii MPF-448 av en fiuoriscerande spektrofotometer med en exitationsvåg- iängd på 430 nm och en emissionsvågiängd på 615 nm.
Fjorton "rör A" tiii Lidex-separatorn numrerades från 1 - 16.
I rören 1 och 2 anordnades som kontroiier 0,7 mi vatten. Därefter an- bragtes i rören 3 - 16 0,7 mi av ovan angivna arbetsiösningar av Rhodamine B i vatten med var och en av ovan angivna koncentrationer dubbierade. Därefter tiiisattes 1,4 mi tert-amyiaikohoi (i förväg mät- tad med vatten) tiii var och en av “rören A" 1- 16, En biandare B i Lidex-separatorn infördes som en propp upp- tiii i varje "rör A" och därefter centrifugerades samtiiga 16 enheter av Lidex-separatorer i 20 sekunder. När de hade stått i tio minuter, sköts biandaren B i varje enhet 1 - 16 försiktigt in i “röret Å", så- som beskrives i exempei 1. Den övre vätskan, som försköts in i uppsam- iingsbehåiiaren E i varje Lidex-separator, häiides i en spektrofoto- meterceii och fiuoriscenssignaien mättes. Koncentrationen av Rhodamine B i varje rör bestämdes medeist kaiibreringskurva medeist 4148 403 19 ïnterpolering av den ovan erhållna fluoriscenssignal under iakttagande av utspädningsfaktorn (2:1), som användes vid ovanstående försök.
Resultaten angav, att extraktionen av Rhodamine B i tert-amylalkohollösningen hade genomförts med en effektivitetsgrad på 90 - 93%. g Om så önskas kan man vid ovanstående experiment konstruera en Lidex-separator så, att uppsamlingsbehållaren E i blandaren B bildar en separat del, t.ex. framställd av kvarts eller pyrex eller annat lämpligt material för fluoriscentmätningar och fäst vid blandarsepara- torn B före fassepareringssteget. Efter fassepareringen me§ een övre vätskan i uppsamlingsbehållaren F kan hela Lidex-enheten anbringas i en modifierad cellhållare i fluorescenssepktrometern. Härigenom elimi- neras förfarandesteget med att hälla den övre vätskan i cellen och hela förfarandet kan lätt automatiseras. Såsom angivits i första stycket i beskrivningen till detta exempel kan samma förfarande använ- das om t.ex. tritiummärkt material hade använts som spårämne. Efter fassepareringen kan den övre fasen i uppsamlingsbehållaren E, till vilken det tritiummärkta spårämnet har extraherats, hällas i scintil- lationsvätskan och anbringas i en scintillationsräknare för mätning av radioaktiviteten.
Exempel 3. Digoxinradioimmunoanalys, som genomfördes med Lidex- -separatorn För åskådliggörande av uppträdande, pålitlighet, enkelhet och lätthet att genomföra förfarandet samt andra fördelar med Lidex-sepa- ratorn vid immunoanalys genomfördes två parallella försök: (i) En på marknaden till änglig utrustning för digoxinradioim- munoanalys RIYALYZE<å)(Ames) under användning av kromato- grafirör som separeringssystem för att skilja den fria fraktionen och den bundna fraktionen. (ii) Under användning av samma utrustningsreaktionsämnen baserades försöksprotokollet på användning av Lidex-separatorn.
Alla utrustningskomponenterna rekonstituerades enligt bruks- anvisningen. Dubbla försöksrör märktes för total räkning, standard A, B, C, D och E. Dessutom märktes dubbla försöksrör I, II, III för varje DADE-kontrollserum (TRI-YAC(:2 Trilevelradioimmunoassy Controls, Level I, Level II, Level III). 448 405 För det parallella Lidex-separatorsystemet märktes dubble- ringsrör A till Lidex-separatorn för total räkning, nollstandard och standard A, B,C, D,E. Även tredubbla rör A för Lidex-separatorn märk- tes för varje DADE-kontrollserum I, II och III. En mängd av 100 pl av rekonstituerad J-125 digoxinreagens tillsattes samtliga försöksrör.
Buffert (50 pl) tillsattes till provrören för total räkning och noll- standard. Till de på lämpligt sätt märkta standardrören tillsattes 50 pl på varje standardlösning och 50 ul av varje kontrollserum tillsat- tes till rören, som var märkta I, II och III.
En mängd av 100 pl av rekonstituerat antiserum tillsattes till alla rören med undantag för röret för total räkning, till vilken sattes 100 pl av försöksbufferten. Alla rör inkuberades under 20 minu- ter vid rumstemperatur. Efter inkubationstiden genomfördes olika för- faranden för varje omgång: _ i. I varje provrör i REALYZE-utrustningen infördes ett kromato- grafirör och fick stå i tio minuter, varefter 0,8 ml av buf- ferten tillsattes till varje provrör, som fick stå i ytterli- gare tio minuter. Rören räknades därefter med avseende på radioaktiviteten i ett gammaräknarinstrument. ii. Till varje "rör A" i Lidex-utrustningen sättes 350 pl buffert (för volymjustering) och därefter tillsattes 1,4 ml av extraktionslösningsblandningen (tert-amylalkohol/MIBK i ett förhållande 3:1, som i förväg hade mättats med försöksbuffer- ten. En blandare B i Lidex-separatorn infördes somen propp i varje "rör A" och alla Lidex-separatorenheterna centrifugera- des i 30 sekunder.
Enheterna fick stå i tio minuter (för separering av vätskor- na) och blandaren B i varje Lidex-enhet fördes försiktigt in i “rören A" så långt som möjligt. Lidex-enheterna anbragtes i källan till gam- maräknaren för mätning av radioaktiviteten i den vattenfas, som för- blev vid bottnen i “röret A". Resultaten frånd en radioaktiva räk- ningen beräknades som bundet/totalt för den kommersiella RIALYZE-ut- rustningen (såsom anges i bruksanvisningen) för utrustningen och som bundet/bundet noll för Lidex-systemet.
Resultaten från de båda analyserna inritades på ett grafiskt papper på en sifferskala med log (digoxinkoncentration) och visas i v» -n ø._....-. 448 405 21 fig. 6. Av dessa kurvor kunde man bestämma digoxinvärdena (ng/mi) för kontroiïsera. Genomsnittsvärdena för aiia resuitaten och sammansätt- ningen av vunna värden för kontrolisera med värdena för andra kommer- sieïïa utrustningar sammanfattas i nedanstående tabeii 2 och 3. Såsom framgår av kurvan i fig. 6 och digoxinkoncentrationsvärdena, som be~ stämdes för kontroiisera, gav Lidex-separatorsystemet heit acceptabïa resuitat för dígoxinförsöken.
Tabeil 2. Jämförelse meiïan jod 125 digoxinradioimmunoanaïys med RIALYZE (AMES) utrustning och med Liden-separatoranordníng Standard Digoxin RIALYZE utrustning Lidex-separator konc. Genomsnittiig % fri Genomsnittiig % (ng/mi) (F/T) B/Bo A 0,6 33,6 77,0 B 1,0 48,1 67,0 C 2,0 65,8 46,3 D 2,8 75,7 39,3 E 4,6 83,8 27,9 Kontroii Levei I 40,5 67,8 sera Levei 11 61,5 47,6 Level III 72,7 37,6 Tabeii 3. Referenskontroiivärde (ng/ml) beräknade från resuïtaten i tabe11 2 och fig. 6 och jämföreise med pubïicerade DADE- -värden DADE RIALYZE Lidex- Värdeområde för kontroii. utrustning separa- DADE CORNING KALESTA D (AMES) for DATA- (J-125) (an) -Tope Inmmnofas Quantitope Levei I 0,78 0,92 0,71-1,06 0,64-1,04 0,77-1,37 Levei II 1,65 2,05 1,55-2,17 1,40-2,10 1,48-2,4 Levei III 2,6 3,0 2,64-3,49 2,3 -3,5 2,33-3,52

Claims (16)

448 403 22 P Å T E N T K R Å V
1. Anordning för genomförande av massaöverföring av en eller , flera komponenter från en första vätska till en andra vätska, som är i huvudsak oblandbar med den första vätskan, och fysikalisk separering av de två vätskorna, k ä n n e t e c k n a d a v en blandningsbehål- lare (A), av en blandar-separatoranordning (B), som snävt passar in i blandningsbehållaren (Å) för glidrörelser i denna och med åtminstone en hinderfri kanal (C), som sträcker sig tvärs mot dess vertikala axel och mynnar i blandningsbehållaren samt en uppsamlingsbehållare (E) vid änden av blandar-separatoranordningen motsatt den hinderfria mynningen för om- sorgsfull blandning av de två vätskorna som följd av åtminstone en rörelse av blandar-separatoranordningen in i och ut ur blandningsbehål- laren i en grad, som är tillräcklig för att åstadkomma, att en betydande del av båda vätskorna strömmar genom kanalen in i uppsamlingsbehållaren och tillbaka till blandningsbehållaren och för efterföljande separering av den första vätskan från den andra vätskan som följd av en styrd rörelse av blandar-separatoranordningen i blandningsbehållaren en sträcka, som är tillräcklig för att överföra den önskade mängden av den minst tunga vätskan genom kanalen in i uppsamlingsbehâllaren, och av en propp (S) i uppsamlingsbehållaren för valbart öppnande och stängande av uppsamlingsbehållaren mot utsidan.
2. Z. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att blandar-separatoranordningen (B) vid sin bas uppvisar ett tätningselement, vilket har åtminstone en öppning, som sträcker sig ge- nom elementets vägg och som är ansluten till kanalen (C).
3. NmMmngeMifllwmæt2,känr1etecl d ä r a v, att tätningselement är anordnade att glida längs insidan på blandningsbehållaren (A) under upprätthållande av god kontakt med bland- ningsbehållarens (A) insida.
4. Anordning enligt kravet 2, k ä n nye t e c k n a d d ä r a v, att tätningselementet består av en 0-ring av gummi. 3 448 405 23
5. Anordning enïigt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att blott den nedre deïen av biandar-separatoranordningen (B) passar snävt in i biandningsbehåïïaren (A).
6. Anordning enïigt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att kanaien (C) sträcker sig bïott genom den nedre deïen av biandar-separatoranordningens (B) vertika1a axe1.
7. Anordning enïigt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att blandningsbehåïiaren (A) är försedd med åtminstone två ïängsgående spår, viïka är beiägna i dess väggar och motsvaras av samma antai utskjutande deïar, som är beïägna på biandarseparatorn (B) och såïunda underiättar gïidandet av biandar-separatoranordningen (B) in i biandarbehåiiaren (A).
8. Anordning enïigt något av föregående krav, k ä n n e t e c k- n a d d ä r a v, att biandningsbehåiiaren (A) är cylindrisk.
9. Anordning eniigt något av kraven 1 - 7, k ä n n e t e c k- n a d d ä r a v, att bïandningsbehåiiaren (A) är försedd med en graderad skaïa för voiymmätningar.
10. Anordning eniigt något av kraven 1 - 7, k ä n n e t e c k- n a d d ä r a v, att en ring (D) är införd meiian den övre änden på biandarbehåiïaren (A) och uppsamiingsbehåiiaren (E) och är anordnad att gïida på biandar-separatoranordningen (B), viiket bestämmer graden av inskjutning av blandar-separatoranordningen (B) i biandningsbehåiiaren (A).
11. Anordning enïigt något av kraven 1 - 7, k ä n n e t e c k- n a d d ä r a v, att uppsamlingsbehåiiaren (E) är vidare än bïandningsbehåiiarens (A) yttre diameter på ett visst avstånd från den övre änden av bïandar-separatoranordningen (B).
12. Anordning enïigt något av kraven 1 - 7, k ä n n e t e c k- n a d d ä r a v, att anordningen är framstäïïd av inert materiaï.
13. Anordning eniigt kravet 7, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att det inerta materialet har vaits ur den grupp, som består av glas, poiyeten e11er annan ïämpiig plast e11er metaii. .. .. . ............_..............-. ...__ _ -._.___......,._-._-._.... . _. _.. _.. 448 4-83 24
14. Användningen av anordníngen eniigt kravet 1 för åstedkommande av massaöverföring av en eiler fiera komponenter från en första vätska tiii en andra vätska, som är i huvudsak obiandbar med den första vätskan, med efterföljande fysikaïisk separering av de två vätskorna, varvid anordningen har en bïandningsbehåiiare (A), en b1andar~separator- anordning (B), en hindrande kanai (C) samt en uppsamïingsbehåiiare (E) och en pr0PP (S), k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att man inför två i huvudsak nbiandbara vätskor för inbördes kontakt i biandningsbenåiia- ren; att man biandar vätskorna medeist åtminstone en röreise av bian« dar-separateranerdningen in i och ut ur biandningsbenåiiaren i en grad, som är tiiiräckiig för att åstadkomma att en betydande dei av de båda vätskorna överföras genom kanaïeii in i uppsamïingsbenåiiareri och iziïïba- ka in i biandningsbehåiiaren, att man tiiiåter en skiijeyie att biidas meiïan den övre fasen och den undre fasen av de två vätskorna och atï man förskjuier biandar-separatoranordningen in i den övre fasen, soni förefinnes i biandningsbehåiïaren för att åsiadkomma eti fïöde med en önskad mängd av vätskan i den övre fasen genom den hinderfria kanaien in i uppsamiingsbehåïiaren.
15. Användningen enïigt kravet 14, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att den utgör ett sïeg í en immunoanaiys.
16. Användningen enïigt kravet 15, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att immunoanaiysen utgöres av radioimmunoanaiys, fritt radi- kaïförsök, fiuoriscensimmunoanaiys, enzymimmunoanaïys eiier metaïï- inmunoanaiys.
SE8008664A 1979-12-12 1980-12-10 Anordning for genomforande av massaoverforing av en eller flera komponenter fran en forsta vetska till en andra vetska SE448403B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IL58943A IL58943A (en) 1979-12-12 1979-12-12 Method and device for mass transfer operations in immunoassays and other applications

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8008664L SE8008664L (sv) 1981-06-13
SE448403B true SE448403B (sv) 1987-02-16

Family

ID=11051493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8008664A SE448403B (sv) 1979-12-12 1980-12-10 Anordning for genomforande av massaoverforing av en eller flera komponenter fran en forsta vetska till en andra vetska

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4454231A (sv)
JP (1) JPS56161801A (sv)
BE (1) BE886517A (sv)
CA (1) CA1158839A (sv)
DE (1) DE3046979A1 (sv)
FR (1) FR2471204A1 (sv)
GB (1) GB2064357B (sv)
IL (1) IL58943A (sv)
IT (1) IT1141126B (sv)
NL (1) NL189801C (sv)
SE (1) SE448403B (sv)
ZA (1) ZA807508B (sv)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL56839A0 (en) * 1979-03-11 1979-05-31 Technion Res & Dev Foundation Improvement in specific binding assay technique
IL60645A (en) * 1980-07-21 1984-02-29 Cais Michael Method and device for mass transfer and separation through selective barriers
IL63363A (en) * 1981-07-20 1986-08-31 Cais Michael Non-centrifugation method for immunoassay of materials
US4775635A (en) * 1985-04-12 1988-10-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Rapid assay processor
JP2591738B2 (ja) * 1985-08-21 1997-03-19 ベーリンガー マンヘイム コーポレイション 特異的結合アッセイにおける成分の分離,混合および検出のための方法および装置
US5073341A (en) * 1985-08-21 1991-12-17 Biotope, Inc. Devices for conducting specific binding assays
US4800020A (en) * 1987-05-21 1989-01-24 Xydex Corporation Piston filtering device
EP0344276B1 (en) * 1987-12-01 1993-06-23 Boehringer Mannheim Corporation Methods and devices for conducting assays
US4990253A (en) * 1988-01-25 1991-02-05 Abbott Laboratories Fluid sample filtration device
US4891134A (en) * 1988-01-25 1990-01-02 Abbott Laboratories Sample filtration device
US5114858A (en) * 1990-06-26 1992-05-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Cellular component extraction process in a disposable filtration vessel
CN105814274A (zh) * 2013-12-16 2016-07-27 陶氏环球技术有限责任公司 油回收生产流体中化学添加剂的痕量的分析方法
CN108654138B (zh) * 2017-04-01 2023-06-16 四川大学 一种离心力微流体萃取装置及其萃取方法
AU2018293923A1 (en) 2017-06-28 2020-02-13 University Of Tasmania Liquid-liquid mixing device suitable for sample preparation by liquid-liquid extraction
JP7276203B2 (ja) 2020-03-06 2023-05-18 横河電機株式会社 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
JP7276204B2 (ja) 2020-03-06 2023-05-18 横河電機株式会社 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2524362A (en) * 1947-07-19 1950-10-03 Arthur E Smith Disposable ampoule syringe
US3068855A (en) * 1957-04-29 1962-12-18 Jr Norman B Furlong Disposable blood-gas analyzer
US3355098A (en) * 1964-07-06 1967-11-28 Bioconsultants Inc Serum separation apparatus and method
US3449081A (en) * 1965-03-29 1969-06-10 Electronic Instr Co Test kit
DE6901705U (de) * 1969-01-17 1969-06-04 Pfeiffer Vakuumtechnik Vorrichtung zum aufbereiten, z.b. mischen und/oder homogenisieren von stoffen
US3586064A (en) * 1969-09-03 1971-06-22 Metropolitan Pathology Lab Inc Blood serum collection tube and method of collection
US3661265A (en) * 1970-07-27 1972-05-09 Contemporary Research And Dev Serum separator type container
DE2346313A1 (de) * 1973-09-14 1975-03-27 Kettenbach Fab Chem A Verfahren und vorrichtung zum zwangslaeufig definierten messen und schnellen luftfreien mischen mehrerer komponenten, insbesondere elastomerer abdruckmassen
FR2274918A1 (fr) * 1974-03-30 1976-01-09 Sarstedt Kunststoff Dispositif de filtrage pour la separation de fractions de sang
DE2415618C3 (de) * 1974-03-30 1978-06-22 Walter Sarstedt Kunststoff-Spritzgusswerk, 5223 Nuembrecht Filtervorrichtung zum Trennen von Blutfraktionen
DE2422260B2 (de) * 1974-05-08 1979-04-12 Compur-Electronic Gmbh, 8000 Muenchen Einrichtung zur Herstellung einer optisch zu untersuchenden Meßflüssigkeit
US4022576A (en) * 1975-06-09 1977-05-10 I. C. L. Scientific Method and apparatus for preparation of liquids containing suspended material for examination
FR2343496A1 (fr) * 1976-03-12 1977-10-07 Commissariat Energie Atomique Dispositif automatique d'extraction liquide-liquide.
US4087248A (en) * 1976-07-26 1978-05-02 Miles Laughton E Multiple assay machine and method
US4071319A (en) * 1976-11-26 1978-01-31 Becton, Dickinson And Company Contaminant detector
US4197287A (en) * 1977-06-10 1980-04-08 Ventrex Laboratories Inc. Method and apparatus for performing in nitro clinical diagnostic tests using a solid phase assay system having special utility for use with automatic pipetting equipment
US4254082A (en) * 1978-06-12 1981-03-03 Miles Laboratories, Inc. Specific binding-adsorbent assay test means

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6228681B2 (sv) 1987-06-22
NL189801B (nl) 1993-03-01
GB2064357B (en) 1984-08-08
DE3046979C2 (sv) 1989-05-18
DE3046979A1 (de) 1981-10-01
NL189801C (nl) 1993-08-02
SE8008664L (sv) 1981-06-13
IL58943A0 (en) 1980-03-31
US4454231A (en) 1984-06-12
IL58943A (en) 1983-05-15
FR2471204A1 (fr) 1981-06-19
IT1141126B (it) 1986-10-01
BE886517A (fr) 1981-04-01
NL8006730A (nl) 1981-07-16
ZA807508B (en) 1982-01-27
CA1158839A (en) 1983-12-20
JPS56161801A (en) 1981-12-12
FR2471204B1 (sv) 1984-07-13
GB2064357A (en) 1981-06-17
IT8026541A0 (it) 1980-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE448403B (sv) Anordning for genomforande av massaoverforing av en eller flera komponenter fran en forsta vetska till en andra vetska
US6723290B1 (en) Container for holding biologic fluid for analysis
US4027660A (en) Material layer volume determination
US4436827A (en) Detecting particle agglutination with vessel having inclined, stepped bottom surface
PL96621B1 (pl) Urzadzenie do przeprowadzania analizy wielu probek plynu
JPH10505672A (ja) 生物学的サンプルの検定のための使い捨てカートリッジおよび検定方法
KR101931071B1 (ko) 혈액 샘플에서의 분석 물질의 양의 판별
US4587221A (en) Non-centrifugation method for immunoassay of materials
JP2015510134A (ja) 液体試料イメージング装置及び方法
US4255411A (en) Process of determining an immunogenic substance by competition with an antibody in a microcapsule
KR20180055691A (ko) 다수의 미터링 챔버들을 구비한 회전가능한 카트리지
Tennent et al. Two techniques in paper chromatography
JP2003500653A (ja) 微小規模拡散イムノアッセイ
US4268268A (en) Method and apparatus for characterization of cells, particles, and liquids
CN109387573A (zh) 一种液相色谱串联质谱法定量干血滤纸片中他克莫司试剂盒及其制备
SE442785B (sv) Radio- eller metallimmunanalysforfarande der separation av bunden fran fri fraktion genomfores med losningsmedelsextraktion
US4251360A (en) Method and apparatus for the detection of a specific binding protein
EP2751556B1 (en) Device and method for detection and quantification of immunological proteins, pathogenic and microbial agents and cells
DE19631855A1 (de) Verfahren zur Erfassung von Oberflächenantigenen oder Strukturmerkmalen von Zellen, Partikeln oder Makromolekülen
US4097237A (en) Determination of cells in blood
Bandrowski et al. Investigation of the use of calcein in the ultramicro fluorometric determination of calcium in serum
Curtis et al. Enzyme multiplied immunoassay technique: a review
Cais et al. A novel system for mass transport through selective barriers in non-centrifugation immunoassays
Elin Instrumentation in clinical chemistry
CN208805469U (zh) 一种用于检测甲状腺功能的微流控荧光免疫试剂盒

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8008664-8

Format of ref document f/p: F