SE520734C2

SE520734C2 - Handheld device for analyzing nucleotide sequences

Info

Publication number: SE520734C2
Application number: SE9704410A
Authority: SE
Inventors: Helene Olsson
Original assignee: Cybergene Ab
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 2003-08-19
Also published as: CN1285937A; WO1999028836A2; SE9704410L; JP2001525572A; AU1517199A; WO1999028836A3; SE9704410D0; EP1032898A2

Abstract

The invention comprises the following functions which are incorporated in a handheld arrangement: means specifically adapted for manual input of nucleotide sequences, means for analyzing said sequences, means for displaying the secondary structure of said sequences and means for storing information. Optionally the arrangement comprises means for communication with other devices. Also, the invention comprises a method that makes use of the arrangement.

Description

30 520734 2 Emellertid finns det ett antal algoritmer tillgängliga och resultaten kan variera bero- ende på vilken algoritm som används. Den upprepade och frekventa användningen av kon- ventionella datorer eller referenslitteratur i laboratoriemiljö är bekymmersam och krånglig. However, there are a number of algorithms available and the results may vary depending on the algorithm used. The repeated and frequent use of conventional computers or reference literature in a laboratory environment is worrying and cumbersome.

Beroende därav återstår det ett behov för en användarvänlig handhållen anordning lämpad för de förut beskrivna funktionerna.Depending on this, there remains a need for a user-friendly handheld device suitable for the previously described functions.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning tillhandahåller en handhållen anordning i enlighet med bi- lagda krav. Denna anordning är väl lämpad för användning i ett laboratorium speciﬁkt anpas- sad för analys av nukleotidsekvenser och saknar de nackdelar som förknippas med nu kända anordningar, huvudsakligen persondatorer, och förfaranden enligt teknikens ståndpunkt, hu- vudsakligen manuella beräkningar och användandet av referensmanualer.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a handheld device in accordance with the appended claims. This device is well suited for use in a laboratory specifically adapted for the analysis of nucleotide sequences and lacks the disadvantages associated with now known devices, mainly personal computers, and prior art methods, mainly manual calculations and the use of reference manuals.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning kommer att beskrivas mer detaljerat nedan, med hänvisning till bilagda ritningar, i vilka Fig. 1 visar ett schematiskt blockdiagrarn som illustrerar anordningen och organ in- nefattade i densamma, Fig. 2 visar en vy framifrån av en anordning i enlighet med uppﬁnningen, Fig. 3 visar en perspektivvy av anordningen i frg. 2, och Fig. 4 visar en vy framifrån av en anordning i enlighet med en utföringsfonn av upp- frnningen.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be described in more detail below, with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a schematic block diagram illustrating the device and means included therein, Fig. 2 shows a front view of a device in according to the invention, Fig. 3 shows a perspective view of the device in color. 2, and Fig. 4 shows a front view of a device in accordance with an embodiment of the invention.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Såsom är väl känt så är den variabla delen hos DNA dess sekvenser av baser. DNA innehåller fyra sorters baser. De två purinema är adenin (A) och guanin (G). De två pyrimidi- nerna är tymin (T) och cytosin (C). I RNA är tymin utbytt mot uracil (U). En anordning som är specifikt anpassad för analys behöver således endast ha organ för inmatning av denna in- formation och grundkommandon för utförande av stegen för analysen av den inmatade infor- mationen. Oavsett detta använder nu tillgängliga organ hela tangentbordet för en typisk kon- ventionell dator. Detta gör det praktiskt omöjligt att minimera anordningen.DESCRIPTION OF THE INVENTION As is well known, the variable part of DNA is its sequences of bases. DNA contains four types of bases. The two purines are adenine (A) and guanine (G). The two pyrimidines are thymine (T) and cytosine (C). In RNA, thymine is replaced by uracil (U). Thus, a device specifically adapted for analysis need only have means for entering this information and basic commands for performing the steps for the analysis of the entered information. Regardless of this, now available means use the entire keyboard of a typical conventional computer. This makes it practically impossible to minimize the device.

Föreliggande uppﬁnning tillhandahåller för första gången en handhållen anordning innefattande följande organ: a) inmatningsorgan (1) speciellt anpassade för inmatning av nukleotidsekvenser, dvs. de fyra bokstäverna A, C, G och T eller för RNA; A, C, G och U som representerar de fyra baserna som utgör DNA respektive RNA. Nämnda inmatningsorgan kan implementeras som nedtryckningsbara tangenter eller dynor, piezoelektriska ytor eller beröringskänsliga områden O :\users\EIP\DOK\WORD-DOK\ 103 347900 .doc 10 15 20 25 30 520734 3 på en display. Det är viktigt att antalet imnatningsorgan begränsas till fyra motsvarande de fyra basema A, C, G och T/U, utökade med organ för aktivering av anordningen, såsom en på-av-omkopplare och eventuella tangenter för val av arbetsmod. b) minnesorgan (4) för förvaring av den inmatade infonnationen, såsom konventio- nella minnesmoduler, exempelvis kommersiellt tillgängliga RAM-minnen, c) organ (2) för analysering av den inmatade informationen såsom konventionella mikroprocessorer, d) organ (3) för graﬁsk visning av den sekundära strukturen hos den inmatade se- kvensen, såsom en konventionell ﬂytande kristalldisplay (LCD) eller liknande displayanord- ning, med förrnågan att åstadkomma en nöjaktig upplösning.The present invention provides for the first time a hand-held device comprising the following means: a) input means (1) specially adapted for input of nucleotide sequences, i.e. the four letters A, C, G and T or for RNA; A, C, G and U which represent the four bases which constitute DNA and RNA respectively. Said input means can be implemented as depressible keys or pads, piezoelectric surfaces or touch-sensitive areas on a display. It is important that the number of feeding means be limited to four corresponding to the four bases A, C, G and T / U, extended by means for activating the device, such as an on-off switch and any keys for selecting the operating mode. b) memory means (4) for storing the input information, such as conventional memory modules, for example commercially available RAM memories, c) means (2) for analyzing the input information such as conventional microprocessors, d) means (3) for Greek displaying the secondary structure of the input sequence, such as a conventional ﬂ surface crystal display (LCD) or similar display device, with the ability to provide a satisfactory resolution.

Företrädesvis innefattar anordningen enligt föreliggande uppfinning vidare e) organ (5) för överföring av information mellan nämnda anordning och en stationär dator, t.ex. IR-emitterande och -registrerande organ. Den stationära datorn kan i sig vara en del av ett nätverk, såsom ett lokalt nätverk (LAN), vilket ytterligare kan innefatta anslutningar mot CD-ROM-behandlingsutrustning, modem för access mot Intemet, för att endast nämna ett fåtal exempel. Närnnda organ för överföring av information mellan nämnda anordning och en stationär dator kan också implementeras som dockningsstationer, vilka möjliggör fast data- överföring och samtidig laddning av batterierna i nämnda handhållna anordning i enlighet med uppﬁnningen. Mest föredraget är anordningen i enlighet med uppfinningen implemente- rad såsom en handhållen nätverksdator (NC) specifikt anpassad för nukleotidanalys.Preferably, the device according to the present invention further comprises e) means (5) for transmitting information between said device and a desktop computer, e.g. IR emitting and registering bodies. The desktop computer may itself be part of a network, such as a local area network (LAN), which may further include connections to CD-ROM processing equipment, modems for access to the Internet, to name just a few examples. Said means for transferring information between said device and a desktop computer can also be implemented as docking stations, which enable fixed data transfer and simultaneous charging of the batteries in said handheld device in accordance with the invention. Most preferably, the device in accordance with the invention is implemented as a handheld network computer (NC) specifically adapted for nucleotide analysis.

Ytterligare så innefattar anordningen enligt föreliggande uppfinning f) en tidräknare.Furthermore, the device according to the present invention comprises f) a timer.

Genom att konstruera en högt specialiserad anordning elimineras en uppsättning av funktioner som är onödiga för analysen av nukleotidsekvenser, det är därvid möjligt att åstad- komma en anordning med många fördelar i förhållande till anordningar enligt teknikens ståndpunkt. Den innovativa anordningen kan produceras till en kostnad som är signifikant lägre än den för nu tillgängliga datorer, även i jämförelse med nu tillgängliga bärbara univer- sella dator s.k. palm top datorer. Den innovativa anordningen åstadkoms företrädesvis stöt- och vattenresistent, varvid den bättre anpassas för användningen i laboratoriemiljö. Ytterliga- re så åstadkommes det mycket förenklade tangentbordet mer användarvänligt och möjliggör en ökning av arbetshastigheten, exempelvis för inmatning av information, vilket inte är möj- ligt med ett konventionell tangentbord.By constructing a highly specialized device, a set of functions that are unnecessary for the analysis of nucleotide sequences is eliminated, it being possible to achieve a device with many advantages over devices according to the prior art. The innovative device can be produced at a cost that is significantly lower than that of currently available computers, even in comparison with now available laptops universal computer so-called palm top computers. The innovative device is preferably provided with shock and water resistance, whereby it is better adapted for use in a laboratory environment. Furthermore, the very simplified keyboard is made more user-friendly and enables an increase in the working speed, for example for entering information, which is not possible with a conventional keyboard.

O:\users\EJP\DOK\WORD-DOK\l03347900.doc 10 15 20 "520734 4 Exempel En anordning i enlighet med uppfinningen sammansätts under användandet av en konventionell mikroprocessor, såsom en kommersiellt tillgänglig processor av typen 386 eller andra jämförbara processorer. Naturligtvis kan en kraftfullare processor användas såsom av . ® . . typen 486 eller 586, en s.k. Pentium -processor (Intel Inc.). Valet av hårdvara är valfritt inom verksamhetsfältet för uppfinningen och den mest användbara hårdvaran kan väljas av fack- mannen, utan att avvika från verksamhetsfältet eller uppfinningen.Example A device according to the invention is assembled using a conventional microprocessor, such as a commercially available type 386 processor or other comparable processors. Of course, a more powerful processor can be used such as the. ® ... type 486 or 586, a so-called Pentium processor (Intel Inc.). to deviate from the field of activity or the invention.

Lämpliga tangenter (9) är innefattade i anordningen, såsom nedtryckbara tangenter eller beröringskänsliga tangenter. Extra tangenter kan anordnas såsom en av-på-kopplare och en eller ﬂera tangenter för val av arbetsmod (8).Suitable keys (9) are included in the device, such as depressible keys or touch-sensitive keys. Additional keys can be arranged such as an on-off switch and one or ﬂ your working mode selection keys (8).

Ytterligare väljs en lärnplig display (7), såsom en LCD av lämplig storlek och upp- lösning. Konventionella elektronikkomponenter väljs av fackmarinen i enligheten med kraven som tidigare presenterats för att kunna sätta ihop en stöt- och vattenresistent anordning till en låg produktionskostnad. Anordningen förses slutligen med en omslutning eller ett hölje (6) lämpat för den tänkta användningen, företrädesvis med en ergonomiskt anpassad form. Slutli- gen förses den innovativa anordningen med en omslutning med dimensioner som inte översti- ger omkring 15 cm och företrädesvis mindre än 10 x 10 cm, vilket gör den lämpad att bäras i en ficka såsom en bröstﬁcka i en skjorta eller skyddskläder som normalt används i ett labora- torium. Även om uppﬁnningen har beskrivits med avseende på dess föredragna utförings- former, vilka utgör de bästa utföringsformema som för närvarande är kända för uppfinnarna.In addition, a teachable display (7) is selected, such as an LCD of the appropriate size and resolution. Conventional electronic components are selected by the specialist navy in accordance with the requirements previously presented in order to be able to assemble a shock and water resistant device at a low production cost. The device is finally provided with an enclosure or a housing (6) suitable for the intended use, preferably with an ergonomically adapted shape. Finally, the innovative device is provided with an enclosure with dimensions not exceeding about 15 cm and preferably less than 10 x 10 cm, making it suitable to be worn in a pocket such as a chest ﬁ cka in a shirt or protective clothing normally used in a laboratory. Although the invention has been described with respect to its preferred embodiments, which constitute the best embodiments currently known to the inventors.

Det bör förstås att många ändringar och modifieringar som är uppenbara för en fackman inom teknikområdet kan åstadkommas, utan att avvika från verksamhetsfältet för uppfinningen, vilket framställs i bilagda patentkrav. 0:\users\EIP\DOK\WORD-DOK\l033479()0.d0cIt should be understood that many changes and modifications apparent to one skilled in the art may be made without departing from the scope of the invention, as set forth in the appended claims. 0: \ users \ EIP \ DOK \ WORD-DOK \ l033479 () 0.d0c

Claims

5 15 520734 Patent claim

Hand-held device for analysis of nucleotide sequences, characterized in that it is well suited for use in a laboratory, said device comprising a) input means (1, 9) specifically adapted for input of nucleotide sequences, i.e. input means corresponding to the four nucleotides A, C, G and T / U, b) memory means (4) for storing input information, c) means (2) for analyzing the input information d) means (3, 7) for graphics displaying the secondary structure of the input sequence, thereby eliminating a set of functions that are unnecessary for analysis of said sequences, thereby reducing the risk of errors in the analysis.

Handheld device according to claim 1, characterized in that it further comprises e) means (5) for transmitting information between said device and a desktop computer, e.g. IR emitting and registering bodies.

Handheld device according to one of Claims 1 and 2, characterized in that it further comprises f) a timer. K: \ Patent \ 10- \ 1033479008E \ 030522Patentkrav, doc