WO2019096454A1 - Vorrichtung und verfahren zur verarbeitung von biomolekülen - Google Patents

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WO2019096454A1
WO2019096454A1 PCT/EP2018/070422 EP2018070422W WO2019096454A1 WO 2019096454 A1 WO2019096454 A1 WO 2019096454A1 EP 2018070422 W EP2018070422 W EP 2018070422W WO 2019096454 A1 WO2019096454 A1 WO 2019096454A1
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liquid
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biomolecules
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PCT/EP2018/070422
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Kai Hassler
Harald Quintel
Konstantin Lutze
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Hombrechtikon Systems Engineering Ag
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Definitions

  • the invention relates to a container for processing biomolecules according to the preamble of independent claim 1.
  • the invention further relates to a method for using a container according to the invention according to the preamble of independent claim 19, and a device for processing biomolecules comprising a container according to the invention according to the preamble of independent claim 16.
  • DNA extraction which precipitates DNA in a nonpolar environment.
  • DNA can be removed by centrifugation, e.g. after cell disruption or by electrophoretic methods.
  • Biomolecules can also be synthesized and purified by immobilization on an insoluble support.
  • Common substrates for immobilizing biomolecules are glass as well as other, less common substrates such as gold, platinum, oxides, semiconductors and various polymer substrates.
  • Magnetic beads play an important role in the automation of laboratory methods.
  • Magnetic bead-based clean-up and “magnetic bead-based normalization” are widespread methods for immobilization, purification and
  • Sequencing or DNA detection e.g., by PCR, English polymerase chain reaction.
  • the magnetic particles are typically held in the container by ring magnets which enclose a container.
  • the magnetic beads were developed in 1995 at the Whitehead Institute for the purification of PCR products.
  • the magnetic particles are mostly paramagnetic and may be e.g. made of polystyrene coated with iron. On the iron then various molecules can be attached with carboxyl groups. These carboxyl groups can reversibly bind the DNA molecules. This immobilizes the DNA molecules.
  • magnetic particles are on the order of about 1 pm. Magnetic particle methods usually include the following steps. First, the PCR products are bound to the magnetic particles.
  • the magnetic particles with the attached PCR products are separated from impurities (this step is realized, for example, by pipetting off the solution from the solid). Then the
  • the plate may be embodied inter alia as a microtiter plate or microplate.
  • the necessary reagents automatically pipetted to the sample and removed by pipette tip again.
  • the magnetic particle-bound nucleic acids are collected at the bottom and at the edge of the cavities and, depending on the routine, brought into solution again by optimized pipetting up and down.
  • the DNA or RNA are eluted for direct storage or further applications in separate tubes with lids.
  • the magnetic particle methods are very relevant methods for the synthesis, normalization and purification of biomolecules.
  • the biomolecules are bound to the surface of the magnetic particles.
  • the magnetic particles are then fixed by means of a magnet and the solution in which by-products and impurities are located can be easily separated.
  • the biomolecules can be easily and quickly cleaned and isolated. Due to the small size of the magnetic beads can move freely in the experimental approach. If one now wants to In a washing step remove the liquid from the vessel, a magnet is positioned on the container and then the liquid can be removed without the magnetic particles.
  • the magnetic particles are small para- or ferromagnetic beads, which are coated with different materials that convey the required properties. Often nickel particles are used, which are coated with a plastic.
  • DNA strands like polypeptides, can be obtained by sequentially attaching activated monomers to a growing chain attached to an insoluble matrix (magnetic particles). is bound, synthesize.
  • Protected phosphoramidites can serve as activated monomers here.
  • Nanomembranes become the solid phase extraction of biomolecules
  • the magnetic silica nanomembranes are manipulated with a magnet.
  • the object is achieved by a container for processing biomolecules according to the preamble of independent claim 1, a method for using a container according to the invention according to the preamble of independent claim 18, and a device for processing biomolecules comprising a container according to the invention according to the preamble of the independent Claim 15 solved.
  • a container for processing biomolecules by means of particles wherein the container has a depression, into which a liquid with biomolecules and the particles can be supplied.
  • the container comprises a feed opening, through which the liquid be supplied with biomolecules in the recess of the container and a discharge opening, via which a liquid can be removed with impurities from the recess of the container.
  • the feed opening is closed by means of a first closure means, wherein particles are arranged in the recess of the container.
  • the discharge opening of the container according to the invention can be closed by means of a second closure means.
  • a second closure means is not absolutely necessary, since the first closing means, which closes the feed opening prevents the escape of the particles from the container.
  • the risk of contamination is very low even if there is no second closure means for the discharge opening.
  • particle at least one particle can be understood, since, depending on the requirement of an active surface of the particles, a particle in the recess of the container (or per well of the container) may be sufficient.
  • the container according to the invention is intended for use in chemical or biochemical processes.
  • the container thus has in principle two openings, one for supplying the liquid with biomolecules and one for discharging the liquid with impurities (eg after a reaction step before a washing step).
  • the container can either be considered as "consumable” (consumer goods) or used several times, depending on the design or use of the inventive container.
  • the container may be used as a "ready-to-use" device by simply being inserted into a device for processing biomolecules (such as a pipetting device).
  • a device for processing biomolecules such as a pipetting device.
  • either the first and / or the second closure means can be removed before insertion.
  • the container can therefore be used directly without further preparations and be used simply or repeatedly.
  • the particles which are necessary for carrying out a chemical or biochemical process are already in the container, and in a container according to the invention, a solvent and possibly certain reagents may already be filled in, so that it is possible to carry out a
  • the container may thus additionally comprise all necessary means for the processes (solvents and / or reagents) already.
  • the container according to the invention can be regarded as an "inert atmosphere".
  • An interior of the container that is to say its depression, can also be free of contaminations, except for technically unavoidable impurities, in that the interior (depression) has been sterilized with the particles.
  • the interior of the particles may be under an inert gas atmosphere, that is to say filled with inert gases such as nitrogen, carbon dioxide or argon. Due to the inert gas atmosphere, a passivation of the particle surface can be prevented. By filling with inert gas, the containers are also to filling with inert gas, the containers are also to
  • the container may also be filled with a protective fluid (suitable organic or inorganic solvent).
  • a protective fluid suitable organic or inorganic solvent
  • the first and second closure means thus have the function of the particles in the recess of the container or in the interior thereof
  • a certain amount of particles can be arranged in the depression of the container according to the invention, or the amount of particles in the depressions can also be defined via the active surface (ie the surface to which biomolecules can be bound). So it is easier to determine the amount of biomolecules to be supplied.
  • particles can also be understood as meaning carriers of a solid-phase extraction of biomolecules, but the particles can also fulfill various other functions known from the prior art in biochemical processes, such as e.g. as carrier for the start sequence for a polymerase chain reaction.
  • biomolecules are thus immobilized on the surface of the particles via a chemical or physical interaction, ie the biomolecules are immobilized on the surface of the particles.
  • the ability of the particles to adsorb or bind to biomolecules can, depending on the material, affect different interactions
  • the interaction between particle and biomolecule can be based on polar / nonpolar and / or ionic and / or covalent and / or multiple interactions.
  • the interaction between particle and biomolecule can be based on polar / nonpolar and / or ionic and / or covalent and / or multiple interactions.
  • a particle according to the invention may generally be a particle with a size of 1-5000 gm, in particular with a size of 1-1000 gm, in particular with a size of 1-500 gm, particularly preferably with a size of 100-1000 gm or 1 -5 gm.
  • a particle of any suitable material may be used to bind biomolecules. Among others, this can be understood as meaning multilayer systems from functional layers for binding biomolecules and other layers (eg magnetic layers).
  • a particle can also be made from a mixture
  • the particle may consist inter alia of silica (S1O2), or The particle may also be a coated nickel particle or any other ferro- or
  • the particle may be among other things
  • Matrix polymers such as polyvinyl butyral (PVB) and / or
  • Polymethymethacrylate with functional components such as magnetite (magnetic properties) and / or ion exchangers for adsorption, e.g. Nanoionenleyer can be embedded in the polymer matrix.
  • the particle may in the context of the invention also consist of silica, glass or gold, or of any other material known in the art which is suitable for the immobilization of biomolecules.
  • the particle can in principle be a sphere, a cuboid a platelet or a ring.
  • the particles may also be mixed in the depression of the container.
  • the particles may be arranged as a type of pellet in the container, which splits into individual particles after the introduction of liquid.
  • biomolecule is to be understood inter alia as meaning DNA, RNA, nucleic acids, proteins, starting sequences for biomolecules, monomers or other biologically active molecules.
  • biomolecules can be any of the molecules isolatable from cells, bacteria, tissues, viruses, blood, serum, plasma and plants.
  • a washing step is generally a process step in which the liquid is discharged from the containers by actuation of the valve and in which way the impurities of magnetic particles are separated with the attached biomolecules. Washing may also include washing with a wash solution (water or others, such as low polarity liquids, such as, in particular, ethanol or an ethanol-water mixture).
  • a reaction step is generally a process step in which the biomolecules bound to the macroscopic particles are reacted, bound to the particles, or extended (chain extension, e.g., PCR "polymerase chain reaction”).
  • the reaction step and the washing step relate in particular to the necessary steps of the solid phase extraction, wherein the fixing and dissolving of the molecules on the carrier (particle according to the invention) on the reaction step and rinsing or washing (eg, with a wash buffer) between the various steps the
  • washing step refers.
  • an elution step (in particular also with an elution buffer) is usually carried out between different steps, in which the liquid with impurities or any other liquid (in particular the elution buffer with the biomolecules) is removed from the discharge valve of the device according to the invention.
  • a wash buffer is a solution for removing unbound
  • An elution buffer is a solution for dissolving and removing biomolecules bound to the surface of the particles.
  • a contaminant is generally a substance that is not fully reacted or not bound to the particles, the solvent, biomolecules that have not bound to the particles, by-products and contaminants, and a mixture of two or more of those described above ,
  • a liquid can be a solution, in particular a reaction mixture of biomolecules and / or reagents and / or impurities.
  • a biomolecule may in the following generally be bound to the surface of the particles via thiol groups and / or amino groups and / or flydroxy groups and / or carboxyl groups and / or carbonyl groups and / or ester groups and / or nitrile groups and / or amine groups and / or any other functional groups his.
  • the container and method can be used for post-ligation purification.
  • the particles can be larger than the discharge openings of the
  • the feed opening of the container according to the invention can be reversibly closed by means of the first closure means and / or the
  • Closure be reversibly closed. This makes it possible that something is supplied into the recess of the container and this is then subsequently closed again with the closure means.
  • the closure means may be configured differently.
  • the first closure means may be configured as a film, a lid, a septum or wax.
  • the second closure means may be configured as a film, a lid, a septum or wax.
  • the first closure means may be configured as a film and the second closure means as a wax.
  • the discharge opening of the container can be advantageously arranged on the recess of the container, in particular a plurality of discharge openings can be arranged on the recess and in particular the discharge openings can be closed by means of the second closure means.
  • this film may be a polymer film and in particular be a membrane.
  • the first closure means designed as a membrane can act as a diaphragm valve in cooperation with the discharge opening.
  • the liquid can be removed with impurities from the discharge opening by applying a pressure on the membrane in the direction of the recess of the container.
  • Such an application is advantageous in the use of high purity (HP and sterile application) to heavily polluted liquid, gaseous and neutral and aggressive media.
  • the discharge opening may be configured as a capillary, so that by a pressure which is exerted on a liquid in the recess of the container by movement of the membrane in the direction of the recess of the container, the liquid with
  • Impurities can be removed from the discharge opening, as the
  • a negative pressure in the container can be generated so that a liquid in the container (liquid with biomolecules, liquid with impurities or
  • Washing liquid remains in the recesses of the container until a pressure is applied to the membrane in the direction of the recess of the container, so that the liquid (liquid with impurities or washing liquid) is discharged from the discharge opening. In this case, no capillary would then be necessary for holding the liquid in the depression.
  • EPDM ethylene-propylene-diene
  • NBR nitrile butadiene rubber
  • FKM fluorinated rubber
  • Silicone rubber a silicone elastomer or a mixture of one or more of these components.
  • MQ methyl-silicone
  • VMQ vinyl-methyl-silicone
  • PVMQ phenyl-vinyl-methyl-silicone
  • PMQ phenyl-modified silicone
  • FMQ fluoroalkyl-silicone
  • FVMQ fluoro-vinyl-methyl-silicone
  • the second closure means or the discharge opening can be designed as a discharge valve for the removal of a liquid from the depressions of the container.
  • the discharge opening or the second closure means designed as a discharge valve it may be, inter alia, a miniature solenoid valve, an electric valve, a needle valve or a micro-cartridge valve. Needle valves can be responsible, for example, for an accurate flow control.
  • the second closure means if it is designed as a discharge valve, in particular as an insert, which is inserted into the discharge opening, be configured.
  • the discharge opening can be designed as a capillary and act as a discharge valve via the capillary forces.
  • the second closure means as
  • Capillary insert which is inserted into the discharge opening to be configured.
  • the container according to the invention may also have a plurality of depressions and, in particular, the container may be designed as a multiwell plate, microtiter plate or strip tube.
  • Flat of the container a plurality of wells as in the multiwell plate, the microtiter plate or the strip tube, so may be arranged on most or each of the wells, a feed opening and a discharge opening.
  • the container then describes the entire structure, wherein individual small containers are formed by the individual wells of the container, which are separated from each other, so they
  • first and second closure means can be filled differently and / or can be used differently.
  • first and second closure means there are various possibilities with several recesses.
  • Each recess may have its own first and / or second closure means.
  • all or more recesses may have a common first and / or second closure means.
  • Wells of the container can be connected via connectors.
  • These connectors may include predetermined breaking points through which the recesses (or rows or other units of recesses) are detachably connected together.
  • first and / or second closure means can then comprise desired break points relative to the container, so that the closure means with the
  • a good example of this would be a film which, for example, comprises punches for separating the film from the predetermined breaking points of the container.
  • the closure with foil in particular the microtiter format is suitable.
  • used recesses block any positions in a device in which the container is arranged to perform a method.
  • containers e.g. Rows or other units of 8 or 12 wells.
  • Large panels with detachable rows could identify 96 wells per row or other unit.
  • any specialization number is possible, including 8, 12, 16 or 24
  • the individual depressions can not be separated only by the predetermined breaking points.
  • the separability can also be realized by the container is arranged in a frame, wherein the recesses or the rows or other units of wells are separated from each other and not are interconnected by any material, wherein the recesses are held together by a frame as a container from which one of the recesses or the rows or other units of
  • This version with the frame allows the used recesses to be replaced in the frame by unused recesses (for example in a frame of 96 containers, or holds 384 containers).
  • the units of recesses, which are used in such a frame in particular can be strip tubes.
  • the container according to the invention may in practice comprise a first and a second recess.
  • a first particle may be arranged in a first depression and a second particle may be arranged in a second depression.
  • a container are thus different types of particles in different wells or rows or other units of wells.
  • it allows for different biomolecules in the first and second wells too
  • the particles may be mounted in the recess of the container on an inner surface, so that they, even if they are smaller than the discharge opening remain in the container when the
  • Liquid with impurities is discharged from the container.
  • the particles may have a density which is greater than or equal to the density of the liquid with biomolecules.
  • sinking or suspended in the liquid particles can be achieved.
  • in the liquid floating particles may be advantageous, as it facilitates the drainage of the liquid from the discharge valve.
  • the particles according to the invention have a density which is greater than that of the liquid present in the depressions, the particles sink to the bottom of the container. Usually at this point is the
  • the container may be a taper towards the container bottom
  • the particles may have a circular or annular or elliptical or cuboid, in particular platelet-shaped or cylindrical or pyramidal or polyhedral, in particular platonic form.
  • the shapes can also be present in distorted structures.
  • the shape should be selected to match the shape of the discharge opening.
  • the mixing of the molds can be particularly advantageous, if there are angular particles and a round discharge opening (and vice versa), the liquid can drain off particularly well. Even with annular particles, the liquid can flow out of the container particularly well.
  • different particle shapes can be used mixed.
  • the container can be formed in any way.
  • the container may be a multiwell plate, wherein the multiwell plate has a plurality of recesses.
  • a multiwell plate may in particular also be a microtitration plate.
  • the discharge opening of the container is particularly advantageous.
  • the container of the device according to the invention can be designed as a multi-well plate with a plurality of depressions, a plurality of depressions can each take place a supply port and a discharge valve.
  • the container can also be designed as a perforated plate.
  • a device for processing biomolecules comprises a holder for a container according to the invention.
  • the container according to the invention can thus be used and fixed with the brackets.
  • it may be an already known from the prior art device, since the container is also intended for modification of existing devices.
  • An apparatus according to the invention may further comprise a syringe for supplying a liquid with biomolecules in wells of the container.
  • the device may also comprise other parts which are adapted to move the syringe and operate.
  • the syringe can be used in a container with a membrane and a function as a diaphragm valve to exert the pressure in the direction of the recess of the container, so that a liquid with contaminants from the discharge opening of the container can be removed.
  • a seal may be attached to a delivery needle such that the device is sealed between the syringe upon piercing the membrane and the membrane.
  • the discharge opening may be designed as a discharge valve, in particular be designed as a diaphragm valve or as a mechanical valve.
  • a mechanical valve are, inter alia, a through valve, an angle valve and an oblique seat valve, which e.g. via a rotating mechanism or
  • the device may comprise a closure mechanism of the purge valve, so that the liquid after immobilizing the biomolecules to the surface of the particles can be removed from the container.
  • Closure mechanism of the purge valve may be in particular compressed air, a mechanical mechanism, a movement of a membrane or another suitable closure mechanism.
  • the discharge valve and the closure mechanism of the discharge valve can be responsible in interaction for the controllable discharge of the liquid.
  • the closure mechanism may be a pressure device which is arranged on the container such that a pressure on the liquid with biomolecules can be generated in the container, through which the liquid with the
  • Biomolecules from the container is removable. Opening the purge valve (pressure valve, which may also be a capillary) would then correspond to exerting pressure on the fluid.
  • the printing device can be arranged either at the feed opening and an overpressure (in
  • the pressure device can interact with the discharge valve in such a way that the pressure device is responsible for opening and closing the discharge valve.
  • a mechanical mechanism may be arranged on the discharge valve, if this is designed as a mechanical valve and be responsible for the opening and closing of the mechanical valve.
  • a shutter mechanism is not mandatory because the drain valve can also be manipulated by a user.
  • inventive container proposed in an inventive device.
  • a method according to the invention comprises the following Steps. A first closure means and / or second closure means (second closure means only if present) are completely or partially removed from the container. Then, the container is arranged in the device according to the invention and, if appropriate, fastened with holders of the device.
  • a liquid containing biomolecules is added through the feed opening.
  • a liquid with impurities or a liquid with
  • Biomolecules in an elution step are removed from the well of the container through the discharge opening.
  • the discharge over a
  • the second closure means may be removed from the container to release the discharge opening if the second closure means is not
  • the first closure means may remain on the feed opening, or, if reversibly closable, be applied again to the feed opening.
  • the liquid can thus be supplied either by the first closure means by piercing with a syringe or by opening and closing (reversible) of the first closure means to supply the liquid with biomolecules.
  • the removal of a liquid with impurities from the recess of the container through the discharge opening can be realized in such a way that by exerting a pressure on the first closure means, the liquid is removed with impurities.
  • the pressure in particular the syringe for supplying the
  • Liquid can be used in the container.
  • a device according to the invention can in particular be an apparatus for the automated processing of biomolecules. This can be steps like Removing the closure means, supplying and discharging the liquids and / or using the purge valve (opening / closing of the valve) and / or using the syringe are carried out automatically.
  • the liquid can also be known from the prior art
  • Dispensing device or pipetting device are supplied when the first closure means has been removed (reversible or irreversible).
  • the removal of the liquid is advantageously carried out via the discharge opening and not via a pipette, since so less liquid remains on the particles and in the wells of the container, especially when this is "blown out” with pressure (compressed air).
  • Fig. 1 is a schematic representation of an inventive
  • Fig. 2 is a further schematic representation of an inventive
  • Fig. 3 is a schematic representation of the use of the syringe
  • Fig. 4 is a schematic representation of a microtiter plate with
  • the container 2 in this case has a plurality of depressions 22 and the container can be viewed here in particular as a strip tube or microtiter plate.
  • Recesses 22 of the container 2 can be removed.
  • the particles 3 are arranged in the recesses of the container, which are configured cuboid or plate-shaped.
  • the feed opening (not shown here) of the container 2 are closed with the first closure means 51 and the discharge openings 4 are closed with the second closure means 41.
  • the first and the second closure means 41 can be separated from the discharge openings 4 and the
  • Feed ports (not shown here) are removed. Then the liquid could be introduced with biomolecules via the feed openings in the recesses 22 of the container 2. After carrying out washing steps and / or
  • FIG. 2 also shows a schematic representation of a device according to the invention with a container 2 according to the invention in a side view.
  • the container 2 in this case has a plurality of depressions 22 and the container can be viewed here in particular as a strip tube or microtiter plate.
  • the structure of the container 2 shown in Figure 2 is fundamentally identical to that of Figure 1.
  • the container 2 of FIG. 2 differs from the container 2 of FIG. 1 in that different particles 3 are arranged in the depressions 22 of the container 2.
  • a first particle 31 and a second particle 32 are located in a depression 22 of the container 2.
  • the first particle 31 and the second particle 32 may differ in different properties.
  • different particles 3 can be different shapes, sizes and
  • a first step of a biochemical process in a recess 22 is performed with a first particle 31 and the second step of a biochemical process in a recess 22 with a second particle 32 is performed.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the use of the syringe 6.
  • the first closure center which is configured as a foil 52, is pierced with the cannula 61 syringe 6.
  • a liquid with biomolecules can then be supplied via the feed opening into the recesses 22 of the container 20.
  • the liquid can be removed with impurities in step B from the recess 22 of the container 2 in which a pressure is exerted by the syringe is moved in the direction of the recess 22 of the container 2.
  • the syringe 6 can exert pressure on one or more depressions and acts as a punch of the diaphragm valve, which exerts pressure on the film 52.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of a microtiter plate 20 with
  • Predetermined breaking points 24 in plan view. In the illustrated embodiment, all recesses 22 are connected to each other via predetermined breaking points 24, so that each recess 22 of the microtiter plate 20 can be separated individually.
  • connecting pieces 24 include the predetermined breaking points 24.
  • each depression 22 comprises a feed opening 5.
  • the first closure means can be configured differently his. Either as a single first closure means for each recess 22 or as a first closure means for all or more recesses 22, this first closure means then respectively to the predetermined breaking points 24 of the container predetermined breaking points, for example in the form of a stamping may include, so that the first closure means with the recesses 22nd is separable.
  • the first closure means may be reversibly or irreversibly attached to the feed openings 5, so that the first closure means for supplying the liquid with biomolecules via the feed openings 5 need not be pierced, either removed or reversibly removed, after addition of the liquid to re-attach with biomolecules.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Behälter (2, 20) zur Verarbeitung von Biomolekülen mittels Partikel (3), wobei der Behälter (2, 20) eine Vertiefung (22) besitzt, in welche eine Flüssigkeit mit Biomolekülen und die Partikel (3) zugeführt werden können. Ausserdem umfasst der Behälter (2, 20) eine Zuführöffnung (5), über welche die Flüssigkeit mit Biomolekülen in die Vertiefung (22) des Behälters (2, 20) zugeführt werden und eine Abführöffnung (4), über welche eine Flüssigkeit mit Verunreinigungen aus der Vertiefung (22) des Behälters (2, 20) abgeführt werden kann. Hierbei ist die Zuführöffnung (5) mittels eines ersten Verschlussmittels (51) verschlossen, wobei in der Vertiefung (22) des Behälters (2, 20), Partikel (3) angeordnet sind.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Verarbeitung von Biomolekülen
Die Erfindung betrifft einen Behälter zur Verarbeitung von Biomolekülen gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Verwendung eines erfindungsgemässen Behälters gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 19, sowie eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Biomolekülen umfassend einen erfindungsgemässen Behälter gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 16.
Im Stand der Technik sind viele Methoden zur Aufreinigung von DNS und anderen Biomolekülen bekannt. Eine Art der Aufreinigung ist die DNS-Extraktion, bei welcher die DNS in unpolarer Umgebung ausgefällt wird. Auch kann DNS über Zentrifugation, z.B. nach einem Zellaufschluss gereinigt werden oder über elektrophoretische Methoden.
Biomoleküle können auch durch Immobilisierung auf einem unlöslichen Träger synthetisiert und gereinigt werden. Übliche Substrate um Biomoleküle zu immobilisieren sind Glas sowie anderen, weniger verbreitete Substrate wie Gold, Platin, Oxide, Halbleiter und diverse Polymersubstrate. Da eine manuelle Aufreinigung und Verarbeitung bei zahlreichen
Arbeitsgängen zu viel Zeit erfordert erfolgen die Prozesse heutzutage meist vollautomatisiert, können jedoch auch heute noch manuell erfolgen. So spielen für die Automatisierung von Labormethoden sogenannte„magnetic beads“ (magnetische Partikel) eine grosse Rolle. “Magnetic bead-based clean-up” und“magnetic bead-based normalization” sind weit verbreitete Verfahren zur Immobilisierung, Aufreinigung und
Konzentrationsanpassung von Nukleinsäuren. Typische Anwendungsgebiete dieser Verfahren sind die Probenvorbereitung im Kontext von DNS
Sequenzierung oder DNS Detektion (z.B. mittels PCR, englisch polymerase chain reaction, deutsch Polymerase-Kettenreaktion).
Im Stand der Technik werden die magnetischen Partikel typischerweise durch Ringmagnete, welche einen Behälter umschliessen, im Behälter gehalten.
Dadurch kann eine Lösung mit Verunreinigungen abpipettiert werden, während die magnetischen Partikel mit den gebundenen Biomolekülen im Behälter verbleiben.
Die magnetischen Partikel (magnetic beads) wurden 1995 am Whitehead Institute zur Aufreinigung von PCR Produkten entwickelt. Die magnetischen Partikel sind meist paramagnetisch und können z.B. aus Polystyrol bestehen, welches mit Eisen beschichtet ist. Auf dem Eisen können dann verschiedene Moleküle mit Carboxylgruppen angebracht sein. Diese Carboxylgruppen können die DNS-Moleküle reversibel binden. Dadurch werden die DNS-Moleküle immobilisiert. Typischerweise befinden sich magnetische Partikel in einer Grössenordnung von ungefähr 1 pm. Verfahren mit magnetischen Partikeln umfassen meist folgende Schritte. Zuerst werden die PCR-Produkte an die magnetischen Partikel gebunden.
Anschliessend werden die magnetischen Partikel mit den angehefteten PCR- Produkten von Verunreinigungen getrennt (dieser Schritt wird z.B. durch abpipettieren der Lösung vom Feststoff realisiert). Dann werden die
magnetischen Partikel mit den angehefteten PCR-Produkten gewaschen. Nach dem Waschen werden die PCR-Produkte von den magnetischen Partikeln eluiert und auf eine neue Platte transferiert. Hierbei kann die Platte unter anderem als Mikrotitrierplatte oder Microplate ausgeführt sein. Bei vollautomatisierten Prozessen werden nach dem Einbringen des
Ausgangsmaterials in einem Isolationsprozess die notwendigen Reagenzien automatisch zur Probe pipettiert und mittels Pipettenspitze wieder entfernt. Die Magnetpartikel-gebundenen Nukleinsäuren werden am Boden und am Rand der Kavitäten gesammelt und in Abhängigkeit der Routine durch optimiertes Auf- und Abpipettieren wiederum in Lösung gebracht. Final werden die DNS oder die RNS für eine direkte Lagerung oder weitere Anwendungen in separate Gefäße mit Deckel eluiert.
So sind die Verfahren mit magnetischen Partikeln sehr relevante Verfahren für die Synthese, Normalisierung und Aufreinigung von Biomolekülen. Hierbei werden die Biomoleküle an die Oberfläche von den magnetischen Partikeln gebunden. Die magnetischen Partikel werden dann mittels eines Magneten fixiert und die Lösung, in welcher sich Nebenprodukte und Verunreinigungen befinden, können einfach abgetrennt werden. So können die Biomoleküle einfach und schnell gereinigt und isoliert werden. Durch die geringe Grösse können sich die magnetischen Kügelchen frei im Versuchsansatz bewegen. Will man nun z.B. in einem Waschschritt die Flüssigkeit aus dem Gefäss entfernen, wird ein Magnet am Behälter positioniert und dann kann die Flüssigkeit ohne die magnetischen Partikel abgeführt werden.
Bei den magnetischen Partikeln (auch magnetic beads genannt) handelt es sich um kleine para- oder ferromagnetische Kügelchen, welche mit verschiedenen Materialien beschichtet werden, welche die benötigten Eigenschaften vermitteln. Oft werden Nickelpartikel verwendet, welche mit einem Kunststoff beschichtet sind.
So können z.B. auch DNS-Sonden und Gene in automatisierten
Festphasenmethoden synthetisiert werden. DNS-Stränge kann man, genau wie Polypeptide durch das aufeinanderfolgende Anhängen aktivierter Monomere an eine wachsende Kette, die an eine unlösliche Matrix (magnetische Partikel) gebunden ist, synthetisieren. Als aktivierte Monomere können hier geschützte Phosphoramidite dienen.
Dieses Vorgehen erlaubt die Isolierung hochreiner Biomoleküle mit exzellenten Ausbeuten. Das zugrundeliegende Verfahren der Magnetpartikelseparation kann dabei vollautomatisiert in den Kavitäten von verwendeten Extraktionsbehältern erfolgen.
Auch sind im Stand der Technik Adsorptionsmethoden bekannt, bei welchen die DNS z.B. in leicht saurer Umgebung an Silica-Gel gebunden wird.
In diesem Zusammenhang beschreibt die US 2018/0001325 sogenannte magnetische Silica-Nanomembranen. Diese magnetische Silica-
Nanomembranen werden zur Festphasenextraktion von Biomolekülen
verwendet. Auch hier wird wie bei Verfahren mit den„magnetic beads“, die magnetischen Silica-Nanomembranen mit einem Magneten manipuliert.
Bei beiden Verfahren, also sowohl bei den Silica-Nanomembranen, als auch bei den magnetischen Partikeln, werden die Verfahrensschritte in einem Behälter mit einer Öffnung durchgeführt. Dabei erfolgt Zufuhr und Abfuhr der von
Flüssigkeiten aus dem Behälter über diese Öffnung mittels einer
Pipettiervorrichtung. Hierbei kann durch die festen Träger (Silica- Nanomembranen und magnetischen Partikel) eine Festphasenextraktion von Biomolekülen (oder andere biochemische Verfahren) durchgeführt werden.
Wie auch für die„magnetic beads“ benötigen Verfahren mit magnetischen Silica- Nanomembranen Magnete, um die Träger (Silica-Nanomembranen
beziehungsweise magnetische Partikel) für die Biomoleküle zu fixieren. Ausserdem weisen die im Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen den wesentlichen Nachteil auf, dass eine grosse Menge an Pipettenspitzen benötigt wird, da bei jedem einzelnen Pipettierschritt, zum vermeiden eventueller Kontaminationen, die Pipettenspitzen ausgetauscht werden müssen.
Üblicherweise werden bei bekannten Vorrichtungen und Verfahren zur
Verarbeitung von Biomolekülen offene Behälter verwendet, welche
anschliessend mit den gewünschten Partikeln (Partikel zum Binden von
Biomolekülen) und Lösungen befüllt werden. Dieses Vorgehen weist jedoch, Nachteile insbesondere in Bezug auf Hygiene und Effizienz der Verfahren auf, da das Innere der Behälter permanent der Umgebung ausgesetzt ist und die Behälter immer vor einem Start der Verfahren mit den Partikeln befüllt werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Behälter eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verarbeitung von Biomolekülen bereitzustellen, welche die aus dem Stand der Technik bekannten nachteiligen Wirkungen vermeiden.
Die Aufgabe wird durch eine einen Behälter zu Verarbeitung von Biomolekülen gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 , ein Verfahren zur Verwendung eines erfindungsgemässen Behälters gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 18, sowie eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Biomolekülen umfassend einen erfindungsgemässen Behälter gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 15 gelöst.
Erfindungsgemäss wird ein Behälter zur Verarbeitung von Biomolekülen mittels Partikeln vorgeschlagen, wobei der Behälter eine Vertiefung besitzt, in welche eine Flüssigkeit mit Biomolekülen und die Partikeln zugeführt werden können. Ausserdem umfasst der Behälter eine Zuführöffnung, über welche die Flüssigkeit mit Biomolekülen in die Vertiefung des Behälters zugeführt werden und eine Abführöffnung, über welche eine Flüssigkeit mit Verunreinigungen aus der Vertiefung des Behälters abgeführt werden kann. Hierbei ist die Zuführöffnung mittels eines ersten Verschlussmittels verschlossen, wobei in der Vertiefung des Behälters Partikel angeordnet sind.
Die Abführöffnung des erfindungsgemässen Behälters kann mittels eines zweiten Verschlussmittels verschlossen sein. Ist die Abführöffnung z.B. als Kapillare oder ähnliches ausgestaltet, sodass die Partikel nicht durch die Abführöffnung aus dem Behälter austreten können ist ein zweites Verschlussmittel nicht unbedingt notwendig, da das erste Verschlussmittel, welches die Zuführöffnung verschliesst das Austreten der Partikel aus dem Behälter verhindert. Insbesondere bei Verwendung einer Kapillare als Abführöffnung, ist das Kontaminationsrisiko auch bei nicht vorhandenem zweitem Verschlussmittel für die Abführöffnung sehr gering.
Unter„Partikel“ gemäss der vorliegenden Anmeldung kann mindestens ein Partikel verstanden werden, da je nach Anforderung an eine aktive Oberfläche der Partikel, ein Partikel in der Vertiefung des Behälters (oder pro Vertiefung des Behälters) ausreichen kann.
Der erfindungsgemässe Behälter ist für die Verwendung in chemischen oder biochemischen Verfahren gedacht. Der Behälter besitzt also prinzipiell zwei Öffnungen, eine zum Zuführen der Flüssigkeit mit Biomolekülen und eine zum Abführen der Flüssigkeit mit Verunreinigungen (z.B. nach einem Reaktionsschritt vor einem Waschschritt). Hierbei kann der Behälter entweder als„consumable“ (Verbrauchsgut) angesehen werden oder mehrfach verwendet werden, je nach Ausführung bzw. Verwendung des erfindungsgemässen Behälters. Der Behälter kann insbesondere als„ready-to-use“ Vorrichtung verwendet werden, indem er einfach in eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Biomolekülen (als z.B. eine Pipettiervorrichtung) eingesetzt wird. Hierfür können vor dem Einsetzen entweder das erste und/oder das zweite Verschlussmittel entfernt werden. Der Behälter kann also ohne weitere Vorbereitungen direkt verwendet werden und einfach oder mehrfach genutzt werden.
Die Partikel, welche zur Durchführung eines chemischen oder biochemischen Verfahrens notwendig sind, befinden sich bereits im Behälter, auch kann in einem erfindungsgemässen Behälter bereits ein Lösungsmittel und eventuell bestimmte Reagenzien eingefüllt sein, sodass zur Durchführung eines
Verfahrens nur noch die Biomoleküle hinzugefügt werden müssen. Der Behälter kann also zusätzlich alle notwendigen Mittel für die Verfahren (Lösungsmittel und/oder Reagenzien) bereits umfassen.
Auch kann der erfindungsgemässe Behälter als„inerte Atmosphäre“ angesehen werden. Ein Innenraum des Behälters, also dessen Vertiefung, kann auch bis auf technisch unvermeidbare Verunreinigungen frei von Kontaminationen sein, indem der Innenraum (die Vertiefung) mit den Partikeln sterilisiert wurde. Ausserdem kann der Innenraum mit den Partikeln unter Inertgasatmosphäre stehen, also mit inerten Gasen wie Stickstoff, Kohlenstoffdioxid oder Argon befüllt sein. Durch die Inertgasatmosphäre kann eine Passivierung der Partikeloberfläche verhindert werden. Durch Befüllung mit Inertgas sind die Behälter ausserdem zur
Verwendung in einer Glovebox oder ähnlichem geeignet. Zum Schutz der Partikel kann der Behälter auch mit einem Schutzfluid befüllt sein (geeignetes organisches oder anorganisches Lösungsmittel).
Das erste und zweite Verschlussmittel haben also die Funktion, die Partikel in den Vertiefung des Behälters beziehungsweise in dessen Innenraum
einzuschliessen und von der Umgebung abzutrennen. So werden nicht nur die Partikel im Behälter gehalten, sondern es wird auch eine Kontamination der Partikel und der Vertiefung des Behälters verhindert. Das ist insbesondere für biologische Anwendungen sehr wichtig, da so Verunreinigungen mit
Umgebungsbiomolekülen vermieden werden.
In der Vertiefung des erfindungsgemässen Behälters kann insbesondere eine bestimmte Menge an Partikeln angeordnet sein, beziehungsweise kann die Partikelmenge in den Vertiefungen auch über die aktive Oberfläche (also die Oberfläche an welche Biomoleküle gebunden werden können) definiert sein. So ist es einfacher die Menge der zuzuführenden Biomoleküle zu bestimmen.
Unter„Partikel“ gemäss der vorliegenden Anmeldung können prinzipiell auch Träger einer Festphasenextraktion von Biomolekülen verstanden werden, die Partikel können jedoch in biochemischen Verfahren auch diverse andere aus dem Stand der Technik bekannte Funktionen erfüllen, wie z.B. als Träger für die Startsequenz für eine Polymerase-Kettenreaktion. Hierbei werden Biomoleküle also über eine chemische oder physikalische Wechselwirkung auf der Oberfläche der Partikel immobilisiert, die Biomoleküle sind also auf der Oberfläche der Partikel immobilisieribar.
Die Fähigkeit der Partikel Biomoleküle zu adsorbieren, beziehungsweise an sich zu binden, kann je nach Material, auf verschiedene Wechselwirkungen
zurückzuführen sein. Hierbei kann die Wechselwirkung zwischen Partikel und Biomolekül auf polar/unpolaren und/oder ionischen und/oder kovalenten und/oder multiplen Wechselwirkungen beruhen. Selbstverständlich kann die
Wechselwirkung auch auf Wasserstoffbrücken oder Dipol-Wechselwirkungen beruhen. Unter immobilisierbar ist im Rahmen dieser Erfindung eine oder eine Kombination der vorrangehend beschriebenen Wechselwirkungen zwischen den erfindungsgemässen Partikeln und Biomolekülen zu verstehen. Ein erfindungsgemässes Partikel kann im Folgenden im Allgemeinen ein Partikel mit einer Grösse von 1 -5000 gm sein, insbesondere mit Grösse von 1 -1000 gm, im speziellen mit einer Grösse von 1 bis 500 gm, besonders bevorzugt mit einer Grösse von 100 bis 1000 gm oder 1 -5 gm. Weiter kann ein Partikel aus allen passenden Materialien zum Binden von Biomolekülen bestehen. Hierunter können unter anderem Mehrschichtsysteme aus funktionalen Lagen zum Binden von Biomolekülen und anderen Schichte verstanden werden (z.B. magnetische Schichten). Ausserdem kann ein Partikel auch aus einem Gemisch
beziehungsweise einem Komposit hergestellt sein. Das Partikel kann unter anderem aus Silica (S1O2) bestehen, oder Das Partikel kann ausserdem ein beschichteter Nickelpartikel sein oder irgendein anderer ferro- oder
paramagnetisches Partikel. Das Partikel kann unter anderem aus
Matrixpolymeren wie zum Beispiel Polyvinylbutyral (PVB) und/oder
Polymethymethacrylat (PMMA) bestehen, wobei funktionelle Komponenten wie Magnetit (magnetische Eigenschaften) und/oder lonentauscher zur Adsorption wie z.B. Nanoionentauscher in die Polymermatrix eingebettet sein können. Das Partikel kann im Rahmen der Erfindung unter anderem auch aus Silica, Glas oder Gold bestehen, oder aus irgendeinem anderen in Stand der Technik bekannten Material, welches zur Immobilisierung von Biomolekülen geeignet ist. Das Partikel kann prinzipiell eine Kugel, ein Quader ein Plättchen oder ein Ring sein.
In der Vertiefung des Behälters können prinzipiell auch verschiedene Arten von Partikeln gemischt vorliegen. Hierbei können die Partikel als eine Art Pellet im Behälter angeordnet sein, welches sich nach Zuführen von Flüssigkeit in einzelne Partikel spaltet.
Im Rahmen dieser Erfindung ist unter dem Begriff Biomolekül unter anderem, DNS, RNS, Nukleinsäuren, Proteine, Startsequenzen für Biomoleküle, Monomere oder andere biologisch aktive Moleküle zu verstehen. Ausserdem können Biomoleküle alle möglichen aus Zellen, Bakterien, Gewebe, Viren, Blut, Serum, Plasma und Pflanzen isolierbaren Moleküle sein. Ein Waschschritt ist im Folgenden im Allgemeinen ein Verfahrensschritt, bei welchem die Flüssigkeit aus den Behältern durch Betätigung des Ventils abgelassen wird und bei welchem so die Verunreinigungen von magnetischen Partikeln mit den angehafteten Biomolekülen abgetrennt werden. Zu einem Waschschritt kann auch Waschen mit einer Waschlösung gehören (Wasser oder andere, wie schwach polare Flüssigkeiten, wie insbesondere Ethanol oder ein Ethanol-Wassergemisch).
Ein Reaktionsschritt ist im Folgenden im Allgemeinen ein Verfahrensschritt, bei welchem die an die makroskopische Partikel gebundenen Biomoleküle umgesetzt, an die Partikel gebunden, oder verlängert (Kettenverlängerung, z.B. PCR„Polymerase-Kettenreaktion“) werden.
Der Reaktionsschritt und der Waschschritt beziehen sich insbesondere auch auf die notwendigen Schritte der Festphasenextraktion, wobei sich das fixieren und lösen der Moleküle am Träger (erfindungsgemässes Partikel) auf den Reaktionsschritt und das Spülen beziehungsweise Waschen (z.B, mit einem Waschpuffer) zwischen den verschiedenen Schritten auf den
Waschschritt bezieht. Zwischen verschiedene Schritten wird hierbei meist ein Elutionsschritt (insbesondere auch mit einem Elutionspuffer) durchgeführt, bei welchem die Flüssigkeit mit Verunreinigungen beziehungsweise irgendeine andere Flüssigkeit (insbesondere der Elutionspuffer mit den Biomolekülen) aus dem Abführventil der erfindungsgemässen Vorrichtung abgeführt wird.
Ein Waschpuffer ist eine Lösung zum Entfernen nicht gebundener
Reagenzien. Ein Elutionspuffer ist eine Lösung zum Lösen und Entfernen, an die Oberfläche der Partikel gebundener Biomoleküle. Eine Verunreinigung ist im Folgenden im Allgemeinen ein Stoff, welcher nicht vollständig reagiert ist beziehungsweise nicht an die Partikel gebunden ist, das Lösungsmittel, Biomoleküle welche sich nicht an die Partikel gebunden haben, Nebenprodukte und Kontaminationen, sowie ein Gemisch von zwei oder mehrerer der vorrangehend beschriebenen.
Eine Flüssigkeit kann im Rahmen der Erfindung eine Lösung sein, insbesondere ein Reaktionsgemisch aus Biomolekülen und/oder Reagenzien und/oder Verunreinigungen sein.
Ein Biomolekül kann im Folgenden im Allgemeinen über Thiolgruppen und/oder Aminogruppen und/oder Flydroxygruppen und/oder Carboxylgruppen und/oder Carbonylgruppen und/oder Estergruppen und/oder Nitrilgruppen und/oder Amingruppen und/oder irgendwelchen anderen funktionellen Gruppen an die Oberfläche der Partikel gebunden sein.
Die Vorteile der erfindungsgemässen Vorrichtung und des erfindungsgemässen Verfahrens sind unter anderem:
- geringe Prozesszeiten durch schnelleres Ablaufen.
- effizient und kostengünstig
- leicht automatisierbar
- vereinfachte Verfahrensführung und Vorrichtungsgeometrie
- erlaubt einfache Modifizierung vorhandener Maschinen - geringere Kontamination
In der Praxis können der Behälter und das Verfahren für Post-Ligation- Aufreinigung verwendet werden.
Prinzipiell können die Partikel grösser sein als die Abführöffnungen des
Behälters, sodass die Partikel nicht durch die Abführöffnungen hindurchpassen und nicht mit der Flüssigkeit mit Verunreinigungen abgeführt werden können.
In der Praxis kann die Zuführöffnung des erfindungsgemässen Behälters mittels des ersten Verschlussmittels reversibel verschlossen sein und/oder die
Abführöffnung des erfindungsgemässen Behälters mittels des zweiten
Verschlussmittels reversibel verschlossen sein. So wird es ermöglicht, dass in die Vertiefung des Behälters etwas zugeführt wird und dieser dann anschliessend wieder mit dem Verschlussmittel verschlossen wird.
In Ausführung des erfindungsgemässen Behälters können die Verschlussmittel verschieden ausgestaltet sein. Hierbei kann das erste Verschlussmittel als eine Folie, ein Deckel, ein Septum oder Wachs ausgestaltet sein. Auch das das zweite Verschlussmittel kann als eine Folie, ein Deckel, ein Septum oder Wachs ausgestaltet sein. Besonders vorteilhaft kann das erste Verschlussmittel als Folie und das zweite Verschlussmittel als Wachs ausgestaltet sein.
Die Abführöffnung des Behälters kann vorteilhaft an der Vertiefung des Behälters angeordnet sein, insbesondere können auch mehrere Abführöffnungen an der Vertiefung angeordnet sein und insbesondere können die Abführöffnungen mittels des zweiten Verschlussmittels verschlossen sein.
In das erste oder das zweite Verschlussmittel als Folie ausgestaltet, so kann diese Folie eine Polymerfolie sein und insbesondere eine Membran sein. Ist das erste Verschlussmittel als Membran ausgestaltet kann diese in Zusammenwirkung mit der Abführöffnung als Membranventil fungieren. So kann die Flüssigkeit mit Verunreinigungen aus der Abführöffnung abgeführt werden, indem ein Druck auf die Membran in Richtung der Vertiefung des Behälters ausgeübt wird. Eine derartige Anwendung ist vorteilhaft beim Einsatz von hochreinen (HP- und Sterilanwendung) bis stark verschmutzten flüssigen, gasförmigen sowie neutralen und aggressiven Medien. Ist das erste
Verschlussmittel als Membranventil ausgestaltet, so kann die Abführöffnung als Kapillare ausgestaltet sein, sodass durch einen Druck welcher auf eine in der Vertiefung des Behälters befindliche Flüssigkeit durch Bewegung der Membran in Richtung der Vertiefung des Behälters ausgeübt wird, die Flüssigkeit mit
Verunreinigungen aus der Abführöffnung abgeführt werden kann, da die
Kapillarkräfte überwunden werden. Auch kann durch eine Bewegung der Membran entgegen der Richtung der Vertiefung des Behälters ein Unterdrück im Behälter erzeugt werden, sodass eine im Behälter befindliche Flüssigkeit (Flüssigkeit mit Biomolekülen, Flüssigkeit mit Verunreinigungen oder
Waschflüssigkeit) in den Vertiefungen des Behälters verbleibt, bis ein Druck auf die Membran in Richtung der Vertiefung des Behälters ausgeübt wird, sodass die Flüssigkeit (Flüssigkeit mit Verunreinigungen oder Waschflüssigkeit) aus der Abführöffnung abgeführt wird. Hierbei wäre dann keine Kapillare zum Halten der Flüssigkeit in der Vertiefung notwendig.
In der Praxis kann die Folie aus EPDM (Ethylen-Propylen-Dien) oder NBR (Nitrile Butadiene Rubber) oder FKM (Fluorkautschuk) oder PFTE
(Polytetrafluorethylen), IR (Polyisopren), PE (Polyethylen), PP Polypropylen, Weich-PVC (Weich-Polyvinylchlorid), CR (Chloropren-Kautschuk), einem
Silikonkautschuk, einem Silkonelastomer oder einer Mischung einer oder mehrerer dieser Komponenten besteht. Hierbei kann unter dem Silikonkautschuk und dem Silikonelastomer unter anderem MQ (Methyl-Silikon), VMQ (Vinyl- Methyl-Silikon), PVMQ (Phenyl-Vinyl-Methyl-Silikon), PMQ (phenylmodifiziertes Silikon), FMQ (Fluoroalkyl-Silikon), FVMQ (Fluor-Vinyl-Methyl-Silikon) oder einer Mischung einer oder mehrerer dieser Komponenten verstanden werden. Bei einem erfindungsgemässen Behälter kann das zweite Verschlussmittel oder die Abführöffnung als Abführventil für das Abführen einer Flüssigkeit aus den Vertiefungen des Behälters ausgestaltet sein. Ist die Abführöffnung oder das zweite Verschlussmittel als Abführventil ausgestaltet, kann sie unter anderem ein Miniatur-Magnetventil, ein Elektroventil, ein Nadelventil oder ein Micro- Patronenventil sein. Nadelventile können hierbei zum Beispiel für eine exakte Flussteuerung verantwortlich sein. Hierbei kann das zweite Verschlussmittel, wenn es als Abführventil ausgestaltet ist, insbesondere als Einsatz, welcher in die Abführöffnung eingesteckt wird, ausgestaltet sein. Besonders bevorzugt kann die Abführöffnung als Kapillare ausgestaltet sein und über die Kapillarkräfte als Abführventil fungieren. Auch kann das zweite Verschlussmittel als
Kapillareinsatz, welcher in die Abführöffnung eingesteckt wird, ausgestaltet sein.
Der erfindungsgemässe Behälter kann auch mehrere Vertiefungen aufweisen und insbesondere kann der Behälter als eine Multiwellplatte, Mikrotiterplatte oder Strip-Tube ausgestaltet sein. Flat der Behälter mehrere Vertiefungen wie bei der Multiwellplatte, der Mikrotiterplatte oder dem Strip-Tube der Fall, so kann an den meisten oder jeder der Vertiefungen eine Zuführöffnung und eine Abführöffnung angeordnet sein. Der Behälter beschreibt dann also den gesamten Aufbau, wobei durch die einzelnen Vertiefungen des Behälters einzelne kleine Behältnisse gebildet werden, welche voneinander getrennt vorliegen, sodass sie
unterschiedlich befüllt sein können und/oder unterschiedlich verwendet werden können. Für die Ausgestaltung des ersten und zweiten Verschlussmittels gibt es bei mehreren Vertiefungen verschiedene Möglichkeiten. Jede Vertiefung kann sein eigenes erstes und/oder zweites Verschlussmittel besitzen. Ausserdem können alle oder mehrere Vertiefungen (Reihen oder andere Einheiten von Vertiefungen) ein gemeinsames erstes und/oder zweites Verschlussmittel besitzen. Die einzelnen Vertiefungen (oder Reihen oder andere Einheiten von
Vertiefungen) des Behälters können über Verbindungsstücke verbunden sein. Diese Verbindungsstücke können Sollbruchstellen umfassen, durch welche die Vertiefungen (oder Reihen oder andere Einheiten von Vertiefungen) abtrennbar miteinander verbunden sind.
Hierbei kann das erste und/oder zweite Verschlussmittel dann respektiv zum Behälter Sollbruchstellen umfassen, sodass die Verschlussmittel mit den
Vertiefungen abtrennbar sind. Ein gutes Beispiel hierfür wäre eine Folie, welche respektive zu den Sollbruchstellen des Behälters Einstanzungen zum Abtrennen der Folie umfasst. Für den Verschluss mit Folie ist insbesondere das Mikrotiter- Format geeignet.
Die Trennbarkeit der Vertiefungen des Behälters erlaubt es nur einen Teil des Verbrauchsmaterials zu verbrauchen und zu entsorgen, indem die verbrauchten Teile des Behälters einfach abgetrennt werden. Nicht benutzte Vertiefungen können für spätere Verwendung aufbewahrt werden. Die Möglichkeit zur getrennten Entsorgung der benutzten Behältnisse (vor Wiederverwendung des unbenutzten Teils / der unbenutzten Behältnisse) verringert
Kontaminierungsrisiken.
Ausserdem werden durch gebrauchte Vertiefungen keine Positionen in einer Vorrichtung blockiert, in welcher der Behälter zur Durchführung eines Verfahrens angeordnet wird.
Je nach Bedarf können Behälter, mit z.B. Reihen oder anderen Einheiten von 8 oder 12 Vertiefungen vorliegen. Grosse Platten mit abtrennbaren Reihen könnten 96 Vertiefungen pro Reihe oder anderer Einheit ausweisen. Selbstverständlich ist aber jede Vertiefungszahl möglich, unter anderem auch 8, 12, 16 oder 24
Vertiefungen um Kompatibilität mit den gängigen Formaten zu gewährleisten.
Die einzelnen Vertiefungen können nicht nur durch die Sollbruchstellen trennbar sein. Die Trennbarkeit kann auch realisiert werden, indem der Behälter in einem Rahmen angeordnet ist, wobei die Vertiefungen beziehungsweise die Reihen oder andere Einheiten von Vertiefungen voneinander getrennt sind und nicht über irgendein Material miteinander verbunden sind, wobei die Vertiefungen durch einen Rahmen als Behälter zusammengehalten werden, aus dem man die Vertiefungen beziehungsweise die Reihen oder andere Einheiten von
Vertiefungen herauslösen kann.
Diese Ausführung mit dem Rahmen erlaubt es die verbrauchten Vertiefungen im Rahmen durch ungebrauchte Vertiefungen zu ersetzen (z.B. in einem Rahmen der 96 Behältnisse, oder 384 Behältnisse fasst).
Die Einheiten von Vertiefungen, welche in einen derartigen Rahmen eingesetzt werden, können insbesondere auch Strip-Tubes sein.
Der erfindungsgemässe Behälter kann in der Praxis eine erste und zweite Vertiefung umfassen. In einer ersten Vertiefung kann ein erstes Partikel angeordnet sein und in einer zweiten Vertiefung kann ein zweites Partikel angeordnet sein. Bei einem derartigen Behälter befinden sich also verschiedene Arten von Partikeln in unterschiedlichen Vertiefungen beziehungsweise Reihen oder andere Einheiten von Vertiefungen. Somit wird es zum Beispiel ermöglicht unterschiedliche Biomoleküle in der ersten und zweiten Vertiefung zu
extrahieren, sodass unterschiedliche Verfahrensschritte in der ersten und der zweiten Vertiefungen durchgeführt werden können, beziehungsweise
nacheinander eine erste und eine zweite Extraktion der Flüssigkeit mit
Biomolekülen.
In Ausgestaltung der Erfindung können die Partikel in der Vertiefung des Behälters an einer inneren Oberfläche angebracht sein, sodass sie, auch wenn sie kleiner sind als die Abführöffnung im Behälter verbleiben, wenn die
Flüssigkeit mit Verunreinigungen aus dem Behälter abgeführt wird.
In Ausführung der Erfindung können die Partikel eine Dichte besitzen, welche grösser oder gleich der Dichte der Flüssigkeit mit Biomolekülen ist. Dadurch können sinkende oder in der Flüssigkeit schwebendes Partikel erreicht werden. Insbesondere in der Flüssigkeit schwebendes Partikel können vorteilhaft sein, da durch diese das Abfliessen der Flüssigkeit aus dem Abführventil erleichtert wird.
Eine weitere wichtige Ausführungsart sollte in diesem Zusammenhang erläutert werden. Besitzen die erfindungsgemässen Partikel eine Dichte, welche grösser ist als die der in den Vertiefungen befindlichen Flüssigkeit sinken die Partikel auf den Boden des Behälters. Gewöhnlicherweise ist an dieser Stelle die
Abführöffnung angeordnet, was zu verminderter Abflusseffektivität beim Abführen der Flüssigkeit aus den Vertiefungen führen kann. Um bei gewissen
Ausführungen der Erfindung also ein Verstopfen der Abführöffnung zu
vermeiden, kann der Behälter eine Verjüngung Richtung Behälterboden
(Richtung Abführöffnung) aufweisen.
Die Partikel können eine kreisförmige oder ringförmige oder elliptische oder quaderförmige, insbesondere plättchenförmig oder zylindrische oder pyramidale oder polyedrische, insbesondere platonische Form haben. Die Formen können selbstverständlich auch in verzerrten Strukturen vorliegen. Die Form sollte in Anpassung an die Form der Abführöffnung ausgewählt werden. Ausserdem können das Mischen der Formen besonders vorteilhaft sein, wenn eckige Partikel und eine runde Abführöffnung (und umgekehrt) vorliegen kann die Flüssigkeit besonders gut abfliessen. Auch bei ringförmigen Partikeln kann die Flüssigkeit besonders gut aus dem Behälter abfliessen. Selbstverständlich können auch verschiedene Partikelformen gemischt verwendet werden.
Der Behälter kann auf beliebige Art ausgeformt sein. In Ausgestaltung der Erfindung kann der Behälter eine Multiwellplatte sein, wobei die Multiwellplatte mehrere Vertiefungen aufweist. Eine Multiwellplatte kann insbesondere auch eine Mikrotitrierplatte sein. Besonders vorteilhaft kann die Abführöffnung des
Behälters auch als eine Kapillare ausgestaltet sein sodass die Abführöffnung als ein Abführventil fungiert, durch welche die Flüssigkeit mit den Partikeln durch Kapillarkräfte gehalten wird und/oder die Flüssigkeit durch Druck entfernt wird. Wenn Behälter der erfindungsgemässen Vorrichtung kann als ein Multiwellplatte mit mehreren Vertiefungen ausgestaltet ist, können mehrere Vertiefungen jeweils eine Zuführöffnung und ein Abführventil umfassen. Der Behälter kann auch als Lochplatte ausgestaltet sein.
Erfindungsgemäss wird weiter Vorrichtung zur Verarbeitung von Biomolekülen umfassend eine Halterung für einen erfindungsgemässen Behälter. In diese Vorrichtung kann der erfindungsgemässe Behälter also eingesetzt werden und mit den Halterungen befestigt werden. Insbesondere kann es sich um eine aus dem Stand der Technik bereits bekannte Vorrichtung handeln, da der Behälter auch zu Modifikation von vorhanden Vorrichtungen gedacht ist.
Eine erfindungsgemässe Vorrichtung kann weiter eine Spritze zum Zuführen einer Flüssigkeit mit Biomolekülen in Vertiefungen des Behälters umfassen.
Hierfür kann die Vorrichtung auch weitere Teile umfassen, welche dazu geeignet sind die Spritze zu bewegen und zu betätigen. Die Spritze kann bei einem Behälter mit einer Membran und einer Funktion als Membranventil dazu verwendet werden, den Druck in Richtung der Vertiefung des Behälters auszuüben, sodass eine Flüssigkeit mit Verunreinigungen aus der Abführöffnung des Behälters entfernt werden kann.
An der Spritze der Vorrichtung kann an einer Zuführnadel eine Dichtung derart angebracht sein, dass die Vorrichtung zwischen Spritze beim Durchstechen der Membran und der Membran abgedichtet ist. Die Abführöffnung kann als ein Abführventil ausgeführt sein, insbesondere als Membranventil oder als ein mechanisches Ventil ausgeführt sein. Unter einem mechanischen Ventil sind unter anderem ein Durchgangsventil, ein Eckventil und ein Schrägsitzventil, welche z.B. über einen Drehmechanismus oder
Federmechanismus geöffnet und geschlossen werden können. In der Praxis kann die Vorrichtung ein Verschlussmechanismus des Abführventils umfassen, sodass die Flüssigkeit nach dem Immobilisieren der Biomoleküle an der Oberfläche der Partikel aus dem Behälter entfernt werden kann. Der
Verschlussmechanismus des Abführventils kann insbesondere Druckluft, ein mechanischer Mechanismus, eine Bewegung einer Membran oder ein anderer geeigneter Verschlussmechanismus sein. Das Abführventil und der Verschlussmechanismus des Abführventils können im Zusammenspiel für das kontrollierbare Abfliessen der Flüssigkeit verantwortlich sein.
Hierbei kann der Verschlussmechanismus eine Druckvorrichtung sein, welche derart am Behälter angeordnet ist, dass im Behälter ein Druck auf die Flüssigkeit mit Biomolekülen erzeugbar ist, durch welchen die Flüssigkeit mit den
Biomolekülen aus dem Behälter entfernbar ist. Dem Öffnen des Abführventils (Druckventil, welches auch eine Kapillare sein kann), würde dann das Ausüben eines Drucks auf die Flüssigkeit entsprechen. Hierbei kann die Druckvorrichtung entweder an der Zuführöffnung angeordnet sein und einen Überdruck (im
Vergleich zum Atmosphärendruck) auf die Flüssigkeit erzeugen und so die
Flüssigkeit aus der Vertiefung des Behälters herausrücken oder am Abführventil angeordnet sein und dort einen Unterdrück (im Vergleich zum
Atmosphärendruck) auf die Flüssigkeit erzeugen und so die Flüssigkeit aus der Vertiefung des Behälters heraussaugen. Insbesondere kann die Druckvorrichtung derart mit dem Abführventil Zusammenwirken, dass die Druckvorrichtung für das Öffnen und Schliessen des Abführventils verantwortlich ist.
Auch kann ein mechanischer Mechanismus am Abführventil angeordnet sein, wenn dieses als mechanisches Ventil ausgestaltet ist und für das Öffnen und Schliessen des mechanischen Ventils verantwortlich sein. Selbstverständlich ist ein Verschlussmechanismus nicht zwingend notwendig, da das Abführventil auch durch einen Verwender manipuliert werden kann.
Erfindungsgemäss wird weiter ein Verfahren zur Verwendung eines
erfindungsgemässen Behälters in einer erfindungsgemässen Vorrichtung vorgeschlagen. Hierbei umfasst ein erfindungsgemässes Verfahren die folgenden Schritte. Ein erstes Verschlussmittel und/oder zweites Verschlussmittel (zweites Verschlussmittel nur sofern vorhanden) werden von dem Behälter ganz oder teilweise entfernt. Dann wird der Behälter in der erfindungsgemässen Vorrichtung angeordnet und gegebenenfalls mit Halterungen der Vorrichtung befestigt.
Dann wir in Vertiefungen des erfindungsgemässen Behälters eine Flüssigkeit mit Biomolekülen durch die Zuführöffnung zugegeben. Nach Durchführung von Reaktionsschritten und/oder Waschschritten und/oder Elutionsschritten wird eine Flüssigkeit mit Verunreinigungen (beziehungsweise eine Flüssigkeit mit
Biomolekülen bei einem Elutionsschritt) aus der Vertiefung des Behälters durch die Abführöffnung entfernt. In der Praxis kann das Abführen über ein
vorrangehend beschriebenes Abführventil realisiert werden.
In der Praxis kann das zweite Verschlussmittel vom Behälter entfernt werden um die Abführöffnung freizugeben, falls das zweite Verschlussmittel nicht als
Abführventil ausgestaltet ist.
Auch kann in Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens das erste Verschlussmittel auf der Zuführöffnung verbleiben, oder wenn reversibel verschliessbar wieder auf die Zuführöffnung aufgebracht werden. Bei einer derartigen Anordnung kann die Flüssigkeit also entweder durch das erste Verschlussmittel durch Durchstechen mit einer Spritze zugeführt werden oder durch Öffnen und Verschliessen (reversibel) des ersten Verschlussmittels um die Flüssigkeit mit Biomolekülen zuzuführen. Das Abführen einer Flüssigkeit mit Verunreinigungen aus der Vertiefung des Behälters durch die Abführöffnung kann derart realisiert werden, dass durch Ausüben eines Drucks auf das erste Verschlussmittel die Flüssigkeit mit Verunreinigungen abgeführt wird. Für das Ausüben des Drucks kann insbesondere die Spritze zum Zuführen der
Flüssigkeit in den Behälter verwendet werden.
Eine erfindungsgemässe Vorrichtung kann insbesondere ein Apparat zur automatisierten Verarbeitung von Biomolekülen sein. Hierbei können Schritte wie Entfernen der Verschlussmittel, Zuführen und Abführen der Flüssigkeiten und/oder Verwenden des Abführventil (Öffnen/Schliessen des Ventils) und/oder Verwenden der Spritze automatisch ausgeführt werden. Hierbei kann die Flüssigkeit auch über eine aus dem Stand der Technik bekannte
Dispensingvorrichtung beziehungsweise Pipettiervorrichtung zugeführt werden, wenn das erste Verschlussmittel entfernt wurde (reversibel oder irreversibel).
Das Abführen der Flüssigkeit erfolgt vorteilhaft über die Abführöffnung und nicht über eine Pipette, da so weniger Flüssigkeit auf den Partikeln und in den Vertiefungen des Behälters verbleibt, insbesondere wenn diese mit Druck „herausgeblasen“ wird (Druckluft).
Im Folgenden werden die Erfindung und der Stand der Technik anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen
Behälters in der Seitenansicht
Fig. 2 eine weitere schematische Darstellung eines erfindungsgemässen
Behälters mit ersten und zweiten Partikeln in der Seitenansicht
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Verwendung der Spritze
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Mikrotiterplatte mit
Sollbruchstellen in der Draufsicht Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen
Vorrichtung 1 mit einem erfindungsgemässen Behälter 2 in der Seitenansicht. Der Behälter 2 weist hierbei mehrere Vertiefungen 22 auf und der Behälter kann hier insbesondere als Strip-Tube oder Mikrotiterplatte angesehen werden.
An der Unterseite der Vertiefungen 22 des Behälters 2 sind Abführöffnungen 4 angebracht, durch welche eine Flüssigkeit mit Verunreinigungen aus den
Vertiefungen 22 des Behälters 2 entfernt werden kann. Ausserdem sind in den Vertiefungen des Behälters die Partikel 3 angeordnet, welche quader- oder plattenförmig ausgestaltet sind.
Die Zuführöffnung (hier nicht gezeigt) des Behälters 2 sind mit dem ersten Verschlussmittel 51 verschlossen und die Abführöffnungen 4 sind mit dem zweiten Verschlussmittel 41 verschlossen.
Bei der Durchführung eines erfindungsgemässen Verfahrens können das erste und das zweite Verschlussmittel 41 von den Abführöffnungen 4 und den
Zuführöffnungen (hier nicht gezeigt) entfernt werden. Dann könnte die Flüssigkeit mit Biomolekülen über die Zuführöffnungen in die Vertiefungen 22 des Behälters 2 eingebracht werden. Nach Durchführung von Waschschritten und/oder
Reaktionsschritten, insbesondere nachdem sich die Biomoleküle an die
Oberfläche der Partikel 3 gebunden haben, kann die Flüssigkeit mit den
Verunreinigungen über die Abführöffnung 4 aus den Vertiefungen 22 des
Behälters 2 abgeführt werden. Durch Zuführung einer Ablöseflüssigkeit können die Biomoleküle anschliessend von der Oberfläche der Partikel 3 abgelöst und aus dem Behälter 2 abgeführt werden. Fig. 2 zeigt auch eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem erfindungsgemässen Behälter 2 in der Seitenansicht. Der Behälter 2 weist hierbei mehrere Vertiefungen 22 auf und der Behälter kann hier insbesondere als Strip-Tube oder Mikrotiterplatte angesehen werden. Der Aufbau des in Figur 2 gezeigten Behälters 2 stimmt grundlegend mit dem der Figur 1 überein.
Der Behälter 2 der Figur 2 unterscheidet sich jedoch derart von dem Behälter 2 der Figur 1 , dass verschiedene Partikel 3 in den Vertiefungen 22 des Behälters 2 angeordnet sind.
Hierbei befindet sich in einer Vertiefung 22 des Behälters 2 ein erstes Partikel 31 und in ein zweites Partikel 32. Hierbei können sich das erste Partikel 31 und das zweite Partikel 32 in verschiedenen Eigenschaften unterscheiden. Die
verschiedenen Partikel 3 können unterschiedliche Formen, Grössen und
Oberflächeneigenschaften besitzen, je nach der Art des biochemischen
Verfahrens beziehungsweise Verfahrensschrittes welches in der entsprechenden Vertiefung 22 durchgeführt werden soll.
So ist es auch denkbar, dass ein erster Schritt eines biochemischen Verfahrens in einer Vertiefung 22 mit einem ersten Partikel 31 durchgeführt wird und der zweite Schritt eines biochemischen Verfahrens in einer Vertiefung 22 mit einem zweiten Partikel 32 durch geführt wird.
Das kommt daher, dass bei verschiedener Form oder Grösse eine
unterschiedliche Menge an Biomolekülen an die Oberfläche der Partikel 3 gebunden werden kann und bei unterschiedlichen Oberflächeneigenschaften verschiedene Arten von Biomolekülen an die Oberfläche der Partikel 3 gebunden werden können. Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung der Verwendung der Spritze 6.
Hierbei wird in A das erste Verschlussmitte, welches als Folie 52 ausgestaltet ist mit der Kanüle 61 Spritze 6 durchstochen. Über die Spritze 6 kann dann eine Flüssigkeit mit Biomolekülen über die Zuführöffnung in die Vertiefungen 22 des Behälters 20 zugeführt werden. Nach Binden der Biomoleküle an die Oberfläche der Partikel 3 kann die Flüssigkeit mit Verunreinigungen im Schritt B aus der Vertiefung 22 des Behälters 2 abgeführt werden in dem ein Druck ausgeübt wird indem die Spritze in Richtung der Vertiefung 22 des Behälters 2 bewegt wird.
Die Spritze 6 kann hierbei Druck auf eine oder mehrere Vertiefungen ausüben und fungiert als Stempel des Membranventils, welcher Druck auf die Folie 52 ausübt.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Mikrotiterplatte 20 mit
Sollbruchstellen 24 in der Draufsicht. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind alle Vertiefungen 22 über Sollbruchstellen 24 miteinander verbunden, sodass jede Vertiefung 22 der Mikrotiterplatte 20 einzeln abgetrennt werden kann.
Hierfür sind die einzelnen Vertiefungen 22 über Verbindungsstücke 23
verbunden, wobei die Verbindungsstücke 24 die Sollbruchstellen 24 umfassen.
In der vorliegenden Figur 4 sind auch die Zuführöffnungen 5 gezeigt, über welche die Flüssigkeit mit Biomolekülen in die Vertiefungen 22 der Mikrotiterplatte zugeführt werden kann. Hierbei umfasst jede Vertiefung 22 eine Zuführöffnung 5.
Umfasst die vorliegende Mikrotiterplatte 20 das erste Verschlussmittel für die Zuführöffnung 5 kann das erste Verschlussmittel unterschiedlich ausgestaltet sein. Entweder als einzelne erste Verschlussmittel für jede Vertiefung 22 oder als erstes Verschlussmittel für alle oder mehrere Vertiefungen 22, wobei dieses erste Verschlussmittel dann respektive zu den Sollbruchstellen 24 des Behälters Sollbruchstellen, z.B. in Form einer Einstanzung umfassen kann, sodass das erste Verschlussmittel mit den Vertiefungen 22 abtrennbar ist.
Hierbei kann das erste Verschlussmittel auf den Zuführöffnungen 5 reversibel oder irreversibel angebracht sein, sodass das erste Verschlussmittel für die Zuführung der Flüssigkeit mit Biomolekülen über die Zuführöffnungen 5 nicht durchstochen werden muss, entweder entfernt wird oder reversibel entfernt wird, um es nach der Zugabe der Flüssigkeit mit Biomolekülen wieder anzubringen.

Claims

Patentansprüche
1. Behälter zur Verarbeitung von Biomolekülen mittels Partikel (3), wobei der Behälter (2, 20) eine Vertiefung (22) zum Aufnehmen einer Flüssigkeit mit Biomolekülen und den Partikeln (3), eine Zuführöffnung (5) zum Zuführen der Flüssigkeit mit Biomolekülen in die Vertiefung (22), und eine Abführöffnung (4) zum Abführen einer Flüssigkeit mit
Verunreinigungen aus der Vertiefung (22) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführöffnung (5) mittels eines ersten Verschlussmittels (51 ) verschlossen ist wobei in der Vertiefung (22) des Behälters (2, 20) Partikel (3) angeordnet sind.
2. Behälter nach Anspruch 1 , wobei die Abführöffnung (4) mittels eines
zweiten Verschlussmittels (41 ) verschlossen ist. 3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zuführöffnung (5) mittels des ersten Verschlussmittels (51 ) reversibel verschlossen ist und/oder die Abführöffnung (4) mittels des zweiten Verschlussmittels (41 ) reversibel verschlossen ist.
4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste
Verschlussmittel (51 ) eine Folie (51 ), ein Deckel, ein Septum oder Wachs ist.
5. Behälter nach einem der vorrangehenden Ansprüche, wobei die
Abführöffnung (4) an der Vertiefung (22) angeordnet ist, insbesondere mehrere Abführöffnungen (4) an der Vertiefung (22) angeordnet sind und insbesondere die Abführöffnungen (4) mittels des zweiten
Verschlussmittels (41 ) verschlossen sind.
6. Behälter nach einem der vorrangehenden Ansprüche wobei das zweite Verschlussmittel (41 ) eine Folie, ein Deckel, ein Septum oder Wachs ist. 7. Behälter nach einem der Ansprüche 4 oder 6, wobei die Folie (52) eine
Polymerfolie, insbesondere eine Membran ist.
8. Behälter nach einem der Anspruch 7, wobei die Folie und aus EPDM oder NBR oder FKM oder PFTE, IR PE, PP, Weich-PVC, CR, einem
Silikonkautschuk, einem Silkonelastomer oder einer Mischung einer oder mehrerer dieser Komponenten besteht.
9. Behälter nach einem der vorrangehenden Ansprüche, wobei das zweite Verschlussmittel (41 ) als Abführventil für das Abführen einer Flüssigkeit aus der Vertiefung (22) des Behälters (2, 20), insbesondere als
Ventileinsatz, ausgestaltet ist. 10. Behälter nach einem der vorrangehenden Ansprüche, wobei die
Abführöffnung (4) als ein Abführventil für das Abführen einer Flüssigkeit aus der Vertiefung (22) des Behälters (2, 20) ausgestaltet ist.
1 1. Behälter nach einem der vorrangehenden Ansprüche, wobei der Behälter (2, 20) mehrere Vertiefungen (22) aufweist und insbesondere der Behälter (2, 20) als ein Multiwellplatte (20) oder Strip-Tube ausgestaltet ist.
12. Behälter nach Anspruch 1 1 , wobei die Vertiefungen (22) des Behälters (2, 20) über Verbindungsstücke (23) verbunden sind und die
Verbindungsstücke (23) insbesondere Sollbruchstellen (24) umfassen, durch welche die Vertiefungen (22) abtrennbar miteinander verbunden sind.
13. Behälter nach einem der Ansprüche 1 1 oder 12, wobei in einer ersten Vertiefung (22) ein erstes Partikel (31 ) angeordnet ist und in einer zweiten Vertiefung (22) ein zweites Partikel (32) angeordnet ist.
14. Behälter nach einem der Ansprüche 1 1 oder 13, wobei mehreren
Vertiefungen (22) jeweils eine Zuführöffnung (5) und eine Abführöffnung (5) umfassen, wobei die Zufuhröffnungen (5) mittels eines ersten
Verschlussmittels (51 ) reversibel verschlossen ist und die
Abführöffnungen (4) mittels eines zweiten Verschlussmittels (41 ) reversibel verschlossen ist und in den mehreren Vertiefungen (22) des Behälters (2, 20), Partikel (3) angeordnet sind.
15. Behälter nach einem der vorrangehenden Ansprüche, wobei die Partikel (3) in der Vertiefung (22) des Behälters (2, 20) an einer inneren
Oberfläche angebracht sind.
16. Vorrichtung zur Verarbeitung von Biomolekülen umfassend eine Halterung für einen Behälter (2, 20) nach einem der Ansprüche 1 -14.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Vorrichtung (1 ) eine Spritze (6) zum Zuführen einer Flüssigkeit in Vertiefungen (22) des Behälters (2, 20) umfasst.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Spritze (6) der Vorrichtung (1 ) an einer Zuführnadel (61 ) eine Dichtung umfasst, wobei die Dichtung um die Zuführnadel (61 ) angeordnet ist.
19. Verfahren zur Verwendung eines Behälters nach einem der Ansprüche 1 -
15 in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16-18 umfassend folgende Schritte a) Entfernen oder teilweises Entfernen des ersten Verschlussmittels (51 ) von einem Behälter (2, 20) nach einem der Ansprüche 1 -15 b) Anordnen des Behälters in der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16-18 c) Zugabe einer Flüssigkeit mit Biomolekülen in eine Vertiefung (22) des Behälters (2, 20) durch die Zuführöffnung (5) d) Abführen einer Flüssigkeit mit Verunreinigungen aus der Vertiefung
(22) des Behälters (2, 20) durch die Abführöffnung (4).
20. Verfahren nach Anspruch 19 mit einer Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 17 oder 18 umfassend folgende Schritte: a) Entfernen oder teilweises Entfernen des zweiten Verschlussmittels (41 ) von einem Behälter (2, 20) nach einem der Ansprüche 2-15 b) Anordnen des Behälters (2, 20) in der Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 17 oder 18 c) Einführen einer Spritze (6) in die Vertiefung (22) durch das erste Verschlussmittel (51 ) d) Zugabe einer Flüssigkeit mit Biomolekülen in eine Vertiefung (22) des Behälters (2, 20) durch die Zuführöffnung (5) mit der Spritze (6) e) Abführen der Flüssigkeit mit Verunreinigungen aus der Vertiefung (22) des Behälters (2, 20) durch die Abführöffnung (4) durch Ausüben eines Drucks mit der Spritze (6) auf das erste Verschlussmittel (51 ).
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