WO2024074205A1 - Behälter, mischungsvorrichtung und verfahren zur verwendung einer mischungsvorrichtung - Google Patents

Behälter, mischungsvorrichtung und verfahren zur verwendung einer mischungsvorrichtung Download PDF

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WO2024074205A1
WO2024074205A1 PCT/EP2022/077728 EP2022077728W WO2024074205A1 WO 2024074205 A1 WO2024074205 A1 WO 2024074205A1 EP 2022077728 W EP2022077728 W EP 2022077728W WO 2024074205 A1 WO2024074205 A1 WO 2024074205A1
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WO
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container
mixing device
pressing surface
pressing
magnetic particles
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/077728
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Konstantin Lutze
Timo DÜRING
Kevin SELINER
Pascal Sandro HAAS
Rafael BÖTSCHI
Fabio Luca THON
Manuel BECKER
Original Assignee
Hombrechtikon Systems Engineering Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hombrechtikon Systems Engineering Ag filed Critical Hombrechtikon Systems Engineering Ag
Priority to PCT/EP2022/077728 priority Critical patent/WO2024074205A1/de
Publication of WO2024074205A1 publication Critical patent/WO2024074205A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/55—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms the materials to be mixed being contained in a flexible bag submitted to periodical deformation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/44—Mixing of ingredients for microbiology, enzymology, in vitro culture or genetic manipulation

Definitions

  • the invention relates to a container for a mixing device, a mixing device, and a method for using a mixing device according to the preamble of the independent claims.
  • DNA extraction in which the DNA is precipitated in a non-polar environment.
  • DNA can also be purified 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 and other less common substrates such as gold, platinum, oxides, semiconductors and various polymer substrates.
  • Magnetic beads magnetic particles play a major role in the automation of laboratory methods.
  • Magnetic bead-based clean-up and “magnetic bead-based normalization” are widely used methods for immobilization, purification and concentration adjustment of nucleic acids. Typical applications of these methods are sample preparation in the context of DNA sequencing or DNA detection (e.g. using PCR, polymerase chain reaction).
  • the magnetic particles were developed in 1995 at the Whitehead Institute for the purification of PCR products.
  • the magnetic particles are usually paramagnetic and can consist of polystyrene coated with iron, for example.
  • Various molecules with carboxyl groups can then be attached to the iron. These carboxyl groups can reversibly bind the DNA molecules. This immobilizes the DNA molecules.
  • Processes using magnetic particles usually include the following steps. First, the PCR products are bound to the magnetic particles. This usually involves mixing the liquid and the magnetic particles in it. The magnetic particles with the attached PCR products are then separated from impurities (this step is carried out, for example, by pipetting the solution from the solid/from the container). The magnetic particles with the attached PCR products are then washed. After washing, the PCR products are eluted from the magnetic particles and transferred to a new plate.
  • the necessary reagents are automatically pipetted to the sample after the starting material has been introduced in an isolation process and then removed again using a pipette tip.
  • the nucleic acids bound to the magnetic particles are collected at the bottom and edge of the containers and, depending on the routine, are dissolved again by optimized pipetting up and down. Finally, the DNA or RNA is eluted into separate containers with lids for direct storage or further applications.
  • One of the most important methods for the synthesis, normalisation and purification of biomolecules is the method using magnetic particles.
  • the biomolecules are bound to the surface of the magnetic particles.
  • the magnetic particles are then fixed using a magnet and the solution, which contains byproducts and impurities, can be easily separated. This means that the biomolecules can be cleaned and isolated quickly and easily.
  • the advantage of the magnetic beads is that the beads can move freely in the test mixture, which is important for the binding steps. If you now want to remove the liquid from the container, e.g. in a washing step, you simply hold a magnet to the container and can then separate the liquid.
  • the magnetic particles are small paramagnetic or ferromagnetic beads that are coated with various materials that provide the required properties. Nickel particles coated with a plastic are often used.
  • bioreactors in which the magnetic particles and the liquid are mixed with biomolecules in order to ensure that the biomolecules bind as completely as possible to the magnetic particles.
  • bioreactors or mixing devices can also be used for processing and mixing other biological or chemical substances such as cells.
  • a corresponding mixing device is known from US 2022/0135924 A1.
  • the mixing device of US 2022/0135924 A1 is intended to provide optimal conditions with regard to mixing a reaction liquid.
  • the mixing is based on a change in the internal volume of the reaction vessel, which triggers a movement of the liquid.
  • the change in the internal volume is based in particular on a change in the shape of the reaction container, for which the reaction container has at least one flexible area/region.
  • the flexible area is a flexible base which is moved by a magnetic drive element which is connected to the base. This creates a mixing movement.
  • such mixing devices do not guarantee efficient or complete mixing.
  • the container of the mixing device must be attached to a base.
  • the object of the invention is therefore to provide a container, a mixing device and a method for using a mixing device which avoid the disadvantageous effects known from the prior art, in particular enabling rapid, complete and efficient mixing.
  • a withdrawn volume of fluid/liquid it should be possible for a withdrawn volume of fluid/liquid to always contain a reproducible concentration/amount of in particular cells, magnetic particles, molecules or other particles.
  • the object is achieved by a container, by a mixing device and by a method for using a mixing device having the features of the independent claims.
  • a mixing device which can accommodate a container with an interior for receiving a content or which comprises the container and comprises a first and a second pressing surface.
  • the container of the mixing device according to the invention can be arranged between the first and the second pressing surface in such a way that the container can be deformed by the first and/or the second pressing surface, in particular by a relative movement to the first and/or the second pressing surface, so that the Contents in the interior are mixable (or movable and/or agitable).
  • a container in particular a storage container for a mixing device (i.e. in particular for introduction into and/or for use with)
  • the container comprises the interior for receiving the contents such as a fluid, in particular a liquid
  • the container is deformable in such a way that a content of the container (which can be introduced into the interior) (such as the fluid/liquid and other components) can be mixed in the interior.
  • the container comprises a holding element with which the container can be suspended, in particular freely suspended and/or suspended in the mixing device. By suspending the container, the container can be deformed flexibly and efficiently by the pressing surface.
  • the deformation of the container is preferably carried out by the force exerted by the pressing surfaces.
  • the deformation of the container changes the shape of the container or the interior in such a way that the content in the interior or that can be introduced into the interior is influenced.
  • a pressure is generated on the content, in particular the fluid, by a wall of the container surrounding the interior, so that a mixing movement / flow is induced in the liquid, which leads to the mixing.
  • the shape of the wall surrounding the interior The wall can therefore preferably be changed or deformed accordingly by the action of the pressing surfaces.
  • the container can be designed in particular as a "consumable”, i.e. as a consumable material that is introduced into the mixing device and can be disposed of after a corresponding process or method has been carried out. A new container can then be introduced into the mixing device.
  • a consumable i.e. as a consumable material that is introduced into the mixing device and can be disposed of after a corresponding process or method has been carried out. A new container can then be introduced into the mixing device.
  • the container can be arranged between the first and the second pressing surface means in particular that the container can be arranged with at least one section between at least two pressing surfaces.
  • the mixing device can comprise a plurality of pressing surfaces, wherein the container can be arranged between at least two of the plurality of pressing surfaces, but also between several or all of the pressing surfaces.
  • Deformable or deforming means in particular that a shape (of at least a section) of the container can be changed.
  • the container can be elastic in such a way that the shape of the container can be reversibly changed by a force exerted by the pressing surfaces.
  • the container can be compressed by the force exerted by the pressing surfaces, whereby the shape of the container is not irreversibly changed.
  • the container can be deformed after being arranged between the pressing surfaces, in which only one of the two pressing surfaces (eg the first) moves and the other pressing surface (eg the second) and the container remain stationary.
  • the moving pressing surface can move in the direction of the container and/or in the direction of the other pressing surface. Alternatively or additionally, the moving pressing surface can move along (a wall) of the container or along a container axis of the container in order to bring about further mixing; and/or
  • the container can be deformed after being arranged between the pressing surfaces by both (or all/several) pressing surfaces moving, with the container remaining stationary.
  • the pressing surfaces can move in the direction of the container and/or in the direction of the other pressing surface. Alternatively or additionally, the pressing surfaces can move along (a wall) of the container or along a container axis of the container in order to bring about further mixing; and/or
  • the container can be deformed after being arranged between the pressing surfaces by moving the container between the pressing surfaces, with both (or all) pressing surfaces remaining stationary or one or both (or a plurality of pressing surfaces) moving.
  • the above-mentioned points for relative movement can be used alone or in any combination (i.e. both the pressing surfaces and the container can move).
  • the stationary pressing surface can be realized, for example, by a wall in the mixing device acting as a pressing surface.
  • the container (as described above) can also be arranged so as to be relatively movable between the first and second pressing surfaces that the container can be deformed by the movement between the first and second pressing surfaces.
  • a distance between the first and the second pressing surface is adjustable and/or changeable, so that the distance between the pressing surfaces is smaller than a first dimension of the container, that the container is deformable/is deformed (by this relative movement to/by at least one of the pressing surfaces). The force from the pressing surfaces can then act on the container. This is where the container is pressed together or crushed.
  • the container according to the invention is particularly preferably chemically resistant, pH-resistant and temperature-resistant.
  • the container can be designed to hold at least 10 ml of liquid/content, preferably 10 ml to 500 ml or 20 ml to 100 ml, in particular 20 ml to 50 ml of liquid/content.
  • the container can further comprise a shell surrounding the interior (in particular as the aforementioned wall).
  • the shell is deformable in such a way that at least one dimension of the interior can be changed.
  • the shell can be elastic and the container can be formed by a bag.
  • the container can be designed as a bag, which in particular comprises a polymer, in particular consists of a polymer. Examples of usable polymers are polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate and/or polyetheretherketone.
  • the cover/wall can be a separate element from the support element, which is attached to the support element.
  • the support element can be designed as an eyelet, for example, or can include an eyelet.
  • the support element can be designed as a plate on which the cover/wall hangs.
  • the container may comprise a plurality of walls surrounding separate interior spaces.
  • the holding element can be designed as the plate, which plate comprises a plurality of openings or fastening elements.
  • a shell/wall is attached to each of these openings/fastening elements so that separate cavities are formed.
  • the plate can be supported in particular in the mixing device so that the individual cavities hang in the mixing device.
  • the container could be designed as a type of deep-well plate.
  • the liquid and a large number of magnetic particles/cells/molecules or other particles can be arranged in the interior of the container.
  • the liquid and the large number of magnetic particles/cells/molecules or other particles can be mixed by deforming the container.
  • a container pre-filled in this way can be provided and sold in particular as a "consumable".
  • the mixability ensures in particular that a concentration of magnetic particles/cells/molecules or other particles is the same for each volume of liquid taken, which can then be used in processes for processing e.g. biomolecules.
  • the mixing device/container can in particular be a mixing device/container for providing a liquid with magnetic particles/cells/molecules or other particles.
  • the mixing device may comprise a first pressing element and/or a second pressing element, wherein the first pressing element comprises the first pressing surface and/or the second pressing element comprises the second pressing surface.
  • the first pressing element can be a first pressing element arranged to be rotatable about a first axis.
  • the first pressing element comprises the first pressing surface in such a way that the first pressing surface can be moved by rotating the pressing element about the first axis.
  • the second pressing element can be a second pressing element arranged to be rotatable about a second axis, wherein the second pressing element comprises the second pressing surface in such a way that the second pressing surface can be moved by rotation of the pressing element about the second axis.
  • the pressing surfaces can be moved not only by rotation about the corresponding axis, but also by movement with the corresponding pressing element.
  • the pressing elements can have different shapes, such as the shape of a cuboid.
  • the first and/or second pressing element are particularly preferably designed as a roller (i.e. a cylinder), the outer surface corresponding to the pressing surface. The outer surface rotates around the corresponding axis or the roller in the circumferential direction.
  • the mixing device comprises at least one first roller as the first pressing element.
  • a second roller can be used as the second pressing element.
  • the first axis can be arranged parallel to the second axis.
  • the container and/or at least one of the pressing surfaces can be set in motion by rotation and/or by movement of the first and/or second pressing element in such a way that the container is moved relative to the first and/or second pressing surface.
  • the pressing element or pressing elements
  • the pressing element can be moved to rotate along the container, or the pressing surface(s) can be rolled along a surface of the container.
  • the container can be moved between the first and second pressing surfaces by setting the container in motion through the rotation or by triggering the rotation through movement of the container.
  • the mixing device can further comprise a container movement device by means of which the container can be moved relative to the first and/or the second pressing surface or between the first and the second pressing surface.
  • the container preferably comprises the holding element with which the container is/can be attached to the container movement device.
  • the container movement device can comprise a drive such as an electric motor, in particular a servo motor, by means of which the container can be set in motion.
  • the mixing device can comprise a movement device by means of which the first and/or second pressing surface (or pressing element) can be moved in such a way that the container can be moved relative to the first and/or second pressing surface.
  • the movement device can, for example, set the pressing surfaces (or pressing elements) in motion along a predeterminable path and/or generate a rotation of the pressing surfaces about the first and/or second axis.
  • the movement device can comprise a drive such as an electric motor, in particular a servo motor, by means of which the pressing surfaces (or at least one pressing surface) can be set in motion.
  • the container may comprise an opening for supplying and/or discharging the contents.
  • the mixing device can further comprise a magnet, wherein the magnet can be arranged on the container in such a way that magnetic particles that can be introduced into the interior of the container can be Containers can be fixed. This allows the liquid to be drained and new liquid to be added without removing the magnetic particles from the interior.
  • the magnet can be a permanent magnet and/or an electromagnet.
  • a liquid removal instrument such as a pipette can be used to drain (or add) the liquid, so that the liquid can be removed from the container after biomolecules have been immobilized on the surface of the magnetic particles. This can be done via the opening of the container.
  • the instrument for removing the liquid can also be a valve or another suitable instrument.
  • the opening may thus function as an outlet opening and/or an inlet opening.
  • the opening may be configured so that it can be used as an outlet opening and/or an inlet opening or as a combined inlet/outlet opening by closing and opening.
  • the opening may be a ball valve, a butterfly valve, a control valve, a diaphragm valve, a slide valve, a needle valve or a pinch valve or combinations thereof.
  • the container according to the invention and the mixing device are preferably used to provide liquid with magnetic particles for other processes such as processes for processing biomolecules (in this case, an equal / reproducible concentration of magnetic particles can be provided for each volume of liquid withdrawn).
  • the container according to the invention can be a reaction container and the mixing device a bioreactor in which biomolecules are processed with magnetic particles.
  • the magnet When used as a reaction container, the magnet can be arranged so that it can move on the container / in the mixing device that the magnetic Particles are freely movable in the container during a reaction step and are fixed in the container during a washing step by changing the magnet position.
  • the magnet can be movable in such a way that the magnet is arranged in a first position on the container and the magnetic particles are fixed and by moving the magnet to a second position on or around the container, the magnetic particles become movable.
  • the container can also be moved relative to the magnet to achieve the same effect.
  • a method for using the mixing device comprises the following steps. First, the content is optionally introduced into the interior of the container. Then the container with the content is arranged in the interior between the first and the second pressing surface and the first and/or the second pressing surface is moved relative to the container, so that the container is deformed by the relative movement of the first and the second pressing surface and the content in the interior is mixed.
  • Moving the first and/or second pressing surface relative to the container may comprise moving the container and/or the first and/or second pressing surface.
  • the method can be a method for providing a liquid with magnetic particles/cells/molecules or other particles, in which magnetic particles/cells/molecules or other particles and the liquid (as contents) are introduced into the interior of the mixing device and the liquid and magnetic particles/cells/molecules or other particles are mixed in the interior.
  • a predeterminable volume of liquid can be removed from the container, particularly preferably while the mixing is taking place.
  • the method may be a method for processing biomolecules in a mixing device according to the invention, in which magnetic particles and a liquid with biomolecules (as contents) are introduced into the interior of the mixing device and the liquid and magnetic particles are mixed in the interior.
  • the method may further comprise fixing the magnetic particles in the container by arranging a magnet on the container and/or removing the liquid containing magnetic particles from the interior using an instrument for removing the liquid.
  • the magnetic particles (also magnetic particles) / cells / molecules or other particles and the liquid are mixed by interaction of the container and the pressing surfaces of the mixing device in order to obtain a liquid with magnetic particles / cells / molecules or other particles which has a uniform concentration of magnetic particles / cells / molecules or other particles.
  • the relative movement of the container to the pressing surfaces is designed to keep the particles, cells or molecules contained in the interior in suspension in such a way that sedimentation at the bottom of the container can be prevented.
  • a mixing or swirling process is improved by keeping the particles in the vessel floating and/or preventing or reducing coagulation of beads. Allowing the magnetic particles to float freely and/or preventing sedimentation of the magnetic particles advantageously improves biochemical reactions in the mixing device, namely biomolecule immobilization.
  • biomolecule can be understood as DNA, RNA, nucleic acids, proteins, start sequences, monomers or other biologically active molecules.
  • Such biomolecules can be processed in the mixing device according to the invention and introduced into the container according to the invention (preferably in a liquid).
  • the processing can include other washing steps and/or reaction steps and can be carried out with magnetic particles.
  • a washing step is a process step in which the liquid is removed from the container after mixing and in particular the impurities are separated from the magnetic particles with the attached biomolecules.
  • a washing step can also include rinsing with a rinsing fluid.
  • a reaction step is a process step in which the biomolecules bound to the magnetic particles are converted, bound to the particles, or extended (chain extension, e.g. PCR "polymerase chain reaction").
  • a contamination is to be understood in particular as a substance which has not fully reacted or is not bound to the magnetic particles, the solvent, by-products and contaminants, as well as a mixture of two or more of the above-described.
  • a liquid can be a solution or suspension, in particular a mixture of liquid and magnetic particles or a reaction mixture of biomolecules and/or reagents and/or impurities.
  • magnetic particle (also called “magnetic bead”) can be understood to mean a particle in the micrometer or millimeter range.
  • the magnetic particles can also be porous.
  • a biomolecule can be bound to the surface of the magnetic particles in particular via thiol groups and/or amino groups and/or hydroxyl 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 or other interactions.
  • Magnetic Particles can also be coated nickel particles or any other ferromagnetic or paramagnetic particles.
  • Magnetic particles typically have a diameter of approximately 1 micrometer. In the context of the invention, approximately 1 micrometer is understood to mean 0.5 to 1.5 micrometers, in particular 0.7 to 1.3 micrometers, especially 0.9 to 1.1 micrometers.
  • the magnetic particles mentioned above can therefore be functionalized magnetic particles that bind biomolecules such as DNA in a sample material. They can then be immobilized using magnetic force and thus separated from a reagent liquid. This is removed and the biomolecules can then be detached from the particles.
  • the magnetic particles should preferably be added in a precise amount.
  • the mixing device can be used for the preparation of or in any enzymatic process that involves nucleic acids (e.g. polymerase chain reaction (PCR), isothermal DNA amplification, reverse transcription).
  • PCR polymerase chain reaction
  • the biomolecules bound to the magnetic particles can be detached from the surface of the magnetic particles and then reused.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of a container according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of a first embodiment of a mixing device according to the invention.
  • Fig. 3 is a schematic representation of a second embodiment of a mixing device according to the invention
  • Fig. 4 is a schematic representation of an embodiment of a mixing device according to the invention with two pressing elements
  • Fig. 5 is a schematic representation of an embodiment of a mixing device according to the invention with a pressing surface and a pressing element;
  • Fig. 6 is a schematic representation of a first embodiment of a mixing device according to the invention with an inclined pressing surface
  • Fig. 7 is a schematic representation of a second embodiment of a mixing device according to the invention with an inclined pressing surface
  • Fig. 8 is a schematic representation of an embodiment of a mixing device according to the invention with an instrument for removing the liquid and a magnet.
  • a mixing device is in particular a device with a container in which liquids with magnetic particles can be provided under adjustable and thus optimal conditions.
  • the operation of a mixing device is therefore in particular an application of chemistry, biochemistry or biotechnology, which enables chemical and biological processes or provides starting materials for them.
  • Factors that can be controlled in mixing devices are the composition of the contents, the gas supply, temperature, pH, sterility and others.
  • the mixing device can be used to provide a liquid with a predeterminable concentration of magnetic particles / cells / molecules or other particles or to extract and process of biomolecules.
  • the processing and degradation of chemical compounds can also take place in mixing devices.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a container 10 according to the invention for a mixing device.
  • the container
  • the container 10 comprises an interior space 11 which is suitable for receiving a content such as a fluid.
  • the container 10 is deformable in such a way that a content in the interior space can be mixed by the deformation. Pressing elements 3, 4 with pressing surfaces 30, 40 are provided for the deformation.
  • the deformation of the container 10 is carried out by a force exerted by the pressing surfaces 30, 40 of the pressing elements 3, 4. During the deformation, a shape of the container 10 or the interior
  • the compression takes place because a distance a2 between the first 30 and the second 40 pressing surface is changed, so that the distance a2 between the pressing surfaces 30, 40 is smaller than a first extension a1 of the container 10 such that the container 10 is deformed by this movement of at least one of the pressing surfaces 30, 40.
  • a wall 100 of the container 10 surrounding the interior 11 exerts pressure on the contents, so that the contents can be mixed.
  • the container 10 can be deformed after being arranged between the pressing surfaces 30, 40 by one or both pressing elements 3, 4 moving towards each other.
  • the pressing surfaces 30, 40 can move along the wall 100 of the container 10 in order to thereby create the pressure point on the to move the container 10 and thus lead to further mixing. The same effect is produced when the container 10 is moved between the pressing surfaces 30, 40 (up and down).
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a first embodiment of a mixing device 1 according to the invention.
  • the mixing device 1 comprises the container 10 with the holding element 12 and the first 30 and second 40 pressing surface.
  • the container 10 is arranged between the first 30 and the second 40 pressing surface in such a way that the container 10 can be deformed by a relative movement to the first 30 and/or the second 40 pressing surface, so that the contents are mixed.
  • the first pressing surface 30 is designed in the form of a wall, whereas the second pressing surface 40 is part of the first pressing element 4, which is rotatable about the axis 41 and thus movable.
  • the container 10 can be deformed after being arranged between the pressing surfaces 30, 40 by the moving pressing surface 40 moving in the direction of the container 10 and in the direction of the other pressing surface 30.
  • the pressing element 4 can rotate about the axis 41 when it is moved along the wall 100, i.e. can roll along the wall 100.
  • a liquid 21 and a plurality of magnetic particles 22 are arranged as contents in the interior space 11, wherein the liquid 21 and the plurality of magnetic particles 22 can be mixed by the deformation of the container 10.
  • FIG. 3 is a schematic representation of a second embodiment of a mixing device 1 according to the invention.
  • the mixing device according to Fig. 3 essentially corresponds to the embodiment according to Fig. 2. However, instead of the wall, a pressing element 3 rotatable about an axis 31 is used.
  • Both pressing surfaces 30, 40 can be moved in the direction of the container 10 and rolled along the wall 100 of the container 10.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of an embodiment of a mixing device 1 according to the invention with two pressing elements 3, 4.
  • the structure according to Fig. 4 corresponds to the design according to Fig. 3.
  • the two pressing elements 3, 4 are designed as rotatable rollers 3, 4.
  • the pressing surfaces 30, 40 correspond to the outer surfaces 30, 40 of the rollers 3, 4.
  • the mixing device 1 further comprises the movement devices 5, by means of which the rollers 3, 4 in the mixing device 1 can be moved up and down, so that the rollers 3, 4 can be moved relative to a container (not shown here).
  • the movement devices 5 are moved in rails 51.
  • the mixing device 1 comprises an opening 6 through which the container (not shown here) can be introduced from above into the mixing device 1 and between the rollers 3, 4.
  • mixing is carried out by deforming the container by moving the rollers 3, 4 towards each other and in opposite directions (i.e. one roller upwards and one roller downwards) until the rollers 3, 4 have moved past each other. The direction of movement can then be reversed.
  • Fig. 5 shows a schematic representation of an embodiment of a mixing device 1 according to the invention with a pressing surface 30 and a pressing element 4.
  • Fig. 5 corresponds to the design according to Fig. 2.
  • one pressing element 4 is designed as a rotatable roller 4 with a movement device 5.
  • the other pressing element 3 is a wall 3 of the mixing device 1.
  • Fig. 6 shows a schematic representation of a first embodiment of a mixing device 1 according to the invention with an inclined pressing surface 30.
  • the pressing surface 30 is a surface of the wall 3.
  • An inclination of the wall 3 can be adjusted via a spacer element 7, so that after the introduction of the container (not shown here), the inclination of the wall 100 is reduced, i.e. the wall 3 is moved in the direction of the roller 4, so that a force can be exerted on the container by the wall 3 and the roller 4.
  • the roller 4 can be moved up and down along the guide rods 51 in the mixing device 1.
  • Fig. 7 shows a schematic representation of a second embodiment of a mixing device 1 according to the invention with an inclined pressing surface 30.
  • the wall 3 is inclined in such a way that the distance between the roller 4 and the wall 3 is greatest in the area of the opening 6 for feeding the container.
  • the roller 4 for introducing the container can thus be arranged on a side of the guide rods 52 facing the opening 6. If the roller 4 is then moved away from the opening 6, a force is exerted on the container due to the decreasing distance between the roller 4 and the wall 3, which results in a corresponding deformation.
  • Fig. 8 shows a schematic representation of an embodiment of a mixing device according to the invention with an instrument for removing the liquid 8 and an optional magnet 7.
  • the mixing device comprises the magnet 7, wherein the magnet 7 is arranged on the container 10 in such a way that magnetic particles 22 are fixed in the container 10. This allows the liquid 21 to be discharged by means of a pipette 8 via the opening 101 without magnetic particles 22. If no magnet 7 is used, liquid with a predeterminable concentration of magnetic particles 22 can be removed via the opening 101.

Landscapes

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  • Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mischungsvorrichtung (1) mit Behälter (10), wobei die Mischungsvorrichtung eine erste (30) und eine zweite (40) Pressfläche umfasst, und der Behälter (10) derart zwischen der ersten (30) und der zweiten (40) Pressfläche angeordnet werden kann, dass der Behälter (10) durch die erste (30) und / oder die zweite (40) Pressfläche deformierbar ist, sodass ein Inhalt im Innenraum (11) durchmischt werden kann.

Description

Behälter, Mischunqsvorrichtunq und Verfahren zur Verwendung einer Mischunqsvorrichtunq
Die Erfindung betrifft einen Behälter für eine Mischungsvorrichtung, eine Mischungsvorrichtung, sowie ein Verfahren zur Verwendung einer Mischungsvorrichtung gemäss Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
Im Stand der Technik sind viele Methoden zur Aufreinigung und Verarbeitung von Zellen, 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 andere, 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 vollautomatisiert. So spielen für die Automatisierung von Labormethoden sogenannte „magnetic beads“ (magnetische Partikel / Magnetpartikel) 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). Die magnetischen Partikel 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.
Verfahren mit magnetischen Partikeln umfassen meist folgende Schritte. Zuerst werden die PCR-Produkte an die magnetischen Partikel gebunden. Hierbei erfolgt in der Regel eine Durchmischung der Flüssigkeit und der darin befindlichen magnetischen Partikel. Anschliessend werden die magnetischen Partikel mit den angehefteten PCR-Produkten von Verunreinigungen getrennt (dieser Schritt wird z. B. durch Abpipettieren der Lösung vom Feststoff / aus dem Behälter 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.
Bei vollautomatisierten Prozessen werden die notwendigen Reagenzien nach dem Einbringen des Ausgangsmaterials in einem Isolationsprozess automatisch zur Probe pipettiert und mittels Pipettenspitze wieder entfernt. Die Magnetpartikel-gebundenen Nukleinsäuren werden am Boden und am Rand der Behälter 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 ist eines der wichtigsten Verfahren zur Synthese, Normalisierung und zum Reinigen von Biomolekülen das Verfahren mit magnetischen Partikeln. 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. Der Vorteil der magnetischen Kügelchen liegt darin, dass sich die Kügelchen im Versuchsansatz frei bewegen können, was wichtig für die Bindungsschritte ist. Will man nun, z. B. in einem Waschschritt, die Flüssigkeit aus dem Gefäss entfernen, hält man einfach einen Magneten an den Behälter und kann dann die Flüssigkeit abtrennen.
Bei den magnetischen Partikeln handelt es sich um kleine para- oder ferromagnetische Kügelchen, welche mit verschiedenen Materialien beschichtet werden, welche die benötigten Eigenschaften vermitteln. Oft werden Nickel parti kel verwendet, welche mit einem Kunststoff beschichtet sind.
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.
Im Stand der Technik erfolgen die vorangehend genannten Schritte in der Regel in Bioreaktoren, in welchen eine Durchmischung der magnetischen Partikel und der Flüssigkeit mit Biomolekülen durchgeführt wird, um eine möglichst vollständige Anbindung der Biomoleküle an die magnetischen Partikel zu gewährleisten. Derartige Bioreaktoren beziehungsweise Mischungsvorrichtungen können jedoch auch bei der Prozessierung und Durchmischung von anderen biologischen oder chemischen Substanzen wie zum Beispiel Zellen verwendet werden.
Eine entsprechende Mischungsvorrichtung ist aus der US 2022/0135924 A1 bekannt. Die Mischungsvorrichtung der US 2022/0135924 A1 soll optimale Bedingungen mit Bezug auf eine Durchmischung einer Reaktionsflüssigkeit bereitstellen. Die Durchmischung basiert dabei auf einer Änderung des internen Volumens des Reaktionsbehälters, wodurch eine Bewegung der Flüssigkeit ausgelöst wird. Die Änderung des internen Volumens beruht insbesondere auf einer Formänderung des Reaktionsbehälters, wofür der Reaktionsbehälter mindestens einen flexiblen Bereich / eine flexible Region aufweist. Der flexible Bereich ist dabei ein flexibler Boden, welcher durch ein magnetisches Antriebselement bewegt wird, welches mit dem Boden verbunden ist. Hierdurch wird eine Durchmischungsbewegung erzeugt. Derartige Mischungsvorrichtungen gewährleisten jedoch keine effiziente oder vollständige Durchmischung. Ausserdem muss der Behälter der Mischungsvorrichtung an einen Untergrund befestigt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Behälter, eine Mischungsvorrichtung und ein Verfahren zur Verwendung einer Mischungsvorrichtung bereitzustellen, welche die aus dem Stand der Technik bekannten nachteiligen Wirkungen vermeiden, insbesondere eine schnelle, vollständige und effiziente Durchmischung ermöglichen. Im speziellen soll es möglich sein, dass in einem entnommenen Volumen von Fluid / Flüssigkeit immer eine reproduzierbare Konzentration / Menge von insbesondere Zellen, magnetischen Partikeln, Molekülen oder anderen Partikeln vorhanden ist.
Die Aufgabe wird durch einen Behälter, durch eine Mischungsvorrichtung und durch ein Verfahren zur Verwendung einer Mischungsvorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Erfindungsgemäss wird eine Mischungsvorrichtung vorgeschlagen, welche einen Behälter mit einem Innenraum zur Aufnahme eines Inhalts aufnehmen kann beziehungsweise den Behälter umfasst und eine erste sowie eine zweite Pressfläche umfasst. Der Behälter der erfindungsgemässen Mischungsvorrichtung kann dabei derart zwischen der ersten und der zweiten Pressfläche angeordnet werden, dass der Behälter durch die erste und / oder die zweite Pressfläche deformierbar ist, insbesondere durch eine relative Bewegung zu der ersten und / oder der zweiten Pressfläche deformierbar ist, sodass der Inhalt im Innenraum durchmischbar (beziehungsweise bewegbar und / oder agitierbar) ist / durchmischt werden kann.
Erfindungsgemäss wird ausserdem ein Behälter, insbesondere ein Vorratsbehälter für eine Mischungsvorrichtung (also insbesondere zu Einbringung in und / oder zur Verwendung mit) vorgeschlagen, wobei der Behälter den Innenraum zur Aufnahme des Inhalts wie eines Fluids, insbesondere einer Flüssigkeit umfasst und der Behälter derart deformierbar ist, dass ein (in den Innenraum einbringbarer) Inhalt des Behälters (wie z. B. das Fluid / die Flüssigkeit und weitere Bestandteile) im Innenraum durchmischbar ist / durchmischt werden kann. Ausserdem umfasst der Behälter ein Halterungselement, mit welchem der Behälter aufhängbar, insbesondere freischwebend und / oder in der Mischungsvorrichtung aufhängbar ist. Durch das Aufhängen des Behälters kann der Behälter flexibel und effizient durch die Pressfläche deformiert werden.
Es hat sich herausgestellt, dass durch ein «Pressen» (also die Deformation) des Behälters mit den Pressflächen, eine besonders schnelle und effiziente Durchmischung des Inhalts ermöglicht wird. Insbesondere kann durch die Verwendung von mindestens zwei Pressflächen, zwischen welchen der Behälter angeordnet wird, eine deutlich effizientere Durchmischung erzeugt werden als bei der Verwendung von nur einer einzigen Pressfläche. Ausserdem ist das Vorhandensein eines Kopfraumes bei der Durchmischung nicht notwendig. Der Behälter kann also insbesondere vollständig befüllt sein.
Die Deformation des Behälters erfolgt vorzugsweise durch die von den Pressflächen ausgeübte Kraft. Durch die Deformation des Behälters wird eine Form des Behälters beziehungsweise des Innenraumes derart verändert, dass der im Innenraum befindliche / in den Innenraum einbringbare Inhalt beeinflusst wird. Hierbei wird von einer den Innenraum umgebenden Wand des Behälters ein Druck auf den Inhalt, insbesondere das Fluid / die Flüssigkeit erzeugt, sodass eine Durchmischungsbewegung / eine Strömung in der Flüssigkeit induziert wird, welche zu der Durchmischung führt. Die Form der den Innenraum umgebenden Wand ist also durch die Einwirkung der Pressflächen vorzugsweise entsprechend veränderbar, beziehungsweise deformierbar.
Hierbei kann der Behälter insbesondere als ein «Consumable» ausgestaltet sein, also als Verbrauchsmaterial, welches in die Mischungsvorrichtung eingebracht wird und nach Durchführung eines entsprechenden Prozesses beziehungsweise Verfahrens entsorgt werden kann. Anschliessend kann dann ein neuer Behälter in die Mischungsvorrichtung eingebracht werden.
Dass der Behälter zwischen der ersten und der zweiten Pressfläche angeordnet werden kann, bedeutet insbesondere, dass der Behälter mit zumindest einem Abschnitt zwischen mindestens zwei Pressflächen angeordnet werden kann. In der Praxis kann die Mischungsvorrichtung eine Vielzahl von Pressflächen umfassen, wobei der Behälter zwischen mindestens zwei der Vielzahl von Pressflächen, aber auch zwischen mehreren oder allen Pressflächen angeordnet werden kann. Deformierbar beziehungsweise deformieren bedeutet dabei insbesondere, dass eine Form (zumindest eines Abschnittes) des Behälters verändert werden kann. Hierfür kann der Behälter derart elastisch sein, dass die Form des Behälters durch eine von den Pressflächen ausgeübte Kraft reversibel verändert werden kann. Zum Beispiel kann der Behälter also durch die von den Pressflächen ausgeübte Kraft zusammengedrückt werden, wobei die Form des Behälters nicht irreversibel verändert wird.
Dass der Behälter durch eine relative Bewegung der ersten und / oder der zweiten Pressfläche deformierbar ist, kann im Rahmen der Erfindung insbesondere Folgendes bedeuten:
• Der Behälter kann nach Anordnung zwischen den Pressflächen deformiert werden, indem sich eine einzige der beiden Pressflächen (z.B. die erste) bewegt und die andere Pressfläche (z.B. die zweite) sowie der Behälter stationär bleiben. Dabei kann sich die bewegende Pressfläche in Richtung des Behälters und / oder in Richtung der anderen Pressfläche bewegen. Alternativ oder zusätzlich kann sich die bewegende Pressfläche entlang (einer Wand) des Behälters beziehungsweise entlang einer Behälterachse des Behälters bewegen, um so eine weitere Durchmischung herbeizuführen; und / oder
• Der Behälter kann nach Anordnung zwischen den Pressflächen deformiert werden, indem sich beide (beziehungsweise alle / mehrere) Pressflächen bewegen, wobei der Behälter stationär bleibt. Dabei können sich die Pressflächen in Richtung des Behälters und / oder in Richtung der jeweils anderen Pressfläche bewegen. Alternativ oder zusätzlich können sich die Pressflächen entlang (einer Wand) des Behälters beziehungsweise entlang einer Behälterachse des Behälters bewegen, um so eine weitere Durchmischung herbeizuführen; und / oder
• Der Behälter kann nach Anordnung zwischen den Pressflächen deformiert werden, indem sich der Behälter zwischen den Pressflächen bewegt, wobei beide (beziehungsweise alle) Pressflächen stationär bleiben oder sich eine oder beide (beziehungsweise eine Vielzahl von Pressflächen) bewegt.
In Ausführung der Erfindung können die vorangehend genannten Punkte zur relativen Bewegung allein oder in beliebiger Kombination verwendet werden (d. h. es können sich auch sowohl die Pressflächen als auch der Behälter bewegen).
Die stationäre Pressfläche kann z. B. realisiert werden, indem eine Wand in der Mischungsvorrichtung als Pressfläche fungiert. Ausserdem kann der Behälter (wie vorangehend beschrieben) auch derart relativ bewegbar zwischen der ersten und der zweiten Pressfläche angeordnet sein, dass der Behälter durch die Bewegung zwischen der ersten und der zweiten Pressfläche deformierbar ist.
Besonders bevorzugt ist ein Abstand zwischen der ersten und der zweiten Pressfläche einstellbar und / oder veränderbar, sodass der Abstand zwischen den Pressflächen derart kleiner als eine erste Ausdehnung des Behälters ist, dass der Behälter (durch diese relative Bewegung zu / durch mindestens einer der Pressflächen) deformierbar ist / deformiert wird. So kann dann die Kraft von den Pressflächen auf den Behälter einwirken. Dabei erfolgt also insbesondere das Zusammenpressen beziehungsweise ein Quetschen des Behälters.
Der erfindungsgemässe Behälter ist besonders bevorzugt chemisch beständig, pH-beständig sowie temperaturbeständig. Ausserdem kann der Behälter für eine Aufnahme von mindestens 10 ml Flüssigkeit / Inhalt, vorzugsweise 10 ml bis 500 ml oder 20 ml bis 100 ml, im speziellen 20 ml bis 50 ml Flüssigkeit / Inhalt, ausgelegt sein.
In Ausführung der Erfindung kann der Behälter weiter eine den Innenraum umgebende Hülle (insbesondere als die vorangehend genannte Wand) umfassen. Die Hülle ist dabei derart verformbar, dass mindestens eine Ausdehnung des Innenraums veränderbar ist. Hierfür kann die Hülle elastisch sein und der Behälter durch einen Beutel gebildet werden. Um eine besonders bevorzugte Deformierbarkeit des Behälters zu gewährleisten, kann der Behälter als der Beutel ausgestaltet sein, welcher insbesondere ein Polymer umfasst, im speziellen aus einem Polymer besteht. Beispiele für verwendbare Polymere sind dabei Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat und / oder Polyetheretherketon.
Insbesondere kann die Hülle / die Wand ein vom Halterungselement separates Element sein, welches an dem Halterungselement befestigt ist. Dabei kann das Halterungselement z.B. als eine Öse ausgestaltet sein beziehungsweise eine Öse umfassen. Ausserdem kann das Halterungselement als eine Platte ausgestaltet sein, an welcher die Hülle / Wand hängt.
In Ausführung der Erfindung kann der Behälter eine Vielzahl von separaten Innenräumen umgebenden Wänden umfassen. Hierbei kann das Halterungselement als die Platte ausgestaltet sein, welche Platte eine Vielzahl von Öffnungen oder Befestigungselementen umfasst. An diesen Öffnungen / Befestigungselementen ist jeweils eine Hülle / Wand befestigt, sodass separate Kavitäten gebildet werden. Die Platte kann insbesondere in der Mischungsvorrichtung abgestützt werden, sodass die einzelnen Kavitäten in der Mischungsvorrichtung hängen. Hierbei könnte der Behälter als eine Art Deepwellplatte ausgestaltet sein.
Ausserdem können im Innenraum des Behälters die Flüssigkeit und eine Vielzahl von magnetischen Partikeln / Zellen / Molekülen oder anderen Partikeln angeordnet sein. Dabei sind die Flüssigkeit und die Vielzahl von magnetischen Partikeln / Zellen / Molekülen oder anderen Partikeln durch die Deformation des Behälters durchmischbar. Ein derartig vorbefüllter Behälter kann insbesondere als «Consumable» bereitgestellt und vertrieben werden. Durch die Durchmischbarkeit wird insbesondere gewährleistet, dass eine Konzentration von magnetischen Partikeln / Zellen / Molekülen oder anderen Partikeln bei jedem entnommen Volumen der Flüssigkeit gleich ist, welches dann in Verfahren zur Verarbeitung von z.B. Biomolekülen verwendet werden kann. Die Mischungsvorrichtung / der Behälter kann dabei insbesondere eine Mischungsvorrichtung / ein Behälter zur Bereitstellung einer Flüssigkeit mit magnetischen Partikeln / Zellen / Molekülen oder anderen Partikeln sein.
Die Mischungsvorrichtung kann ein erstes Presselement und / oder ein zweites Presselement umfassen, wobei das erste Presselement die erste Pressfläche und / oder das zweite Presselement die zweite Pressfläche umfasst.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das erste Presselement ein erstes um eine erste Achse rotierbar angeordnetes Presselement sein. Dabei umfasst das erste Presselement die erste Pressfläche derart, dass die erste Pressfläche durch Rotation des Presselementes um die erste Achse bewegbar ist. Zusätzlich kann das zweite Presselement ein zweites um eine zweite Achse rotierbar angeordnetes Presselement sein, wobei das zweite Presselement die zweite Pressfläche derart umfasst, dass die zweite Pressfläche durch Rotation des Presselementes um die zweite Achse bewegbar ist. Ausserdem können die Pressflächen in einer besonders bevorzugten Ausführungsform nicht nur durch Rotation um die entsprechende Achse, sondern auch durch Bewegung mit dem entsprechenden Presselement bewegt werden.
Die Presselemente können verschiedene Formen aufweisen, wie z. B. die Form eines Quaders. Besonders bevorzugt sind das erste und / oder zweite Presselement jedoch als eine Rolle (also ein Zylinder) ausgestaltet, wobei die Mantelfläche der Pressfläche entspricht. Dabei rotiert also die Mantelfläche um die entsprechende Achse beziehungsweise die Rolle in Umfangsrichtung. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Mischungsvorrichtung mindestens eine erste Rolle als erstes Presselement. Zusätzlich kann eine zweite Rolle als zweites Presselement verwendet werden. In der Praxis kann die erste Achse dabei parallel zur zweiten Achse angeordnet sein. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die weitere (zweite) Pressfläche durch eine Wand (als zweites) Presselement) in der Mischungsvorrichtung bereitzustellen, welche insbesondere eine Neigung aufweisen kann, beziehungsweise geneigt werden kann. Umfasst der Behälter das erstes und / oder zweite rotierbar angeordnete Presselement, kann der Behälter und / oder mindestens eine der Pressflächen durch Rotation und / oder durch Bewegung des ersten und / oder zweiten Presselementes des derart in Bewegung versetzt werden, dass der Behälter relativ zu der ersten und / oder der zweiten Pressfläche bewegt wird. Bei der Bewegung relativ zu den Pressflächen wird der Behälter dabei deformiert, sodass durch die Deformation eine Durchmischung des in den Innenraum einbringbaren Inhalts stattfindet. Das Presselement (beziehungsweise die Presselemente) kann dabei zur Rotation entlang des Behälters bewegt werden, beziehungsweise die Pressfläche / die Pressflächen entlang einer Oberfläche des Behälters abgerollt werden. Ausserdem kann der Behälter zwischen der ersten und der zweiten Pressfläche bewegt werden, indem der Behälter durch die Rotation in Bewegung versetzt wird oder die Rotation durch Bewegung des Behälters ausgelöst wird.
Weiter kann die Mischungsvorrichtung eine Behälterbewegungsvorrichtung umfassen, durch welche der Behälter relativ zu der ersten und / oder der zweiten Pressfläche beziehungsweise zwischen der ersten und der zweiten Pressfläche bewegbar ist. Hierfür umfasst der Behälter bevorzugt das Halterungselement, mit welchem der Behälter an der Behälterbewegungsvorrichtung befestigt ist / werden kann. Die Behälterbewegungsvorrichtung kann einen Antrieb wie einen Elektro-, insbesondere Servomotor umfassen, durch welchen der Behälter in Bewegung versetzt werden kann.
Ausserdem kann die Mischungsvorrichtung eine Bewegungsvorrichtung umfassen, durch welche die erste und / oder zweite Pressfläche (beziehungsweise Presselement) derart bewegbar sind, dass der Behälter relativ zu der ersten und / oder der zweiten Pressfläche bewegbar ist. Die Bewegungsvorrichtung kann dabei z. B. die Pressflächen (beziehungsweise Presselemente) entlang einer vorgebbaren Strecke in Bewegung versetzten, und / oder eine Rotation der Pressflächen um die erste und / oder zweite Achse erzeugen. Die Bewegungsvorrichtung kann dabei einen Antrieb wie einen Elektro-, insbesondere Servomotor umfassen, durch die Pressflächen (oder zumindest eine Pressfläche) in Bewegung versetzt werden kann.
In Ausführung der Erfindung kann der Behälter eine Öffnung zum Zuführen und / oder Abführen des Inhalts umfassen.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Mischungsvorrichtung weiter einen Magnet umfassen, wobei der Magnet derart am Behälter angeordnet werden kann, dass in den Innenraum einbringbare magnetische Partikel im Behälter fixierbar sind. Dies erlaubt ein Abführen der Flüssigkeit und ein Zuführen einer neuen Flüssigkeit, ohne die magnetischen Partikel aus dem Innenraum zu entfernen. Dabei kann der Magnet ein Permanentmagnet und/oder ein Elektromagnet sein. Zum Abführen (oder auch Zuführen) der Flüssigkeit kann ein Instrument zum Entfernen der Flüssigkeit, wie zum Beispiel eine Pipette verwendet werden, sodass die Flüssigkeit nach dem Immobilisieren von Biomolekülen an der Oberfläche der magnetischen Partikel aus dem Behälter entfernt werden kann. Dies kann über die Öffnung des Behälters erfolgen. Das Instrument zum Entfernen der Flüssigkeit kann ausserdem ein Ventil oder ein anderes geeignetes Instrument sein.
Die Öffnung (oder Öffnungen) kann also als Auslassöffnung und / oder Einlassöffnung fungieren. Vorteilhafterweise kann die Öffnung so konfiguriert sein, dass sie durch Schliessen und Öffnen als Auslassöffnung und / oder Einlassöffnung oder als kombinierten Einlass-/Auslassöffnung verwendet werden kann. Geeigneterweise kann die Öffnung als ein Kugelventil, ein Schmetterlingsventil, ein Steuerventil, ein Membranventil, ein Schieberventil, ein Nadelventil oder ein Quetschventil oder Kombinationen davon sein.
In der Praxis wird der erfindungsgemässe Behälter und die Mischungsvorrichtung bevorzugt dafür verwendet, Flüssigkeit mit magnetischen Partikeln für andere Verfahren wie Verfahren zur Verarbeitung von Biomolekülen bereitzustellen (dabei kann eine gleiche / reproduzierbare Konzentration von magnetischen Partikeln bei jedem entnommen Volumen der Flüssigkeit bereitgestellt werden). Alternativ kann der erfindungsgemässe Behälter ein Reaktionsbehälter und die Mischungsvorrichtung ein Bioreaktor sein, in welchen Biomoleküle mit magnetischen Partikeln verarbeitet werden.
Bei Verwendung als Reaktionsbehälter kann der Magnet derart beweglich am Behälter / im Mischungsvorrichtung angeordnet sein, dass die magnetischen Partikel, während einem Reaktionsschritt frei bewegbar im Behälter sind und während eines Waschschritts, durch Ändern der Magnetposition im Behälter fixiert werden. Insbesondere kann der Magnet derart bewegbar sein, dass der Magnet in einer ersten Position am Behälter angeordnet ist und die magnetischen Partikel fixiert und durch Bewegung des Magneten in eine zweite Position am oder um den Behälter, die magnetischen Partikel bewegbar werden. Selbstverständlich kann z. B. in einer automatisierten Vorrichtung auch der Behälter relativ zum Magneten bewegt werden und den gleichen Effekt zu erzielen.
Erfindungsgemäss wird weiter ein Verfahren zur Verwendung der Mischungsvorrichtung vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst dabei folgende Schritte. Zuerst wird optional der Inhalt in den Innenraum des Behälters eingebracht. Dann wird der Behälter mit dem Inhalt im Innenraum zwischen der ersten und der zweiten Pressfläche angeordnet und die erste und / oder die zweite Pressfläche relativ zu dem Behälter bewegt, sodass der Behälter durch die relative Bewegung der ersten und der zweiten Pressfläche deformiert wird und der Inhalt im Innenraum durchmischt wird.
Das Bewegen der ersten und / oder der zweiten Pressfläche relativ zu dem Behälter kann umfassen, dass der Behälter und / oder die erste und / oder der zweite Pressfläche bewegt wird.
Insbesondere kann das Verfahren ein Verfahren zur Bereitstellung einer Flüssigkeit mit magnetischen Partikeln / Zellen / Molekülen oder anderen Partikeln sein, bei welchem magnetische Partikel / Zellen / Moleküle oder andere Partikel und die Flüssigkeit (als Inhalt) in den Innenraum der Mischungsvorrichtung eingebracht werden und die Flüssigkeit und magnetischen Partikel / Zellen / Moleküle oder andere Partikel im Innenraum durchmischt werden. Dabei kann dem Behälter ein vorgebbares Volumen an Flüssigkeit entnommen werden, besonders bevorzugt während die Durchmischung stattfindet. Alternativ kann das Verfahren ein Verfahren zur Verarbeitung von Biomolekülen in einer erfindungsgemässen Mischungsvorrichtung sein, bei welchem magnetische Partikel und eine Flüssigkeit mit Biomolekülen (als Inhalt) in den Innenraum der Mischungsvorrichtung eingebracht werden und die Flüssigkeit und magnetischen Partikel im Innenraum durchmischt werden.
Weiter kann das Verfahren umfassen, dass die magnetischen Partikel im Behälter durch Anordnen eines Magneten am Behälter fixiert werden und / oder die Flüssigkeit mit magnetischen Partikeln mit einem Instrument zum Entfernen der Flüssigkeit aus dem Innenraum entfernt wird.
Im erfindungsgemässen Verfahren erfolgt insbesondere ein Mischen der magnetischen Partikel (auch Magnetpartikel) / Zellen / Moleküle oder anderen Partikel und der Flüssigkeit durch Zusammenwirken des Behälters und der Pressflächen der Mischungsvorrichtung, um eine Flüssigkeit mit Magnetpartikeln / Zellen / Molekülen oder anderen Partikeln zu erhalten, welche eine gleichmässige Konzentration an Magnetpartikeln / Zellen / Molekülen oder anderen Partikeln aufweist.
Zusätzlich oder alternativ ist die relative Bewegung des Behälters zu den Pressflächen dazu ausgebildet, die im Innenraum enthaltenen Partikel, Zellen oder Moleküle derart in Schwebe zu halten, dass eine Sedimentation am Boden des Behälters verhindert werden kann. Ferner wird ein Misch- oder Verwirbelungsprozess verbessert, indem die Teilchen in dem Gefäss freischwebend gehalten werden und/oder dass eine Koagulation von Kügelchen verhindert oder verringert wird. Vorteilhafterweise verbessert das Freischwebenlassen der Magnetpartikel und/oder das Vermeiden einer Sedimentation der Magnetpartikel biochemische Reaktionen in der Mischungsvorrichtung, nämlich die Biomolekül-Immobilisierung. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter dem Begriff Biomolekül DNS, RNS, Nukleinsäuren, Proteine, Startsequenzen, Monomere oder andere biologisch aktive Moleküle verstanden werden. Derartige Biomoleküle können in der erfindungsgemässen Mischungsvorrichtung verarbeitet und in den erfindungsgemässen Behälter (vorzugsweise in einer Flüssigkeit) eingebracht werden. Das Verarbeiten kann unter andere Waschschritte und / oder Reaktionsschritte aufweisen und mit magnetischen Partikeln durchgeführt werden. Ein Waschschritt ist im Rahmen der Erfindung ein Verfahrensschritt, bei welchem die Flüssigkeit nach Durchmischung aus dem Behälter entfernt wird und insbesondere so die Verunreinigungen von den magnetischen Partikeln mit den angehafteten Biomolekülen abgetrennt werden. Zu einem Waschschritt kann auch das Spülen mit einer Spülfluid gehören. Ein Reaktionsschritt ist im Rahmen der Erfindung ein Verfahrensschritt, bei welchem die an die magnetische Partikel gebundenen Biomoleküle umgesetzt, an die Partikel gebunden, oder verlängert (Kettenverlängerung, z. B. PCR „Polymerase-Kettenreaktion“) werden. Eine Verunreinigung ist dabei insbesondere als ein Stoff zu verstehen, welcher nicht vollständig reagiert ist, beziehungsweise nicht an die magnetischen Partikel gebunden ist, das Lösungsmittel, Nebenprodukte und Kontaminationen, sowie ein Gemisch von zwei oder mehrerer der vorangehend beschriebenen.
Eine Flüssigkeit kann im Rahmen der Erfindung eine Lösung oder Suspension sein, insbesondere ein Gemisch aus Flüssigkeit und Magnetpartikeln oder ein Reaktionsgemisch aus Biomolekülen und / oder Reagenzien und / oder Verunreinigungen sein.
Unter «magnetischer Partikel» (auch „magnetic bead“) kann im Rahmen der Erfindung ein Partikel im Mikrometer oder im Millimeterbereich verstanden werden. Weiter können die magnetischen Partikel porös sein. Ein Biomolekül kann insbesondere über Thiolgruppen und / oder Aminogruppen und / oder Hydroxygruppen und / oder Carboxylgruppen und / oder Carbonylgruppen und / oder Estergruppen und / oder Nitrilgruppen und / oder Amingruppen und / oder irgendwelchen anderen funktionellen Gruppen oder andere Wechselwirkungen an die Oberfläche der magnetischen Partikel gebunden werden. Magnetische Partikel können ausserdem beschichtete Nickel parti kel sein, oder irgendwelche anderen ferro- oder paramagnetischen Partikel. Magnetische Partikel haben typischerweise einen Durchmesser von ungefähr 1 Mikrometer. Unter ungefähr 1 Mikrometer ist im Rahmen der Erfindung 0,5 bis 1 ,5 Mikrometer, insbesondere 0,7 bis 1 ,3 Mikrometer, im speziellen 0,9 bis 1 ,1 Mikrometer zu verstehen.
Die vorangehend genannten magnetischen Partikel können also funktionalisierte Magnetpartikel sein, welche in einem Probenmaterial Biomoleküle wie DNS binden. Anschliessend können sie mit Magnetkraft immobilisiert werden und so von einer Reagenzflüssigkeit getrennt werden. Diese wird entfernt und anschliessend können die Biomoleküle von den Partikeln abgelöst werden. Die Magnetpartikel sollten bevorzugt in einer genauen Menge zugegeben werden. Die Mischungsvorrichtung kann zur Vorbereitung von oder in jedem enzymatischen Verfahren verwendet werden, das Nukleinsäuren beinhaltet (z. B. Polymerase-Kettenreaktion (PCR), isothermische DNA-Amplifikation, reverse Transkription). Die an den magnetischen Partikeln gebundenen Biomoleküle können von der Oberfläche der magnetischen Partikel abgelöst werden und anschliessend weiterverwendet werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Behälters;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Mischungsvorrichtung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Mischungsvorrichtung; Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Mischungsvorrichtung mit zwei Presselementen;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Mischungsvorrichtung mit einer Pressfläche und einem Presselement;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Mischungsvorrichtung mit einer geneigten Pressfläche;
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Mischungsvorrichtung mit einer geneigten Pressfläche;
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Mischungsvorrichtung mit einem Instrument zum Entfernen der Flüssigkeit und einem Magneten.
Eine Mischungsvorrichtung ist insbesondere eine Vorrichtung mit einem Behälter, in dem Flüssigkeiten mit magnetischen Partikeln unter einstellbaren und somit möglichst optimalen Bedingungen bereitgestellt werden können. Der Betrieb einer Mischungsvorrichtung ist somit insbesondere eine Anwendung der Chemie, Biochemie oder Biotechnologie, welche chemische und biologische Prozesse ermöglicht beziehungsweise Edukte dafür bereitstellet.
Faktoren, die in Mischungsvorrichtungen steuerbar oder kontrollierbar sein können, sind die Zusammensetzung des Inhalts, die Gaszufuhr, Temperatur, pH- Wert, Sterilität und andere. Die Mischungsvorrichtung kann der Bereitstellung einer Flüssigkeit mit einer vorgebbaren Konzentration von Magnetpartikeln / Zellen / Molekülen oder anderen Partikeln oder der Gewinnung und Verarbeitung von Biomolekülen dienen. Auch die Verarbeitung und der Abbau von chemischen Verbindungen kann in Mischungsvorrichtungen stattfinden.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Behälters 10 für eine Mischungsvorrichtung. Der Behälter
10 umfasst einen Innenraum 11 , welcher zur Aufnahme eines Inhaltes wie eines Fluids geeignet ist. Dabei ist der Behälter 10 derart deformierbar, dass ein Inhalt im Innenraum durch die Deformation durchmischt werden kann. Zur Deformation werden Presselemente 3, 4 mit Pressflächen 30, 40 bereitgestellt.
Die Deformation des Behälters 10 erfolgt hierbei durch eine von den Pressflächen 30, 40 der Presselemente 3, 4 ausgeübte Kraft. Bei der Deformation wird eine Form des Behälters 10 beziehungsweise des Innenraumes
11 verändert, da der Behälter 10 durch die Presselemente 3, 4 zusammengepresst wird.
Das Zusammenpressen erfolgt, da ein Abstand a2 zwischen der ersten 30 und der zweiten 40 Pressfläche verändert wird, sodass der Abstand a2 zwischen den Pressflächen 30, 40 derart kleiner als eine erste Ausdehnung a1 des Behälter 10 ist, dass der Behälter 10 durch diese Bewegung mindestens einer der Pressflächen 30, 40 deformiert wird.
Durch das Zusammenpressen wird von einer den Innenraum 11 umgebenden Wand 100 des Behälters 10 ein Druck auf den Inhalt erzeugt, sodass eine Durchmischung des Inhalts stattfinden kann.
Der Behälter 10 kann nach Anordnung zwischen den Pressflächen 30, 40 deformiert werden, indem sich eine oder beide Presselemente 3, 4 aufeinander zu bewegen. Alternativ oder zusätzlich können sich die Pressflächen 30, 40 entlang der Wand 100 des Behälters 10 bewegen, um so den Druckpunkt am Behälter 10 zu verlagern und so zu einer weiteren Durchmischung zu führen. Der gleiche Effekt wird erzeugt, wenn der Behälter 10 zwischen den Pressflächen 30, 40 (auf und ab) bewegt wird.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Mischungsvorrichtung 1.
Die Mischungsvorrichtung 1 umfasst den Behälter 10 mit Halterungselement 12 sowie die erste 30 und zweite 40 Pressfläche. Dabei ist der Behälter 10 derart zwischen der ersten 30 und der zweiten 40 Pressfläche angeordnet, dass der Behälter 10 durch eine relative Bewegung zu der ersten 30 und / oder der zweiten 40 Pressfläche deformiert werden kann, sodass die Durchmischung des Inhalts erfolgt.
Die erste Pressfläche 30 ist in Form einer Wand ausgestaltet, wohingegen die zweite Pressfläche 40 Teil des ersten Presselementes 4, welches um die Achse 41 rotierbar und somit bewegbar ist.
Der Behälter 10 kann nach Anordnung zwischen den Pressflächen 30, 40 deformiert werden, indem sich die bewegende Pressfläche 40 in Richtung des Behälters 10 und in Richtung der anderen Pressfläche 30 bewegt. Dabei kann das Presselement 4 um die Achse 41 rotieren, wenn es entlang der Wand 100 bewegt wird, also kann entlang der Wand 100 abrollen.
Im Innenraum 11 sind als Inhalt eine Flüssigkeit 21 und eine Vielzahl von magnetischen Partikeln 22 angeordnet, wobei die Flüssigkeit 21 und die Vielzahl von magnetischen Partikeln 22 durch die Deformation des Behälters 10 durchmischt werden können.
Hierbei ist anzumerken, dass die durch ein Quetschen des Behälters erzeugte Durchmischung besonders effizient ist, sodass dem Behälter eine einstellbare und reproduzierbare Konzentration / Menge von magnetischen Partikeln entnommen werden kann. Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Mischungsvorrichtung 1.
Die Mischungsvorrichtung gemäss Fig. 3 entspricht dabei im Wesentlichen der Ausführung gemäss Fig. 2. Jedoch wird statt der Wand, ein um eine Achse 31 rotierbares Presselement 3 verwendet.
Beide Pressflächen 30, 40 können in Richtung des Behälters 10 bewegt werden und entlang der Wand 100 des Behälters 10 abgerollt werden.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Mischungsvorrichtung 1 mit zwei Presselementen 3, 4.
Grundlegend entspricht der Aufbau gemäss Fig. 4 der Ausführung gemäss Fig. 3. Die beiden Presselemente 3, 4 sind dabei als rotierbare Rollen 3, 4 ausgestaltet. Die Pressflächen 30, 40 entsprechend dabei den Mantelflächen 30, 40 der Rollen 3, 4.
Der Mischungsvorrichtung 1 umfasst weiter die Bewegungsvorrichtungen 5, durch welche die Rollen 3, 4 in der Mischungsvorrichtung 1 auf und ab bewegt werden können, sodass die Rollen 3, 4 relativ zu einem hier nicht dargestellten Behälter bewegt werden können. Die Bewegungsvorrichtungen 5 werden in Schienen 51 bewegt.
Ausserdem umfasst die Mischungsvorrichtung 1 eine Öffnung 6, durch welche der hier nicht dargestellte Behälter von oben in die Mischungsvorrichtung 1 und zwischen die Rollen 3, 4 eingebracht werden kann. Nach dem Anordnen des Behälters erfolgt die Durchmischung durch Deformieren des Behälters, indem sich die Rollen 3, 4 aufeinander zu und in entgegengesetzte Richtungen bewegen (also eine Rolle nach oben und eine Rolle nach unten), bis die Rollen 3, 4 sich aneinander vorbei bewegt haben. Anschliessend kann die Bewegungsrichtung umgekehrt werden.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Mischungsvorrichtung 1 mit einer Pressfläche 30 und einem Presselement 4.
Grundlegend entspricht der Aufbau gemäss Fig. 5 der Ausführung gemäss Fig. 2. Ein Presselemente 4 ist jedoch als rotierbare Rolle 4 mit Bewegungsvorrichtung 5 ausgestaltet. Das andere Presselement 3 ist eine Wand 3 der Mischungsvorrichtung 1.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Mischungsvorrichtung 1 mit einer geneigten Pressfläche 30.
Die Pressfläche 30 ist dabei eine Fläche der Wand 3. Eine Neigung der Wand 3 kann dabei über ein Abstandselement 7 angepasst werden, sodass nach dem Einbringen des hier nicht gezeigten Behälters die Neigung der Wand 100 verringert wird, also die Wand 3 in Richtung der Rolle 4 bewegt wird, sodass eine Kraft von der Wand 3 und der Rolle 4 auf den Behälter ausgeübt werden kann.
Die Rolle 4 kann entlang der Führungsstangen 51 in der Mischungsvorrichtung 1 auf und ab bewegt werden.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Mischungsvorrichtung 1 mit einer geneigten Pressfläche 30.
Hierbei ist die Neigung der Pressfläche 30 der Wand 3 jedoch nicht veränderbar.
Die Wand 3 ist jedoch derart geneigt, dass ein Abstand zwischen Rolle 4 und Wand 3 im Bereich der Öffnung 6 zur Zuführung des Behälters am grössten ist. So kann die Rolle 4 zum Einbringen des Behälters an einer der Öffnung 6 zugewandten Seite der Führungsstangen 52 angeordnet werden. Wird die Rolle 4 danach von der Öffnung 6 wegbewegt, wird aufgrund des sich verringernden Abstandes zwischen Rolle 4 und Wand 3 eine Kraft auf den Behälter ausgeübt, was in einer entsprechenden Deformation resultiert.
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Mischungsvorrichtung mit einem Instrument zum Entfernen der Flüssigkeit 8 und einem optionalen Magneten 7.
Die Mischungsvorrichtung umfasst den Magnet 7, wobei der Magnet 7 derart am Behälter 10 angeordnet ist, dass im Behälter 10 magnetische Partikel 22 im Behälter 10 fixiert sind. Dies erlaubt ein Abführen der Flüssigkeit 21 mittels Pipette 8 über die Öffnung 101 ohne magnetische Partikel 22. Wird kein Magnet 7 verwendet, kann über die Öffnung 101 Flüssigkeit mit einer vorgebbaren Konzentration von magnetischen Partikeln 22 entnommen werden.
Während die Erfindung in den Zeichnungen und der vorstehenden Beschreibung im Detail dargestellt und beschrieben wurde, sind eine solche Darstellung und Beschreibung als veranschaulichend oder beispielhaft und nicht als einschränkend anzusehen.
Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Variationen der offenbarten Ausführungsformen können von Fachleuten beim Praktizieren einer beanspruchten Erfindung aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der abhängigen Ansprüche verstanden und bewirkt werden. In den Ansprüchen schliesst das Wort „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte aus, und der unbestimmte Artikel „ein“ oder „eine“ schliesst keine Vielzahl aus. Die blosse Tatsache, dass bestimmte Massnahmen in voneinander verschiedenen abhängigen Ansprüchen wiederholt werden, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Massnahmen nicht vorteilhaft verwendet werden kann. Jegliche Bezugszeichen in den Ansprüchen sollten nicht als Einschränkung des Umfangs ausgelegt werden. Ausserdem können insbesondere die vorangehend für die erste und zweite Pressfläche (beziehungsweise Presselement) beschriebenen Massnahmen, auf jede beliebige Vielzahl von Pressflächen angewendet werden.

Claims

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Mischungsvorrichtung zur Aufnahme eines Behälters (10) mit einem Innenraum (11) zur Aufnahme eines Inhalts umfassend eine erste (30) und eine zweite (40) Pressfläche; wobei der Behälter (10) derart zwischen der ersten (30) und der zweiten (40) Pressfläche angeordnet werden kann, dass der Behälter (10) durch die erste (30) und / oder die zweite (40) Pressfläche deformierbar ist, sodass der Inhalt im Innenraum (11) durchmischt werden kann. Mischungsvorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die erste (30) und / oder die zweite (40) Pressfläche derart bewegbar sind, dass der Behälter (1) durch die Bewegung der ersten (30) und / oder der zweiten (40) Pressfläche deformierbar ist. Mischungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Behälter (10) derart bewegbar ist, dass der Behälter (10) durch die Bewegung zwischen der ersten (30) und der zweiten (40) Pressfläche deformierbar ist. Mischungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche umfassend ein erstes um eine erste Achse (31) rotierbar angeordnetes Presselement (3), wobei das erste Presselement (3) die erste Pressfläche (30) derart umfasst, dass die erste Pressfläche (30) durch Rotation des Presselementes (3) um die erste Achse (31) bewegbar ist. Mischungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche umfassend ein zweites um eine zweite Achse (41) rotierbar angeordnetes Presselement (4), wobei das zweite Presselement (4) die zweite Pressfläche (40) derart umfasst, dass die zweite Pressfläche (40) durch Rotation des Presselementes (4) um die zweite Achse (41) bewegbar ist. Mischungsvorrichtung nach Anspruch 4 und 5, wobei die erste Achse (31) parallel zur zweiten Achse (41) angeordnet ist. Mischungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche umfassend eine Behälterbewegungsvorrichtung, durch welche der Behälter (10) zwischen der ersten (30) und der zweiten (40) Pressfläche bewegbar ist. Mischungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche umfassend eine Bewegungsvorrichtung (5), durch welche die erste (30) und / oder zweite (40) Pressfläche bewegbar sind. Mischungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Behälter (10) eine Öffnung (101) zum Zuführen und / oder Abführen des Inhalts umfasst. Mischungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Abstand zwischen der ersten (30) und der zweiten (40) Pressfläche einstellbar und / oder veränderbar ist, sodass der Abstand zwischen den Pressflächen (30, 40) derart kleiner als eine erste Ausdehnung (a1) des Behälter ist, dass der Behälter (10) deformierbar ist. Mischungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Vielzahl der Behälter (10) derart zwischen der ersten (30) und der zweiten (40) Pressfläche angeordnet werden kann, dass die Vielzahl der Behälter (10) durch die erste (30) und / oder die zweite (40) Pressfläche deformierbar ist. Mischungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche umfassend einen Magnet (7), wobei der Magnet (7) derart am Behälter (10) angeordnet werden kann, dass in den Innenraum (11) einbringbare magnetische Partikel (22) im Behälter (10) fixierbar sind. Mischungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Magnet (7) ein Permanentmagnet und/oder ein Elektromagnet ist. Mischungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche umfassend ein Instrument (8) zum Entfernen des Inhalts. Behälter für eine Mischungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Behälter (10) einen Innenraum (11) zur Aufnahme eines Inhalts umfasst und der Behälter (10) derart deformierbar ist, dass ein Inhalt im Innenraum (11) durchmischt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (10) eine Halterungselement (12) umfasst, mit welchem der Behälter (10) aufhängbar ist. Behälter nach Anspruch 15, wobei der Behälter (10) mit dem Halterungselement (12) an einer Aufhängvorrichtung oder einer Behälterbewegungsvorrichtung befestigbar ist. Behälter nach Anspruch 15 oder 16 umfassend eine den Innenraum (11) umgebende Wand (100), welche Wand (100) derart deformierbar ist, dass mindestens eine Ausdehnung (a1) des Innenraums (11) veränderbar ist. Behälter nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei im Innenraum (11 ) eine Flüssigkeit (21) und eine Vielzahl von magnetischen Partikeln (22) oder Zellen angeordnet ist, wobei die Flüssigkeit (21) und die Vielzahl von magnetischen Partikeln (22) oder Zellen durch die Deformation des Behälters (10) durchmischbar sind. Behälter nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei der Behälter (10) ein Beutel ist und insbesondere ein Polymer umfasst, im speziellen aus einem Polymer besteht. Behälter nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei der Behälter (10) eine Vielzahl von separaten Innenräumen (11) umgebenden Wänden (100) umfasst. Verfahren zur Verwendung einer Mischungsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Anordnen des Behälters (10) mit dem Inhalt im Innenraum (11 ) zwischen der ersten (30) und der zweiten (40) Pressfläche; b) Bewegen der ersten (30) und / oder der zweiten (40) Pressfläche relativ zu dem Behälter, sodass der Behälter (10) durch die relative Bewegung der ersten (30) und / oder der zweiten (40) Pressfläche deformiert wird und der Inhalt im Innenraum (11 ) durchmischt wird. Verfahren nach Anspruch 21 , wobei das Bewegen der ersten (30) und / oder der zweiten (40) Pressfläche relativ zu dem Behälter (10) umfasst, dass der Behälter (10) und / oder die erste (30) und / oder der zweite (40) Pressfläche bewegt wird. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, wobei der Inhalt magnetische Partikel (22) und eine Flüssigkeit (21) umfasst und die magnetischen Partikel (22) und die Flüssigkeit (21) im Innenraum (11) durchmischt werden. Verfahren nach Anspruch 23 umfassend c) Fixieren der magnetischen Partikel (22) im Behälter (10) durch Anordnen eines Magneten (7) am Behälter (10). Verfahren nach Anspruch 23 oder 24 umfassend d) Entfernen der Flüssigkeit (21) mit einem Instrument (8) zum Entfernen der Flüssigkeit (21).
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