DE10063984A1 - Vorrichtungen zur magnetischen Abtrennung von Magnetpartikeln - Google Patents
Vorrichtungen zur magnetischen Abtrennung von MagnetpartikelnInfo
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Abstract
Die vorliegende Anmeldung beschreibt Magnetseparatoren zur Abtrennung von Magnetpartikeln aus Volumen von 1-500 ml für den Einsatz im Labor, insbesondere im Umfeld Molekularbiologie, wobei bewegliche Dauermagnete und/oder bewegliche Reaktionsgefäßaufnahmen zum Einsatz gelangen. Auf diese Weise lassen sich Magnetpartikel zunächst an der Wandung eines Reaktionsgefäßes zum Beispiel und dann durch eine Abwärtsbewegung der Magnete am Boden des Reaktionsgefäßes sammeln.
Description
In vielen Bereichen der Molekularbiologie, der Diagnostik und in zunehmenden Maße auch
im sogenannten High Throughput Screenning, also den neueren Methoden zur Wirkstoffsuche
durch automatisches Testen in großen Stückzahlen, spielen Magnetpartikelsuspensionen als
Festphasenträger eine große Rolle. Diese Festphasen mit magnetischen Kern dienen unter
anderem zum Isolieren von biologisch aktiven Substanzen, so beschrieben u. a. in
WO 88/06632. Es wurden bisher verschiedenste Verfahren und Vorrichtungen dafür beschrieben.
So beschreiben EP 136 126 und WO 87/05536 Verfahren und Vorrichtungen unter
Verwendung von Behältnissen in denen sich die Magnetpartikelsuspensionen befinden, die
am Boden geschlossen sind. Dahingehend weisen die Behältnisse beschrieben in
WO 95/00247, EP 0691541 und DE 44 21 058 Behältnisse auf, die am Boden offen sind. Es
handelt sich hierbei u. a. auch um Pipettenspitzen als Behältnisse in denen
Magentpartikelsuspensionen abgetrennt werden. Die in US 3567026, US 3676337 und
US 4018886 beschriebenen Vorrichtungen zeichnen sich dadurch aus, daß größere Volumina von
an einem Dauermagneten vorbeigeführt werden, wobei trichterförmige Reaktionsgefäße zum
Einsatz gelangen.
Vor allem in der Molekularbiologie werden zunehmend größere Volumina solcher
Magnetpartikelsuspensionen eingesetzt, um aus einer relativ großen Probenmenge Isolate zu
gewinnen. Diese liegen im Bereich von 0,5-500 ml. Als Beispiel sei die Untersuchung von
Fleischproben auf pathogene Keime genannt: Werden in 25 g. Fleisch keine pathogenen
Keime gefunden, kann das Fleisch als pathogenfrei deklariert werden. Werden
molekularbiologische Methoden angewandt, so ergibt die vorgeschriebenen Probenmenge ein
Lysevolumen von ca. 50 ml. Aus diesem Volumen werden mittels Magnetpartikel Analyte
abgetrennt, die danach einer Amplifikation und einer Detektion zugeführt werden.
Alle hier zitierten Verfahren sind für Volumina in den genannten Größenordnungen nicht
geeignet, da jeweils nicht bewegliche Magnete oder Reaktionsgefäße zum Einsatz gelangen,
so daß die jeweiligen Abstände in großen Reaktionsvolumen von den weitest entfernten
Magnetpartikeln zum Magneten so groß sind, daß die Feldstärken von herkömmlichen
Dauermagneten nicht ausreichen, um eine entsprechende Abscheidung an den Wandungen in
einer üblichen Zeit bis max. 30 min. zu ermöglichen.
Erfindungsgemäße Magnetseparatoren mit bewegten Magneten oder Reaktionsgefäßen, die
solchen Anforderungen genügen lassen sich zunächst in zwei Kategorien einteilen:
Kategorie A) Magnetpartikelseparatoren für die Trennung von Magnetpartikeln in komplexen Suspensionen bestehend aus nicht magnetischen Feststoffen und Magnetpartikeln in Flüssigkeiten (Fig. 1-9).
Kategorie B) Magnetpartikelseparatoren für die Trennung von Magnetpartikeln in einfacher Suspension mit Flüssigkeiten (Fig. 10-15).
Kategorie A) Magnetpartikelseparatoren für die Trennung von Magnetpartikeln in komplexen Suspensionen bestehend aus nicht magnetischen Feststoffen und Magnetpartikeln in Flüssigkeiten (Fig. 1-9).
Kategorie B) Magnetpartikelseparatoren für die Trennung von Magnetpartikeln in einfacher Suspension mit Flüssigkeiten (Fig. 10-15).
Fig. 1 Schnitt einer Vorrichtung für Kategorie A)
Fig. 2 Aufsicht der Vorrichtung für Kategorie A) aus Fig. 1
Fig. 3 Perspektivische Sicht eines Dauermagneten (8) mit Polung
Fig. 4 Perspektivische Sicht eines Dauermagneten (8) zusammengesetzt aus drei einzelnen
Magneten mit jeweiliger Polung.
Fig. 5 Aufsicht eines erfindungsgemäßen Reaktionsgefäßes (14) mit einer Rille (21)
Fig. 6 Aufsicht eines erfindungsgemäßen Reaktionsgefäßes (14) mit zwei Rillen (21)
Fig. 7a Schnitt durch ein Reaktionsgefäß (14) mit einer Rille im zylindrischen Bereich
Fig. 7b Schnitt durch ein Reaktionsgefäß (14) mit einer Rille auf der gesamten Längsseite
Fig. 8 Schnitt durch ein Reaktionsgefäß (14) mit zwei Rillen jeweils auf der gesamten
Längsseite.
Fig. 9 Aufsicht einer Mehrfachanordnung der Vorrichtung aus Fig. 1
Fig. 10 Aufsicht einer Vorrichtung nach Kategorie B).
Fig. 11 Aufsicht einer Vorrichtung nach Kategorie B).
Fig. 11a Detailausschnitt einer Vorrichtung nach Kategorie B).
Fig. 12 Schnitt einer Vorrichtung nach Kategorie B).
Fig. 13 Schnitt einer Vorrichtung mit mehreren Magneten (8) und zwei Motoren (28).
Fig. 14 Schnitt einer Vorrichtung mit mehreren Magneten (8) und einem Motor (28) im
Ausgangszustand.
Fig. 14a Schnitt einer Vorrichtung mit mehreren Magneten (8) und einem Motor (28) im
Endzustand.
Fig. 15 Schnitt einer Vorrichtung nach Kategorie B) mit Federelment (29) im
Ausgangszustand.
Fig. 15a Schnitt einer Vorrichtung nach Kategorie B) mit Federelment (29) im Endzustand.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung der Kategorie A in Fig. 1 besteht aus einer beweglichen,
bevorzugt drehbaren, Magnethalterung (2) und einer beweglichen, bevorzugt drehbaren,
Reaktionsgefäßhalterung (3) mit Öffnung (7), die sich auf ein und der selben Achse (10)
befinden. Diese Elemente werden über eine Bodenplatte (4) und zwei seitliche
Bogenlochplatten (15) gehalten.
Beide Elemente lassen sich mittels Antriebsmotoren in beliebige Stellungen bringen und über
entsprechende Arretierungsöffnungen (11) arretieren, so daß drei verschiedene Winkel
(9, 12, 25) zu unterscheiden sind: Winkel (9) zwischen der Horizontalen und der beweglichen
Magnethalterung (2); Winkel (12) zwischen der Horizontalen und der beweglichen
Reaktionsgefäßhalterung (3); Winkel (25) zwischen der beweglichen Magnethalterung (2)
und der beweglichen Reaktionsgefäßhalterung (3). Dafür kann auch ein Arretierstift (16) zum
Einsatz gelangen.
Eine bevorzugte Stellung ist die, bei der der Magnethalter (2) mit den integrierten
Dauermagneten (8) und der Reaktionsgefäßhalter (3) in unmittelbare Nähe gebracht werden
können, so dass das Magnetfeld der im Magnethalter integrierten Magnete auf das Volumen
des Reaktionsgefäßes ausgerichtet ist.
In einer weiteren Stellung kann der Reaktionsgefäßhalter (3) in einen Winkel zur
Schwerkraftrichtung gebracht werden, so dass mittels magnetischer Anziehungskräfte
Magnetpartikel im Reaktionsgefäß nach oben gezogen werden können, während nicht
magnetische Schwebeteilchen der Schwerkraft folgend nach unten absinken. Auf diese Weise
kann eine einfache Trennung von magnetischen und nicht magnetischen Schwebeteilchen
erreicht werden.
Zweck der Vorrichtung ist es, Magnetpartikel, wie sie z. B. beschrieben sind in
DE 195 28 029, in entsprechenden einfachen Suspensionen bestehend aus Flüssigkeiten und
magnetischen Feststoffen abzuscheiden, wobei dies ein Volumina von 0,5-500 ml, bevorzugt
jedoch 1-75 ml stattfindet.
Ein weiteres Einsatzgebiet der Vorrichtung ist es, Suspensionen, bestehend aus Flüssigkeiten
und nicht magnetischen Feststoffen, mit Magnetpartikeln zu versetzen und die Magnetpartikel
von den nicht magnetischen Feststoffen und der Flüssigkeit abzuscheiden. Diese Problematik
tritt insbesondere dann auf, wenn z. B. Bodenproben molekularbiologisch untersucht werden
sollen. Die Bodenprobe wird in einem entsprechenden Puffersystem aufgeschlämmt oder in
einem entsprechenden Lysepuffer aufgeschlämmt, so dass biologische Komponenten, wie
z. B. Zellenviren o. ä., lysiert werden und die freigesetzte Nukleinsäure an die entsprechend
zugesetzten Magnetpartikel binden können. Eine solche Anwendung ist beschrieben in
WO 96/09379. Für eine solche Applikation müssen entsprechend große Mengen Bodenproben
eingesetzt werden, um kleinste Spuren molekularbiologisch nachweisen zu können. Die
Reaktionsvolumina befinden sich üblicherweise in einem Volumenspielraum von 0,5-500
ml, bevorzugt jedoch 10-75 ml. Wiederum ein Anwendungsgebiet ist die Abtrennung von
biologischen nicht magnetischen Feststoffen, wie Zelltrümmer, Gewebereste, Knorpel- oder
Knochenmehl in Flüssigkeiten mittels Magnetpartikel aufzuarbeiten.
Als Form der Reaktionsgefäße werden bevorzugt zylindrische Geometrien benutzt, mit einem
Durchmesser von 5-50 mm, bevorzugt jedoch 10-25 mm. Die Länge der Reaktionsgefäße
beträgt 10-200 mm, bevorzugt jedoch 25-200 mm. Insbesondere werden auch zylindrische
Reaktionsgefäße eingesetzt, die neben der entsprechenden Öffnung am oberen Ende eine
kegelförmige Bodengeometrie (23) am unteren Ende aufweisen, wie in Fig. 7 dargestellt.
Magnetseparationen der Kategorie A ließen sich überraschenderweise mit Reaktionsgefäßen
(14) dargestellt in Fig. 5 zusammen mit der Vorrichtung dargestellt in Fig. 1 und 2
durchführen. Dieses Reaktionsgefäß zeichnet sich dadurch aus, daß zwei gegenüber liegende
Rillen (21) und (22) entlang der Längsseite des Reaktionsgefäßes (14) angebracht sind. In
diesen Rillen sammeln sich in dem beschriebenen Prozeß einerseits die nicht magnetischen
Feststoffe durch Absetzen und andererseits die Magnetpartikel nach Anlegen eines Magneten
an die Reaktionsgefäßwand.
Für die magnetische Abtrennungen nach Kategorie B hat sich dagegen ein Reaktionsgefäß mit
einer Rille (21) als besonders erwiesen, da in dieser Rille die Magnetpartikel gesammelt
werden können und eine erhebliche Verbesserung der Trennung von den Flüssigkeiten
stattfindet.
Dies hat den Vorteil, dass Magnetpartikel aus einem großen Ausgangsvolumen wie z. B. 50 ml
auf ein kleines Volumen mit z. B. 0,5 ml in der Kegelspitze (23) aufkonzentriert werden
können. Außerdem ist mit dieser Geometrie ein Arbeiten mit einem XYZ-Pipettierroboter
einfach möglich. Dies ist deswegen von Bedeutung, da diese Reaktionsgefäße z. B. auch
benutzt werden, um Magnetpartikelsuspensionen nach Aufkonzentration zu waschen und mit
der kegelförmigen Bodenausformung auch geringe Reste der Waschlösung beim
Absaugprozess entfernt werden können, ohne Magnetpartikel abzusaugen.
Aber auch andere Bodengeometrien sind prinzipiell denkbar, so zum Beispiel mit
Rundboden, als einem kugelförmigen oder elipsoidgeformten Boden, oder aber Formen, die
einem Kegelstumpf entsprechen. Prinzipiell sind auch nicht zylindrische d. h. z. B. rechteckige
Reaktionsgefäße für spezielle Zwecke einsetzbar.
Als Dauermagnete werden Magnete bei den für die Separation von Magnetpartikeln in diesen
Applikationen benötigten Magneten handelt es sich bevorzugt um starke Dauermagnete
bevorzugt in Form von rechteckigen Streifen eingesetzt, wie in Fig. 3 angedeutet. Diese sind
bevorzugt aus Neodyn und so magnetisiert, wie in Fig. 3 dargestellt mit einer Längsseite (20)
einer Breitseite (19) und einer Schmalseite (18), wobei die Magnetisierung längs der
Breitseite (19) verläuft.
Es können auch mehrere solche Magnete in einem Verbund von drei Magneten angeordnet als
Sandwich mit alternierender Magnetpolung eingesetzt werden, wie Fig. 4 zeigt.
In Fig. 1 und 2 sind solche Magnete (8) sowohl in die bewegliche Magnethalterung (2)
eingebracht. Aufgabe dieser Dauermagnete (8) ist es, die Magnetpartikel aus der Suspension
an die Reaktionsgefäßwand zu ziehen, dort zu halten, so dass die übrig bleibende,
Magnetpartikel freie Lösung oder Suspension aus Flüssigkeit mit nicht magnetischen
Feststoffen entsprechend abgesaugt werden kann.
Der Ablauf einer Magnetseparation der Kategorie A verläuft wie folgt und ist in der
nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt.
Zum Einfüllen der der Reaktions- bzw. Suspensionsgemische in das Reaktionsgefäß (14) in
der beweglichen Reaktionsgefäßhalterung (13) sowie das Einbringen von Magnetpartikeln wird
Position A eingesetzt. Hierbei ist das Reaktionsgefäß (14) vom Magneten (8) getrennt und das
Reaktionsgefäß (14) steht senkrecht. Zur anschließenden Magnetseparation wird das
Reaktionsgefäß (14) mit dem Magneten (8) in Kontakt gebracht; Winkel (25) ist somit 0.
Wird die Einheit aus Magnet (8) und Reaktionsgefäß (14) aus der horizontalen schräg gestellt
d. h. Winkel (9) zwischen 35° und 55° (Position B), so sinken nichtmagnetische Feststoffe
nach unten und Magnetpartikel werden an die Wandung des Reaktionsgefäßes (14) gezogen.
Anschließend wird die Einheit aus Magnet (8) und Reaktionsgefäß (14) wieder in die
Senkrechte gestellt (Position C), um die Flüssigkeit und den nichtmagnetischen Bodensatz zu
entfernen. Um Magnetpartikel in Position D in der Spitze des kegelförmigen Bodens (23) zu
sammeln, wird die Einheit aus Magnet (8) und Reaktionsgefäß (14) getrennt und durch schräg
stellen des Reaktionsgefäßes (14) mit einem Winkel (25) von 5°-55° und Zugabe von
Flüssigkeit fließen die Magnetpartikel in der Spitze des kegelförmigen Bodens (23)
zusammen. Für diesen Prozeß können auch weitere Magnete eingesetzt werden, die entlang
der Längsseite des Reaktionsgefäßes (14) von der Öffnung zum Boden fahren, wie später
genauer ausgeführt.
Beschreibung von definierten Positionen A-D, die mit der Zuordnung der jeweiligen
Funktion:
Fig. 9 zeigt Mehrfachanordnungen der Vorrichtung in Fig. 1 und 2, die für größeren
Durchsatz zum Einsatz gelangen können. Die Bewegungen können dabei mittels eines Motors
bewerkstelligt werden, der die Achse (10) antreibt.
Erfinderische Vorrichtungen zum Abtrennen der Suspensionen nach Kategorie B sind in den
Fig. 10-15 dargestellt. Eine spezielle Vorrichtung zum Abtrennen von Magnetpartikeln
insbesondere aus Reaktionsgefäßen (14) mit größeren Volumina in einer Aufnahme sind in
der Fig. 10, sowie in den Schemazeichnungen 11 und 11a dargestellt.
Fig. 10 zeigt in der Aufsicht eine typische Aufnahme (13) für mehrere Reaktionsgefäße (14)
in einer speziellen Anordnung. Hier sind vorzugsweise Anordnungen in Mikrotitrationsplatten
Format wie beschrieben in US 4154795 vorgesehen. In jüngster Zeit sind in diesen Formaten
auch Reaktionsgefäße mit höherem Volumina bevorzugt 0,5 bis 500 ml insbesondere jedoch
0,5 bis 3 ml im sogenannten Clusterrackformat in Verwendung. Zur Abtrennung dieser wird
zwischen einer Reihe von Reaktionsgefäßen (14) ein Dauermagnet (8) entlang der Röhrchen
gefahren. Der Dauermagnet (8) ist bevorzugt aus Neodyn in einer Ausführungsform, wie in
Fig. 3 dargestellt oder aber auch in einer Sandwichausführungsform, wie in Fig. 4.
In Fig. 11 ist eine erfinderische Variante dargestellt, die eine bewegliche Halterung (2) für
die Magnete (8) vorsieht, die sich jeweils zwischen zwei Reaktionsgefäßen (14) befindet.
Dieser Dauermagnet bevorzugt aus Neodyn und kann in quadratischer oder zylindrischer
Ausführungsform ausgeführt werden mit einer Polung wie in Fig. 11a dargestellt.
Weitere erfinderischen Details sind nun in einer schematischen Schnittdarstellung in Fig. 12
dargestellt. Hier sind die Reaktionsgefäße (14) angedeutet, dazwischen eine Vorrichtung
bestehend aus einem Dauermagneten (8) zwischen den Reaktionsgefäßen (14) eine
Vorrichtung bestehend aus den Dauermagneten (8) einer beweglichen Magnethalterung (2),
einer Achse (27) zu einem Motor (28). Der Motor (28) kann zum Beispiel als Spindelantrieb
ausgeführt sein und die Achse (27) als Spindel, so daß durch Einschalten des Motors sich die
Spindel nach unten bewegt und somit der damit verbundene Dauermagnet (8) entlang des
Reaktionsgefäßes (14) zum Boden hingeführt wird. Diese Bewegung wird bevorzugt mit einer
Mikrokontrollersteuerung versehen, so daß sie sehr flexibel ausgeführt werden kann und zum
Beispiel eine extrem langsame Bewegung dahingehend ausgeführt wird, daß der Magnet in
Stufen 2 mm nach unten gefahren wird und jeweils eine bestimmte Zeit abgewartet wird bis
alle Magnetpartikel sich an dem Magnet am nächsten befindenden Wandung abgeschieden
haben.
Diese Vorrichtung ist bevorzugt dafür geeignet, zylindrische Reaktionsgefäße (14) mit oder
ohne Rillen oder Reaktionsgefäße zum Beispiel mit Rundboden zu bedienen und die
Magnetpartikel langsam an den Boden zu ziehen. Durch die langsame Abwärtsbewegung
wird nämlich auch erreicht, daß die bereits an der Wandung abgeschiedenen Magnetpartikel
langsam nach unten rutschen und in einer spezifischen Kante gesammelt werden können.
Werden jedoch, wie in der Molekularbiologie üblich, Reaktionsgefäße (14) mit einem
kegelförmigen Boden (23) verwendet, ist die zuvor geschilderte Vorrichtung ungeeignet.
Dafür eignet besser die in Fig. 13 dargestellte Vorrichtung, die mehr als einen beweglichen
Dauermagneten (8) zum Sammeln der Magnetpartikel in den Reaktionsgefäßen (14)
verwendet. Zunächst sind zwischen den Reaktionsgefäßen (14), wie in Fig. 12, eine
Anordnung mit Motor (28), eine Achse (27) sowie eine bewegliche Magnethalterung (2) und
ein Dauermagnet (8) vorgesehen, der im zylindrischen Teil des Reaktionsgefäßes (14) die
Magnetpartikel sammelt, indem durch die Motorbewegung der Magnet zum Boden des
Reaktionsgefäßes (14) gefahren wird. Um nun die Magnetpartikel in der Kegelspitze zu
sammeln ist eine Anordnung von weiteren Magneten an einer zweiten beweglichen Aufnahme
angebracht. Diese sind so ausgelegt, daß die Magnetpartikel von dem Magneten (8) an den
Satz der zweiten beweglichen Dauermagneten (8.2.) übernommen werden und mit diesen
langsam in die Spitze des Kegels geführt werden können. In Fig. 13 ist dazu ein separater
Motor (28.2) zur Bewegung der zweiten beweglichen Magnetaufnahme (2.2.) vorgesehen. In
Fig. 14 dagegen ist eine Ausführungsform dargestellt, die erreicht, daß nur ein einziger
Motor (28) zur Bewegung der beiden beweglichen Magnetaufnahmen genutzt wird. Hierbei
ist bei der unteren beweglichen Aufnahme für Dauermagnete (2.2.) ein Federelement (29)
vorgesehen. Fig. 14 zeigt nun den Ausgangszustand der Vorrichtung, der bewegliche
Dauermagnet (8) wird über den zylindrischen Teil entlang gefahren, die Magnetpartikel
folgen entlang der Wandung des Reaktionsgefäßes (14) und im zylindrischen Teil werden die
Magnetpartikel durch die Dauermagnete (8.2.) übernommen und in die Kegelspitze gezogen.
In diesem Zustand kann nun die überschüssige Flüssigkeit entfernt werden. Um eine
Resuspension dieser Magnetpartikel, zum Beispiel bei geforderten Waschprozessen, zu
ermöglichen, ist in Fig. 14a dargestellt, daß die Magnete in ausreichendem Abstand von den
Reaktionsgefäßen (14) gefahren werden können, so daß die Magnetfelder der Dauermagnete
(8) nicht mehr auf die Magnetpartikel einwirken können und somit eine störungsfreie
Resuspension für Waschschritte durchgeführt werden kann. Fig. 15 zeigt nun eine weitere
erfinderische Ausführungsform, die besonders dafür geeignet ist, beliebige Reaktionsgefäße
zu verarbeiten. Wie zuvor ist in diesem Falle ein Reaktionsgefäß (14) mit kegelförmigen
Boden dargestellt sowie zwei bewegliche Dauermagneten (8), die einen variablen Abstand 30
einhalten können. Dieser variable Abstand wird durch ein Federelement (29) bewirkt, das die
beiden Dauermagnete zunächst auseinander spreizt und so durch Abwärtsbewegung der
Dauermagnete (8) über den Motor (28) und Achse (27) exakt der vorgegebenen Wandung des
Reaktionsgefäßes entlang fahren kann. In dem Falle des hier dargestellten Reaktionsgefäßes
mit kegelförmigen Boden können die Magnetpartikel dann in Abbildung Fig. 15a an der
Spitze des Bodens entsprechend gesammelt werden, die überschüssige Flüssigkeit absaugt
werden, es können dann die Magnete entsprechend Fig. 14a noch weiter von dem Boden
entfernt werden, so daß eine entsprechende Resuspension und ein Waschen der
Magnetpartikel möglich ist. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Vorrichtung auch geeignet
ist, um z. B. Rundbodenröhrchen oder aber Röhrchen mit anderen Bodenformen, wie
kegelstumpfartig, ellipsoid oder andersartig sich zum Boden verjüngend, benutzt werden
können und auf diese Art und Weise eine entsprechende Magnetseparation durchgeführt
werden kann.
1
Magnetvorrichtung
2
bewegliche Magnethalterung
3
bewegliche Reaktionsgefäßhalterung
4
Grundplatte
5
offen
6
offen
7
Öffnung
8
Dauermagnet
9
Winkel zwischen beweglichem Magnetseparator und Horizontale
10
Achse
11
Arretierungsöffnungen
12
Winkel zwischen beweglichem Reagenzhalterung und Horizontale
13
Aufnahme für Reaktionsgefäß
14
Reaktionsgefäß
15
Bogenlochplatte
16
Arretierungsstift
17
Seitenaufbau für Magnethalterung
18
Schmalseite Dauermagnet
19
Breitseite Dauermagnet
20
Längsseite Dauermagnet
21
Rille A an Reaktionsgefäß
22
Rille B an Reaktionsgefäß
23
Kegelförmige Bodenausformung des Reaktionsgefäßes
24
Verlängerung der Rillen A und B in der kegelförmigen Bodenausformung
25
Winkel zwischen Magnethalterung und Reaktionsgefäßhalterung
26
Kante
27
Achse zum Motor
28
Motor
29
Federelement
30
Abstand zwischen den Dauermagneten
31
Rille am kegelförmigen Boden
Claims (15)
1. Vorrichtung zur Abscheidung magnetischer Partikel bestehend aus einer oder mehrerer
beweglicher Magnethalterung(en) (2), aus einer oder mehrerer beweglicher
Reaktionsgefäßhalterung(en) (3) dadurch gekennzeichnet, dass eine bewegliche
Magnethalterung (2) und eine Reaktionsgefäßhalterung (3) so in Kontakt gebracht werden
können, dass magnetische Partikel gegen die Reagenzgefäßwand gezogen werden können.
2. Vorrichtung zur Abscheidung magnetischer Partikel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsgefäßhalterung (3) beweglich ausgeführt ist.
3. Vorrichtung zur Abscheidung magnetischer Partikel nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Magnethalterung (2) und die bewegliches
Reaktionsgefäßhalterung (3) so in Kontakt gebracht werden können, dass magnetische
Partikel entgegen der Schwerkraft nach oben und gegen die Reagenzgefäßwand gezogen
werden können.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des
Reaktionsgefäßes 0,5-500 ml beträgt, bevorzugt jedoch 1-75 ml.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das
Reaktionsgefäß eine Rille (21) aufweist, in der sich die Magnetpartikel ansammeln können.
6. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgefäß
eine der Rille (21) gegenüber liegende Rille (22) aufweist, die ein Ansammeln von nicht
magnetischen Feststoffen ermöglicht.
7. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche
Magnethalterung (2) und die bewegliche Reaktionsgefäßhalterung (3) in einer speziellen
Stellung in Kontakt gebracht werden können (Magnetseparation "ein") und in einer anderen
Stellung wieder von einander so getrennt werden können, dass das Reaktionsgefäß sich
außerhalb des Magnetfeldes befindet (Magnetseparation "aus").
8. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Magnetseparator (2)
und Reaktionsgefäßhalterung (3) in eine senkrechte Stellung gebracht werden können, so
dass durch die Öffnung (7) des Reaktionsgefäßes eine Absaugung der Reaktionsflüssigkeit
mittels XYZ-Pipettierroboter erfolgen kann.
9. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnethalter (2)
und die Reaktionsgefäßhalterung (13) so positioniert werden können, dass die Längsachse
des Reaktionsgefäßes zur Horizontalen einen Winkel von 25-65°, bevorzugt jedoch
55-35°, aufweisen.
10. Vorrichtung zur Abtrennung von magnetischen Partikeln, dadurch gekennzeichnet, daß ein
oder mehre bewegliche Dauermagnete (8) in unmttelbarer Nähe eines länglichen
Reaktionsgefäßes (14) so der Längsachse entlang bewegt wird, daß sich die magnetischen
Partikel sich an der Wand abscheiden und mit der Bewegung des Magneten nach unten zum
Reaktionsgefäßboden gezogen werden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des
Dauermagneten mit einem Motor erfolgt, dessen Bewegung durch einen Steuerrechner nach
einem zuvor festgelegten und gespeicherten Ablauf erfolgt.
12. Vorrichtung zur Abtrennung von magnetischen Partikeln in einem länglichen
Reaktionsgefäß, daß sich am Boden kegelförmig verjüngt, dadurch gekennzeichnet, daß ein
oder mehre bewegliche Dauermagnete (8) auf einer ersten beweglichen Aufnahme (2) in
unmttelbarer Nähe eines länglichen Reaktionsgefäßes (14) so der Längsachse entlang
bewegt wird, daß sich die magnetischen Partikel sich an der Wand abscheiden und mit der
Bewegung des Magneten nach unten zum Reaktionsgefäßboden gezogen werden und daß
zum Sammeln der Magnetpartikel in der Spitze des kegelförmigen Bodens des
Reaktionsgefäßes, einer oder mehrere Dauermagnete auf einer zweiten beweglichen
Aufnahme mit unabhängiger Bewegung im Bereich des kegelförmigen Bodens an der
Reaktionsgefäßwand entlang bewegt werden.
13. Vorrichtung zur Abtrennung von magnetischen Partikeln in einem länglichen
Reaktionsgefäß (14), daß sich am Boden kegelförmig verjüngt, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei bewegliche Dauermagnete (8) auf einer entlang der Längsachse des
Reaktionsgefäßes beweglichen Aufnahme (2) so mit einander gekoppelt sind, daß sie bei
einer Bewegung entlang der Längsachse zum Boden des Reaktionsgefäßes durch Änderung
des Abstand (30) zwischen den beiden Magneten in unmittelbarer Nähe der Wandungen der
Reaktionsgefäßes (14) verbleiben.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelung zwischen den
beiden Magneten mit einem Motor erfolgt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelung zwischen den
beiden Magneten mit einem Federelement (29) erfolgt.
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|---|---|---|---|
| DE10063984A DE10063984A1 (de) | 2000-12-19 | 2000-12-19 | Vorrichtungen zur magnetischen Abtrennung von Magnetpartikeln |
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Publications (1)
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