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WO2001070403A1 - Sammelgefäss zur trennung biologischer flüssigkeitskomponenten - Google Patents

Sammelgefäss zur trennung biologischer flüssigkeitskomponenten Download PDF

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Publication number
WO2001070403A1
WO2001070403A1 PCT/AT2001/000066 AT0100066W WO0170403A1 WO 2001070403 A1 WO2001070403 A1 WO 2001070403A1 AT 0100066 W AT0100066 W AT 0100066W WO 0170403 A1 WO0170403 A1 WO 0170403A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reagent
vessel
carrier
collecting vessel
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/AT2001/000066
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Franz Konrad
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GREINER BIO-ONE GmbH
Greiner Bio One GmbH Germany
Original Assignee
GREINER BIO-ONE GmbH
Greiner Bio One GmbH Germany
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 GREINER BIO-ONE GmbH, Greiner Bio One GmbH Germany filed Critical GREINER BIO-ONE GmbH
Priority to AU40317/01A priority Critical patent/AU4031701A/en
Publication of WO2001070403A1 publication Critical patent/WO2001070403A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5082—Test tubes per se
    • B01L3/50825—Closing or opening means, corks, bungs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40—Concentrating samples
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40—Concentrating samples
    • G01N1/405—Concentrating samples by adsorption or absorption

Definitions

  • the invention relates to a collecting vessel for liquids of biological origin or biological matrices containing according to the features in the preamble of claim 1, a carrier for reagents or reagent mixtures according to the features in the preamble of
  • Enzymes or the like which are contained in cells, and thus the result of the analysis is falsified by unwanted fission products.
  • the withdrawal of blood leads to more or less strong changes in the cells
  • DE 195 19 886 AI describes a blood collection device which can be closed by a puncturable stopper.
  • This stopper is designed such that a vessel with an additive contained therein projects into a recess, this vessel having a bottom which can also be punctured but cannot be closed again.
  • a cannula piercing the stopper penetrates the vessel with the additive and the further advancement of the cannula pierces the bottom thereof. This makes it possible to bring the additive into contact with the blood while the blood is being drawn.
  • the disadvantage which arises from the use of polyethylene terephthalate tubes, namely its water vapor permeability and thus the impairment of the additive present in the blood collection device, for example by clumping, is to be eliminated.
  • a disadvantage of both the method according to EP-AI and the blood collection device according to DE-Al is that in principle only a single process step in the chain of preparation steps necessary for the analysis of blood constituents is covered, namely in the case of the EP -AI the stabilization of the nucleic acid and, in the case of DE-Al, the addition of an additive which prevents blood clotting or accelerates blood clotting.
  • DE-A1 has the disadvantage that there is no defined addition of the additive, since an unspecified residue always remains in the vessel.
  • EP 0 875 202 A2 shows another way of introducing an additive into a blood sample or into a part of a blood sample.
  • this includes blood collection tubes in the lower
  • this blood collection tube also contains a water-immiscible liquid, which has a specific weight greater than 1.07, and the aqueous additive can thus be encapsulated.
  • a device is also included in the blood collection tube, which allows a clean separation of the phases after filling the tube and centrifuging. With the help of this system, a coagulation reagent is to be added to the blood sample and in turn only a single step of the preparation phase for the detection of individual components of the blood can be covered.
  • the invention has for its object to provide a way to analyze Simplify liquids of biological origin or biological matrices.
  • the user now has a collecting vessel, e.g. for blood collection, which can be used not only to absorb the liquid, but at the same time, preferably with the introduction of the liquid into this collecting vessel, a separation of the liquid or fission products of this liquid and, if appropriate, an at least partial analysis of individual components this liquid takes place. It can e.g. the blood draw, in particular the time until an analysis result is available, can be shortened and, if necessary, carried out by the user without the involvement of a laboratory.
  • a collecting vessel e.g. for blood collection
  • An embodiment according to claim 2 is also advantageous, since it makes the genetic information available more quickly and, if necessary, nucleic acids can be stored in the matrix over a longer period of time, as is advantageous, for example, for the investigation of criminal cases.
  • An embodiment according to claim 3 is also advantageous, since it enables an indirect, qualitative statement to be made about the presence or absence of nucleic acids or nucleic acid mixtures.
  • Another advantage is an embodiment according to claim 4, according to which a disruption of the cells is already possible during the filling process of the collecting vessel.
  • an embodiment according to claim 5 is also advantageous, since it enables the substance to be analyzed to be bound to a solid phase and the latter to be separated from the matrix together with the substance to be analyzed. Furthermore, it is advantageous in this embodiment variant that a possibility can be created with which reagents can be made available in the liquid over a longer period of time depending on dissolving behavior.
  • the advantage can be achieved that the collected liquids can be mixed with the reagent or reagent mixture without great effort. Furthermore, an embodiment according to claim 7 is possible, with the aid of which substances to be analyzed, which are not accessible or can only be accessed with great effort, can be examined.
  • a separation according to density gradients can be made available.
  • an embodiment of the collecting vessel according to claim 11 is also advantageous, according to which a separation of sensitive substances from the matrix and thus a stable position of the liquid to be examined is possible.
  • an embodiment variant according to claim 12 is possible, according to which a precipitation and thus a simple separation of the substance to be examined is possible, for example by filtration, decanting, etc. from the matrix.
  • a configuration according to claim 13 is also advantageous, since it can facilitate the analysis of hydrophobic substances.
  • the concentration of individual constituents of the liquids to be examined and thus, in the end, a faster analysis is possible, since these steps are omitted in the subsequent laboratory tests.
  • the reagent or reagent mixture it is possible to design the reagent or reagent mixture so that it can be used both for analysis and for the physical separation of the constituents of the liquid. According to the development according to claim 16, the advantage can be achieved that a larger surface is available for the reaction of the substance to be analyzed with the reagent or reagent mixture.
  • the carrier can be easily adapted to a wide variety of requirements.
  • any liquids can be divided and separated into several phases, regardless of whether it is clear before the use of the collecting vessel whether the substance to be analyzed is present in the heavier or lighter phase.
  • a further development according to claim 24 is also advantageous, whereby a medium-heavy phase can be separated from a light and a heavy phase without the latter having to be removed from the vessel.
  • the object of the invention is also achieved by a carrier according to the features in the characterizing part of claim 27.
  • the advantage here is that both the carrier and the reagent or reagent mixture can be easily adapted to the problem posed and such carriers can also be used universally in any vessel.
  • this configuration of the carrier allows it to be separated from the liquid to be analyzed in a simple manner, for example with the aid of mechanical means.
  • the surface of the carrier body is coated with the reagent or reagent mixture, since a subsequent separation of the used reagent or reagent mixture or the adhering substance to be analyzed from the carrier is possible and thus the latter under certain circumstances can be reused after appropriate preparation.
  • Embodiments according to claims 29 to 31 are advantageous, whereby a correspondingly enlarged surface can be made available for the reaction of the substance to be analyzed.
  • the carrier according to the invention can be introduced into and removed from a liquid to be analyzed in a simple manner.
  • An embodiment according to claim 33 is also advantageous, as a result of which a selective use of polarizable or polar substances is possible.
  • a certain cohesion of the individual particles and thus their easier removal from the liquid to be analyzed is made possible by the configurations according to claims 34 to 36, wherein at the same time this carrier can, for example, fill the entire cross-section of a vessel receiving it without the passage of the liquid is impaired too much, at the same time an increase in surface area can be achieved.
  • a configuration according to claim 37 is also advantageous, according to which, in particular, an adaptation of the available carrier body surface to elongated analysis vessels is possible.
  • the carrier with a closure device according to claim 38, so that the carrier can simultaneously fulfill the closure function after being introduced into a corresponding vessel.
  • a further development in accordance with claim 39 is advantageous, according to which a tight closure of the corresponding collecting vessel can be achieved and thus an intimate one
  • a configuration according to claim 40 is also possible, since it can be achieved that a vessel closed with such a carrier can be filled without this carrier having to be removed from the vessel.
  • Embodiments according to claims 41 and 42 are also advantageous, since this enables the carrier to supply further reagents or washing liquids in a simple manner.
  • the carrier can be easily adapted to a wide variety of uses.
  • the object of the invention is further achieved by an analysis kit according to the features in the characterizing part of claim 45. It is advantageous here that the user can be provided with a coordinated system for analyzing liquids, with which a rapid examination can be made possible while simultaneously reducing the necessary steps.
  • an embodiment according to claim 47 is advantageous since, after a plurality of collecting vessels have been separated from one another, the individual collecting vessels are automatically sealed.
  • a further simplification of the analysis can be achieved by compiling the analysis kit according to claims 48 to 50.
  • the object of the invention is also achieved by a method according to the features of the characterizing part of claim 51. It is advantageous that certain analysis steps or separation operations can be carried out while the liquid to be analyzed is being introduced, and at the same time stabilization for longer storage before processing of the analysis products becomes possible.
  • An embodiment in accordance with claim 52 is advantageous, since in this way it is possible to separate different phases of the liquid to be analyzed, so that subsequent, unintentional mixing or mutual influencing of the two phases can be prevented.
  • FIG. 1 shows a collecting vessel according to the invention with a coating of a reactive component applied to the inner wall
  • FIG. 2 shows a collecting vessel according to the invention with an inserted carrier, which is provided with a reactive component; 3 shows another embodiment variant of the collecting vessel according to the invention with the carrier inserted;
  • FIG. 4 shows a collecting vessel according to the invention with coated carrier particles arranged in the interior of the collecting vessel
  • FIG. 8 shows a collecting vessel according to the invention with a liquid reactive component
  • FIG. 10 shows an analysis kit consisting of a collecting vessel and a plurality of carriers which have been put on;
  • 11 shows an analysis kit consisting of a plurality of collecting vessels which communicate with one another via cannulas;
  • FIG. 12 shows a collecting vessel according to the invention with a separation device used for better phase separation during or after centrifugation
  • FIG. 13 shows a collecting vessel according to the invention with a cap, in which a carrier with the reactive component is contained;
  • FIG. 15 shows a collecting vessel with a carrier for the reactive component arranged on a closure device for the collecting vessel;
  • 16 shows a two-vessel system, with a reactive component container on the inner vessel. Layering is appropriate;
  • FIG. 17 shows a further embodiment variant of the collecting vessel according to the invention in a simplified, schematic representation
  • FIG. 19 shows the closure device for the collecting vessel according to FIG. 18 in a schematically simplified plan view.
  • a collecting vessel 1 for liquids 2 of biological origin or biological matrices is shown in a diagram in section.
  • a vessel interior 3 is accessible through at least one vessel opening 4.
  • the interior 3 of the vessel is delimited by an inner wall 5 of the vessel, which consists of a vessel jacket 6 with two vessel jacket end faces 8, 9 arranged opposite one another with respect to a vessel jacket center axis 7, and optionally, as shown in FIG. 1, a vessel bottom with the vessel jacket end face 9 10 can be connected in one piece, and at least one closure device 11 closing the vessel opening 4 is formed.
  • This collecting vessel 1 can be designed, for example, as a blood collection tube known from the prior art. However, it is also possible to use the collecting vessel 1 to hold other liquids 2.
  • the collecting vessel 1 can, for example, be made of a preferably thermoplastic synthetic material. Substance, for example polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS) or the like, glass, metal, ceramic or the like., Or several of these materials can also form the collecting tank 1.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PP polypropylene
  • PVC polyvinyl chloride
  • PS polystyrene
  • the closure device 11 is preferably designed so that a perforable therein
  • the closure device 11 can have an outer jacket 13, which in turn can be made of plastic.
  • the closure device 11 can e.g. be designed as a screw cap, plug cap or the like and, in order to enable perforation of the septum 12, have a bore 14 in the plane parallel to the end faces 8 of the vessel jacket. Otherwise, the closure device 1 1 from the prior art
  • the outer jacket 13 overlaps the vessel jacket 6 in the direction parallel to the vessel jacket center axis 7, at least in regions, since when the filled jacket is opened
  • a corresponding web 17 can be arranged on the vessel jacket 6, for example in the region of the vessel jacket end face 8, so that engagement of this web 17 in the thread 16 is possible or it is also possible to provide an outer wall 18 of the vessel jacket with a corresponding thread ,
  • closure device 11 is designed as a plug closure, that the closure device 11 is attached solely via adhesive forces between the septum 17 and the inner wall 5 of the vessel. These adhesive forces can of course have a supporting effect in the variant with the thread 16.
  • the closure device 11 can be formed solely by the septum 12, or other closure devices 11 which, for example, have no bore 14, can also be used.
  • the most suitable material for the septum 12 are perforatable materials, for example elastomers, for example rubber or the like.
  • This septum 12 is intended to fulfill the task that the perforation, which is caused by the puncture of the septum 12 with a cannula 19 or a corresponding other suitable device, is closed again after the cannula 19 has been pulled out so that the liquid can escape 2 is prevented from the collecting vessel 1. Contamination of the user of the collecting vessel 1, for example with bacteria, viruses or the like, which can be contained in the liquid 2, is thus to be avoided, as by the above-mentioned design of the closure device 11.
  • the liquid 2 is automatically brought into the interior 3 of the vessel as a result of this pressure drop.
  • the pressure in the interior can be set so that a predefined volume of liquid is introduced into the interior 3 of the vessel.
  • the vessel bottom 10 can be semicircular or it is also possible to choose other embodiments.
  • At least one reagent or reagent mixture 20 accessible through the vessel opening 4 is arranged in the interior 3 of the vessel, with which at least individual components of the liquid 2 or the biological matrix or fission products of these components can be separated and / or immobilized and / or stabilized.
  • the arrangement can be such that the inner wall 5 of the vessel is coated with this reagent or reagent mixture 20.
  • This coating can be applied using all conventional, suitable techniques which are known from the prior art, for example it is possible to suspend the reagent or reagent mixture 20 in an appropriate solvent, which should have as high a vapor pressure as possible Collection vessel 1 is introduced, whereupon excess suspension is removed again and the
  • the solvent is evaporated, if necessary with an increase in temperature, so that in the end the reagent or reagent mixture 20 is in the solid state.
  • the reagent or reagent mixture 20 can, for example, be selected or composed such that it is selective for nucleic acids or nucleic acid mixtures.
  • the selectivity can be designed both for individual nucleic acids, for example deoxyribonucleic acids (DNA) or ribonucleic acids (RNA).
  • DNA deoxyribonucleic acids
  • RNA ribonucleic acids
  • the advantage can be achieved that the substance to be analyzed or the substance mixture can be prepared so far in essentially one step that its detection is possible either directly or with the interposition of only a few additional preparation steps (e.g. elution of the analyte to be analyzed Substance).
  • the reagent or reagent mixture 20 should be selected or composed such that, in the case of the examination of nucleic acids in the blood, stabilization and / or lysing takes place during or shortly after the blood withdrawal and the subsequent immobilization of the nucleic acids takes place.
  • Lysing is necessary because blood is usually a mixture of cells, proteins, metabolites, etc.
  • the cells in turn consist of eritrocytes, platelets and leukocytes, only the latter containing the nucleic acids. In order to bring these nucleic acids to a possible reaction, it is necessary to lyse the cells.
  • the reagent or reagent mixture contains a substance which reacts selectively for a certain nucleic acid, for example in order to make the nucleic acid accessible for subsequent fluorescence detection.
  • nucleic acid Degrading components can be, for example, proteins, metabolites, nucleases, enzymes or the like.
  • the collecting vessel 1 which at least partially form the reagent or reagent mixture 20.
  • materials for the collecting vessel 1 which at least partially form the reagent or reagent mixture 20.
  • glass surfaces can selectively bind nucleic acids.
  • This principle can also be used for plastics if they are modified accordingly.
  • polymers which have terminal, charged or chargeable groups for example by acid treatments. Examples include amino groups or hydroxyl groups, in which amino groups, e.g. Diethylamino groups, through an appropriate acid treatment step the nitrogen can be positively charged and thus the binding of, for example, the DNA via the phosphate group, i.e. in particular an oxygen of this phosphate group becomes possible.
  • nitrile polymers or copolymers or the like can be used, but care must always be taken that these
  • Another example of such an embodiment variant of the collecting vessel 1 is the use of a plastic with carboxy groups, which enables the attachment of oligonucleotides.
  • the corresponding lysis of the cells is of course also required in this embodiment variant.
  • FIG. 1 Another embodiment variant of the collecting vessel 1 according to the invention is shown in FIG.
  • the reagent or reagent mixture 20 is not arranged as a coating on the inner wall 5 of the vessel, but is instead located on its own carrier 21.
  • This carrier 21 can be connected to the vessel 1, for example by gluing to the inner wall 5 of the vessel, or can be held in the desired position in the collecting vessel 1 by means of static friction.
  • the collecting vessel 1 on the inner wall 5 of the vessel has a web 22 protruding into the interior 3 of the vessel, which web can be formed all around the circumference or even only partially over extends the circumference of the collecting vessel 1.
  • the scope is to be understood as the scope of the inner wall 5 of the vessel perpendicular to the central axis 7 of the vessel jacket.
  • the latter embodiment offers the advantage that the carrier 21 can be removed from the collecting vessel 1 in a simple manner and is thus available for further processing for analysis of the respective substance to be detected or after removal of this substance for reuse.
  • the carrier 21 can be designed, for example, in the form of a preferably inert filter. It is thus possible to make the support 21 made of glass, e.g. To manufacture glass fibers, silicate materials, cellulose, latex etc.
  • FIG. 3 shows another embodiment variant for the arrangement of the carrier 21 in the collecting vessel 1.
  • the vessel jacket 6 has a dimensional change 23 in the direction of the vessel jacket center axis 7, which is designed such that the diameter of the collection vessel 1 decreases in the direction of the vessel bottom 10.
  • the resulting constriction is designed in one step according to the example of FIG. 3, but it is also possible that this dimensional change 23 takes place continuously and thus the diameter of the vessel opening 4 decreases continuously in the direction of the vessel bottom 10.
  • this change in dimension 23 it is possible to inject the carrier 21, which has a predeterminable diameter, at a specific height 24, measured from the vessel bottom 10
  • the substance to be detected for example DNA, RNA
  • the carrier can of course be eluted from the carrier with the aid of an appropriate solvent, and it is subsequently also possible to reuse it by regeneration of the carrier.
  • the carrier 21 can have capillaries in its interior, for example in the manner of a filter, so that the liquid 2 to be examined is forced to flow through these capillaries and contact with the reagent or reagent mixture 20 can take place.
  • These capillaries can furthermore be designed such that they have a diameter which enables at least partial separation according to the molecular weight of the constituents of the liquid 2. In this way it can be achieved, since the DNA or RNA molecules usually have a higher molecular weight than the remaining substances in the blood, that these molecules cannot enter the interior of the capillaries and thus a separation of the DNA or RNA molecules from the remaining constituents of the liquid 2 to be analyzed and thus fractionation by molecular weight is possible.
  • the carrier 21 is of multilayer construction, in addition to the possibility that several individual components are analyzed in parallel, there is also the possibility that one layer for the lysis, another layer for the stabilization and a third layer for the qualitative or quantitative separation of the analyzing substance is used.
  • the carrier 21 according to FIGS. 2 and 3 can have the shape of a tablet, for example.
  • FIG. 4 shows an embodiment variant of the collecting vessel 1, the inside of the vessel 3 being the
  • Carrier 21 is arranged in the form of particles 25.
  • These particles 25 can have permanent magnetic properties and can consist, for example, of an Fe 2 O 3 , Ni core or the like with a plastic or glass coating, and can be coated with the reagent or reagent mixture 20 over at least part of their outer surface.
  • the shape of the particles 25 can be chosen as desired, for example spherical, lenticular, rod-shaped, etc.
  • a suitable formation of the reagent or reagent mixture 20 on these particles 25 can result in an affinity separation of the substances present in the liquid 2, ie the reagent or reagent mixture 20 can be selected so that there is preferably a particularly high affinity for the substance to be analyzed ,
  • the reagent or reagent mixture 20 can be selected so that there is preferably a particularly high affinity for the substance to be analyzed .
  • the reagent or reagent mixture 20 effects the lysing of biological cells and thus e.g. can stabilize nucleic acids (DNA, RNA).
  • the reagent or mixture 20 may contain a guanidinium salt, e.g. a guanidinium halide such as e.g.
  • this reagent or reagent mixture 20 furthermore contains buffer substances and / or detergents, such as e.g. Tris (2,3-dibromopropyl) phosphate, tris (hydroxymethyl) aminomethane, ethoxylates of 4- (l, l, 3,3-tetramethylbutyl) phenol, benzyltrimethylammonium hydroxide, (4- (2-hydroxyethyl) piperazino) -ethanesulfonic acid, 3-Mo ⁇ holino-l-propanesulfonic acid, sodium dodecyl sulfate, polyoxyethylene derivatives of sorbitan esters, such as contains laurate, palmitate, stearate, tristearate or oleate.
  • reducing agents such as e.g. ß-mercaptoethanol may be included.
  • the inner wall 5 of the vessel is coated with reagents in the solid state, e.g. with anticoagulants such as EDTA, the latter can also be presented as a solution.
  • reagents in the solid state e.g. with anticoagulants such as EDTA
  • the reagent or reagent mixture can contain 20 citrate and / or phosphate buffers, polydocanol as a detergent and dithiothreitol, TCEP as a reducing agent.
  • the guanidinium component can be present in a concentration between 0.05 M to 10 M and the buffer can be contained in the range between 1 mM and 500 mM.
  • the detergent and the reducing agent can in turn be used in concentrations of 1 to 45% by weight or 0.1 to 15 wt .-% are present.
  • the pH is preferably in the acidic range, for example between 3 and 6.5, but can also assume values up to 8.
  • the advantage that can be achieved by the loosely placed particles 25 is a simple separation of the latter from the liquid matrix remaining in the collecting vessel 1.
  • This separation can e.g. in such a way that, as indicated by the broken line in FIG. 4, a separation device 26 is introduced into the interior 3 of the vessel.
  • this separation device 26 In order to avoid an unwanted spilling of the liquid 2, it is possible to provide this separation device 26 with the closure device 11, it being possible to dispense with the septum 12.
  • the closure device 11 it is possible to design the closure device 11 as a cap in which the separation device 26 is held.
  • particles 25 with permanent magnetic properties are selected as carriers 21, it is possible to bind these particles 25, provided the separation device 26 also has magnetic properties, to the separation device 26 due to the laws of magnetism, which is shown in FIG. 4 by the one magnetic field 27 indicated arrows 28 is shown schematically.
  • the separation device 26 can either have permanent magnetic properties or it is also possible to measure the forces of the
  • the particles 25 After the particles 25 have been attached to the surface of the separation device 26, they can be removed from the liquid 2 and, for example, placed in a further collecting vessel 1, where the particles 25 are subsequently detached from the separation device 26 and e.g. the analysis is made possible by detaching the reagent or reagent mixture 20 with the substance from the carrier 21 and by subsequent detection of the substance.
  • the reagent or reagent mixture 20 remains on the particles 25 and only the substance to be analyzed, e.g. DNA, RNA, is eluted.
  • this separation device 26 it is also possible for this separation device 26 to be designed differently, for example for it to be one on the side facing the vessel bottom 10 Device 29, as shown in Fig. 5, which has, for example, the shape of a network.
  • the particles 25 can be held on this device 29, so that on the one hand the particles 25 remain on the device 29 when the separation device 26 is pulled out of the collecting vessel 1 and on the other hand it becomes possible for excess liquid 2 to remain in the interior 3 of the collecting vessel 1 through this network ,
  • the particles 25 can be a loose bed of possibly multi-layer individual particles, e.g. Glass balls, silica gel particles or the like., Be arranged in the collecting vessel 1. It is possible to arrange this loose bed at a predefinable height 24 from the vessel bottom 10, for which purpose a corresponding support device should be present in the collecting vessel 1.
  • This support device can be designed, for example, as a perforated plate, which is held at a predefinable height 24 by suitable means, for example by arranging the web 22, but also by designing the collecting vessel according to FIG. 3.
  • the particles 25 e.g. are encapsulated in their own envelope, which enables better cohesion of these particles 25 and should this envelope be suitable for the passage of liquid, i.e. for example, have a corresponding perforation.
  • this cover consists of absorbent materials, for example cellulose fibers or the like. This encapsulation of the particles 25 in turn enables the latter to be removed easily, so that in a subsequent work process the substance or reaction products of the reagent or reagent mixture 20 to be analyzed can be separated, for example with the aid of an elution process, and is again the detection of the substance to be analyzed is possible without additional work steps.
  • the carrier 21 can e.g. comprise a carrier body surface 31, which may have the shape of a rod, a chain or the like, for example, and it is possible to coat this carrier body surface 31 with the reagent or reagent mixture 20.
  • Corresponding precautions can be taken for enlarging the surface, for example by arranging surface enlargements 32 of at least approximately hemispherical shape. Of course, these surface enlargements 32 can have any shape adapted to the respective intended use.
  • These surface enlargements 32 can either be moved with the carrier body 30. be firmly connected or form part of the carrier body 30, for example by direct molding during the manufacturing process.
  • the particles 25 are fastened in a suitable manner on the carrier body surface 31 and can in turn take them up separately in their own carrier body article, e.g. in the aforementioned case, which makes it easy
  • the Stroma ⁇ e ⁇ is preferably designed for the passage of the liquid 2, whereby the reaction with the reagent or reagent mixture 20 is possible.
  • carrier bodies 30 shown in FIGS. 6 and 7 can have any suitable, arbitrary shape.
  • the carrier body 30 is elongated with two carrier body ends 33 arranged opposite one another.
  • Liquid 2 is prevented.
  • an intimate mixing of the liquid for example by shaking, is possible without the person operating the collecting vessel 1 running the risk of possibly coming into contact with viruses and bacteria present in the liquid 2, for example HIV viruses, tuberculosis viruses etc.
  • the closure device 11 can be provided with a thread, for example, and can be used, for example, as a screw cap. be led.
  • sealing elements 34 are arranged in the latter. These sealing elements 34 can be made from materials known from the prior art and, for example, consist of elastomers. Furthermore, it is possible that the closure device 11 additionally includes the septum 12. This enables the loaded carrier 21 to be removed from a first collecting vessel 1 and placed in a second collecting vessel 1 (not shown) and subsequent detachment of the substance to be examined by introducing an appropriate device, for example a cannula 19 (not shown).
  • the carrier body 30 can be provided with a channel 35 which extends from the septum 12 to at least approximately to the carrier body end 33 arranged opposite it (both the septum 12 and the channel 35 are indicated by dashed lines in Fig. 6).
  • Carrier bodies 30 made of a silicate material, cellulose, plastic or the like can also be used.
  • the carrier body 30 is also the possibility of producing the carrier body 30 from a gel, for example an agarose sail. Furthermore, it is possible that a corresponding reagent or reagent mixture 20 is placed in the collecting vessel 1, in which the carrier body 30 is inserted, with the aid of which an appropriate preparation of the liquid 2 can take place, for example the stabilization of the liquid 2, for example blood , and / or the lysis of the cells.
  • a gel for example an agarose sail.
  • the carrier 21 or carrier body 30 can, however, also be made from an open-pore or closed-cell foam which is impregnated with a corresponding reagent or reagent mixture 20 and which allows the liquid 2 to be analyzed to pass through.
  • This foam can, for example, be made soft and it is possible to manufacture it from polyurethane.
  • semi-hard to hard are also examples of foams.
  • FIG. 8 partially shows a collecting vessel 1, in which the reagent or reagent mixture 20 is not presented as a solid, but in the form of a corresponding liquid 36 or a liquid mixture and / or a solution of solids required for analysis in the corresponding solvents.
  • the advantage that can be achieved with this is that by supplying or introducing the liquid 2 to be analyzed into the collecting vessel 1, the reagent or reagent mixture 20 does not first have to be dissolved by the liquid 2 in order to react with the analyzing substance to be available.
  • the concentration of the reagent or reagent mixture 20 can always be in excess, so that the reaction is rapid analyzing substance or substances can take place with the reagent or reagent mixture 20 and, as a result, stabilization of DNA or RNA molecules, for example, may not be necessary.
  • This information regarding the concentration can of course also apply in the event that the reagent or reagent mixture 20 is in the solid state of matter.
  • the closure device it is necessary for the closure device to be designed accordingly to maintain the vacuum in the collecting vessel 1 over a longer period of time, as is necessary, for example, for storing this collecting vessel 1.
  • FIG. 9 again shows an embodiment variant of the collecting vessel 1 according to the invention, in which the carrier 21 is arranged in a collecting vessel extension 37, this collecting vessel extension 37 preferably opening collecting vessel extensions 38.
  • this collecting vessel extension 37 preferably opening collecting vessel extensions 38.
  • One of these collecting vessel extension openings 38 is connected to the vessel jacket end faces 8 opposite the vessel bottom 10 and can for example be connected to the vessel jacket 6 by means of a thread or other connection methods can of course be selected, for example this connection can be designed as a plug connection. In any case, it should be ensured that this connection is so tight that the vacuum prevailing in the collecting vessel 1 is not broken down by air entering.
  • the carrier 21 can now either be connected to this collecting vessel extension 37 in a fixed manner, or there is the possibility of mounting this carrier 21 on at least part of the
  • the second collecting vessel extension opening 38 is in turn preferably closed with a closing device 11 - expediently with the septum 12.
  • a closing device 11 expediently with the septum 12.
  • Substance or the substance mixture to be examined runs into the further collecting vessel 1 and is available there for the further process steps or the detection.
  • the carrier 21 is not connected to the collecting vessel extension 37 in a fixed manner, it is possible to transfer the carrier 21 separately into a further collecting vessel 1 or to feed it directly to a final detection of the substances to be determined.
  • this arrangement according to FIG. 10 can also be used to separate the reagent or reagent mixture 20 (not shown) into individual stages, so that the individual process steps required, such as stabilization and / or lysis of the cell and / or the molecules to be examined are immobilized on different levels.
  • the carrier 21, as already described has a multi-layer design.
  • FIG. 11 Another embodiment variant for such an analysis kit 39 is shown in FIG. 11. The
  • the collecting vessel 1 again consists of the vessel jacket 6, although a further vessel opening 4 is present instead of the previously described vessel bottom 10.
  • the two vessel openings 4 are preferably closed by the closure device 11, which contains the septum 12.
  • the closure device 11 which contains the septum 12.
  • the liquid 2 to be analyzed is supplied to the interior 3 of the vessel via a corresponding device, for example the cannula 19.
  • Such a design makes it possible to arrange different, not shown, reagents or reagent mixtures 20 in the different collecting vessels 1, where when this can be done either in solid or liquid form, with the aid of which a separation according to constituents or decomposition products of liquid 2 can take place. After separation of the individual collecting vessels 1, they are thus automatically available for further analysis without additional manipulation steps.
  • Collection vessels 1 the elution agent required for the elution of the substance to be analyzed is presented from the carrier 21 and, after the latter collection vessel 1 has been joined together with one or more collection vessels 1 containing the carriers 21, it runs over the respective carrier 21 and thus causes the elution.
  • the analysis kit 39 is designed so that several of these collection vessels contain saline solutions, e.g. Containing cesium chloride solutions, of different densities, which enables the liquid 2 to be analyzed to be separated by centrifugation, preferably at high g values, using a cesium chloride gradient. It goes without saying that the corresponding collecting vessel 1 with the desired cesium chloride concentration is connected to the collecting vessel of the previous cesium chloride concentration after each centrifugation step.
  • saline solutions e.g. Containing cesium chloride solutions
  • FIG. 12 again shows a variant of the collection vessel 1, which can be provided with 2 vessel openings 4, which have the closure device containing the septum 12
  • a device 40 is arranged in the interior 3 of the vessel, with the aid of which a physical separation of the constituents of the liquid 2 can be effected during or after the centrifugation.
  • the density of this device 40 is such that the density of one of the two phases formed during centrifugation is greater and the density of the other phase is lower, so that this device 40 on the
  • this device 40 can have a schematically indicated device opening 41 which closes again after centrifugation and by means of which the phase with the lower specific weight is made possible in to climb the upper part of the collecting vessel 1.
  • the device 40 can also be designed such that it does not abut the entire circumference of the vessel jacket 6 during centrifugation, i.e. on the inner wall 5 of the vessel, so that the phase with the lower specific weight between the inner wall of the vessel
  • the two phases can be separated from one another in a simple manner, so that aftertreatment of at least one of the phases with a corresponding reagent or reagent mixture 20 in the same or with one this collecting vessel 1 connected further collecting vessel 1 is possible.
  • the two vessel openings 4 can also be used to access a carrier 21 arranged in the collecting vessel 1 but not shown in FIG. 12 from both sides.
  • phase separation leads to more than two different phases, it is possible, as already described, to arrange at least one further vessel opening 4 along the vessel jacket 6, which in turn can be closed with a corresponding closure device 11.
  • FIG. 13 shows an embodiment variant of the collecting vessel 1, in which a conventional collecting vessel, for example a blood collection tube, is connected to a collecting vessel 1 according to the invention.
  • the connection can again be made via a thread, a plug closure or the like, or it is also possible for a plurality of collecting vessel extensions 37 (not shown in FIG. 13) to be arranged between the two collecting vessels are.
  • This configuration makes it possible to collect the liquid 2 to be analyzed first in the conventional collecting vessel 1 and to stabilize it there for any later analysis and to store it there.
  • the carrier 21 can be arranged in the collecting vessel 1 according to the invention and it becomes possible that the liquid 2 passes through the carrier by a tilting movement of this arrangement and the substance to be analyzed thus adheres to the carrier and is available for further analysis.
  • the reverse process is also possible, namely that the reagent or reagent mixture 20 arranged on the carrier 21 selectively binds or reacts with those substances which are not to be analyzed, so that only the substance mixture to be analyzed or the substance to be analyzed by passes through the carrier 21.
  • Fig. 14 shows an arrangement of the carrier 21 in the course of the previously described tubular connection, for example the cannula 19, with the aid of which e.g. a patient's blood can be drawn.
  • This carrier 21 can in turn be loaded with the reagent or reagent mixture 20.
  • the substance to be analyzed simply flows from the liquid matrix, which after passing through the carrier 21 into the collecting vessel 1, with which the cannula 19 is connected via the septum 12, or it is therefore not necessary to open the collecting vessel 1 in order to remove the carrier 21 from the interior 3 of the vessel and in turn a higher level of safety for the operating personnel can thus be achieved.
  • FIG. 15 shows an embodiment variant of the collecting vessel 1, in which the carrier 21 is connected directly to the septum 12 of the closure device 11, for example is molded onto it.
  • the carrier 21 is connected directly to the septum 12 of the closure device 11, for example is molded onto it.
  • other connection methods are possible.
  • the tube-like one should Connection, for example the cannula 19, cannot be pushed entirely through the carrier 21.
  • FIG. 16 finally shows an embodiment variant in which an inner collecting vessel 1 is contained in an outer collecting vessel 1 or can be inserted into the outer collecting vessel 1.
  • the inner collecting vessel 1 has at least one vessel jacket opening 42 in the vessel jacket 6.
  • the connection of the interior to the outer collecting vessel 1 can take place, for example, by means of a slide closure 43, which is arranged at the vessel opening 4 of the outer collecting vessel 1 or is screwed to the vessel jacket 6 of the outer collecting vessel 1, and this sliding closure 43 can, for example, be made of known Quickfit be carried out.
  • the inner collecting vessel 1 can be pushed into the outer collecting vessel 1 through the central opening which this slide closure 43 has.
  • the insertion of the inner collecting vessel 1 into the outer collecting vessel 1 generates a corresponding pressure on the liquid 2, so that this, if a diameter 44 is chosen smaller than a collecting vessel inner diameter 45 of the outer collecting vessel 1, whereby the wall thickness of the inner receptacle 1 must of course also be taken into account, escapes into the gap between these two receptacles 1 and subsequently enters the interior 3 of the inner receptacle 1 through the vessel jacket openings 42 in the inner receptacle 1. If the inner receptacle 1 is now coated on the outside with a reagent or reagent mixture 20, the liquid 2 or its constituents can be on the way from the outer receptacle 1 into the inner receptacle 1
  • Reagent or reagent mixture 20 react so that individual components or cleavage products or mixtures of substances can be deposited thereon.
  • a slide seal 46 is now designed such that when the inner one is pulled out of the outer collecting vessel 1, the reagent or reagent mixture 20 with the one on it located substance or the mixture of substances is stripped from the outer surface of the inner container 1, so an automatic separation of the substances to be analyzed can take place.
  • the reagent or reagent mixture 20 should interfere with the analysis, especially if it is selected as the carrier 21, it must be separated from the substances to be analyzed.
  • This embodiment variant of the collecting vessel 1 or analysis kit 39 is also particularly suitable if the liquid to be analyzed is temporarily stored and the analysis is only carried out at a later point in time.
  • the reagent or reagent mixture 20 can be selected or composed such that the lysis and / or stabilization of individual components of the liquid 2 or the biological matrix is effected. It is of course also possible that this reagent or reagent mixture 20 or part of this reagent mixture 20 is an extracting agent, e.g. a phenolic solution, a phenol / chloroform mixture or the like, in order to use it, for example, to separate proteins from the DNA, with the aid of which part of the liquid 2 or the biological matrix is converted into this extractant, as is customary with extractants. In accordance with Neernst's law, the extractant should be selected so that the concentration of the substance to be analyzed in the remaining liquid matrix is almost close to zero by a one-step "shaking process".
  • an extracting agent e.g. a phenolic solution, a phenol / chloroform mixture or the like
  • the reagent or reagent mixture 20 can contain a guanidinium salt.
  • the reagent or reagent mixture 20 can at least partially contain cesium chloride in order to be able to carry out a cesium chloride centrifugation known from the prior art.
  • the reagent or reagent mixture 20 can also be selected so that the liquid 2 or components of the biological matrix are divided into several phases.
  • the reagent or reagent mixture 20 can selectively precipitate individual constituents of the liquid 2 or of the biological matrix, in order, for example, to thereby purify the nucleic acids.
  • the reagent or reagent mixture 20 can be selected such that the DNA or RNA molecules or cleavage products thereof be put down.
  • the so-called salting-out effect or changes in the pH value lead to a selective precipitation of proteins.
  • one of the collecting vessels 1 of the invention may contain isopropanol or ethanol in order to additionally concentrate the DNA or RNA molecules or the cleavage products thereof or individual other constituents of the liquid 2 or of the biological matrix. If it should be expected that the concentration of the nucleic acid is low, it is also possible to mix an inert carrier 21 with the reagent or reagent mixture 20, for example
  • the reagent or reagent mixture 20 can also consist of lithium chloride or contain lithium chloride.
  • Lithium chloride is e.g. preferably used when only RNA is to be precipitated and not proteins or DNA.
  • the permanent magnetic carrier 21 it is possible that these are coated, for example, with streptavidin, for example for the analysis of poly (A) + mRNA.
  • Other compositions of the reagent or reagent mixture 20 are possible in order to specifically deposit other nucleic acids or to bind them adsorbently.
  • the reagent or reagent mixture 20 it is also possible for the reagent or reagent mixture 20 to be a gel, for example an agarose gel, a plastic gel or the like, so that gel filtration can subsequently be carried out, the gel representing a matrix with a defined pore size.
  • Such molecules, whose diameter is smaller than the defined pore size, can therefore diffuse into these pores, whereas larger molecules are prevented from entering and these can thus be separated off.
  • the molecules that have penetrated into the pores can subsequently be delayed according to their molecular size, e.g. be eluted according to increasing molecular size.
  • the reagent or reagent mixture 20 can of course be chosen so that the nucleic acids can be purified, for example by chromatography, electrophoresis, centrifugation, affinity separation or the like.
  • a support 21 made of glass is used, since the DNA molecules have an affinity for glass and can thus be separated from proteins and RNA, for example.
  • the reagent or reagent mixture 20 is also the possibility of forming the reagent or reagent mixture 20 from endo- and / or exonucleases in order to enable the structure of the DNA or RNA to be clarified.
  • the endonucleases can be, for example, deoxy and / or ribonucleases, both enzyme groups cleaving DNA or RNA, but only if they consist of 3 ', 5' phosphorus diester bonds.
  • the two DNAses I or II can be used to convert high molecular weight DNA into nucleotides, with DNAse I leading to tri- and tetradesoxinucleotides with a 5'-phosphate group.
  • DNAase II forms oligode soxinucleotides with 3 'phosphate ends.
  • the reagent or reagent mixture 20 may form an appropriate buffer in order to provide a medium suitable for analysis or deposition, stabilization, immobilization, etc.
  • this reagent or reagent mixture should contain at least 2 antibodies.
  • the use of the collecting vessel 1 or the carrier 21 or the analysis kit 39 can now be done in such a way that the reagent or reagent mixture 20 already during the introduction of the liquid 2 into the collecting vessel 1 this or the biological matrix or at least some Separates components from it and / or immobilizes and / or stabilizes.
  • several collecting vessels 1 can be connected to one another, as has already been explained. If the reagent or reagent mixture 20 does not already cause separation of individual constituents from the liquid 2 or the biological matrix, it is possible with the aid of the carrier body 30 to effect this separation by introducing it subsequently into the collecting vessel.
  • FIG. 17 shows a further exemplary embodiment of the collecting vessel 1 according to the invention.
  • the vessel jacket 6 as a laminate of different plastics can be executed.
  • the plastics in such a way that at least one takes over the supporting function of the collecting vessel 1 and a further plastic is designed to be correspondingly tight with respect to the permeation of liquids and / or gases.
  • the part of such a laminate made of polypropylene facing the interior 3 of the vessel len and the outer layer of this laminate, which is preferably molded onto it consists of polyethylene therapy phthalate.
  • the vessel jacket 6 of the collecting vessel 1 is also the possibility of not designing the vessel jacket 6 of the collecting vessel 1 as a laminate of different plastics, but in the form of at least two individual vessels pushed into one another, which in turn are made of different plastics, e.g. meet the above requirements.
  • the closure device 11 for example a screw cap, can have a finger-like extension 47, preferably made of plastic, glass or the like.
  • This extension 47 is preferably made of transparent material and has an opening 48 in the direction of the surroundings.
  • the side of the extension 47, which is opposite this opening 48 and preferably adjacent to the bottom 10 of the vessel jacket, is preferably closed.
  • this extension 47 With the help of this extension 47, it becomes possible to insert a rod 49 into it, for example, which can have magnetic properties. Under the influence of the magnetic field emanating from this magnetic rod 49, the particles 25 are now bound to an outer surface 50 of the extension 47 and this makes it possible to remove these particles 25 together with the substance to be analyzed from the liquid 2, for example by the closure device 1 1 is removed.
  • a holding device 51 is arranged on the closure device 11, with the aid of which the rod 49 can be arranged in the extension 47 at least approximately immovably.
  • This holding device 51 can be designed, for example, in the manner of a seal, with the frictional forces between the
  • Holding device for example an elastomer arranged in this, and the rod 49 a corresponding holder can be achieved.
  • the holding device 51 is indicated by dashed lines in FIG. 17 and, for example, the locking device 11 can in this case again be designed as a quick fit.
  • the closure device 11 comprises the septum 12 (not shown in FIG. 17), so that subsequent replacement of the closure device by the type described in FIG. 17 is not necessary and can be done, for example the septum 12 may be formed in a ring around the extension 47.
  • this collection vessel 1 according to FIG. 17 is used for taking blood with simultaneous lysis of the cells and stabilization of the nucleic acids in order to prevent the latter from being broken down
  • a solution as already described, can preferably be used in the collection vessel 1. from a chaotropic substance, for example a guaninium salt, a buffer, a detergent and preferably a reducing agent.
  • a chaotropic substance for example a guaninium salt, a buffer, a detergent and preferably a reducing agent.
  • the particles 25 are only designed as permanent magnets and the latter is not coated, provided that a selective analysis for certain nucleic acids is not necessary.
  • these particles 25 can have a multi-layer design and can comprise, for example, a magnetic core made of Fe 2 O 3 or nickel or the like, which is surrounded by a further layer, for example made of plastic or glass.
  • a further layer for example made of plastic or glass.
  • the layer structure it is of course possible for the layer structure to be chosen differently, namely from a carrier substance for the core, which is coated with a magnetic material and in turn a polymer layer is arranged above it.
  • the collecting vessel 1, in particular the closure device 11, in such a way that the extension 47 is not formed on the closure device 11, but rather can be removed.
  • This makes it possible to automatically remove this extension 47 together with the magnets and the particles 25 adhering to the extension 47, for example in an automatic system for analysis, and for example to remove the particles 25 with the substance to be analyzed adhering to them Transfer the reaction vessel.
  • the particles 25 can be detached from the extension 47, for example by pulling the rod 49 out of the extension 47.
  • the latter can also consist of porous glass, for example of silicon dioxide.
  • porous glass for example of silicon dioxide.
  • both these and all the other particles 25 described can be coated.
  • the surface can be provided with hydrophilic and / or hydrophobic reactive groups which e.g. are bound to the porous glass via covalent siloxane bonds.
  • the diameter of the particles 25 can be in the range between 0.1 ⁇ m and 250 ⁇ m, for example between 0.4 and 100 ⁇ m, in particular between 1.0 ⁇ m and 50 ⁇ m.
  • the largest grain can also have a diameter of over 500 ⁇ m.
  • the closure device 11 it is possible to equip the closure device 11 with a permanent magnet or, for example, an electromagnet.
  • a permanent magnet or, for example, an electromagnet This makes it possible to bind the permanent magnetic particles 25 to the closure device 11 by simply turning the collecting vessel 1 around, and these can be safely removed from the collecting vessel together with the closure device 11.
  • the use of an electromagnet is particularly advantageous, for example by installing a coil in the closure device 11 with corresponding connections for energy supply, since this can prevent the particles 25 from inadvertently adhering to the closure device 11 before they are actually used.
  • subsequent cleaning of the latter and possibly sterilization is possible and the closure device 11 can thus be used several times.
  • the closure device 11 serves to hold at least two analysis rods 53, which can optionally be coated with a wide variety of reagents or reagent mixtures 20. This enables a multi-component analysis.
  • analysis rods 53 can either be connected to the closure device 11 so that they cannot move, so that they can be removed from the liquid 2 together with the closure device 11 and the substances to be analyzed. On the other hand, it is of course possible for these analysis rods 53, as indicated by the broken lines in FIG. 18, to be held by holding devices 51.
  • these analysis rods can be arranged symmetrically around the preferably available septum 12 in the closure device 11, so that the various substances to be analyzed are already separated by this septum 12, in particular by a cannula 19 (in FIG 19 not shown) begins.
  • These analysis rods 53 are preferably designed as already described carriers for reagents or reagent mixtures 20 and this embodiment variant of the collecting vessel 1 according to the invention can be used, for example, for the qualitative analysis of e.g. Blood are used. It is possible for the reagents or reagent mixtures 20 to include a wide variety of, preferably color indicators, which means that the presence or absence of the substance sought can be inferred solely from the color change that has occurred or not.
  • closure device 11 is designed as a magnetic carrier, pyroelectric or piezocrystals, for example, are arranged in it, so that as a result the current required for a corresponding electromagnet is generated by increasing the temperature or by pressurization.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sammelgefäss (1) für Flüssigkeiten (2) mit einem von einem Gefässmantel (6) sowie gegebenenfalls einem Gefässboden (10), welche(r) eine Gefässinnenwand (5) bilden(t), zumindest teilweise umgebenen Gefässinnenraum (3), der durch zumindest eine Gefässöffnung (4) zugänglich ist. Im Gefässinnenraum (3) ist zumindest ein Reagens bzw. Reagenzgemisch (20), mit dem zumindest einzelne Bestandteile des Flüssigkeit (2) oder Spaltprodukte dieser Bestandteile abgetrennt und/oder immobilisiert und/oder stabilisiert werden können, auf einem Träger (21) angeordnet. Der Träger (21) kann durch die Gefässinnenwand (5) und/oder eine vorzugsweise mit einem Septum (12) versehene Verschlussvorrichtung (11) für die Gefässöffnung (4) oder durch das Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) gebildet sein.

Description

SAMMELGEFASS ZUR TRENNUNG BIOLOGISCHER FLÜSSIGKEITSKOMPONENTEN
Die Erfindung betrifft ein Sammelgefäß für Flüssigkeiten biologischen Ursprungs bzw. biologische Matrices enthaltend gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruches 1, einen Träger für Reagenzien bzw. Reagenzgemische gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des
Anspruches 27, einen Analysekit zur Analyse von Flüssigkeiten biologischen Ursprungs bzw. biologische Matrices enthaltend gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruches 45 sowie ein Verfahren zur Abtrennung und/oder Immobilisierung und/oder Stabilisierung von Bestandteilen bzw. Spaltprodukten einer derartigen Flüssigkeit gemäß den Merkmalen im Anspruch 51.
Auf dem Gebiet der Labordiagnostik ist die Vergangenheit davon geprägt, analytische Methoden bzw. Analysegeräte zur Untersuchung von Flüssigkeiten biologischen Ursprungs, wie beispielsweise Blut, immer effizienter zu gestalten, nicht zuletzt, um damit auch die Nach- weisgrenze für bestimmte Blutbestandteile herabzusetzen. Dabei ist es allerdings nach wie vor erforderlich, daß zur Analyse komplexer Blutinhaltsstoffe, wie beispielsweise der genetischen Information, d.h. der Desoxy- und der Ribonucleinsäure (DNA, RNA), eine Vielzahl an unterschiedlichen Präparationsschritten erforderlich ist. Ein Grund dafür ist, daß die DNA bzw. RNA nicht bzw. nur in begrenztem Umfang stabil sind und somit bereits ab dem Zeitpunkt der Blutabnahme einem kontinuierlichen Abbauprozeß unterliegen, ausgelöst von Nukleasen,
Enzymen oder dgl., welche in Zellen enthalten sind, und wird somit das Ergebnis der Analyse durch ungewollte Spaltprodukte verfälscht. Eine Nachempfindung der physiologischen Kontrolle, mit der die Wirkung zellulärer und extrazellulärer Nukleasen nicht zum Tragen kommt, solange die Zellen in ihrer normalen Umgebung sind, ist bislang nicht gelungen. Die Entnah- me von Blut führt zu mehr oder weniger starken Veränderungen der in den Zellen enthaltenen
Nukleinsäuren, sodaß gerade eine Langzeitlagerung von Blut zur Alterung bzw. Zerstörung der Zelle führt. Damit einhergehend ergeben sich naturgemäß auch Probleme bei der Untersuchung von im Blut enthaltenen Viren über deren genetische Codierung.
Eine der heute üblichen Wege, um Blut über einen längeren Zeitraum unverändert lagern zu können, ist das Absenken der Lagertemperatur, beispielsweise mit Hilfe von flüssigem Stickstoff. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß dem Blut bzw. generell einer biologischen Flüssigkeit bestimmte Additiva zugesetzt werden. Diese Additiva sollten dabei möglichst so ausgewählt werden, daß sie eine nachfolgende Analyse nicht beeinträchtigen. So ist aus der EP 0 818 542 AI ein Verfahren bekannt, mit dessen Hilfe durch den Zusatz eines Guanidini- umsalzes in Pulverform die Nukleasen inhibiert werden sollen.
Die DE 195 19 886 AI beschreibt eine Blutsammei Vorrichtung, welche durch einen punktierbaren Stopfen verschlossen werden kann. Dieser Stopfen ist so ausgeführt, daß in eine Aus- sparung ein Gefäß mit einem darin enthaltenen Additiv hineinragt, wobei dieses Gefäß einen ebenfalls punktierbaren, aber nicht wieder verschließbaren Boden besitzt. Eine den Stopfen durchstechende Kanüle dringt in das Gefäß mit dem Additiv ein und durch den weiteren Vorschub der Kanüle wird dessen Boden durchstoßen. Damit ist es möglich, das Additiv bereits während der Blutabnahme mit dem Blut in Berührung zu bringen. Mit Hilfe dieser Technik soll der Nachteil, der sich aus der Verwendung von Polyethylenteraphthalatröhrchen ergibt, nämlich dessen Wasserdampfdurchlässigkeit und somit die Beeinträchtigung des in der Blut- sammelvorrichtung vorhandenen Additivs, beispielsweise durch Klumpenbildung, beseitigt werden.
Nachteilig sowohl bei dem Verfahren nach der EP-AI als auch bei der Blutsammei Vorrichtung nach der DE-Al ist, daß damit im Prinzip nur ein einzelner Verfahrensschritt in der Kette der für die Analyse von Blutinhaltsstoffen notwendigen Vorbereitungsschritte abgedeckt wird, nämlich im Fall der EP-AI die Stabilisierung der Nukleinsäure und im Fall der DE-Al der Zusatz eines die Blutgerinnung verhindernden bzw. eines die Blutgerinnung be- schleunigenden Additivs. Darüber hinaus weist die DE-Al den Nachteil auf, daß keine definierte Zugabe des Additivs erfolgt, da immer ein nicht vorbestimmter Rest im Gefäß verbleibt.
Die EP 0 875 202 A2 zeigt einen anderen Weg auf, ein Additiv in eine Blutprobe bzw. in ei- nen Teil einer Blutprobe einzubringen. Dazu umfaßt dieses Blutabnahmeröhrchen im unteren
Teil eine Matrix aus Fasermaterial, welches mit einer Lösung eines wäßrigen Additivs getränkt ist. Zum Schutz des Additivs enthält dieses Blutabnahmeröhrchen weiters eine mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit, welche ein spezifisches Gewicht größer als 1,07 aufweist und kann damit das wäßrige Additiv gekapselt werden. Im Blutabnahmeröhrchen ist zudem eine Vorrichtung enthalten, die nach dem Befüllen des Röhrchens und dem Zentrifugieren eine saubere Trennung der Phasen erlaubt. Mit Hilfe dieses Systems soll der Blutprobe ein Koagulationsreagens zugesetzt werden und kann damit wiederum nur ein einzelner Schritt der Vorbereitungsphase für die Detektion einzelner Bestandteile des Blutes abgedeckt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, die Analyse von Flüssigkeiten biologischen Ursprungs bzw. biologischen Matrices zu vereinfachen.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruches 1 gelöst. Von Vorteil ist dabei, daß dem Anwender nunmehr ein Sammelgefäß, z.B. zur Blutab- nähme, zur Verfügung gestellt werden kann, welches nicht nur zur Aufnahme der Flüssigkeit verwendet werden kann, sondern gleichzeitig vorzugsweise mit dem Einbringen der Flüssigkeit in dieses Sammelgefäß eine Auftrennung der Flüssigkeit bzw. Spaltprodukte dieser Flüssigkeit sowie gegebenenfalls eine zumindest teilweise Analyse einzelner Bestandteile dieser Flüssigkeit erfolgt. Es kann damit z.B. die Blutabnahme, insbesondere die Zeit bis zum Vor- liegen eines Analyseergebnisses, verkürzt werden und gegebenenfalls vom Anwender ohne die Einschaltung eines Labors durchgeführt werden.
Von Vorteil ist dabei auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 2, da damit die genetische Information schneller verfügbar ist und erforderlichenfalls Nukleinsäuren über einen längeren Zeitraum in der Matrix aufbewahrt werden können, wie dies beispielsweise zur Aufklärung von Kriminalfällen vorteilhaft ist.
Es ist weiters eine Ausgestaltung nach Anspruch 3 von Vorteil, da damit eine indirekte, qualitative Aussage über das Vorliegen bzw. Nichtvorliegen von Nukleinsäuren bzw. Nuklein- säuremischungen getroffen werden kann.
Von Vorteil ist weiters eine Ausgestaltung nach Anspruch 4, wonach bereits während des Füllvorganges des Sammelgefäßes eine Aufschließung der Zellen möglich ist.
Es ist aber auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 5 vorteilhaft, da damit ein Anbinden der zur analysierenden Substanz auf einer Festphase möglich wird und somit letztere zusammen mit der zu analysierenden Substanz von der Matrix abgetrennt werden kann. Weiters ist es bei dieser Ausführungsvariante von Vorteil, daß damit eine Möglichkeit geschaffen werden kann, mit der Reagenzien über einen längeren Zeitraum in Abhängigkeit von Löseverhalten in der Flüssigkeit zur Verfügung gestellt werden können.
Mit der Weiterbildung nach Anspruch 6 kann der Vorteil erreicht werden, daß die aufgefangenen Flüssigkeiten ohne großen Aufwand mit dem Reagens bzw. Reagenzgemisch vermischt werden können. Es ist weiters eine Ausgestaltung nach Anspruch 7 möglich, mit deren Hilfe zu analysierende Substanzen, welche einer direkten Untersuchung nicht bzw. nur mit größeren Aufwand zugänglich sind, untersucht werden können.
Durch das Ausbilden des Reagenzes bzw. Reagenzgemisches entsprechend Anspruch 8 kann eine Aufteilung der Bestandteile der Flüssigkeit 2 auf mehrere Phasen und somit eine einfachere Abtrennung der zu untersuchenden Substanzen erreicht werden.
Von Vorteil ist weiters eine Ausgestaltung des Reagenzes bzw. Reagenzgemisches entspre- chend Anspruch 9, da durch die Verwendung zumindest eines dieser chaotropen Salze die
Untersuchung von genetischen Material, insbesondere die Stabilität von Nukleinsäuren in der Matrix, verbessert werden kann.
Vorteilhaft ist aber auch eine Weiterbildung gemäß Anspruch 10, da damit auf effektive Wei- se ein Sammelgefäß mit einem Reagenz bzw. Reagenzgemisch bestimmter Konzentration zur
Durchführung einer Auftrennung nach Dichtegradienten zur Verfügung gestellt werden kann.
Von Vorteil ist aber auch eine Ausgestaltung des Sammelgefäßes entsprechend Anspruch 11 , wonach eine Abtrennung empfindlicher Substanzen aus der Matrix und somit eine stabile Lagemng der zu untersuchenden Flüssigkeit möglich wird.
Es ist weiters eine Ausführungsvariante gemäß Anspruch 12 möglich, wonach eine Fällung und somit eine einfache Abtrennung der zu untersuchenden Substanz beispielsweise durch Filtration, Dekantierung etc. von der Matrix möglich ist.
Von Vorteil ist weiters eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 13, da damit die Analyse hydrophober Substanzen erleichtert werden kann.
Gemäß einer Ausgestaltung entsprechend Anspruch 14 ist die Aufkonzentrierung einzelner Bestandteile der zu untersuchenden Flüssigkeiten und damit im Endeffekt eine schnellere Analyse möglich, da diese Schritte bei den nachfolgenden Laboruntersuchungen entfallen.
Durch die Weiterbildung entsprechend Anspruch 15 ist es möglich, das Reagenz bzw. Reagenzgemisch so auszugestalten, daß dieses sowohl zur Analyse als auch zur physikalischen Trennung der Bestandteile der Flüssigkeit verwendet werden kann. Nach der Weiterbildung entsprechend Anspruch 16 kann der Vorteil erreicht werden, daß zur Reaktion der zu analysierenden Substanz mit dem Reagenz bzw. Reagenzgemisch eine größere Oberfläche zur Verfügung steht.
Entsprechend der Ausbildung nach Anspruch 17 ist es möglich, den Träger entweder zusammen mit der zu analysierenden Substanz, oder aber mit der Matrix vom Rest der Flüssigkeit abzutrennen.
Durch die Ausgestaltungen entsprechend den Ansprüchen 18 und 19 kann eine vorteilhafte Oberflächenvergrößerung des Trägers erreicht werden.
Nach der Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 20 ist eine Trennung nach Molekulargewicht und somit eine entsprechende Fraktionierung der zu analysierenden Substanzen möglich.
Durch die Weiterbildung nach Anspruch 21 kann der Träger an die unterschiedlichsten Anforderungen auf einfache Weise angepaßt werden.
Von Vorteil ist aber auch eine Weiterbildung nach Anspruch 22, da damit eine einfache Ab- trennung des Trägers von der Matrix ermöglicht wird.
Durch die Ausgestaltung des Sammelgefäßes entsprechend Anspruch 23 können beliebige Flüssigkeiten auf mehrere Phasen aufgeteilt und abgetrennt werden, unabhängig davon, ob vor der Verwendung des Sammelgefäßes feststeht, ob die zu analysierende Substanz in der schwereren oder leichteren Phase vorhanden ist.
Von Vorteil ist dabei aber auch eine Weiterbildung nach Anspruch 24, wodurch eine Abtrennung einer mittelschweren Phase von einer leichten und einer schweren Phase möglich ist, ohne daß letztere aus dem Gefäß entfernt werden müssen.
Möglich ist aber auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 25, da damit die Aufteilung der Bestandteile der zu untersuchenden Flüssigkeit auf mehrere Phasen unter Verwendung laborüblicher Hilfsmittel möglich ist.
Es ist weiters eine Ausführungsvariante entsprechend Anspruch 26 möglich, mit der einzelne Bestandteile der zu analysierenden Flüssigkeit selektiv von der Matrix ohne Zuhilfenahme weiterer Hilfsstoffe möglich ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch durch einen Träger entsprechend den Merkmalen im Kennzeichenteil des Anspruches 27 gelöst. Vorteilhaft dabei ist, daß sowohl der Träger als auch das Reagenz bzw. Reagenzgemisch einfach auf das gestellte Problem angepaßt werden können und zudem derartige Träger universell in beliebigen Gefäßen verwendet werden können. Insbesondere kann durch diese Ausgestaltung des Trägers dieser auf einfache Weise aus der zu analysierenden Flüssigkeit, beispielsweise unter Zuhilfenahme mechanischer Mittel, abgetrennt werden.
Dabei ist von Vorteil, wenn entsprechend Anspruch 28 die Trägerkörperoberfläche mit dem Reagenz bzw. Reagenzgemisch beschichtet ist, da damit ein nachträgliches Trennen des verbrauchten Reagenzes bzw. Reagenzgemisches bzw. der anhaftenden, zu analysierenden Sub- stanz vom Träger möglich ist und somit letzterer unter Umständen nach entsprechender Aufbereitung wieder verwendet werden kann.
Vorteilhaft sind dabei Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 29 bis 31 , womit eine entsprechend vergrößerte Oberfläche für die Reaktion der zu analysierenden Substanz zu Verfügung gestellt werden kann.
Durch die Weiterbildung entsprechend Anspruch 32 kann der erfindungsgemäße Träger auf einfache Art und Weise in eine zu analysierende Flüssigkeit eingeführt und aus dieser entfernt werden.
Von Vorteil ist weiters eine Ausgestaltung nach Anspruch 33, wodurch eine selektive Anwendung polarisierbarer bzw. polarer Substanzen möglich ist.
Dabei wird durch die Ausgestaltungen entsprechend den Ansprüchen 34 bis 36 ein gewisser Zusammenhalt der einzelnen Partikel und damit deren einfachere Entfernung aus der zu analysierenden Flüssigkeit ermöglicht, wobei gleichzeitig dieser Träger z.B. den gesamten Querschnitt eines diesen aufnehmenden Gefäßes ausfüllen kann, ohne daß der Durchtritt der Flüssigkeit zu stark beeinträchtigt wird, wobei gleichzeitig eine Oberflächenvergrößerung erreicht werden kann. Vorteilhaft ist weiters eine Ausgestaltung entsprechend Anspruch 37, wonach insbesondere eine Anpassung der zur Verfügung stehenden Trägerkörperoberfläche an längliche Analysegefäße möglich ist.
Weiters ist es möglich, den Träger entsprechend Anspruch 38 mit einer Verschlußvorrichtung zu versehen, sodaß der Träger nach dem Einführen in ein entsprechendes Gefäß gleichzeitig die Verschlußfunktion erfüllen kann.
Dabei ist eine Weiterbildung entsprechend Anspruch 39 von Vorteil, wonach ein dichter Ver- Schluß des entsprechenden Sammelgefäßes erreicht werden kann und somit eine innige
Durchinischung der zu analysierenden Flüssigkeit mit dem Träger bzw. den Bestandteilen des Trägers ohne Verschütten der Flüssigkeit möglich ist.
Es ist weiters eine Ausgestaltung entsprechend Anspruch 40 möglich, da damit erreicht wer- den kann, daß ein mit einem derartigen Träger verschlossenes Gefäß befüllt werden kann, ohne das dieser Träger vom Gefäß entfernt werden muß.
Vorteilhaft sind aber auch Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 41 und 42, da damit die Zuführung weiterer Reagenzien bzw. von Waschflüssigkeiten durch den Träger auf einfache Art und Weise möglich ist.
Vorteilhaft ist aber auch eine Weiterbildung entsprechend Anspruch 43, da damit eine Anpassung des Trägers an beliebige Querschnitte möglich ist.
Durch die Ausgestaltung entsprechend Anspruch 44 kann eine Anpassung des Trägers an verschiedenste Einsatzzwecke auf einfache Art realisiert werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird weiters durch einen Analysekit entsprechend den Merkmalen im Kennzeichenteil des Anspruches 45 gelöst. Vorteilhaft ist dabei, daß dem Anwender ein aufeinander abgestimmtes System zur Analyse von Flüssigkeiten zur Verfügung gestellt werden kann, mit dem eine rasche Untersuchung unter gleichzeitiger Reduzierung der notwendigen Schritte ermöglicht werden kann.
Durch die Anordnung weiterer Sammelgefäße entsprechend dem Anspruch 46 kann der Vor- teil erreicht werden, daß innerhalb eines geschlossenen Systems mehrere Arbeitsschritte zur Analyse von Flüssigkeiten durchgeführt werden können und ist es auf diese Weise auch möglich, eine einfache Trennung von Bestandteilen der Flüssigkeiten zu erreichen.
Dabei ist eine Ausgestaltung entsprechend Anspruch 47 von Vorteil, da nach Trennung mehrerer Sammelgefäße voneinander die einzelnen Sammelgefäße automatisch dicht verschlossen sind.
Durch die Zusammenstellung des Analysekits entsprechend den Ansprüchen 48 bis 50 kann eine weitere Vereinfachung der Analyse erreicht werden.
Schließlich wird die Aufgabe der Erfindung aber auch durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Kennzeichenteiles des Anspruches 51 gelöst. Vorteilhaft ist dabei, daß während des Einbringens der zu analysierenden Flüssigkeit bestimmte Analyseschritte bzw. Trennoperationen durchgeführt werden können und dabei gleichzeitig eine Stabilisierung zur längeren Aufbewahrung vor der Weiterverarbeitung der Analyseprodukte möglich wird.
Es ist dabei eine Ausgestaltung entsprechend Anspruch 52 von Vorteil, da auf diese Art und Weise eine Abtrennung unterschiedlicher Phasen der zu analysierenden Flüssigkeit möglich ist, sodaß eine nachträgliche, unbeabsichtigte Durchmischung bzw. gegenseitige Beeinflus- sung der beiden Phasen verhindert werden kann.
Schließlich sind aber auch Weiterbildungen entsprechend den Ansprüchen 53 und 54 möglich, womit auf mögliche Stabilitätsprobleme von Reaktionsprodukten in der Matrix auf einfache Art und Weise reagiert werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei sämtliche Darstellungen stark vereinfacht ausgeführt sind.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Sammelgefäß mit an der Innenwand aufgebrachter Beschichtung einer Reaktivkomponente;
Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Sammelgefäß mit einem eingesetzten Träger, der mit einer Reaktivkomponente versehen ist; Fig. 3 eine andere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Sammelgefäßes mit eingesetztem Träger;
Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Sammelgefäß mit im Sammelgefäßinnenraum angeordne- ten, beschichteten Trägerpartikeln;
Fig. 5 eine Anordnungsvariante der Trägerpartikel im Sammelgefäß;
Fig. 6 einen Träger für das Einbringen der Reaktivkomponente in das Sammelgefäß;
Fig. 7 eine andere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Trägers;
Fig. 8 ein erfindungsgemäßes Sammelgefäß mit flüssiger Reaktivkomponente;
Fig. 9 ein Sammelgefäß mit einem auf dieses aufschraubbaren Träger für die Reaktivkomponente;
Fig. 10 einen Analysekit, bestehend aus einem Sammelgefäß sowie mehreren aufgesetzten Trägern;
Fig. 11 einen Analysekit, bestehend aus mehreren Sammelgefäßen, die miteinander über Kanülen kommunizieren;
Fig. 12 ein erfindungsgemäßes Sammelgefäß mit eingesetzter Trenn Vorrichtung zur bes- seren Phasentrennung während bzw. nach dem Zentrifugieren;
Fig. 13 ein erfindungsgemäßes Sammelgefäß mit einer Kappe, in welcher ein Träger mit der Reaktivkomponente enthalten ist;
Fig. 14 den Träger für die Reaktivkomponente als Teil einer Kanüle;
Fig. 15 ein Sammelgefäß mit an einer Verschlußvorrichtung für das Sammelgefäß angeordnetem Träger für die Reaktivkomponente;
Fig. 16 ein Zweigefäßsystem, wobei an dem inneren Gefäß eine Reaktivkomponentenbe- Schichtung angebracht ist;
Fig. 17 eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Sammelgefäßes in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 18 eine Ausführungsvariante des Sammelgefäßes zur Mehrkomponentenanalyse;
Fig. 19 die Verschlußvorrichtung für das Sammelgefäß nach Fig. 18 in schematisch vereinfachter Draufsicht.
Einführend sei festgehalten, daß in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen sind, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unter- schiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Sammelgefäß 1 für Flüssigkeiten 2 biologischen Ursprungs bzw. biologische Matrices enthaltend schaubildlich im Schnitt dargestellt. Ein Ge- fäßinnenraum 3 ist durch zumindest eine Gefäßöffnung 4 zugänglich. Der Gefäßinnenraum 3 wird von einer Gefäßinnenwand 5 begrenzt, welche von einem Gefäßmantel 6 mit zwei in bezug auf eine Gefäßmantelmittelachse 7 einander gegenüberliegend angeordneten Gefäß- mantelstirnflächen 8, 9, wobei gegebenenfalls, wie dies die Fig. 1 zeigt, mit der Gefäßmantelstirnfläche 9 ein Gefäßboden 10 einstückig verbunden sein kann, sowie zumindest eine, die Gefäßöffnung 4 verschließende Verschlußvorrichtung 11, gebildet ist. Dieses Sammelgefäß 1 kann beispielsweise als aus dem Stand der Technik bekanntes Blutabnahmeröhrchen ausgebildet sein. Es ist aber ebenso möglich, das Sammelgefäß 1 zur Aufnahme anderer Flüssigkeiten 2 heranzuziehen.
Das Sammelgefäß 1 kann beispielsweise aus einem vorzugsweise thermoplastischen Kunst- Stoff, z.B. Polyethylentheraphthalat (PET), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS) oder dgl., Glas, Metall, Keramik oder dgl., gebildet sein bzw. können auch mehrere dieser Werkstoffe das Sammeigefaß 1 bilden.
Die Verschlußvorrichtung 11 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß darin ein perforierbares
Septum 12 gehaltert ist. Dazu kann die Verschlußvorrichtung 11 einen Außenmantel 13 aufweisen, der wiederum aus Kunststoff gefertigt sein kann. Die Verschlußvorrichtung 11 kann z.B. als Schraubkappe, Steckkappe oder dgl. ausgebildet sein und, um eine Perforation des Septums 12 zu ermöglichen, in der zu den Gefäßmantelstirnflächen 8 parallelen Ebene eine Bohrung 14 aufweisen. Im übrigen kann die Verschlußvorrichtung 1 1 den aus dem Stand der
Technik bekannten Verschlußvorrichtungen für beispielsweise Blutabnahmeröhrchen entsprechen.
Vorteilhaft ist es, wenn der Außenmantel 13 in Richtung parallel zur Gefäßmantelmittelachse 7 den Gefäßmantel 6 zumindest bereichsweise überlappt, da damit beim Öffnen des gefüllten
Sammelgefäßes 1 die Gefahr des unbeabsichtigten Herausspritzens der Flüssigkeit 2 weitest- gehend verhindert werden kann.
Die Befestigung der Verschlußvorrichtung 11 am Sammelgefäß 1, d.h. am Gefäßmantel 6, kann z.B. über ein auf einer Außenmantelinnenseite 15 der Verschlußvorrichtung 1 1 angeordnetes, in Fig. 1 strichliert angedeutetes Gewinde 16 erfolgen. Dazu kann am Gefäßmantel 6 ein entsprechender Steg 17, beispielsweise im Bereich der Gefäßmantelstirnfläche 8, angeordnet sein, sodaß ein Eingriff dieses Steges 17 in das Gewinde 16 möglich wird bzw. ist es ebenso möglich, eine Gefäßmantelaußenwand 18 mit einem entsprechenden Gewinde zu ver- sehen.
Es ist weiterhin möglich, insbesondere dann, wenn die Verschlußvorrichtung 11 als Steckverschluß ausgebildet ist, daß die Befestigung der Verschlußvorrichtung 11 allein über Haftkräfte zwischen dem Septum 17 und der Gefäßinnenwand 5 erfolgt. Diese Haftkräfte können aber selbstverständlich bei der Variante mit dem Gewinde 16 unterstützend wirken.
Selbstverständlich ist es auch möglich, daß die Verschlußvorrichtung 11 allein durch das Septum 12 gebildet wird bzw. sind andere Verschlußvorrichtungen 1 1, die beispielsweise keine Bohrung 14 aufweisen, ebenso verwendbar. Als Werkstoff für das Septum 12 kommen vor allem perforierbare Materialien, z.B. Elastomere, beispielsweise Gummi oder dgl., in Betracht. Dieses Septum 12 soll dabei die Aufgabe erfüllen, daß die Perforation, welche durch das Durchstoßen des Septums 12 mit einer Kanüle 19 bzw. einer entsprechenden anderen geeigneten Vorrichtung hervorgerufen wird, nach dem Herausziehen der Kanüle 19 wieder so verschlossen wird, daß ein Austreten der Flüssigkeit 2 aus dem Sammelgefäß 1 verhindert wird. Es soll damit so wie durch obgenannte Ausführung der Verschlußvorrichtung 11 eine Kontamination des Verwenders des Sammelgefäßes 1 vermieden wer- den, beispielsweise mit Bakterien, Viren oder dgl., die in der Flüssigkeit 2 enthalten sein können.
Vorzugsweise ist im Gefäßinnenraum 3 ein gegenüber dem Standardruck, d.h. 1013 mbar bei 298,15 K, geringerer Druck vorherrschend. Damit kann erreicht werden, daß die Flüssigkeit 2 durch dieses Druckgefälle automatisch bei Bedarf in den Gefäßinnenraum 3 verbracht wird.
Der Druck im Innenraum kann dabei so eingestellt werden, daß ein vordefiniertes Flüssigkeitsvolumen in den Gefäßinnenraum 3 eingebracht wird.
Der Gefäßboden 10 kann, wie dies Fig. 1 zeigt, halbrund ausgeführt sein bzw. ist es ebenso möglich, andere Ausführungsformen zu wählen.
Erfindungsgemäß ist im Gefäßinnenraum 3 zumindest ein durch die Gefäßöffnung 4 zugängliches Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 angeordnet, mit dem zumindest einzelne Bestandteile der Flüssigkeit 2 bzw. der biologischen Matrix oder Spaltprodukte dieser Bestandteile abgetrennt und/oder immobilisiert und/oder stabilisiert werden können. Die Anordnung kann so ausgeführt sein, daß die Gefäßinnenwand 5 mit diesem Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 beschichtet ist. Diese Beschichtung kann nach allen herkömmlichen, geeigneten Techniken, welche aus dem Stand der Technik bekannt sind, aufgebracht werden, beispielsweise ist es möglich, eine Suspension des Reagenzes bzw. Reagenzgemisches 20 in einem entsprechenden Lösungsmittel, welches möglichst einen hohen Dampfdruck aufweisen soll, in das Sam- melgefäß 1 eingebracht wird, worauf überschüssige Suspension wieder entfernt wird und zur
Trocknung des Reagenzes bzw. Reagenzgemisches 20 das Lösungsmittel verdampft wird, gegebenenfalls unter Temperaturerhöhung, sodaß im Endeffekt das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 im festen Aggregatzustand vorliegt.
Selbstverständlich können auch bekannte Verfahren der Sprühtechnik zur Beschichtung des Sammelgefäßes 1 mit der Suspension bzw. dem Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 verwendet werden.
Das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 kann beispielsweise so ausgewählt bzw. zusammenge- setzt sein, daß es selektiv für Nukleinsäuren bzw. Nukleinsäuremischungen ist. Dabei kann die Selektivität sowohl auf einzelne Nukleinsäuren, beispielsweise Desoxyribonukleinsäuren (DNA) oder Ribonukleinsäuren (RNA), ausgelegt sein. Auf diese Weise ist es möglich, Nukleinsäuren unterschiedlichster Herkunft an dieses Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 zu binden, sodaß in der Folge nach Entfernung der restlichen Flüssigkeitsmatrix diese Nukleinsäu- ren von dem Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 eluiert bzw. die entstandenen Reaktionsprodukte aufbereitet werden können und so direkt der weiteren Analyse zur Verfügung stehen. Dadurch kann also der Vorteil erreicht werden, daß im wesentlichen mit nur einem Schritt die zu analysierende Substanz bzw. das Substanzgemisch so weit vorbereitet werden kann, daß deren Detektion entweder direkt oder aber unter Zwischenschaltung nur weniger weiterer Vorbereitungsschritte möglich ist (z.B. Eluation der zu analysierenden Substanz). Dazu sollte das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 so ausgewählt bzw. zusammengesetzt sein, daß für den Fall der Untersuchung von Nukleinsäuren im Blut während bzw. kurzzeitig nach der Blutabnahme eine Stabilisierung und/oder Lysierung erfolgt sowie die anschließende Immobilisierung der Nukleinsäuren stattfindet.
Die Lysierung ist notwendig, da Blut normalerweise aus einer Mischung von Zellen, Proteinen, Metaboliten etc. besteht. Die Zellen wiederum bestehen aus Eritrozyten, Trombozyten und Leukozyten, wobei nur letztere die Nukleinsäuren enthalten. Um also diese Nukleinsäuren einer möglichen Reaktion zuzuführen, ist es notwendig, die Zellen zu lysieren.
Für eine qualitative Analyse ist es weiterhin möglich, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch ein für eine bestimmte Nukleinsäure selektiv reagierende Substanz enthält, beispielsweise um die Nukleinsäure einer anschließenden Fluoreszenzdetektion zugänglich zu machen.
Es besteht weiterhin die Möglichkeit, daß mit Hilfe des Reagenzes bzw. Reagenzgemisches 20 ein kontrollierter Abbau der Nukleinsäure stattfindet und daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 selektiv auf diese Nukleinsäurebestandteile z.B. Mononukleotide, Oligonukleoti- de oder dgl. reagiert. Weiters ist es möglich, daß, für den Fall, daß die Flüssigkeit 2 Bestandteile enthält, die spezifisch mit den bestimmten Nukleinsäuren reagieren, das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 selektiv für diese Substanzen ausgewählt wird. Derartige nukleinsäure- abbauende Bestandteile können z.B. Proteine, Metaboliten, Nukleasen, Enzyme oder dgl. sein.
In Abwandlung dieser Ausfuhrungsvariante ist es möglich, Werkstoffe für das Sammelgefäß 1 zu verwenden, die zumindest teilweise das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 bilden. So ist es beispielsweise seit langem bekannt, daß Glasoberflächen Nukleinsäuren selektiv binden können. Dieses Prinzip ist auch für Kunststoffe anwendbar, wenn diese entsprechend modifiziert werden. So ist es beispielsweise möglich, Polymere zu verwenden, welche endständige, geladene bzw. durch entsprechende Voφräparation, beispielsweise durch Säurebehandlungen, ladbare Gruppen aufweisen. Beispielshaft seien dafür Aminogruppen bzw. Hydroxigruppen genannt, wobei in diesen Aminogruppen, z.B. Diethylaminogruppen, durch einen entsprechenden Säurebehandlungsschritt der Stickstoff positiv geladen werden kann und damit die Anbindung beispielsweise der DNA über die Phosphatgruppe, d.h. insbesondere einen Sauerstoff dieser Phosphatgruppe möglich wird. Ebenso können selbstverständlich Nitrilpolymere bzw. Copolymere oder dgl. verwendet werden, wobei ständig darauf zu achten ist, daß diese
Polymere entsprechende polarisierbare bzw. polarisierte, vorzugsweise unverzweigte Substi- tuenten aufweisen. Mit Hilfe dieser Ausführung des Sammelgefäßes 1 wird es auf einfache Weise möglich, sofern ein zusätzliches Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 im Sammelgefäß 1 vorhanden ist, welches die Lyse und/oder Stabilisierung von Blutproben, insbesondere Nukleinsäuren, übernimmt, diese vorzugsweise quantitativ abzutrennen. Da diese selektiv von der Wandung des Sammelgefäßes 1 gehalten werden, ist es weiterhin möglich, den überschüssigen Anteil der Blutprobe abzugießen, sodaß das Sammelgefäß 1 in der weiteren Folge für das Waschen und zur weiteren Aufbereitung der Nucleinsäuren verwendet werden kann.
Ein weiteres Beispiel für eine derartige Ausführungsvariante des Sammelgefäßes 1 ist die Verwendung eines Kunststoffes mit Carboxygruppen, welche die Anbindung von Olygo- nucleotiden ermöglicht. Die entsprechende Lyse der Zellen ist selbstverständlich auch bei dieser Ausführungsvariante vorausgesetzt.
In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Sammelgefäßes 1 gezeigt. Zum Unterschied zu voranstehender Ausführungsvariante ist das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 nicht als Beschichtung auf der Gefäßinnenwand 5 angeordnet, sondern befindet sich auf einem eigenen Träger 21. Dieser Träger 21 kann mit dem Gefäß 1 verbunden sein, beispielsweise durch Verkleben mit der Gefäßinnenwand 5, oder aber mittels Haftreibung auf der gewünschten Position im Sammelgefäß 1 gehalten werden. Es ist weiters möglich, daß, wie in Fig. 2 strichliert angedeutet, das Sammelgefäß 1 auf der Gefäßinnenwand 5 einen in den Gefäßinnenraum 3 vorragenden Steg 22 aufweist, wobei dieser Steg über den gesamten Umfang umlaufend ausgebildet sein kann oder aber sich auch nur bereichsweise über den Umfang des Sammelgefäßes 1 erstreckt. Als Umfang ist dabei der Umfang der Gefäßinnenwand 5 senkrecht auf die Gefäßmantelmittelachse 7 zu verstehen. Letztere Ausführung bietet den Vorteil, daß der Träger 21 aus dem Sammelgefäß 1 auf einfache Art und Weise entfernt werden kann und somit für eine weitere Aufbereitung zur Analyse der jeweiligen nachzuweisenden Substanz bzw. nach dem Entfernen dieser Substanz zur Wiederverwendung zur Verfügung steht.
Der Träger 21 kann beispielsweise in Form eines vorzugsweise inerten Filters ausgebildet sein. So ist es möglich, den Träger 21 aus Glas, z.B. Glasfasern, silikatischen Materialien, Zellulose, Latex usw. zu fertigen.
In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsvariante für die Anordnung des Trägers 21 im Sammelgefäß 1 gezeigt. Dabei weist der Gefäßmantel 6 in Richtung der Gefäßmantelmittelachse 7 eine Dimensionsänderung 23 auf, die so ausgeführt ist, daß sich der Durchmesser des Sam- melgefäßes 1 in Richtung auf den Gefäßboden 10 verringert. Die dadurch entstehende Verengung ist nach dem Beispiel der Fig. 3 einstufig ausgeführt, ebenso ist es aber möglich, daß diese Dimensionsänderung 23 kontinuierlich vonstatten geht und somit der Durchmesser von der Gefäßöffnung 4 in Richtung auf den Gefäßboden 10 kontinuierlich abnimmt. Mit Hilfe dieser Dimensionsänderung 23 ist es möglich, den Träger 21, welcher einen vorbestimmbaren Durchmesser aufweist, in einer bestimmten Höhe 24, gemessen vom Gefäßboden 10 aus in
Richtung der Gefäßöffnung 4 zu haltern und sind dadurch keine weiteren Maßnahmen zur Halterung des Trägers 21 im Sammelgefäß 1 nötig. Es kann damit erreicht werden, daß der Träger 21 lediglich auf der Dimensionsänderung 23 aufliegt und ist somit ein einfaches Entfernen des Trägers 21 aus dem Sammelgefäß 1 möglich, beispielsweise mit Hilfe einer Pin- zette.
Wie in Fig. 3 weiters durch die strichlierte bzw. strichpunktierte Linie innerhalb des Trägers 21 dargestellt ist, ist es möglich, den Träger 21 zonar aufzuteilen und in diesen Zonen das Reagens bzw. Reagenz gemi seh 20 unterschiedlich zusammenzusetzen, sodaß in der Folge eine Mehrkomponentenanalyse erfolgen kann. - lo -
Ebenso ist es natürlich möglich, auf diese Weise mehrere Träger 21 übereinander zu stapeln, sodaß eine Trennung der einzelnen Träger auf einfache Weise möglich wird und in der Folge die nachzuweisenden Substanzen ohne das Erfordernis weiterer Trennschritte getrennt werden können.
Falls erforderlich, kann natürlich die nachzuweisende Substanz, beispielsweise DNA, RNA vom Träger mit Hilfe eines entsprechenden Lösungsmittels eluiert werden und ist es in der Folge weiters möglich, durch Regeneration des Trägers diesen erneut einzusetzen.
Der Träger 21 kann in seinem Inneren Kapillaren aufweisen, beispielsweise in Art eines Filters, sodaß also die zu untersuchende Flüssigkeit 2 gezwungen wird, durch diese Kapillaren zu fließen und dabei der Kontakt mit dem Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 stattfinden kann. Diese Kapillaren können weiters so ausgeführt sein, daß sie einen Durchmesser aufweisen, der eine zumindest partielle Auftrennung nach dem Molekulargewicht der Bestandteile der Flüs- sigkeit 2 ermöglicht. Damit kann erreicht werden, da die DNA- bzw. RNA-Moleküle üblicherweise ein höheres Molekulargewicht aufweisen als die restlichen Substanzen im Blut, daß diese Moleküle nicht in das Innere der Kapillaren eintreten können und somit eine Abtrennung der DNA- bzw. RNA-Moleküle von den restlichen Bestandteilen der zu analysierenden Flüssigkeit 2 erfolgt und somit eine Fraktionierung nach Molekulargewicht möglich ist.
Ist der Träger 21 mehrschichtig ausgebildet, so besteht neben der Möglichkeit, daß mehrere Einzelkomponenten parallel analysiert werden, auch die Möglichkeit, daß eine Schicht für die Lyse, eine weitere Schicht für die Stabilisierung und eine dritte Schicht für die qualitative bzw. quantitative Abtrennung der zu analysierenden Substanz herangezogen wird.
Weitere Schichten für zusätzliche Analyseschritte sind selbstverständlich möglich.
Der Träger 21 nach den Fig. 2 und 3 kann beispielsweise die Form einer Tablette aufweisen.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsvariante des Sammelgefäßes 1 , wobei im Gefäßinnenraum 3 der
Träger 21 in Form von Partikeln 25 angeordnet ist. Diese Partikel 25 können permanentmagnetische Eigenschaften aufweisen und z.B. aus einem Fe2O3-, Ni-Kern oder dgl. mit Kunststoff- oder Glasummantelung bestehen, sowie über zumindest einen Teil ihrer Außenfläche mit dem Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 beschichtet sein. Die Form der Partikel 25 kann beliebig gewählt werden, beispielsweise kugelförmig, linsenförmig, stäbchenförmig etc. Bei geeigneter Ausbildung des Reagenzes bzw. Reagenzgemisches 20 auf diesen Partikeln 25 kann eine Affinitätstrennung der in der Flüssigkeit 2 vorhandenen Substanzen erfolgen, d.h., daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 so ausgewählt werden kann, daß eine vorzugsweise besonders hohe Affinität zu der zu analysierenden Substanz besteht. Um damit beispiels- weise die DNA- bzw. RNA-Moleküle an diese Träger 25 zu binden, ist es möglich, im Gefäßinnenraum 3 einen entsprechenden Puffer vorzulegen, mit dessen Hilfe die Blutprobe z.B. stabilisiert werden und die Lyse der Zellen erfolgen kann.
Wie bereits angesprochen, ist es beispielsweise möglich, daß das Reagens bzw. Reagenzge- misch 20 die Lysierung von biologischen Zellen bewirkt und somit z.B. eine Stabilisierung von Nukleinsäuren (DNA, RNA) bewirken kann. In diesem Fall kann das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 ein Guanidiniumsalz enthalten, z.B. ein Guanidiniumhalogenid wie z.B. Guanidiniumchlorid, Guanidiniumthiocyanat, Guanidiniumcarbonat, Guanidiniumnitrat, Guanidiniumacetat, Guanidiniumsulfat, Guanidniumstearat, Guanidiniumdihydrogen- bzw. -hydrogenphosphat oder dgl., Guanidinoalkylsulfatester, chaotrope Reagenzien wie Natrium- jodid, Kaliumthiocyanat, Ammoniumsulfat oder dgl., Harnstoff, Perchlorate oder dgl., Chlo- roform/PhenolGemische oder dgl. enthalten. Daneben ist es selbstverständlich möglich, um bestimmte Milieubedingungen aufrecht zu erhalten, daß dieses Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 weiters Puffersubstanzen und/oder Detergenzien, wie z.B. Tris(2,3-dibrompropyl)- phosphat, Tris(hydroxymethyl)-aminomethan, Ethoxylate des 4-(l,l,3,3-Tetramethyl- butyl)phenols, Benzyltrimethylammoniumhydroxid, (4-(2-Hydroxyethyl)-piperazino)-ethan- sulfonsäure, 3-Moφholino-l-propansulfonsäure, Natriumdodecylsulfat, Polyoxyethylenderi- vate der Sorbitanester, wie z.B. -laurate, -palmitate, -stearat, -tristearat oder -oleat enthält. Daneben können weiters Reduktionsmittel, wie z.B. ß-Mercaptoethanol enthalten sein.
Es ist weiters möglich, daß die Gefäßinnenwand 5 mit Reagenzien im festen Zustand beschichtet ist, z.B. mit Anticoagulantien wie EDTA, wobei letzteres auch als Lösung vorgelegt werden kann.
Weiters kann das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 Citrat- und/oder Phosphatpuffer, als De- tergenz auch Polydocanol und als Reduktionsmittel Dithiothreitol, TCEP enthalten.
Die Guanidiniumkomponente kann in einer Konzentration zwischen 0,05 M bis 10 M vorliegen und der Puffer im Bereich zwischen 1 mM und 500 mM enthalten sein. Das Detergenz sowie das Reduktionsmittel können ihrerseits in Konzentrationen von 1 bis 45 Gew.-% bzw. 0,1 bis 15 Gew.-% vorliegen.
Der pH-Wert liegt vorzugsweise im sauren Bereich, beispielsweise zwischen 3 und 6,5, kann aber auch Werte bis zu 8 annehmen.
Der Vorteil, der sich durch die lose vorgelegten Partikel 25 erreichen läßt, ist eine einfache Abtrennung letzterer aus der im Sammelgefäß 1 verbleibenden Flüssigkeitsmatrix. Diese Abtrennung kann z.B. so erfolgen, daß, wie in Fig. 4 strichliert angedeutet, eine Separationsvorrichtung 26 in den Gefäßinnenraum 3 eingeführt wird. Um dabei ein ungewolltes Verschütten der Flüssigkeit 2 zu vermeiden, ist es möglich, diese Separationsvorrichtung 26 mit der Verschlußvorrichtung 11 zu versehen, wobei auf das Septum 12 verzichtet werden kann. Insbesondere ist es möglich, die Verschluß Vorrichtung 1 1 als Kappe auszuführen, in der die Separationsvorrichtung 26 gehaltert ist.
Werden Partikel 25 mit permanentmagnetischen Eigenschaften als Träger 21 gewählt, so besteht die Möglichkeit, diese Partikel 25, sofern die Separationsvorrichtung 26 ebenfalls magnetische Eigenschaften aufweist, aufgrund der Gesetze des Magnetismus an die Separationsvorrichtung 26 zu binden, was in Fig. 4 durch die ein Magnetfeld 27 andeuteten Pfeile 28 schematisch dargestellt ist. Die Separationsvorrichtung 26 kann dabei wiederum entweder permanentmagnetische Eigenschaften aufweisen bzw. ist es ebenso möglich, die Kräfte des
Elektromagnetismus zu nutzen.
Nach Anbindung der Partikel 25 auf der Oberfläche der Separationsvorrichtung 26 können diese aus der Flüssigkeit 2 entfernt werden und beispielsweise in ein weiteres Sammelgefäß 1 verbracht werden, wo in der Folge die Partikel 25 wieder von der Separationsvorrichtung 26 gelöst werden und z.B. die Analyse durch Ablösen des Reagenzes bzw. Reagenzgemisches 20 mit der Substanz von dem Träger 21 sowie durch nachfolgende Detektion der Substanz ermöglicht wird.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 auf den Partikeln 25 verbleibt und lediglich die zu analysierende Substanz, z.B. DNA, RNA, elu- iert wird.
Selbstverständlich ist es auch möglich, daß diese Separationsvorrichtung 26 andersartig aus- geführt wird, beispielsweise daß diese auf der dem Gefäßboden 10 zugewandten Seite eine Einrichtung 29, wie in Fig. 5 dargestellt, aufweist, die beispielsweise die Form eines Netzes besitzt. Auf diese Einrichtung 29 können die Partikel 25 gehaltert sein, sodaß einerseits die Partikel 25 beim Herausziehen der Separationsvorrichtung 26 aus dem Sammelgefäß 1 auf der Einrichtung 29 verbleiben und es andererseits möglich wird, daß überschüssige Flüssigkeit 2 durch dieses Netz im Gefäßinnenraum 3 des Sammelgefäßes 1 verbleibt.
Die Partikel 25 können als lose Schüttung von gegebenenfalls mehrschichtigen Einzelteilchen, z.B. Glaskugeln, Silikagelteilchen oder dgl., im Sammelgefäß 1 angeordnet sein. Dabei ist es möglich, diese lose Schüttung in einer vordefinierbaren Höhe 24 vom Gefäßboden 10 anzuordnen, wozu eine entsprechende Abstützvorrichtung im Sammelgefäß 1 vorhanden sein sollte. Diese Abstützvorrichtung kann beispielsweise als Lochplatte ausgeführt sein, die mit geeigneten Mitteln, beispielsweise durch Anordnung des Steges 22, aber auch durch die Ausbildung des Sammelgefäßes gemäß Fig. 3 auf der vordefinierbaren Höhe 24 gehaltert wird.
Des weiteren ist es möglich, daß die Partikel 25 z.B. in einer eigenen Hülle gekapselt sind, wodurch ein besserer Zusammenhalt dieser Partikel 25 möglich wird und sollte diese Hülle für den Flüssigkeitsdurchtritt geeignet sein, d.h. beispielsweise eine entsprechende Perforierung aufweisen. Ebenso ist es möglich, daß diese Hülle aus saugfähigen Materialien, beispielsweise Zellulosefasern oder dgl., besteht. Durch diese Kapselung der Partikel 25 kann wiederum ein einfaches Entfernen letzterer ermöglicht werden, sodaß in einem anschließenden Arbeitsvorgang die zu analysierende Substanz bzw. Reaktionsprodukte des Reagenzes bzw. Reagenzgemisches 20 abgetrennt werden können, beispielsweise mit Hilfe eines Eluati- onsvorganges, und ist wiederum die Detektion der zu analysierenden Substanz ohne zusätzliche Arbeitsschritte möglich.
Die Fig. 6 und 7 zeigen mögliche Ausführungsvarianten für den Träger 21. Dieser kann z.B. eine Trägerköφeroberfläche 31 umfassen, die beispielsweise die Form eines Stabes, einer Kette oder dgl. aufweisen kann und ist es möglich, diese Trägerköφeroberfläche 31 mit dem Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 zu beschichten. Zur Oberflächenvergrößerung können ent- sprechende Vorkehrungen getroffen werden, beispielsweise durch die Anordnung von zumindest annähernd halbkugelförmig ausgebildeten Oberflächenvergrößerungen 32. Selbstverständlich können diese Oberflächen Vergrößerungen 32 jede beliebige, an den jeweiligen Verwendungszweck angepaßte Form aufweisen.
Diese Oberflächenvergrößerungen 32 können entweder mit dem Trägerköφer 30 bewegungs- fest verbunden sein bzw. einen Teil des Trägerköφers 30 bilden, beispielsweise durch direkte Anformung während des Herstellprozesses.
Durch diese Oberflächenvergrößerungen 32 ist es weiterhin möglich, den Trägerköφer 30 zonar aufzuteilen, wodurch die Anordnung von verschiedenen Reagens bzw. Reagenzgemischen 20 auf dem Trägerköφer 30 und damit eine Mehrkomponentenanalyse möglich wird.
Des weiteren ist es möglich, daß auf der Trägerköφeroberfläche 31 die Partikel 25 auf geeignete Weise befestigt sind und können diese wiederum gesondert in einer eigenen Trägerkör- peφartikel aufnähme, z.B. in bereits erwähnter Hülle, gehaltert sein, wodurch eine einfach
Entfernung der Partikel 25 vom Trägerköφer 30 möglich wird. Die Trägerköφeφartikelauf- nahme ist vorzugsweise zum Durchtritt der Flüssigkeit 2 ausgebildet, wodurch die Reaktion mit dem Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 möglichen wird.
Es ist zudem möglich, daß diese Partikel 25 Kapillaren aufweisen, um einerseits die für die
Reaktion mit der Substanz zur Verfügung stehende Oberfläche der Partikel 25 zu vergrößern bzw. andererseits eine selektive Trennung nach Molekulargewicht, d.h. nach Molekülgröße, zu erreichen.
Selbstverständlich können die in den Fig. 6 und 7 gezeigten Trägerköφer 30 jede geeignete, beliebige Form aufweisen.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn der Trägerköφer 30 länglich mit zwei gegenüber angeordneten Trägerköφerenden 33 ausgebildet ist. Dadurch wird es möglich, daß an zumindest einem Trägerköφerende 33 die Verschlußvorrichtung 1 1 angeordnet wird, wobei jede beliebige geeignete Verbindungstechnik zwischen Trägerköφer 30 und der Verschlußvorrichtung 11 gewählt werden kann bzw. ist es selbstverständlich möglich, daß die Verschlußvorrichtung 11 mit dem Trägerköφer 30 einstückig ausgeführt ist. Es kann damit erreicht werden, daß der Trägerköφer 30 in das Sammelgefäß 1 so eingeführt wird, daß durch eine Abdichtung der Gefäßöffnung 4 des Sammelgefäßes 1 ein unbeabsichtigtes Verschütten der darin enthaltenen
Flüssigkeit 2 verhindert wird. Somit ist beispielsweise ein inniges Durchmischen der Flüssigkeit, z.B. durch Schütteln, möglich, ohne daß die das Sammelgefäß 1 bedienende Person Gefahr läuft, gegebenenfalls mit in der Flüssigkeit 2 vorhandenen Viren und Bakterien, z.B. HIV- Viren, Tuberkuloseviren etc., in Berührung zu kommen. Dazu kann die Verschlußvor- richtung 1 1 beispielsweise mit einem Gewinde versehen sein und z.B. als Schraubkappe aus- geführt sein. Ebenso ist es natürlich möglich, entsprechende Reibungskräfte zwischen der Verschlußvorrichtung 1 1 und der Oberfläche des Sammelgefäßes 1 auszunützen und somit die Verschlußvorrichtung als einfachen Steckverschluß auszubilden.
Zur Verbesserung der Abdichtung der Gefäßöffnung 4 durch die Verschlußvorrichtung 1 1 ist es selbstverständlich möglich, daß in letzterer entsprechende Dichtelemente 34 angeordnet sind. Diese Dichtelemente 34 können aus aus dem Stand der Technik bekannten Materialien gefertigt sein und beispielsweise aus Elastomeren bestehen. Weiterhin ist es möglich, daß die Verschlußvorrichtung 11 zusätzlich das Septum 12 umfaßt. Dadurch wird ermöglicht, daß der beladene Träger 21 aus einem ersten Sammelgefäß 1 entfernt und in ein zweites Sammelgefäß 1 (nicht dargestellt) gegeben werden kann und ein nachfolgendes Ablösen der zu untersuchenden Substanz durch Einführen einer entsprechenden Vorrichtung, beispielsweise einer Kanüle 19 (nicht dargestellt), durch das Septum 12 ein geeignetes Lösemittel in das Sammelgefäß 1 gebracht werden kann und besteht dabei wiederum die Möglichkeit, aufgrund der das Sammelgefäß 1 dicht verschließenden Verschlußvorrichtung 11, das Sammelgefäß 1 zur besseren und schnelleren Ablösung des mit der zu analysierenden Substanz beladenen Reagenzes bzw. Reagenzgemisches 20 vom Trägerköφer 30 (bzw. die durch die Reaktion der Substanz mit dem Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 entstehenden Spezies) zu verwenden. Um eine bessere Verteilung eines durch das Septum 12 zuzuführenden Lösemittels zu erreichen, kann der Trägerköφer 30 mit einem Kanal 35 versehen sein, der sich vom Septum 12 bis zumindest annähernd zu dem diesem gegenüber angeordneten Trägerköφerende 33 erstreckt (sowohl das Septum 12 als auch der Kanal 35 sind in Fig. 6 strichliert angedeutet).
Des weiteren ist es möglich, daß von diesem Kanal 35 Verteilerkanäle abzweigen, die sich bis zur Trägerköφeroberfläche 31, oder aber bis in die Partikel 12 erstrecken. Es sei an dieser
Stelle erwähnt, daß aufgrund der Affinität von RNA- bzw. DNA-Molekülen zu Glas es selbstverständlich möglich ist, Trägerköφer 30 bzw. Träger 21 zu verwenden, die nicht mit dem Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 beschichtet sind.
Es können auch Trägerköφer 30 verwendet werden, die aus einem silikatischen Material, Zellulose, Kunststoff oder dgl. bestehen.
Des weiteren besteht die Möglichkeit, den Trägerköφer 30 aus einem Gel, z.B. einem Agaro- segel, zu fertigen. Weiterhin ist es möglich, daß in das Sammelgefäß 1, in das der Trägerköφer 30 eingesetzt wird, ein entsprechendes Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 vorgelegt wird, mit dessen Hilfe eine entsprechende Vorbereitung der Flüssigkeit 2 stattfinden kann, beispielsweise die Stabilisierung der Flüssigkeit 2, z.B. Blut, und/oder die Lyse der Zellen bewirkt.
Der Träger 21 bzw. Trägerköφer 30 kann aber auch aus einem offenporigen oder gechlossen- zelligen Schaumstoff gefertigt sein, welcher mit einem entsprechenden Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 getränkt ist und welcher einen Durchtritt der zu analysierenden Flüssigkeit 2 erlaubt. Dieser Schaumstoff kann beispielsweise weichelastisch ausgeführt sein und ist es möglich, diesen aus Polyurethan zu fertigen. Selbstverständlich sind auch halbharte bis harte
Ausführungen des Schaumstoffes möglich.
Fig. 8 zeigt teilweise ein Sammelgefäß 1, bei dem das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 nicht als Feststoff vorgelegt ist, sondern in Form einer entsprechenden Flüssigkeit 36 bzw. eines Flüssigkeitsgemisches und/oder einer Lösung von zur Analyse benötigten Feststoffen in den entsprechenden Lösungsmitteln. Der Vorteil, der damit erreicht werden kann, ist, daß durch das Zufuhren bzw. Einbringen der zu analysierenden Flüssigkeit 2 in das Sammelgefäß 1 das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 nicht zuerst von der Flüssigkeit 2 aufgelöst werden muß, um für eine Reaktion mit der zu analysierenden Substanz zur Verfügung zu stehen. Da es zudem möglich ist, das im Sammelgefäß 1 vorherrschende Vakuum so zu bemessen, daß eine vorbestimmbare Menge an Flüssigkeit 2 in das Sammelgefäß 1 gesaugt wird, kann die Konzentration des Reagenzes bzw. Reagenzgemisches 20 immer im Überschuß vorliegen, sodaß eine schnelle Reaktion der zu analysierenden Substanz bzw. Substanzen mit dem Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 stattfinden kann und dadurch gegebenenfalls eine Stabilisie- rang von beispielsweise DNA- bzw. RNA-Molekülen nicht notwendig ist. Diese Angaben bezüglich der Konzentration können natürlich auch für den Fall, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 im festen Aggregatzustand vorliegt, zutreffen.
Selbstverständlich ist es erforderlich, daß zur Aufrechterhaltung des Vakuums im Sammelge- faß 1 über einen längeren Zeitraum, wie dies beispielsweise zur Lagerung dieses Sammelgefäßes 1 notwendig ist, die Verschlußvorrichtung entsprechend ausgeführt ist.
Fig. 9 zeigt wiederum eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Sammelgefäßes 1, bei welcher der Träger 21 in einer Sammelgefäßverlängerung 37 angeordnet ist, wobei diese Sammelgefäßverlängerung 37 vorzugsweise Sammelgefäßverlängerungsöffnungen 38 auf- weist. Eine dieser Sammelgefäßverlängerungsöffnungen 38 steht dabei in Verbindung mit den dem Gefäßboden 10 gegenüberliegenden Gefäßmantelstirnflächen 8 und kann beispielsweise mittels einem Gewinde mit dem Gefäßmantel 6 verbunden sein bzw. können selbstverständlich andere Verbindungsmethoden gewählt werden, beispielsweise kann diese Verbindung als Steckverbindung ausgeführt sein. Jedenfalls sollte gewährleistet werden, daß diese Verbindung so dicht ist, daß das im Sammelgefäß 1 vorherrschende Vakuum durch eintretende Luft nicht abgebaut wird.
Der Träger 21 kann nun entweder mit dieser Sammelgefäßverlängerung 37 bewegungsfest verbunden sein bzw. besteht die Möglichkeit, diesen Träger 21 auf zumindest einem Teil der
Gefäßmantelstirnflächen 8 aufliegen zu lassen und mittels der Sammelgefäßverlängerung 37 lediglich ein seitliches Verrutschen des Trägers 21 zu verhindern.
Die zweite Sammelgefäßverlängerungsöffnung 38 ist vorzugsweise wiederum mit einer Ver- Schlußvorrichtung 11 - zweckmäßiger Weise mit dem Septum 12 - verschlossen. Dadurch wird es möglich, daß durch Perforierung dieses Septums 12 beispielsweise mit einer nicht dargestellten Kanüle 19 die zu analysierende Flüssigkeit 2 nach ihrem Eintritt in das Sammelgefäß 1 vorerst auf den Träger 21 trifft, der wiederum das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 enthalten kann, im Träger 21 die erforderlichen Reaktionen ablaufen und schließlich die nicht benötigte Flüssigkeitsmatrix in den unteren Teil des Sammelgefäßes 1 abläuft. Zur weiteren
Analyse bzw. zum Ablösen der Reaktionsprodukte bzw. der zu analysierenden Substanz vom Träger 21 kann dieser entweder, sofern der Träger 21 bewegungsfest mit der Sammelgefäßverlängerung 37 verbunden ist, zusammen mit dieser auf ein weiteres Sammelgefäß 1 aufgesetzt werden und beispielsweise wiederum durch das Septum 12 der Verschlußvorrichtung 11 mit einem entsprechenden Lösungsmittel beaufschlagt werden, sodaß die zu untersuchende
Substanz bzw. das zu untersuchende Substanzgemisch in das weitere Sammelgefäß 1 abläuft und dort für die weiteren Verfahrensschritte bzw. die Detektion zur Verfügung steht.
Ist jedoch der Träger 21 nicht bewegungsfest mit der Sammelgefäßverlängerung 37 verbun- den, so besteht die Möglichkeit, den Träger 21 gesondert in ein weiteres Sammelgefäß 1 zu überführen bzw. direkt einer abschließenden Detektion der zu bestimmenden Substanzen zuzuführen.
Auf diese Weise ist es möglich, einen vollständigen Analysekit 39 zur Analyse von Flüssig- keiten biologischen Ursprungs bzw. biologische Matrices enthaltend zusammzustellen, wie dies beispielsweise in Fig. 10 gezeigt ist. Dabei sind auf dem Sammelgefäß 1 mehrere Sam- melgefäßverlängerungen 37 in bereits beschriebener Weise angeordnet, wobei diese Sammel- gefäßverlängerungen 37 wiederum, wie bereits beschrieben, den Träger 21 enthalten. Einen Abschluß bildet die bereits beschriebene Verschlußvorrichtung 1 1, wodurch einerseits das im Sammelgefäß 1 aufgebaute Vakuum erhalten wird und andererseits der Zulauf der nicht gezeigten Flüssigkeit 2 möglich wird. Auf diese Weise können durch das Anordnen mehrerer Träger 21 übereinander praktisch simultan mehrere zu analysierende Substanzen bzw. Substanzgemische aus der Flüssigkeit 2 abgetrennt werden und stehen somit diese der weiteren Analyse zur Verfügung.
Diese Anordnung gemäß Fig. 10 kann aber auch dazu verwendet werden, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 (nicht dargestellt) auf einzelne Stufen aufgetrennt wird, sodaß die einzelnen benötigten Verfahrensschritte, wie beispielsweise die Stabilisierung und/oder die Lyse der Zelle und/oder die Immobilisierung der zu untersuchenden Moleküle, auf verschie- denen Ebenen stattfinden.
Selbstverständlich ist es auch in diesem Fall möglich, daß der Träger 21, wie bereits beschrieben, mehrschichtig ausgebildet ist.
In Fig. 1 1 ist eine andere Ausführungsvariante für einen derartigen Analysekit 39 gezeigt. Das
Sammelgefäß 1 besteht in diesem Fall wieder aus dem Gefäßmantel 6, wobei jedoch anstelle des bislang beschriebenen Gefäßbodens 10 eine weitere Gefäßöffnung 4 vorhanden ist.
Es ist aber auch möglich, wie dies im unteren Teil der Fig. 1 1 strichliert dargestellt ist, daß im Gefäßmantel 6 eine weitere Gefäßöffnung 4, z.B. mit der Kanüle 19, angeordnet ist.
Die beiden Gefäßöffnungen 4 werden vorzugsweise durch die Verschlußvorrichtung 1 1 , welche das Septum 12 enthält, verschlossen. Dadurch kann einerseits erreicht werden, daß die zu analysierende Flüssigkeit 2 über eine entsprechende Einrichtung, beispielsweise die Kanüle 19, dem Gefäßinnenraum 3 zugeführt wird. Andererseits ist es aber dadurch auch möglich, mehrere dieser Sammelgefäße 1 über wiederum eine Kanüle 19 miteinander zu verbinden, wie dies in Fig. 1 1 dargestellt ist.
Durch eine derartige Ausbildung wird es möglich, in den verschiedenen Sammelgefäßen 1 unterschiedlichere, nicht dargestellte Reagenzien bzw. Reagenzgemische 20 anzuordnen, wo- bei dies wahlweise wiederum in fester oder flüssiger Form erfolgen kann, mit deren Hilfe eine Auftrennung nach Bestandteilen bzw. Spaltprodukten der Flüssigkeit 2 erfolgen kann. Nach Trennung der einzelnen Sammelgefäße 1 stehen diese somit automatisch getrennt einer weiteren Analyse ohne zusätzliche Manipulationsschritte zur Verfügung.
Selbstverständlich ist es aber auch bei dieser Variante des Analysekits 39 möglich, in den Sammelgefäßen 1 Träger 21 anzuordnen, die durch die jeweilige Gefäßöffnung 4 entfernt werden können, aber in Fig. 1 1 nicht gezeigt sind.
Es ist mit dieser Methode auch möglich, den Analysekit 39 so auszustatten, daß eines der
Sammelgefäße 1 das für die Eluation der zu analysierenden Substanz vom Träger 21 benötigte Eluationsmittel vorgelegt wird und diese nach dem Zusammenfügen des letztgenannten Sammelgefäßes 1 mit einem oder mehreren die Träger 21 enthaltenden Sammelgefäße 1 über den jeweiligen Träger 21 läuft und damit die Eluation bewirkt.
Es ist weiterhin möglich, daß der Analysekit 39 so ausgeführt wird, daß mehrere dieser Sammelgefäße Salzlösungen, z.B. Cäsiumchloridlösungen, unterschiedlicher Dichte enthalten, wodurch eine Auftrennung der zu analysierenden Flüssigkeit 2 durch Zentrifugation, vorzugsweise bei hohen g-Werten, unter Verwendung eines Cäsiumchloridgradientens möglich wird. Es versteht sich dabei von selbst, daß das entsprechende Sammelgefäß 1 mit der erwünschten Cäsiumchloridkonzentration nach jedem Zentrifugationsschritt mit dem Sammelgefäß der vorhergehenden Cäsiumchloridkonzentration verbunden wird.
In Fig. 12 ist wiederum eine Variante des Sammelgefäßes 1 gezeigt, welche mit 2 Gefäßöff- nungen 4 versehen sein kann, die mit der das Septum 12 enthaltenden Verschlußvorrichtung
1 1 verschlossen sind. Im Gefäßinnenraum 3 ist dabei eine Vorrichtung 40 angeordnet, mit deren Hilfe eine physikalische Trennung der Bestandteile der Flüssigkeit 2 während bzw. nach der Zentrifugation bewirkt werden kann. Diese Vorrichtung 40 ist dabei in Ihrer Dichte so bemessen, daß die Dichte einer der beiden bei der Zentrifugation entstehenden Phasen grö- ßer und die Dichte der anderen Phase niedriger ist, sodaß also diese Vorrichtung 40 an der
Grenzfläche der beiden Phasen zu liegen kommt.
Um eine Phasentrennung zu ermöglichen, kann diese Vorrichtung 40 eine schematisch angedeutete, sich nach der Zentrifugation wieder verschließende Vorrichtungsöffnung 41 aufwei- sen, durch welche es der Phase mit dem geringeren spezifischen Gewicht ermöglicht wird, in den oberen Teil des Sammelgefäßes 1 zu steigen.
Die Vorrichtung 40 kann aber auch so ausgeführt sein, daß sie während der Zentrifugation nicht über den gesamten Umfang am Gefäßmantel 6 anliegt, d.h. an der Gefäßinnenwand 5, sodaß also die Phase mit dem geringeren spezifischen Gewicht zwischen der Gefäßinnenwand
5 und der Vorrichtung 40 in den oberen Teil des Sammelgefäßes 1 gelangen kann.
Es versteht sich von selbst, daß die in Fig. 12 gezeigten rohrartigen Verbindungen, beispielsweise die Kanülen 19, über welche eine Verbindung mehrerer Sammelgefäße 1 erfolgen kann, während der Zentrifugation nicht am Sammelgefäß 1 bzw. im Septum 12 angebracht sind.
Durch die Trennung der beiden Phasen sowie durch die Zugängigkeit des Sammelgefäßes 1 über zumindest zwei Gefäßöffnungen 4 können die beiden Phasen auf einfache Weise voneinander getrennt werden, sodaß eine Nachbehandlung zumindest einer der Phasen mit einem entsprechenden Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 im selben bzw. einem mit diesem Sammelgefäß 1 verbundenen weiteren Sammelgefäß 1 möglich ist.
Durch die beiden Gefäßöffnungen 4 kann aber auch ein Zugriff auf einen im Sammelgefäß 1 angeordneten, in Fig. 12 aber nicht gezeigten Träger 21 von beiden Seiten her erfolgen.
Sollte die Phasentrennung zu mehr als zu zwei unterschiedlichen Phasen führen, so ist es möglich, entlang des Gefäßmantels 6, wie bereits beschrieben, zumindest eine weitere Gefäßöffnung 4 anzuordnen, welche wiederum mit einer entsprechenden Verschlußvorrichtung 11 verschlossen sein kann.
Für den Fall, daß mehrere Sammelgefäße 1, wie in Fig. 10 dargestellt, zu einem Analysekit 39 verbunden sind, besteht die Möglichkeit, daß das Vakuum in demjenigen Sammelgefäß 1, in welches die zu analysierende Flüssigkeit 2 zuletzt eintritt, so gewählt wird, daß die Flüssigkeit 2 durch sämtliche der vorliegenden Sammelgefäße 1 gesaugt wird.
Fig. 13 zeigt eine Ausführungsvariante des Sammelgefäßes 1, bei welcher ein herkömmliches Sammelgefäß, beispielsweise ein Blutabnahmeröhrchen, mit einem erfindungsgemäßen Sammelgefäß 1 verbunden ist. Die Verbindung kann dabei wiederum über ein Gewinde, einen Steckverschluß oder dgl. erfolgen bzw. ist es auch möglich, daß zwischen den beiden Sam- melgefäßen mehrere Sammelgefäßverlängerungen 37 (in Fig. 13 nicht dargestellt) angeordnet sind.
Durch diese Ausbildung wird es möglich, die zu analysierende Flüssigkeit 2 zuerst in dem herkömmlichen Sammelgefäß 1 aufzufangen und dort für eine allfällige spätere Analyse zu stabilisieren und mit diesem zu lagern.
In dem erfindungsgemäßen Sammelgefäß 1 kann wiederum der Träger 21 angeordnet sein und wird es möglich, daß durch eine Kippbewegung dieser Anordnung die Flüssigkeit 2 durch den Träger tritt und somit die zu analysierende Substanz am Träger haften bleibt und für die weitere Analyse zur Verfügung steht.
Selbstverständlich ist auch der umgekehrte Vorgang möglich, daß nämlich das auf dem Träger 21 angeordnete Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 jene Substanzen selektiv bindet bzw. mit diesen reagiert, welche nicht analysiert werden sollen, sodaß nur das zu analysierende Substanzgemisch bzw. die zu analysierende Substanz durch den Träger 21 durchtritt.
Fig. 14 zeigt eine Anordnung des Trägers 21 im Verlauf der bereits beschriebenen rohrartigen Verbindung, beispielsweise der Kanüle 19, mit deren Hilfe z.B. das Blut eines Patienten abgenommen werden kann. Dieser Träger 21 kann wiederum mit dem Reagens bzw. Reagenz- gemisch 20 beladen sein.
Es ist auf diese Weise möglich, da der Träger nunmehr nicht mit dem Sammelgefäß 1 verbunden ist bzw. im Gefäßinnenraum 3 enthalten ist, die zu analysierende Substanz einfach von der Flüssigkeitsmatrix, welche nach Durchtritt durch den Träger 21 in das Sammelgefäß 1 abläuft, mit welcher die Kanüle 19 über das Septum 12 verbunden ist, zu trennen bzw. ist es dadurch nicht notwendig, das Sammelgefäß 1 zu öffnen, um den Träger 21 aus dem Gefäßinnenraum 3 zu entfernen und kann damit wiederum eine höhere Sicherheit für das Bedienungspersonal erreicht werden.
In Fig. 15 ist eine Ausführungsvariante des Sammelgefäßes 1 dargestellt, bei welcher der Träger 21 direkt mit dem Septum 12 der Verschlußvorrichtung 1 1 verbunden ist, beispielsweise an diesem angeformt ist. Selbstverständlich sind andere Verbindungsmethoden möglich.
Um die Reaktion der in der Flüssigkeit 2 enthaltenen Substanzen mit dem auf dem Träger 21 enthaltenen Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 zu ermöglichen, sollte dabei die rohrartige Verbindung, beispielsweise die Kanüle 19, nicht zur Gänze durch den Träger 21 gestoßen werden.
Mit dieser Ausführungsvariante wird es möglich, mit der Entfernung der Verschlußvorrich- tung 1 1 vom Sammelgefäß 1 zugleich auch den Träger 21 mit den zu analysierenden Substanzen zu entfernen.
Fig. 16 zeigt schließlich eine Ausführungs Variante, bei der in einem äußeren Sammelgefäß 1 ein inneres Sammelgefäß 1 enthalten ist bzw. in das äußere Sammelgefäß 1 eingeschoben werden kann.
Das innere Sammelgefäß 1 weist dabei im Gefäßmantel 6 zumindest eine Gefäßmantelöffnung 42 auf. Die Verbindung des Inneren mit dem äußeren Sammelgefäß 1 kann beispielsweise durch einen Gleitverschluß 43, welcher an der Gefäßöffnung 4 des äußeren Sammelge- fäßes 1 angeordnet bzw. mit dem Gefäßmantel 6 des äußeren Sammelgefäßes 1 verschraubt ist, stattfinden und kann dieser Gleitverschluß 43 beispielsweise als aus dem Stand der Technik bekanntes Quickfit ausgeführt sein. Durch die zentrale Öffnung, welche dieser Gleitverschluß 43 aufweist, kann das innere Sammelgefäß 1 in das äußere Sammelgefäß 1 eingeschoben werden.
Ist im äußeren Sammelgefäß 1 eine zu analysierende Flüssigkeit 2 vorgelegt, so erzeugt das Einschieben des inneren Sammelgefäßes 1 in das äußere Sammelgefäß 1 einen entsprechenden Druck auf die Flüssigkeit 2, sodaß diese, sofern ein Durchmesser 44 kleiner gewählt ist als ein Sammelgefäßinnendurchmesser 45 des äußeren Sammelgefäßes 1 , wobei selbstver- ständlich auch die Wandstärke des inneren Sammelgefäßes 1 mitberücksichtigt werden muß, in den Spalt zwischen diesen beiden Sammelgefäßen 1 ausweicht und in der Folge durch die Gefäßmantelöffnungen 42 im inneren Sammelgefäß 1 in den Gefäßinnenraum 3 des inneren Sammelgefäßes 1 eintritt. Ist nun das innere Sammelgefäß 1 an seiner Außenseite mit einem Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 beschichtet, so kann auf dem Weg vom äußeren Sammel- gefäß 1 in das innere Sammelgefäß 1 die Flüssigkeit 2 bzw. deren Bestandteile mit diesem
Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 reagieren, sodaß einzelne Komponenten bzw. Spaltprodukte oder aber Substanzgemische darauf abgeschieden werden können.
Wenn nun eine Gleitverschlußdichtung 46 so ausgeführt ist, daß beim Herausziehen des inne- ren aus dem äußeren Sammelgefäß 1 das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 mit der darauf befindlichen Substanz bzw. dem Substanzgemisch von der äußeren Gefäßoberfläche des inneren Sammelgefäßes 1 abgestreift wird, so kann damit eine automatische Abtrennung der zu analysierenden Substanzen erfolgen. Selbstverständlich muß in der Folge, sollte das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 die Analyse stören, insbesondere wenn dieses als Träger 21 gewählt ist, von den zu analysierenden Substanzen getrennt werden.
Diese Ausführungsvariante des Sammelgefäßes 1 bzw. Analysekits 39 eignet sich insbesondere auch dann, wenn die zu analysierende Flüssigkeit vorerst zwischengelagert wird und die Analyse erst zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt.
Das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 kann so gewählt bzw. zusammengesetzt sein, daß die Lyse und/oder Stabilisierung einzelner Bestandteile der Flüssigkeit 2 bzw. der biologischen Matrix bewirkt wird. Ebenso ist es natürlich möglich, daß dieses Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 bzw. ein Teil dieses Reagenzgemisches 20 ein Extraktionsmittel ist, z.B. eine phe- nolische Lösung, ein Phenol/Chloroformgemisch oder dgl., um damit beispielsweise Proteine von der DNA zu separieren, mit dessen Hilfe, wie bei Extraktionsmittel üblich, ein Teil der Flüssigkeit 2 bzw. der biologischen Matrix in dieses Extraktionsmittel überführt wird. Entsprechend dem Neernst'schen Gesetz sollte das Extraktionsmittel so gewählt werden, daß möglichst durch einen einstufigen "Ausschüttelvorgang" die Konzentration der zu analysie- renden Substanz in der restlichen Flüssigkeitsmatrix nahe gegen Null geht.
Zur Stabilisierung, insbesondere wenn die Flüssigkeit 2 Blut ist, kann das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 ein Guanidiniumsalz enthalten.
Weiters kann das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 zumindest zum Teil Cäsiumchlorid enthalten, um damit eine aus dem Stand der Technik bekannte Cäsiumchlorid-Zentrifugation durchführen zu können.
Das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 kann aber auch so gewählt werden, daß die Flüssigkeit 2 bzw. Bestandteile der biologischen Matrix auf mehrere Phasen aufgeteilt werden.
Es ist weiters möglich, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 eine selektive Fällung einzelner Bestandteile der Flüssigkeit 2 bzw. der biologischen Matrix bewirkt, um damit z.B. eine Reinigung der Nucleinsäuren zu ermöglichen. So kann das Reagens bzw. Reagenzge- misch 20 so ausgewählt sein, daß die DNA- bzw. RNA-Moleküle bzw. Spaltprodukte davon niedergeschlagen werden. Andererseits ist es aber auch möglich, daß beispielsweise durch den sogenannten Aussalzeffekt oder aber Änderungen im pH-Wert eine selektive Niederschlagung von Proteinen stattfindet.
So ist es beispielsweise möglich, daß eines der erfindungsgemäßen Sammelgefäße 1 Isopro- panol oder Ethanol enthält, um damit neben der Niederschlagung zusätzlich eine Aufkonzentrierung der DNA- bzw. RNA-Moleküle bzw. von Spaltprodukten davon bzw. einzelner anderer Bestandteile der Flüssigkeit 2 bzw. der biologischen Matrix zu erreichen. Sollte dabei zu erwarten sein, daß die Konzentration der Nukleinsäure gering ist, ist es weiterhin möglich, zum Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 einen inerten Träger 21 zuzumischen, beispielsweise
Glykogen, um damit die Effizienz der Niederschlagsbildung zu steigern.
Das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 kann aber auch aus Lithiumchlorid bestehen bzw. Lithiumchlorid enthalten. Lithiumchlorid wird z.B. vorzugsweise dann verwendet, wenn nur RNA niedergeschlagen werden soll und nicht Proteine oder DNA.
Im Falle der permanentmagnetischen Träger 21 ist es möglich, daß diese beispielsweise mit Streptavidin beschichtet sind, z.B. für die Analyse von Poly (A)+ mRNA. Andere Zusammensetzungen des Reagenzes bzw. Reagenzgemisches 20 sind möglich, um damit auch andere Nukleinsäuren spezifisch abzuscheiden bzw. adsoφtiv zu binden. Es ist aber auch möglich, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 ein Gel, z.B. ein Agarosegel, ein Kunststoffgel oder dgl., ist, sodaß in der Folge eine Gelfiltration durchgeführt werden kann, wobei das Gel eine Matrix mit definierter Porengröße darstellt. Solche Moleküle, deren Durchmesser geringer sind als die definierte Porengröße, können also in diese Poren eindiffundieren, wohinge- gen größeren Molekülen der Eintritt verwehrt ist und diese somit abgetrennt werden können.
Die in die Poren eingedrungenen Moleküle können in der Folge entsprechend ihrer Molekülgröße zeitlich verzögert, z.B. nach ansteigender Molekülgröße eluiert werden.
Neben der voranstehend genannten Auswahl für das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 kann letzteres aber selbstverständlich so gewählt werden, daß eine Reinigung der Nukleinsäuren stattfinden kann, beispielsweise durch Chromatografie, Elektroforese, Zentrifugation, Affini- tätsabscheidung oder dgl. So ist es z.B. möglich, daß, wie bereits erwähnt, ein Träger 21 aus Glas eingesetzt wird, da die DNA-Moleküle eine Affinität auf Glas aufweisen und so z.B. von Proteinen und RNA abgetrennt werden können. Weiters besteht die Möglichkeit, das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 aus Endo- und/oder Exonukleasen zu bilden, um damit eine Strukturabklärung der DNA bzw. RNA zu ermöglichen. Die Endonukleasen können beispielsweise Desoxy- und/oder Ribonukleasen sein, wobei beide Enzymgruppen DNA oder RNA spalten, allerdings nur dann wenn sie aus 3', 5' -Phosphordiesterbindungen bestehen. So kann man beispielsweise mit den beiden DNA- sen I oder II hochmolekulare DNA in Nukleotide überführen, wobei DNAse I zu Tri- und Tetradesoxinukleotiden mit 5'-ständiger Phosphatgruppe führt. DNAase II bildet Oligode- soxinukleotide mit 3' Phosphatenden.
Selbstverständlich ist es weiterhin möglich, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 einen entsprechenden Puffer bildet, um damit ein für die Analyse bzw. Abscheidung, Stabilisation, Immobilisation etc. geeignetes Medium zur Verfügung zu stellen.
Weiterhin ist es möglich, mit Hilfe des Reagens bzw. Reagenzgemisches 20 eine indirekte Detektion durchzuführen, beispielsweise mit der Biotin/Streptavidinverstärkungsmethode, wobei dieses Reagens bzw. Reagenzgemisch zumindest 2 Antiköφer enthalten sollte.
Die Verwendung des Sammelgefäßes 1 bzw. des Trägers 21 oder aber des Analysekits 39 kann nun so erfolgen, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 bereits während des Ein- bringens der Flüssigkeit 2 in das Sammelgefäß 1 diese bzw. die biologische Matrix bzw. zumindest einzelne Bestandteile davon abtrennt und/oder immobilisiert und/oder stabilisiert. Zur weiteren Auftrennung der Flüssigkeit 2 können mehrere Sammelgefäße 1 miteinander verbunden werden, wie dies bereits dargelegt wurde. Sofern das Reagens bzw. Reagenzgemisch 20 nicht bereits eine Abtrennung einzelner Bestandteile aus der Flüssigkeit 2 bzw. der biolo- gischen Matrix bewirkt, ist es mit Hilfe des Trägerköφers 30 möglich, diese Auftrennung durch dessen nachträgliche Einführung in das Sammelgefäß herbeizuführen.
Fig. 17 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Sammelgefäßes 1. Obwohl einschichtig ausgeführt, besteht bei dieser sowie bei allen vorab beschriebenen Vari- anten die Möglichkeit, das Sammelgefäß 1 ein- oder mehrschichtig auszuführen, d.h. also, daß der Gefäßmantel 6 als Laminat unterschiedlicher Kunststoffe ausgeführt sein kann. Ebenso ist es möglich, die Kunststoffe derart auszuwählen, daß zumindest einer die Stützfunktion des Sammelgefäßes 1 übernimmt und ein weiterer Kunststoff entsprechend dicht in bezug auf die Permeation von Flüssigkeiten und/oder Gasen ausgeführt ist. Beispielsweise ist es möglich, daß der auf den Gefäßinnenraum 3 weisende Teil eines derartigen Laminates aus Polypropy- len und die vorzugsweise daran angeformte äußere Schicht dieses Laminats aus Polyethylen- theraphthalat besteht.
Es besteht weiters die Möglichkeit, den Gefäßmantel 6 des Sammelgefäßes 1 nicht als Lami- nat unterschiedlicher Kunststoffe auszuführen, sondern in Form von zumindest zwei ineinander geschobenen Einzelgefäßen, welche wiederum aus verschiedenen Kunststoffen, welche z.B. obige Anforderungen erfüllen, bestehen können.
Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 17 ist gezeigt, wie auf einfache Art und Weise die Partikel 25, welche beispielsweise wiederum als permanentmagnetische Teilchen mit oder ohne Beschichtung ausgeführt sein können, zusammen mit der zu analysierenden Substanz aus der Matrix, z.B. dem abgenommenen Blut, entnommen werden können. Dazu kann die Verschlußvorrichtung 1 1 , beispielsweise eine Schraubkappe, einen fingerartigen, vorzugsweise aus Kunststoff, Glas oder dgl. bestehenden Fortsatz 47 aufweisen. Vorzugsweise ist dieser Fortsatz 47 aus durchsichtigem Material gefertigt und weist in Richtung Umgebung eine Öftv nung 48 auf. Die entlang der Gefäßmantelmittelachse 7 dieser Öffnung 48 gegenüberliegende, vorzugsweise dem Gefäßboden 10 benachbarte Seite des Fortsatzes 47 ist bevorzugt verschlossen.
Mit Hilfe dieses Fortsatzes 47 wird es möglich, in diesen beispielsweise einen Stab 49 einzuführen, welcher magnetische Eigenschaften aufweisen kann. Unter dem Einfluß des von diesem magnetischen Stab 49 ausgehenden Magnetfeldes werden nun die Partikel 25 an einer äußeren Oberfläche 50 des Fortsatzes 47 gebunden und ist dadurch ein Entfernen dieser Partikel 25 zusammen mit der daran anhaftenden, zu analysierenden Substanz aus der Flüssigkeit 2 möglich, indem beispielsweise die Verschlußvorrichtung 1 1 entfernt wird.
In einer weiteren Ausführung dazu ist es möglich, daß an der Verschlußvorrichtung 1 1 eine Halteeinrichtung 51 angeordnet ist, mit deren Hilfe der Stab 49 zumindest annähernd unverrückbar im Fortsatz 47 angeordnet werden kann. Diese Halteeinrichtung 51 kann beispiels- weise in Art einer Dichtung ausgeführt sein, wobei über die Reibungskräfte zwischen der
Halteeinrichtung, beispielsweise einem in dieser angeordneten Elastomer, und dem Stab 49 eine entsprechende Halterung erreicht werden kann. Die Halteeinrichtung 51 ist in Fig. 17 strichliert angedeutet und kann beispielsweise die Verschlußvorrichtung 11 in diesem Fall wiederum als Quickfit ausgebildet sein. Selbstverständlich ist es auch bei dieser Ausführungsvariante des Sammelgefäßes 1 möglich, daß die Verschlußvorrichtung 1 1 das Septum 12 (in Fig. 17 nicht dargestellt) umfaßt, sodaß ein nachträgliches Austauschen der Verschlußvorrichtung durch jene der zu Fig. 17 beschriebenen Art entfällt und kann dazu beispielsweise das Septum 12 ringförmig um den Fortsatz 47 ausgebildet sein.
Für den Fall, daß dieses Sammelgefäß 1 nach Fig. 17 zur Blutabnahme mit gleichzeitiger Lyse der Zellen sowie Stabilisierung der Nucleinsäuren, um damit einen Abbau letzterer zu verhindern, eingesetzt wird, kann in dem Sammelgefäß 1 vorzugsweise eine Lösung, wie be- reits beschrieben, aus einer chaotropen Substanz, z.B. einem Guanindiniumsalz, einem Puffer, einem Detergenz und vorzugsweise einem Reduktionsmittel vorgelegt werden. In diesem Fall ist es unter Umständen ausreichend, wenn die Partikel 25 lediglich als Permanentmagnete ausgeführt sind und auf eine Beschichtung letzterer verzichtet wird, sofern eine selektive Analyse nach bestimmten Nukleinsäuren nicht erforderlich ist. Dazu können, wie bereits er- wähnt, diese Partikel 25 mehrschichtig ausgebildet sein und beispielsweise einen magnetischen Kern aus Fe2O3 oder Nickel oder dgl. umfassen, welcher von einer weiteren Schicht, beispielsweise aus Kunststoff oder Glas, umgeben ist. Andererseits ist es natürlich möglich, daß der Schichtaufbau anders gewählt wird, nämlich aus einer Trägersubstanz für den Kern, welcher mit einem magnetischen Material beschichtet ist und darüber wiederum eine polyme- re Schicht angeordnet ist.
Anstelle einer Verschlußvorrichtung 1 1 , wie in Fig. 17 dargestellt, mit dem Fortsatz 47 ist es möglich, eine herkömmliche, mit oder ohne Septum 12 versehene Verschlußvorrichtung 1 1 zu verwenden und die Separation der vorzugsweise magnetischen Partikel 25 mit Hilfe eines von außen an das Sammelgefäß 1 angeführten Magneten vorzunehmen. In diesem Fall erfolgt die
Abtrennung der flüssigen Restsubstanz durch Abnehmen der Verschlußvorrichtung 1 1 und Entleerung des Sammelgefäßes 1.
Es ist weiterhin möglich, das Sammelgefäß 1 , insbesondere die Verschlußvorrichtung 1 1 , derart auszuführen, daß der Fortsatz 47 nicht an der Verschlußvorrichtung 1 1 angeformt ist sondern vielmehr entfernt werden kann. Dadurch wird es möglich, diesen Fortsatz 47 zusammen mit den Magneten und den auf den Fortsatz 47 anhaftenden Partikeln 25 automatisch, z.B. in einem automatischen System zur Analyse, entfernen zu können und beispielsweise die Partikel 25 mit der darauf anhaftenden, zu analysierenden Substanz in ein weiteres Reaktions- gefäß zu überführen. Das Ablösen der Partikel 25 von dem Fortsatz 47 kann beispielsweise durch Herausziehen des Stabes 49 aus dem Fortsatz 47 erfolgen. Um bei dieser Ausführungsvariante ein Abstreifen der Partikel 25 bei Entfernung des Fortsatzes 47 aus der Verschlußvorrichtung 11 zu verhindern, ist es möglich, einen Teilbereich 52 der Verschlußvorrichtung 11 um den Fortsatz 47 zusammen mit letzteren zu entfernen. Dieser Teilbereich 52 ist in Fig. 17 strichpunktiert angedeutet, und ist es dazu möglich, z.B. eine Sollbruchstelle in der Verschlußvorrichtung 11 vorzusehen.
Neben den bereits genannten Materialien für diese Partikel 25 können letztere auch aus porösem Glas bestehen, beispielsweise aus Siliziumdioxid. Dies hat den Vorteil, daß durch die chemische Inertheit dieses Materials organische sowie wäßrige Lösungsmittel über einen weiten pH-Bereich auch in Gegenwart aggressiver Reagenzien bzw. Reagenzgemische 20 verwendet werden können. Des weiteren besteht sowohl bei diesen als auch bei sämtlichen anderen beschriebenen Partikel 25 die Möglichkeit, diese zu beschichten. Beispielsweise kann im Fall der Glaspartikel die Oberfläche mit hydrophilen und/oder hydrophoben reaktiven Gruppen versehen werden, die z.B. über kovalente Siloxan-Bindungen an das poröse Glas gebunden werden.
Des weiteren besteht die Möglichkeit, diese Partikel 25 aus Polystyrol zu fertigen.
Der Durchmesser der Partikel 25 kann im Bereich zwischen 0,1 μm und 250 μm, beispielsweise zwischen 0,4 bis 100 μm, insbesondere zwischen 1,0 μm und 50 μm, betragen. Für einzelne Anwendungen kann das Größtkorn aber auch über 500 μm im Durchmesser aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist es möglich, die Verschlußvorrichtung 11 mit einem Permanentmagneten oder z.B. einem Elektromagneten auszurüsten. Dadurch wird es möglich, die permanentmagnetischen Partikel 25 durch einfaches Umdrehen des Sammelgefäßes 1 an die Verschlußvorrichtung 1 1 zu binden, und können diese dadurch zusammen mit der Verschlußvorrichtung 11 vom Sammelgefäß sicher entfernt werden. Besonders vorteilhaft ist dabei die Verwendung eines Elektromagneten, beispielsweise durch Einbau einer Spule in die Verschlußvorrichtung 11 mit entsprechenden Anschlüssen zur Energieversorgung, da damit ein unbeabsichtigtes Anhaften der Partikel 25 an der Verschlußvorrichtung 11 vor deren eigentlichen Verwendung verhindert werden kann. Durch entsprechende Ausgestaltung der Verschlußvorrichtung 11 ist eine spätere Reinigung dieser sowie gegebenenfalls eine Sterilisation möglich und kann damit die Verschlußvorrichtung 11 mehrmals verwendet werden. In den Fig. 18 und 19 ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel des erfindungsgemäßen Sammelgefäßes 1 mit einer Verschlußvorrichtung 11 schematisch vereinfacht dargestellt. Die Verschlußvorrichtung 11 dient bei dieser Ausführangsvariante zur Halterang von zumindest zwei Analysestäben 53, die gegebenenfalls mit verschiedensten Reagenzien bzw. Reagenzgemi- sehen 20 beschichtet sein können. Es wird dadurch eine Mehrkomponentenanalyse möglich.
Diese Analysestäbe 53 können entweder mit der Verschlußvorrichtung 11 bewegungsfest verbunden sein, um damit zusammen mit der Verschlußvorrichtung 1 1 und den zu analysierenden Substanzen aus der Flüssigkeit 2 entfernt zu werden. Andererseits ist es selbstver- ständlich möglich, daß diese Analysestäbe 53, wie dies in Fig. 18 strichliert angedeutet ist, wiederum durch Halteeinrichtungen 51 gehaltert sind.
Wie Fig. 19 besser zeigt, können diese Analysestäbe symmetrisch um das vorzugsweise vorhandene Septum 12 in der Verschlußvorrichtung 11 angeordnet sein, sodaß die Separation verschiedenster zu analysierenden Substanzen bereits beim Befüllen des Sammelgefäßes 1 durch dieses Septum 12, insbesondere durch eine Kanüle 19 (in Fig. 19 nicht dargestellt), beginnt.
Vorzugsweise sind diese Analysestäbe 53 als bereits beschriebene Träger für Reagenzien bzw. Reagenzgemische 20 ausgeführt und kann diese Ausführangsvariante des erfindungsgemäßen Sammelgefäßes 1 beispielsweise zur qualitativen Analyse von z.B. Blut verwendet werden. Es ist dazu möglich, daß die Reagenzien bzw. Reagenzgemische 20 verschiedenste, vorzugsweise Farbindikatoren umfassen, wodurch allein aus dem erfolgten bzw. nicht erfolgten Farbumschlag auf das Vorhandensein oder NichtVorhandensein der gesuchten Substanz geschlossen werden kann.
Es ist weiterhin möglich, daß für den Fall, daß die Verschlußvorrichtung 11 als Magnetträger ausgeführt ist, in dieser beispielsweise pyroelektrische oder Piezzokristalle angeordnet sind, sodaß in der Folge der für einen entsprechenden Elektromagneten erforderliche Strom durch Temperaturerhöhung oder aber durch Druckbeaufschlagung erzeugt wird.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, daß zum besseren Verständnis des Aufbaus des Sammelgefäßes, des Trägers und des Analysekits diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig.l; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 1 1; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18, 19 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen
Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
Bezugszeichenaufstellung
Sammelgefäß 41 Vorrichtungsöffnung Flüssigkeit 42 Gefäßmantelöffnung Gefäßinnenraum 43 Gleitverschluß Gefäßöffnung 44 Durchmesser Gefäßinnenwand 45 Sammelgefäßinnendurchmesser Gefäßmantel 46 Gleitverschlußdichtung Gefäßmantelmittelachse 47 Fortsatz Gefäßmantelstirnfläche 48 Öffnung Gefäßmantelstirnfläche 49 Stab Gefäßboden 50 Oberfläche Verschlußvorrichtung 51 Halteeinrichtung Septum 52 Teilbereich Außenmantel 53 Analysestab Bohrung Außenmantelinnenseite Gewinde Steg Gefäßmantelaußenwand Kanüle Reagenzgemisch Träger Steg Dimensionsänderung Höhe Partikel Separationsvorrichtung Magnetfeld Pfeil Einrichtung Trägerköφer Trägerköφeroberfläche Oberflächenvergrößeranj Trägerköφerende Dichtelement Kanal Flüssigkeit Sammelgefäßverlängerung Sammelgefäßverlängerungsöffnunj Analysekit Vorrichtung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Sammelgefäß (1) für Flüssigkeiten (2), insbesondere biologischen Ursprungs bzw. biologische Matrices enthaltend, z.B. Blutabnahmeröhrchen, mit einem von einem Ge- fäßmantel (6) sowie gegebenenfalls einem Gefäßboden (10), welche(r) eine Gefäßinnenwand
(5) bilden(t), zumindest teilweise umgebenen Gefäßinnenraum (3), der durch zumindest eine Gefäßöffnung (4) zugänglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Gefäßinnenraum (3) zumindest ein Reagens bzw. Reagenzgemisch (20), mit dem zumindest einzelne Bestandteile der Flüssigkeit (2) bzw. der biologischen Matrix oder Spaltprodukte dieser Bestandteile ab- getrennt und/oder immobilisiert und/oder stabilisiert werden können, auf einem Träger (21) angeordnet ist oder daß der Träger (21 ) durch die Gefäßinnenwand (5) und/oder eine vorzugsweise mit einem Septum (12) versehene Verschlußvorrichtung (1 1) für die Gefäßöffnung (4) gebildet ist oder daß der Träger (21) das Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) bildet.
2. Sammelgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reagens bzw.
Reagenzgemisch (20) selektiv für Nukleinsäuren, Nukleinsäuremischungen bzw. Nukleinsäu- rebestandteile, z.B. Mononukleotide, Oligonukleotide, ist.
3. Sammelgefäß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rea- gens bzw. Reagenzgemisch (20) selektiv für nukleinsäureabbauende Bestandteile der Flüssigkeit (2) bzw. der biologischen Matrix, z.B. Proteine, Metaboliten, Nukleasen, Enzyme oder dgl., ist.
4. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) die Lyse der Zellen der
Bestandteile der Flüssigkeiten (2) biologischen Ursprungs bzw. der biologischen Matrix bewirkt.
5. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) im festen Aggregatzustand vorliegt.
6. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) als Flüssigkeit (36) bzw. Flüssigkeitsgemisch und/oder Lösung vorliegt.
7. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) die Hybridisierung einzelner Bestandteile der Flüssigkeit (2) biologischen Ursprungs bzw. der biologischen Matrix bewirkt.
8. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) bzw. ein Teil des Reagenzgemisches (20) ein Extraktionsmittel ist, z.B. eine phenolische Lösung, ein Phenol/ Chlo- rof orm-Gemi seh .
9. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) zumindest ein Guanidini- umsalz, z.B. Guanidiniumchlorid, Guanidiniumthiocyanat, Guanidiniumcarbonat, Guanidini- umnitrat, Guanidiniumacetat, Guanidiniumsulfat, Guanidiniumstearat, Guanidiniumdihydro- genphosphat, Guanidiniumhydrogenphosphat, Guanidinoalkysulfatester enthält.
10. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) Cäsiumchlorid enthält.
11. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) eine Auftrennung der Flüssigkeit (2) biologischen Ursprungs bzw. der Bestandteile der biologischen Matrix auf mehrere Phasen bewirkt.
12. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) eine Fällung einzelner Bestandteile der Flüssigkeit (2) biologischen Ursprangs bzw. der biologischen Matrix, z.B. DNA-, RNA-Moleküle, Spaltprodukte davon, bewirkt.
13. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) Ethanol und/ oder Lithiumchlorid enthält.
14. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) eine Aufkonzentrierung der einzelner Bestandteile der Flüssigkeit (2) biologischen Ursprungs bzw. der biologischen Matrix, z.B. DNA-, RNA-Moleküle, Spaltprodukte davon, bewirkt.
15. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) ein Gel, z.B. ein Agaro- segel, ein Kunststoffgel, ist.
16. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) zumindest bereichsweise als Beschichtung auf der Gefäßinnenwand (5) angeordnet ist.
17. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (21) in Form eines vorzugsweise inerten Filters ausgebildet ist.
18. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter durch eine lose Schüttung von Einzelteilchen, z.B. Glaskugeln, Silikagelteilchen oder dgl. gebildet ist.
19. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter Kapillaren aufweist.
20. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillaren einen Durchmesser aufweisen, die eine zumindest partielle Auftrennung nach dem Molekulargewicht der Bestandteile der Flüssigkeiten (2) biologischen Ursprungs bzw. der biologischen Matrix ermöglicht.
21. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (21) aus Glas, z.B. Glasfasern, silikatischen Materiali- en, Cellulose, Latex, Kunststoff, Schaumstoff besteht.
22. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (21) in Form von Partikel (25) mit z.B. permanentmagnetischen Eigenschaften ausgebildet ist.
23. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (21) bzw. das Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) über zwei einander gegenüberliegenden Verschlußvorrichtungen (11) zugänglich ist.
24. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (21) bzw. das Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) über zumindest eine weitere Gefäßöffnung (4) im Gefäßmantel (6) entlang der Gefäßmittelachse zugänglich ist.
25. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gefäßinnenraum (3) eine Vorrichtung (40) angeordnet ist, die eine physikalische Trennung der Bestandteile der Flüssigkeit (2) biologischen Ursprangs bzw. der biologischen Matrix z.B. nach einer Zentrifugation bewirkt.
26. Sammelgefäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gefäßmantel (6) und/oder der Gefäßboden (10) durch einen Kunststoff mit polaren bzw. polarisierbaren Gruppen gebildet ist.
27. Träger (21) für Reagenzien bzw. Reagenzgemische (20) mit einem Trägerköφer (30) mit einer Trägerköφeroberfläche (31), insbesondere für ein Sammelgefäß (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Trägerköφer (30) ein Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) angeordnet ist, mit dem zumindest einzelne Bestandteile der Flüssigkeit (2) bzw. einer biologischen Matrix oder Spaltprodukte dieser Bestandteile abgetrennt und/oder immobilisiert und/oder stabilisiert werden können.
28. Träger nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerköφeroberfläche (31) mit dem Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) beschichtet ist.
29. Träger nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkör- per (30) aus einzelnen Partikeln (25) besteht.
30. Träger nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (25) Kapillaren aufweisen.
31. Träger nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Trägerköφer (30) in Form von Kettengliedern gebildet ist.
32. Träger nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerköφer (30) eine Haltevorrichtung, z.B. einen Stab, aufweist, an dem die Partikel (25) befestigt sind.
33. Träger nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (25) als Permanentmagneten ausgebildet sind.
34. Träger nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (25) von einer Trägerköφeφartikel aufnähme gehaltert sind.
35. Träger nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerköφeφartikelaufnahme gitterförmig ausgebildet ist.
36. Träger nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß eine Maschenweite der Trägerköφeφartikelaufnahme kleiner ist als der Durchmesser der Partikel (25).
37. Träger nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerköφer (30) länglich mit zwei einander gegenüber angeordneten Trä- gerköφerenden (33) ausgebildet ist.
38. Träger nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 37, dadurch gekenn- zeichnet, daß an einem der Trägerköφerenden (33) eine Verschlußvorrichtung (1 1) angeordnet ist.
39. Träger nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußvorrichtung (11) so ausgebildet ist, daß damit die Gefäßöffnung (4) eines Sammelgefäßes (1) verschlossen werden kann, z.B. als Schraubkappe oder Steckverschluß ausgeführt ist oder zumindest teilweise mit einem Gewinde (16) versehen ist.
40. Träger nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußvorrichtung (11) ein Septum (12) umfaßt.
41. Träger nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerköφer (30) mit einem Kanal (35) versehen ist, der sich vom Septum (12) bis zumindest annähernd zu dem diesem gegenüber angeordneten Trägerköφerende (33) erstreckt.
42. Träger nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Kanal (35) Verteilerkanäle abzweigen, die sich bis zur Trägerköφeroberfläche (31 ) erstrecken.
43. Träger nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerköφer (30) ein Gel ist.
44. Träger nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerköφer (30) aus Glas, einem silikatischen Material, Cellulose oder einem Kunststoff, Schaumstoff besteht.
45. Analysekit (39) zur Analyse von Flüssigkeiten (2) biologischen Ursprangs bzw. biologische Matrices enthaltend mit zumindest einem Sammelgefäß (1) zur Aufnahme der Flüssigkeit (2) bzw. Bestandteile der Flüssigkeit (2) und/oder der biologischen Matrices und/oder zumindest einem Träger (21) zur Aufnahme eines Reagenzes bzw. Reagenzgemisches (20), dadurch gekennzeichnet, daß das Sammelgefäß (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 31 und/oder der Träger (21) nach einem oder mehreren der Ansprüche 32 bis 52 ausgebildet ist/sind.
46. Analysekit nach Ansprach 45, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein weiteres Sammelgefäß über eine rohrartige Verbindung, z.B. Kanülen (19) mit dem Sammelgefäß (1) verbunden ist.
47. Analysekit nach Ansprach 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, daß zum An- Schluß der rohrartigen Verbindung am Sammelgefäß (1) ein Septum (12) angeordnet ist.
48. Analysekit nach einem oder mehreren der Ansprüche 45 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil mehrerer Sammelgefäße (1) unterschiedliche Reagenzien bzw. Reagenzgemische (20) enthalten, mit deren Hilfe eine Auftrennung nach Bestandtei- len bzw. Spaltprodukten der Flüssigkeit (2) biologischen Ursprangs bzw. der biologischen Matrix erfolgt.
49. Analysekit nach einem oder mehreren der Ansprüche 45 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sammelgefäß (1) ein Eluationsmittel zur Eluation der auf dem Träger (21) gebundenen Bestandteile bzw. Spaltprodukte der Flüssigkeit (2) biologischen Ursprungs bzw. der biologischen Matrix enthält.
50. Analysekit nach einem oder mehreren der Ansprüche 45 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelgefäße (1) eine Salzlösung, z.B. eine Cäsiumchloridlösung, enthalten, wobei die Dichte dieser Lösungen in den einzelnen Sammelgefäßen (1) unterschiedlich ist.
51. Verfahren zur Abtrennung und/oder Immobilisierung und/oder Stabilisierung von Bestandteilen bzw. Spaltprodukten einer Flüssigkeit (2) biologischen Ursprungs bzw. biologische Matrices enthaltend, z.B. Blut, wobei die Flüssigkeit (2) in einem Sammelgefäß
(1) aufgefangen wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des Einbringens der Flüssigkeit
(2) in das Sammelgefäß (1) die Flüssigkeit (2) bzw. die biologische Matrix bzw. zumindest einzelne Bestandteile davon mit Hilfe eines Reagenzes bzw. Reagenzgemisches (20), welches im Sammelgefäß (1) vorgelegt ist, abgetrennt und/oder immobilisiert und/oder stabilisiert werden.
52. Verfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Verbindung von zumindest zwei Sammelgefäßen (1) eine Auftrennung der Flüssigkeit (2) bzw. der biologischen Matrix bzw. zumindest einzelner Bestandteile erfolgt.
53. Verfahren nach Anspruch 51 oder 52, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtrennung und/oder Immobilisierung und/oder Stabilisierung von Bestandteilen bzw. Spaltprodukten einer Flüssigkeit (2) biologischen Ursprungs bzw. biologische Matrices enthaltend im Sammelgefäß (1) ein Träger (21), insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 44 angeordnet wird.
54. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 51 bis 53, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Reagens bzw. Reagenzgemisch (20) beschichtete Träger (21) nach dem Einbringen der Flüssigkeit (2) biologischen Ursprungs bzw. biologische Matrices ent- haltend in das Sammelgefäß (1) eingeführt wird.
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