DE69929099T2

DE69929099T2 - Gerät zur Extraktion von Nukleinsäuren

Info

Publication number: DE69929099T2
Application number: DE69929099T
Authority: DE
Inventors: Komai Shigeru; Daimon Katsuya; Takarada Yutaka
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2019-02-03
Also published as: EP0933132B1; EP0933132A2; EP0933132A3; US6281008B1; DE69929099D1; US6255478B1; JPH11215978A; JP3551293B2; EP0933132B8

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Extraktion von Nukleinsäuren aus verschiedenen Proben, die Nukleinsäuren enthalten, insbesondere biologischen Proben. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung, die für eine Technologie zur Extraktion von Nukleinsäuren unter Verwendung eines Nukleinsäure-bindenden magnetischen Trägers gut geeignet ist.
Die Extraktion von Nukleinsäuren aus biologischen oder anderen Proben ist in letzter Zeit auf vielen Gebieten praktiziert worden. Zum Beispiel umfaßt die Gentechnik und die Konstruktion von DNA-Sonden insbesondere ein Verfahren zur Extraktion einer DNA- oder RNA-Codierung für ein Zielprotein aus Zellen, die das Protein herstellen. Außerdem umfaßt die klinische Untersuchung zur Detektion einer Virus-DNA oder RNA unter Verwendung einer DNA-Sonde ein Verfahren zur Extraktion der Ziel-DNA oder RNA aus einer biologischen Probe.
Das Verfahren zur Extraktion von Nukleinsäuren ist folglich auf verschiedenen Gebieten von großer Wichtigkeit. Die bisher bekannte Technologie zur Extraktion von Nukleinsäuren umfaßt unter anderem ein Verfahren, das die Behandlung einer Probe mit einem kaustischen Reagens, die Extraktion der Nukleinsäure mit Phenol oder Phenol-Chloroform, und die Rückgewinnung der DNA durch Ethanolfällung aufweist, und ein Verfahren, das die Behandlung einer Probe mit einem proteolytischen Enzym, Proteinase K in der Anwesenheit eines grenzflächenaktiven Mittels und dann die Extraktion der Nukleinsäure aufweist (Idenshi Kogaku [Genetic Engineering], B. 1, Nr. 1, S. 112–119, 1997).
Das Gefäß, das herkömmlicherweise in diesen Extraktionsverfahren verwendet wird, weist eine Gruppe von Kunststoff-Mikroröhren auf, die jeweils mit einer Abdeckung versehen sind, wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 18362/1985 (geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 31945/1992) beschrieben. Dieses Gefäß wird im allgemeinen so verwendet, daß die Abdeckung während des Extraktionsverfahrens offen gelassen wird.
Es ist eine Vielfalt von Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtungen gemäß der obigen Nukleinsäure-Extraktionstechnologie vorgeschlagen worden.
Zum Beispiel beschreibt die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 125972/1991 eine Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung, die dazu bestimmt ist, eine virale Infektion zu verhindern und den Wirkungsgrad der Extraktion zu verbessern, die einen industriellen Mehrgelenkroboter und Peripherieeinheiten aufweist, die zur DNA-Extraktion und Reinigung notwendig sind.
Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 131076/1992 offenbart eine Extraktionsvorrichtung, die dazu bestimmt ist, den Wirkungsgrad der Extraktion von Nukleinsäuren aus einer kleinen Menge Blut oder einem anderen biologischen Material durch eine kompakte Anordnung einer Einrichtung zur Überführung des Nukleinsäure-Extraktionsgefäßes zu einer Zentrifuge zu verbessern.
Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 187077/1992 offenbart ein automatisches Vorbehandlungssystem zur DNA-Sequenzierung, das eine Filtereinheit, die an einem Ansaug-Ablaßsystem angebracht ist, einen Thermostaten und eine Einrichtung zur Ausführung der notwendigen Mischung und Konzentration aufweist. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 47278/1997 offenbart eine Extraktionsvorrichtung, die ein Filtersystem einsetzt, das mit einer Vakuumpumpe anstelle einer Zentrifuge ausgestattet ist.
Das Nukleinsäure-Extraktionsverfahren weist im allgemeinen eine Reihe von Schritten auf, nämlich Hämolyse, Leukozytenkonzentration, Zellmembranauflösung und Nukleinsäure-Reinigung. Die Arbeitsgänge, die in den obenerwähnten Extraktionsverfahren gemeinsam durchgeführt werden, werden im Blockdiagramm der 1 veranschaulicht. So weist das Nukleinsäure-Extraktionsverfahren im allgemeinen einen Arbeitsgang zum Beladen der Gefäße mit Proben und anderen Lösungen, einen Mischarbeitsgang, der zur Ausführung der Reaktion nötig ist, einen Fest-Flüssig-Trennungsarbeitsgang und einen Arbeitsgang zur Entfernung unerwünschter Komponenten oder zur Rückgewinnung der Nukleinsäure auf.
Unterdessen ist die oben beschriebene herkömmliche Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung so gestaltet, daß die Fest- Flüssig-Trennung in der obigen Reihe von Arbeitsgängen entweder mittels einer Zentrifuge oder durch Filtration durchgeführt wird. Damit eine vollautomatische Extraktionsvorrichtung implementiert werden kann, müssen daher eine Zentrifuge oder eine Vakuumpumpe und die zugehörigen Kleinteile in die Vorrichtung eingebaut werden, mit dem Ergebnis, daß die gesamte Vorrichtung zwangsläufig massig und kompliziert in ihrem Aufbau ist, und deren Herstellungskosten erhöht werden.
Infolge der jüngsten Fortschritte in der Nukleinsäure-Verstärkungstechnologie ist es möglich geworden, die gewünschte Domäne einer Nukleinsäure unter Verwendung einer sehr kleinen Probenmenge zu analysieren und zu detektieren. Daher ist die Technologie zur Extraktion von Nukleinsäuren aus sehr kleinen biologischen Proben mit einer hohen Zuverlässigkeit wichtiger als die Technologie zur Extraktion von Nukleinsäuren im großen Maßstab.
In einer klinischen Untersuchung oder Diagnose muß eine große Anzahl von Proben auf einmal behandelt werden. Daher ist es übliche Praxis, eine Nukleinsäure-Extraktion unter Verwendung einer Vielzahl von Gefäßen durchzuführen, die für die jeweiligen Proben in dem begrenzten Raum einer automatischen Vorrichtung angeordnet sind.
Wenn die obenerwähnten sogenannten Mikroröhren des offenen Systems als die Gefäße verwendet werden und die Verteilung oder das Ablassen der Proben, Extraktionsreagenzien usw. ausgeführt wird, ist es in diesem Fall aufgrund von Verschleppungen aus einer Mikroröhre zu einer anderen jedoch wahrscheinlich, daß das Verunreinigungsproblem auftritt, das in der klinischen Diagnose am meisten gefürchtet wird.
Die vorliegende Erfindung weist als ihre Hauptaufgabe auf, eine automatisch Extraktionsvorrichtung bereitzustellen, durch die die Extraktion von Nukleinsäure, die eine komplizierte Reihe von Arbeitsgängen umfaßt, automatisch durchgeführt werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der herkömmlichen Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung, nämlich die erhöhte Anlagengröße, Komplexität und hohen Kosten infolge der Verwendung einer Zentrifuge oder einer Vakuumpumpe und das obenerwähnte Verunreinigungsproblem zu überwinden, und dadurch eine Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung bereitzustellen, die frei von solchen Nachteilen ist und zur Verwendung in der klinischen Diagnose geeignet ist.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Extraktionsgefäß, das zur Verwendung im Nukleinsäure-Extraktionsverfahren geeignet ist, das einen Nukleinsäure-bindenden magnetischen Träger verwendet, wie er zum Beispiel in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 19292/1997 beschrieben wird, und eine Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung bereit zustellen, die auf die strukturellen Merkmale des Extraktionsgefäßes zugeschnitten ist.
Die obigen Aufgaben werden durch eine Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren zur Nukleinsäure-Extraktion nach Anspruch 9 gelöst.
Ein Gefäß zur Nukleinsäure-Extraktion wird in Anspruch 7 definiert.
Spezifische Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, das die Arbeitsgänge zeigt, die einem allgemeinen Verfahren zur Nukleinsäure-Extraktion gemeinsam sind.
2 ist eine Schnittansicht, die ein Nukleinsäure-Extraktionsgefäß zur Verwendung in der Erfindung zeigt, wobei die Bezugsziffer 1 eine Reaktorröhre, 2 einen Ablaßbecher, 3 eine Rückgewinnungsröhre, 4 eine Halteplatte, 5 eine Ablaßleitung, 6 ein drehbares Element (Ventil), 7 eine Abdeckung, 8 eine Kanalabdeckung, 9 eine Halteabdeckung, 10 ein Stichleitung, und 11 einen Ventildurchgang repräsentiert.
3 ist eine schematische Ansicht, die das drehbare Element (Ventil) 6 des Nukleinsäure-Extraktionsgefäßes zeigt, wobei die Bezugsziffer 10 und 11 dieselbe Stichleitung und denselben Ventildurchgang angeben, wie in 2 gezeigt, und die Ziffer 12 einen Griff (Rippen) repräsentiert.
4 ist eine Schnittansicht, die ein Nukleinsäure-Extraktionsgefäß zeigt, wobei das Element 6 axial um 180 Grad von der Position gedreht ist, die in 2 gezeigt wird. Jede Bezugsziffer repräsentiert dasselbe wie in 2 gezeigt.
5 ist eine Ansicht, die eine Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung zeigt, die die Prinzipien der Erfindung ausführt, wobei 5a eine Draufsicht ist und 5b eine seitliche Ansicht ist. In den Ansichten repräsentiert Bezugsziffer 13 ein Gefäßgestell, 14 eine Verteilungseinrichtung, 15 eine Rühreinrichtung, 16 eine Ablaßeinrichtung, 17 eine Halte-/Heizeinrichtung, 18 eine Reagensflasche oder Flaschengruppe, 19 einen Motor, 20 ein endloses Band und 21 eine Schiene.
6 ist eine schematische Ansicht, die eine typische Verteilungseinrichtung 14 zur Verwendung in der Erfindung zeigt, wobei die Bezugsziffern 23 und 24 jeweils einen Motor repräsentieren und die Bezugsziffer 25 eine Schiene, 26 eine Linearmotorbasis, 27 einen Rotationsarm, 28 einen Rotationsarmgriff, 29 eine Schraubenspindel, 30 eine Röhre, 31 ein bewegliches Stück, 32 eine Feder, 33 ein L-förmiges Metall, 34 eine Verteilerdüse, und 35 eine Auflage repräsentiert.
7 ist eine schematische Ansicht, die eine typische Rühreinrichtung 15 zur Verwendung in der Erfindung zeigt, wobei die Bezugsziffer 36 einen Ringmagneten, 37 einen Motor, 38 und 39 jeweils eine Metallbefestigung, und 40 eine Schraubenspindel repräsentiert.
8 ist eine schematische Ansicht, die eine typische Einheit 17 zeigt, die eine Halteeinrichtung 17a und eine Heizeinrichtung 17b zur Verwendung in der Erfindung enthält, wobei die Bezugsziffer 41 einen Permanentmagneten, 42 einen Heizblock, 43 eine Metallbefestigung, 44 eine Plattform, 45 einen Motor, 46 und 47 jeweils eine Metallbefestigung und 48 eine Schraubenspindel repräsentiert.
9 ist eine schematische Ansicht, die eine typische Ablaßeinrichtung 16 zur Verwendung in der Erfindung zeigt, wobei die Bezugsziffer 41 einen Permanentmagneten, 49 einen Motor, 50 eine Schraubenspindel, 51 ein bewegliches Stück, 52 ein L-förmiges Metall, 53 eine Druckdüse, 54 eine Auflage, 55 eine Röhre, 56 eine Metallverbindung, 57 eine Auslaßdüse, und 58 eine Auflage repräsentiert.
10 ist ein Ablaufplan, der das Nukleinsäure-Extraktionsverfahren zeigt, das die Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung der Erfindung verwendet.
11 ist ein schematisches Diagramm, das einen Verteilungsschritt im Nukleinsäure-Extraktionsverfahren veranschaulicht, das die Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung der Erfindung verwendet, wobei die Bezugsziffer 34 eine Abgabedüse und 35 eine Auflage repräsentiert.
12 ist eine schematische Ansicht, die einen Rührschritt im Nukleinsäure-Extraktionsverfahren zeigt, das die Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung der Erfindung verwendet, wobei die Bezugsziffer 36 einen Ringmagneten repräsentiert.
13 ist ein schematisches Diagramm, das einen B/F-Trennschritt im Nukleinsäure-Extraktionsverfahren veranschaulicht, das die Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung der Erfindung verwendet, wobei die Bezugsziffern 41 und 61 einen Permanentmagneten bzw. magnetische Silikaperlen repräsentieren.
14 ist ein schematisches Diagramm, das einen Schritt zum Ablassen einer unerwünschten Teillösung im Nukleinsäure-Extraktionsverfahren veranschaulicht, das die Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung der Erfindung verwendet, wobei die Bezugsziffer 41 einen Permanentmagneten repräsentiert, 53 und 54 eine Druckdüse bzw. eine Auflage repräsentieren, und 57 und 58 eine Auslaßdüse bzw. eine Auflage repräsentieren.
15 ist ein schematisches Diagramm, das einen Trocknungsschritt oder einen Elutionsmittel-Erwärmungsschritt im Nukleinsäure-Extraktionsverfahren veranschaulicht, das die Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung der Erfindung verwendet, wobei die Bezugsziffer 42 einen Heizblock repräsentiert.
16 ist ein schematisches Diagramm, das einen Nukleinsäure-Rückgewinnungsschritt im Nukleinsäure-Extraktionsverfahren veranschaulicht, das die Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung der Erfindung verwendet, wobei die Bezugsziffer 41 einen Permanentmagneten repräsentiert und 53 und 54 eine Druckdüse bzw. eine Auflage repräsentieren.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung, die eine Gruppe von Nukleinsäure-Extraktionsgefäßen, die jeweils eine Reaktorröhre enthalten, einen Ablaßbecher zur Sammlung einer unerwünschten Teillösung und eine Nukleinsäure-Rückgewinnungsröhre als Einheit aufweist, die angepaßt ist, eine Gefäß-Gefäß-Verschleppung im Extraktionsverfahren zu verhindern und folglich das Risiko einer Verunreinigung zu beseitigen. In dieser Beschreibung wird das obige Gefäß als „Nukleinsäure-Extraktionsgefäß" oder manchmal kurz als „Extraktionsgefäß" bezeichnet.
Vom obigen Extraktionsgefäß ist die Reaktorröhre eine Teileinheit, in der die zur Behandlung einer Probe oder zu deren Analyse notwendige Reaktion für einen Zielbestandteil ausgeführt wird, der Ablaßbecher ist eine Teileinheit, in der die unerwünschte Teillösung gesammelt wird, die durch die Reaktion für die Behandlung oder Analyse gebildet wird, und die Rückgewinnungsröhre ist eine Teileinheit, in der die Zielnukleinsäure zurückgewonnen wird.
Außerdem sind in diesem Extraktionsgefäß die Reaktorröhre, der Ablaßbecher und die Rückgewinnungsröhre hintereinander auf einer Halteplatte befestigt.
Die Probe, die behandelt werden kann, schließt biologische Materialien vom Menschen oder Tier, wie Blut, Serum, Leukozytenfilm (buffy coat), Urin, Stuhl, Samenlösung, Speichel, Haar, Sputum und Gewebezellen (einschließlich gezüchteter Zellen), ebenso wie verschiedene Zellen und Zellkulturen ein, ist jedoch nicht auf sie beschränkt. Unter ihnen werden biologische Materialien vom Menschen bevorzugt.
Diese Erfindung wird nun im Detail beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen bezug genommen wird. Die in der folgenden Beschreibung verwendeten Bezugsziffern entsprechen den Ziffern, die in den Zeichnungen verwendet werden.
1. Extraktionsgefäß
2 ist eine seitliche Schnittaufrißansicht, die ein typisches Extraktionsgefäß zur Verwendung in der Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung der Erfindung zeigt.
Das Extraktionsgefäß weist im wesentlichen eine Reaktorröhre 1, in der eine Probe mit Reagenzien usw. gemischt und umgesetzt wird, einen Ablaßbecher 2 zur Sammlung einer unerwünschten Teillösung und eine Röhre 3 zur Rückgewinnung der aus der Probe extrahierten Nukleinsäure auf, und diese Teileinheiten sind hintereinander auf einer Halteplatte 4 befestigt. Es sollte zu verstehen sein, daß diese Befestigung optional und trennbar sein kann.
Von diesem Extraktionsgefäß können die drei Teileinheiten, d.h. die Reaktorröhre, der Ablaßbecher und die Rückgewinnungsröhre integral oder in einer solchen Weise geformt werden, daß mindestens eine der Teileinheiten von den anderen Einheiten getrennt werden kann. Es ist vorzugsweise so eingerichtet, daß mindestens die Nukleinsäure-Rückgewinnungsröhre 3 von den anderen Einheiten, und selbst von der Halteplatte 4, zum Beispiel nach der Vollendung der Nukleinsäure-Extraktion abgenommen werden kann.
Auf ihren oberen Öffnungen weisen der Ablaßbecher 2 eine Abdeckung 7, die Rückgewinnungsröhre 3 eine Kanalabdeckung 8, und die Reaktorröhre 1 ein drehbares Element 6 (ein Ventil) auf. Das drehbare Element 6 ist an der Reaktorröhre 1 durch eine Halteabdeckung 9 in einer solchen Weise befestigt, daß es um die Achse der Reaktorröhre 1 gedreht werden kann. So wie sie in der Reaktorröhre 1 installiert ist, ist eine Ablaßleitung 5, die sich in die axiale Richtung der Reaktorröhre erstreckt, flüssigkeitsdicht mit einem Ventildurchgang 11 im drehbaren Element 6 verbunden. Vorzugsweise sind das untere Ende der Ablaßleitung 5 und der innere Boden der Reaktorröhre 1 um etwa 1–10 mm beabstandet.
3 zeigt das drehbare Element 6. 3a ist eine Draufsicht des drehbaren Elements, und 3b ist eine seitliche Aufrißansicht desselben. Das drehbare Element 6 ist luftdicht mit dem oberen Teil der Reaktorröhre 1 verbunden und stellt verschiedene Durchgänge bereit. Das drehbare Element 6 weist eine Stichleitung 10, einen Ventildurchgang 11 und einen Betätigungsgriff (Rippen) 12 auf, die integral ausgebildet sind.
Die Stichleitung 10 wird zur Beladung der Reaktorröhre 1 mit einer Probe und einer Reagenslösung und zur Zufuhr von Druckluft zur Anwendung eines Drucks auf das Innere der Reaktorröhre 1 verwendet. Vorzugsweise ist diese Stichleitung 10 zur Reaktorröhre 1 hin schräg zulaufend, d.h. wird allmählich im Innendurchmesser reduziert. Ein Ende des Ventildurchgangs 11 ist in die Axialrichtung der Reaktorröhre 1 flüssigkeitsdicht mit der Ablaßleitung 5 verbindbar und das andere Ende ist zur flüssigkeitsdichten Verbindung mit einem Fließdurchgang angepaßt, der mit dem Inneren des Ablaßbechers 2 in Verbindung steht, wodurch folglich ein Ablaßdurchgang zum Ablassen der Reaktionsmischung aus der Reaktorröhre 1 in den Ablaßbecher 2 gebildet wird. Das drehbare Element 6 ist so aufgebaut, daß wenn der Griff 12 gedreht wird, das Element 6 um die Achse der Reaktorröhre 1 gedreht wird. Setzt man zur Veranschaulichung voraus, daß sich das drehbare Element 6 in der Position befindet, die in 2 gezeigt wird, kann die Reaktionsmischungslösung in der Reaktorröhre 1 in den Ablaßbecher 2 durch den Ablaßdurchgang abgelassen werden, der sich von der Reaktorröhre 1 durch die Ablaßleitung 5 und den Ventildurchgang 11 zum Ablaßbecher 2 erstreckt. Wenn das drehbare Element 6 von der obigen Position um 180 Grad um die Achse der Reaktorröhre 1 gedreht wird, wird der Fließdurchgang, der aus der Ablaßleitung 5 und dem Ventildurchgang 11 besteht, in Verbindung mit der Rückgewinnungsröhre 3 durch einen Fließdurchgang gebracht, der durch die Kanalabdeckung 8 gebildet wird, wie in 4 dargestellt, so daß das Reaktionsprodukt in der Reaktorröhre 1 in die Rückgewinnungsröhre 3 abgezogen werden kann.
Auf diese Weise deckt die Kanalabdeckung 8 nicht nur die obere Öffnung der Rückgewinnungsröhre 3 ab, sondern stellt auch mindestens einen Teil des Fließdurchgangs zum Ablassen der Zielnukleinsäure aus der Reaktorröhre 1 in die Rückgewinnungsröhre 3 bereit.
Die Abdeckung 7, die über der oberen Öffnung des Ablaßbechers 2 angeordnet ist, ist vorzugsweise mit einem Loch darin versehen, so daß eine Auslaßdüse damit verbunden werden kann, wenn die Reaktionsmischung aus der Reaktorröhre 1 in den Ablaßbecher 2 abgelassen werden soll.
Das Extraktionsgefäß kann aus praktisch jedem Material geformt werden, und es können unter anderem solche herkömmliche Materialien, wie Glas, Polypropylen, Polyvinylchlorid und allgemeines silikonbeschichtetes Harz eingesetzt werden. Unter diesen Materialien wird Polypropylen besonders bevorzugt, da die Zielnukleinsäure nicht daran adsorbiert wird.
Die Geometrie des Extraktionsgefäßes ist nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel kann die Reaktorröhre 1 konisch sein, der Ablaßbecher 2 kann zylindrisch sein, und die Rückgewinnungsröhre 3 kann wie eine gewöhnliche Mikroröhre geformt sein, zum Beispiel eine Röhre, die einen konischen Boden aufweist.
2. Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung
Es wird nun die Konstruktion der Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung der Erfindung beschrieben.
5a und 5b sind eine Draufsicht bzw. eine seitliche Ansicht einer Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung, die die Prinzipien der Erfindung ausführt. In diesen Ansichten repräsentieren die Bezugsziffer 13 ein Gefäßgestell, auf dem die Gruppe von Extraktionsgefäßen angebracht ist, 14 eine Verteilungseinrichtung, die eine Verteilerdüse zur Abgabe der Probe und der Reagenslösungen in die Reaktorröhre des Extraktionsgefäßes und einen Rotationsarm zur Drehung des drehbaren Elements 6 aufweist. Die Bezugsziffer 15 repräsentiert eine Rühreinrichtung zur Vermengung der Lösungen in der Reaktorröhre 1 des Extraktionsgefäßes, 16 repräsentiert eine Ablaßeinrichtung zum Abziehen der Lösung in der Reaktorröhre 1 in den Ablaßbecher 2 oder die Rückgewinnungsröhre 3, und 17 repräsentiert eine integrale Einheit, die eine Halteeinrichtung (17a) zum Festhalten eines magnetischen Trägers an der Innenwand (inneren unteren Bereich) der Reaktorröhre 1 und eine Heizeinrichtung (17b) zum Erwärmen der Lösung in der Reaktorröhre 1 aufweist, die bei der Berührung mit der Außenwand (äußeren unteren Bereich) der Reaktorröhre 1 arbeitet.
Die Bezugsziffer 18 repräsentiert eine Reagensflasche oder Flaschengruppe, die die Reagenzien (Extraktionslösungsmittel, Waschlösung, Elutionsmittel usw.) zur Verwendung im Nukleinsäure-Extraktionsverfahren enthält.
Die Bezugsziffern 19, 20, 21 und 22 repräsentieren zusammengenommen eine Einrichtung zur Überführung des Gefäßgestells 13. So repräsentiert die Ziffer 19 einen Motor, 20 ein endloses Band, 21 eine Schiene und 22 eine Riemenscheibe. So verschiebt sich das Gefäßgestell 13, das das Extraktionsgefäß trägt, längs der Schienen 21, wenn der Motor 19 und folglich das Band 20, und die Riemenscheibe 22 angetrieben werden, und nimmt, wie in 5b gezeigt, hintereinander die Positionen A, B, C, und D ein, wo die Verteilungseinrichtung 14, die Rühreinrichtung 15, die Halteeinrichtung 17a und die Ablaßeinrichtung 16, und die Heizeinrichtung 17b jeweils angeordnet sind. In dieser Beschreibung werden diese Einrichtungen zusammen als eine Überführungseinrichtung bezeichnet.
Die Vorrichtung der Erfindung kann ferner eine Einrichtung zur Überführung von Extraktionsgefäßen zum Gefäßgestell und zu deren Anordnung daran aufweisen.
Es wird nun die detaillierte Struktur der Einrichtung beschrieben, die durch die Bezugsziffern 14–17 repräsentiert wird.
6 ist ein schematisches Diagramm, das die Verteilungseinrichtung 14 zur Abgabe von Lösungen in die Reaktorröhre 1 des Extraktionsgefäßes zeigt. Die mechanischen Komponenten dieser Verteilungseinrichtung 14 sind an einer Linearmotorbasis 26 angebracht, so daß sie sich längs Schienen 25 horizontal verschieben können. Mit dem Motor 23 ist eine Schraubenspindel 29 verbunden, wodurch bewirkt wird, daß sich ein bewegliches Stück 31 als Reaktion auf die Rotation der Schraubenspindel auf und ab bewegt. Dieses bewegliche Stück 31 wird symmetrisch durch ein Paar L-förmiger Metalle 33 flankiert, und die Verteilerdüse 34 ist an einem von ihnen angebracht, während der Rotationsarm 27 an das andere L-förmige Metall angebracht ist.
Am vorderen Ende der Verteilerdüse 34 ist eine Harzauflage 35 angebracht, die so geformt ist, daß sie in die Bohrung der Stichleitung 10 des drehbaren Elements 6 paßt, so daß das vordere Ende in Verbindung mit dem Einlaß in die Reaktorröhre 1 kommen kann, das heißt, die Stichleitung 10 des drehbaren Elements 6. Die Bezugsziffer 32 repräsentiert eine Feder und die Bezugsziffer 30 repräsentiert eine Röhre zum Zuführen des Reagens und anderer Lösungen aus der Reagensflasche oder Flaschengruppe 18, wobei die Röhre 30 mit der Verteilerdüse 34 in einer flüssigkeitsdichten Weise verbunden ist. Der Rotationsarm 27, der an das L-förmige Metall 33 auf der zur Verteilerdüse 34 entgegengesetzten Seite angebracht ist, ist angepaßt, das drehbare Element 6 zu drehen. Der Arm 27 weist einen Rotationsarmgriff 28 auf, der so geformt ist, daß er an seinem vorderen Ende zum Griff 12 des drehbaren Elements 6 paßt, und wird durch einen Motor 24 angetrieben.
7 ist eine schematische Ansicht, die die Rühreinrichtung 15 zum Rühren der Lösung in der Reaktorröhre 1 des Extraktionsgefäßes zeigt. Das Rühren wird durchgeführt, wenn sich ein ringförmiger Permanentmagnet (Ringmagnet) 36 vertikal hin- und herbewegt, wobei die Reaktorröhre 1 in seinem mittleren Loch eingeschlossen ist. Die Bezugsziffer 37 repräsentiert einen Motor, 40 eine Schraubenspindel, und 38 und 39 repräsentieren jeweils eine Befestigungsplatte, die den Rührmechanismus hält. Wenn sich die Befestigungsplatte 39 als Reaktion auf die Rotation der Schraubenspindel 40 vertikal hin- und herbewegt, wird auch bewirkt, daß sich der Ringmagnet 36, der an dieser Befes tigungsplatte befestigt ist, synchron damit vertikal hin- und herbewegt.
8 ist ein schematisches Diagramm, das eine integrale Einheit 17 zeigt, die eine Halteeinrichtung und eine Heizeinrichtung aufweist. Die Halteeinrichtung 17a besteht aus einem Permanentmagneten 41, durch den der magnetische Träger, der in der Reaktorröhre 1 des Extraktionsgefäßes enthalten ist, an der Innenwand (innere untere Wand) der Reaktorröhre gehalten wird. Die Heizeinrichtung 17b weist einen Heizblock 42, der aus einem Metall, wie Aluminium besteht, und eine zu einem unteren Abschnitt der Reaktorröhre 1 komplementäre Aussparung zur Aufnahme des unteren Abschnitts aufweist, und eine Plattform 44 auf, die einen (nicht gezeigten) eingebauten Flächenheizer zur Steuerung der Temperatur des Heizblocks aufweist. Die integrale Einheit 17 weist einen Motor 45, eine Schraubenspindel 48, und Metallbefestigungen 43, 46 und 47 zur vertikalen Hin- und Herbewegung des Permanentmagneten 41, des Heizblocks 42 und der Plattform 44 auf.
9 ist eine schematische Ansicht, die die auf dem Extraktionsgefäß angeordnete Ablaßeinrichtung 16 zeigt. Da diese Ablaßeinrichtung 16 vertikal beweglich sein muß, weist sie einen Motor 49, eine Schraubenspindel 50 und eine bewegliches Stück 51 auf, das angepaßt ist, sich als Reaktion auf die Rotation der Schraubenspindel auf und ab zu bewegen. Diese Ablaßeinrichtung weist ferner eine Druckdüse 53 und eine Auslaßdüse 57 auf, die an einem L-förmigen Metall 52 angebracht ist, das mit dem beweglichen Stück 51 verbunden ist. Das vordere Ende der Druckdüse 53 trägt eine Harzauflage 54, die komplementär zur Innengeometrie des Einlasses in die Reaktorröhre 1 des Extraktionsgefäßes ist, das heißt, die Stichleitung 10 des drehbaren Elements 6. Diese Druckdüse 53 ist durch eine Metallver bindung 56 luftdicht mit einer Druckluftzufuhrröhre 55 verbunden.
Andererseits ist das vordere Ende der Auslaßdüse 57 mit einer Harzauflage 58 versehen, die zu einem Loch in der Abdeckung 7 paßt, die auf der oberen Öffnung der Ablaßbechers 2 angebracht ist. Diese Auslaßdüse 57 ist luftdicht mit einer Röhre 59 zum Ablassen von Luft aus dem Ablaßbecher 2 in eine (nicht gezeigte) Entsorgungsflasche durch ein Metallverbindung 60 verbunden.
Die Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung dieser Erfindung weist im Grunde verschiedene Einrichtungen auf (Verteilungseinrichtung, Rühreinrichtung, Halteeinrichtung, Ablaßeinrichtung, Heizeinrichtung und Überführungseinrichtung) und diese Einrichtungen werden durch einen (nicht gezeigten) Computer gesteuert.
3. Nukleinsäure-Extraktionsverfahren
Es wird nun das Verfahren zur Extraktion einer Nukleinsäure beschrieben, das die oben beschriebene Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung der Erfindung verwendet. Das Nukleinsäure-Extraktionsverfahren, das die obige Vorrichtung der Erfindung verwendet, kann durch die Technik ausgeführt werden, die einen magnetischen Träger verwendet, wie zum Beispiel in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 19292/1997 beschrieben. Die veröffentlichte Literatur ist hierin als Verweisquelle aufgenommen.
Dieses Nukleinsäure-Extraktionsverfahren weist das Zuführen magnetischer Silikaperlen, die ein superparamagnetisches Metalloxid enthalten, einer Probe, die die Zielnukleinsäure enthält, und eines Lösungsmittels zur Nukleinsäure-Extraktion in das Extraktionsgefäß, deren Vermischung, um die Nukleinsäure an die magnetischen Silikaperlen anhaften zu lassen, das Anlegen eines Magnetfelds an das Gefäß, um die magnetischen Silikaperlen, die die Nukleinsäure tragen, von der Lösung (B/F-Tren nung) zu trennen, und schließlich das Eluieren der Nukleinsäure von den magnetischen Silikaperlen auf.
Die Abfolge der Schritte gemäß dieses Nukleinsäure-Extraktionsverfahrens (Ablaufplan) wird in 10 gezeigt. Es wird nun das Verfahren der Verwendung der Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung der Erfindung gemäß dieses Ablaufplans beschrieben. Schematische Diagramme, die zu den jeweiligen Schritten gehören, werden in 11–16 gezeigt.
Zuerst wird die Reaktorröhre 1 des Extraktionsgefäßes mit der Probe (zum Beispiel einer biologischen Probe, wie Blut) und den magnetischen Silikaperlen zum Anziehen der Nukleinsäure beladen. Aus Sicherheitsgründen wird dieses Verfahren im allgemeinen durch den Bediener in einem Reinraum oder dergleichen durchgeführt. Während dieses Verfahrens wird die Reagenslösung zur Extraktion der Reaktorröhre zugeführt.
Das folglich die Probe, magnetische Silikaperlen und die Extraktionsreagenslösung in der Reaktorröhre enthaltende Extraktionsgefäß wird zum Gefäßgestell 13 der Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung überführt und daran installiert (5a und 5b). Diese Überführung und Installation des Extraktionsgefäßes am Gefäßgestell 13 kann unter Nutzung der Gefäßüberführungs- und Installationseinrichtung durchgeführt werden, wobei die Extraktionsvorrichtung optional bereitgestellt wird.
Das Vorhergehende stellt eine Vorbereitungsstufe dar, die dem Betrieb der Vorrichtung dieser Erfindung vorausgeht. Nach der obigen Installation des Extraktionsgefäßes wird das Nukleinsäure-Extraktionsverfahren begonnen, indem zum Beispiel ein (nicht gezeigter) Startknopf gedrückt wird. Der erste Schritt in diesem Verfahren ist ein Rührschritt, wo die Lösung in der Reaktorröhre 1 gerührt wird, um Nukleinsäure aus der Probe zu extrahieren und um zu bewirken, daß sie auf den magnetischen Silikaperlen adsorbiert wird, wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 19292/1997 beschrieben.
Das Gefäßgestell 13 wird durch die Überführungseinrichtung zur Position B überführt, wo die Rühreinrichtung 15 angeordnet ist (5b). Das Gefäßgestell bleibt in dieser Position stillstehend, während die Lösung in der Reaktorröhre 1 für eine gründliche Mischung gerührt wird. Wie in 12 gezeigt, wird dieses Rühren und Mischen durchgeführt, wenn sich der Ringmagnet 36 der Rühreinrichtung 15 vertikal hin- und herbewegt, wobei die Reaktorröhre 1 innerhalb seines mittleren Lochs angeordnet ist, um dadurch zu bewirken, daß sich die magnetischen Silikaperlen in der Reaktorröhre 1 auf und ab bewegen. Der Hub der Hin- und Herbewegung des Ringmagneten 36 und die Rührzeit kann vernünftig so gewählt werden, wie es benötigt wird.
Nach der Beendigung des Rührens wird das Gefäßgestell 13 erneut durch die Überführungseinrichtung zur Position C überführt, wo die Halteeinrichtung 17 angeordnet ist (5b). Das Gefäßgestell bleibt in dieser Position stillstehend, und der nächste Schritt, d.h. die B/F-Trennung, wird ausgeführt. Dieser Zustand wird in 13 gezeigt. Der Permanentmagnet 41 der Halteeinrichtung berührt den äußeren Boden der Reaktorröhre 1 des Extraktionsgefäßes, wodurch die magnetischen Silikaperlen 61 in der Reaktorröhre 1 im Bodenbereich der Reaktorröhre gehalten werden.
Außerdem wird in dieser Position C die Ablaßeinrichtung 16 über dem Extraktionsgefäß angeordnet und der nächste Schritt, d.h. das Ablassen der unerwünschten Teillösung wird ausgeführt. Folglich senkt sich, wenn die B/F-Trennung durchgeführt wird, wie in 13 gezeigt, die Druckdüse 53 und Auslaßdüse 57, die die Ablaßeinrichtung bilden, in Eingriff mit der Stichleitung 10 bzw. dem Loch der Abdeckung 7 des Extraktionsgefäßes. Dieser Zustand wird in 14 gezeigt.
Wie in 9 gezeigt, wird die am vorderen Ende der Druckdüse 53 angebrachte Auflage 54 luftdicht in den Einlaß der Reaktorröhre 1 eingesetzt, das heißt, die Stichleitung 10, und die Druckluft wird aus einer (nicht gezeigten) Pumpe in die Reaktorröhre 1 geblasen. Als Ergebnis wird die unerwünschte Teillösung in der Reaktorröhre 1 durch den Ablaßdurchgang, der aus der Ablaßleitung 5, dem Ventildurchgang 11 usw. besteht, in den Ablaßbecher 2 abgelassen. Gleichzeitig wird die unter Druck in den Ablaßbecher 2 eingeleitete Luft durch das Loch in der Abdeckung 7 auf dem Ablaßbecher und den Durchgang, der durch die Auslaßdüse 57 gebildet wird, abgelassen. Die Abfolge der B/F-Trennung und des Ablassens der unerwünschten Teillösung wird in Position C durchgeführt.
Nach der Beendigung des Ablassens der unerwünschten Teillösung kehren die Ablaßeinrichtung 16 und die Halteeinrichtung 17a zu einer gegebenen Position zurück. Andererseits bewegt sich das Gefäßgestell 13 zur Einleitung der nächsten Lösung (Waschlösung) in die Reaktorröhre 1 erneut zur Position A und stoppt hier (5b). Gemäß des in 10 gezeigten Ablaufplans wird nun der Waschschritt ausgeführt.
Die Einleitung der Waschlösung wird durch die Verteilungseinrichtung 14 durchgeführt, die hintereinander die Waschlösung in die Reaktorröhren 1 der Extraktionsgefäße abgibt, die auf dem Gefäßgestell 13 angeordnet sind. Wie in 6 gezeigt, wird die am vorderen Ende der Verteilerdüse 34 angebrachte Auflage 35 flüssigkeitsdicht in den Einlaß der Reaktorröhre (die Stichleitung 10) eingesetzt, und die Reagenslösung (Waschlösung) wird aus der Flasche 18 durch die Röhre 30 in die Reaktorröhre 1 eingeleitet. Nach der Beendigung der Abgabe in ein Extraktionsgefäß bewegt sich die Verteilungseinrichtung 14 zum nächsten Extraktionsgefäß und gibt die Waschlösung in derselben Weise ab. Nach der Beendigung der Abgabe in alle Extraktionsge fäße, die auf dem Gefäßgestell 13 angeordnet sind, kehrt die Verteilungseinrichtung 14 zu einer gegebenen Position zurück und stoppt dort.
Die nachfolgenden Arbeitsgänge des Waschverfahrens, d.h. Rühren, B/F-Trennung und Ablassen der unerwünschten Lösung können in genau derselben Weise wie im obigen Extraktionsverfahren durchgeführt werden. Das Waschverfahren kann bei der Nukleinsäure-Extraktion variieren, zum Beispiel eine Änderung der Waschreagenzien oder mehrere Waschzyklen umfassen, die dasselbe Reagens verwenden. In jedem Fall können die Waschoperationen durch die Vorrichtung exakt dieselben sein, wie die oben beschriebenen.
Es wird nun die Trocknung der magnetischen Silikaperlen beschrieben.
Nach der Beendigung des Ablassens der unerwünschten Lösung (Waschwasser), die im Waschschritt gebildet wird, wird das Gefäßgestell 13 zur Position D verlagert (5b). An der Position D ist der Heizblock 42 angeordnet, der die Heizeinrichtung 17b bildet. Wenn sich der Heizblock 42 als Reaktion auf die Rotation der Schraubenspindel 48 hebt, kommt die Reaktorröhre 1 des Extraktionsgefäßes mit seinem ausgesparten Teil in Kontakt und wird erwärmt. Die Trocknung wird durchgeführt, wenn die Reaktorröhre erwärmt wird, bis die restliche Waschlösung auf der Oberfläche der magnetischen Silikaperlen in der Reaktorröhre vollständig verdampft worden ist (15).
Nach der Beendigung der Trocknung gibt die Verteilungseinrichtung 14 eine Lösung mit niedriger Ionenkonzentration (Elutionsmittel), wie sterilisiertes Wasser in die Reaktorröhre ab, die die magnetischen Silikaperlen enthält, und die Lösung wird für eine bestimmte Zeit erwärmt. Diese Erwärmung des Elutionsmittels wird ebenfalls durch den Heizblock 42 durchgeführt, der an der Position D angeordnet ist (5b). 15 zeigt diesen Trocknungs- oder Elutionsmittel-Erwärmungsschritt.
Nach der Beendigung der Erwärmung des Elutionsmittels kehrt der Heizblock 42 zu einer gegebenen Position zurück, und das Gefäßgestell 13 wird zur Position B verlagert, wo die Rühreinrichtung 15 angeordnet ist, und das Rühren wird ausgeführt.
Nach der Beendigung des Rührens wird der letzte Nukleinsäure-Rückgewinnungsschritt durchgeführt. Zu diesem Zweck wird das Gefäßgestell 13 zur Position A verlagert, wo die Verteilungseinrichtung 14 angeordnet ist (5b). Dann wird das drehbare Element 6, das an der Reaktorröhre 1 angebracht ist, durch den Rotationsarm 27 der Verteilungseinrichtung 14 um 180 Grad gedreht. Daraufhin wird, wie in 4 dargestellt, der Fließdurchgang, der durch die Kanalabdeckung 8 der Rückgewinnungsröhre gebildet wird, in Verbindung mit dem Ventildurchgang 11 und der Ablaßleitung 5 in der Reaktorröhre 1 gebracht, so daß eine Vorbereitung zur Rückgewinnung der Nukleinsäure vollendet wird. Die obige Rotation des drehbaren Elements wird bewirkt, wenn der Rotationsarmgriff 28 mit dem Griff 12 des drehbaren Elements 6 in Eingriff gebracht wird und der Rotationsarm 27 durch den Motor 24 angetrieben wird. Diese Rotation wird hintereinander für ein Extraktionsgefäß nach dem anderen ausgeführt.
Nach der Beendigung der Rotation des drehbaren Elements 6 für alle Extraktionsgefäße wird das Gefäßgestell 13 zur Position C verlagert, wo die Halteeinrichtung 17a angeordnet ist (5b). Hier werden, wie in 16 gezeigt, die magnetischen Silikaperlen durch den Permanentmagneten 41 zur B/F-Trennung festgehalten, und die Druckluft wird über die Druckdüse 53 in die Reaktorröhre 1 eingeleitet. Durch diese Druckbeaufschlagung wird das Eluat, das die Nukleinsäure enthält, durch die Ablaßleitung 5 und den Ventildurchgang 11 in die Rückgewinnungsröhre 3 abgelassen, um die Nukleinsäure zurückzugewinnen.
Nach der Beendigung dieser Rückgewinnung wird das Gefäßgestell 13 von der Position C zu einer gegebenen Anfangsposition verlagert, wodurch das gesamte Nukleinsäure-Extraktionsverfahren beendet wird und die Vorrichtung ihre Aktionen einstellt. Dann nimmt der Bediener die Extraktionsgefäße aus dem Gefäßgestell 13 heraus, trennt die Rückgewinnungsrohre 3, und bewahrt sie im Kühlschrank auf, oder nimmt andernfalls das nötige Verfahren vor.
Das Nukleinsäure-Extraktionsverfahren, das die Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung der Erfindung verwendet, ist nun beschrieben.
Wie oben erwähnt, sind das Extraktionsgefäß und die Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung dieser Erfindung für die Nukleinsäure-Extraktionstechnologie gut geeignet, die einen Nukleinsäure-bindenden magnetischen Träger nutzen, und sind daher verglichen mit dem System, das eine Zentrifuge oder eine Vakuumpumpe verwendet, einfach und kompakt.
Da außerdem in der Vorrichtung der Erfindung die jeweiligen Schritte des Nukleinsäure-Extraktionsverfahrens (die Schritte der Abgabe der Lösungen, des Rührens, des Ablassens und Erwärmens) an den eindeutigen Positionen für die Einrichtung (Verteilungseinrichtung, Rühreinrichtung, Ablaßeinrichtung und Heizeinrichtung) mit einer eineindeutigen Entsprechung durchgeführt werden, indem die Extraktionsgefäße hintereinander dahin überführt werden, kann das komplizierte Extraktionsverfahren mit einer hohen Zuverlässigkeit, ohne Risiken einer Verunreinigung, schnell und mit hoher Effizienz durchgeführt werden.
Da außerdem das Extraktionsgefäß dieser Erfindung nicht zur äußeren Atmosphäre offen ist, wird das Risiko einer Verunreinigung infolge von Gefäß-Gefäß-Verschleppungen vermieden, so daß sehr zuverlässige Ergebnisse erwartet werden können. Zusätzlich kann, wenn die Extraktionsgefäße Einweggefäße sind, der Reinigungsvorgang weggelassen werden, um das Risiko einer Verunreinigung durch Waschrückstände und das Risiko einer Infektion mit den Viren zu vermeiden, die biologische Proben enthalten können.
Die Vorrichtung dieser Erfindung zeichnet sich folglich durch eine hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit aus.
Daher stellt die vorliegende Erfindung auf dem Gebiet klinischer Untersuchungen zur genetischen Diagnose, wo mit einer großen Anzahl Proben aufeinmal umgegangen werden muß, als auch auf dem Gebiet der Grundlagenforschung eine Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung von großem Nutzwert bereit, mit der Nukleinsäurebestandteile schnell, zweckmäßig, sicher und mit hoher Zuverlässigkeit extrahiert werden können.

Claims

Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung, die aufweist: (1) eine Gruppe von Extraktionsgefäßen, die jeweils eine Reaktorröhre (1), in der eine Probe, eine Reagenslösung und ein magnetischer Träger vermengt und umgesetzt werden, einen Ablaßbecher (2) zur Sammlung einer unerwünschten Teillösung und eine Nukleinsäure-Rückgewinnungsröhre (3) aufweisen, die alle an einer Halteplatte (4) befestigt sind, wobei ein Verbindungsweg zwischen der Reaktorröhre und dem Ablaßbecher oder der Rückgewinnungsröhre vorgesehen ist, (2) eine Verteilungseinrichtung (14) zur Abgabe einer Probe oder anderen Lösung in die Reaktorröhre des Extraktionsgefäßes, das am Gefäßgestell installiert ist; (3) eine Rühreinrichtung (15) zum Rühren des magnetischen Trägers, der Probe und der Reagenslösung in der Reaktorröhre; (4) eine Halteeinrichtung (17a) zum stationären Halten des magnetischen Trägers in der Reaktorröhre; (5) eine Ablaßeinrichtung (16) zum Ablassen der Lösung in der Reaktorröhre in den Ablaßbecher oder die Nukleinsäure-Rückgewinnungsröhre, während der magnetische Träger in der Reaktorröhre festgehalten wird; (6) eine Heizeinrichtung (17b) zum Erwärmen der Reaktorröhre, die mindestens den magnetischen Träger enthält; und (7) eine Überführungseinrichtung (19, 20, 21, 22) zur Überführung des Extraktionsgefäßes zu den benötigten Positionen, wo die Verteilungseinrichtung, die Rühreinrich tung, die Halteeinrichtung, die Ablaßeinrichtung bzw. die Heizeinrichtung angeordnet sind.
Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung nach Anspruch 1, die aufweist: (1) ein Gefäßgestell, das angepaßt ist, die Gruppe Extraktionsgefäße zu halten; (7) eine Überführungseinrichtung zur Überführung des Gefäßgestells, das die Extraktionsgefäße horizontal trägt; und (8) eine Steuereinrichtung zur Steuerung der jeweiligen Einrichtung.
Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinrichtung eine Funktion aufweist, die Überführungseinrichtung in einer solchen Weise zu steuern, daß das Gefäßgestell zu irgendeiner der Positionen überführt werden kann, wo die Verteilungseinrichtung, die Rühreinrichtung, die Halteeinrichtung, die Ablaßeinrichtung und die Heizeinrichtung jeweils angeordnet sind.
Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, die ferner eine Einrichtung zur Überführung der Extraktionsgefäße und zu deren Installation in einer Anordnung auf dem Gefäßgestell aufweist.
Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Extraktionsgefäß zur Installation in das Gefäßgestell aufweist: • eine Reaktorröhre, einen Ablaßbecher und eine Nukleinsäure-Rückgewinnungsröhre, die alle an einer Halteplatte befestigt sind, • eine Kanalabdeckung (8), die angepaßt ist, einen Verbindungsweg zwischen der Nukleinsäure-Rückgewinnungsröhre und der Reaktorröhre bereitzustellen, die in einer oberen Öffnung der Rückgewinnungsröhre angebracht ist, • eine Abdeckung (7) mit einem Loch zum Anschluß einer Auslaßdüse, die luftdicht in einer oberen Öffnung des Ablaßbechers angebracht ist, • ein drehbares Element, das eine Stichleitung (10) zum Einsetzen und Anschluß einer Verteilerdüse, einen Ventildurchgang (11), der angepaßt ist, einen Verbindungsweg zwischen der Reaktorröhre und dem Ablaßbecher oder der Rückgewinnungsröhre bereitzustellen, und einen drehbaren Griff aufweist, der luftdicht und axial drehbar in einer oberen Öffnung der Reaktorröhre angebracht ist, und • wobei ein Ende des Ventildurchgangs flüssigkeitsdicht mit einer Ablaßleitung (5) verbunden ist, die sich axial in der Reaktorröhre erstreckt, und das andere Ende luftdicht mit einem Durchgang verbunden ist, der mit dem Inneren des Ablaßbechers in Verbindung steht.
Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei mindestens die Nukleinsäure-Rückgewinnungsröhre des Extraktionsgefäßes von der Reaktorröhre und dem Ablaßbecher abnehmbar ist.
Gefäß zur Nukleinsäure-Extraktion, das aufweist: • eine Reaktorröhre (1), einen Ablaßbecher (2) und eine Nukleinsäure-Rückgewinnungsröhre (3), die alle an einer Halteplatte (4) befestigt sind, • eine Kanalabdeckung (8), die angepaßt ist, einen Verbindungsweg zwischen der Nukleinsäure-Rückgewinnungsröhre und der Reaktorröhre bereitzustellen, die in einer oberen Öffnung der Rückgewinnungsröhre angebracht ist, • eine Abdeckung (7) mit einem Loch zum Anschluß einer Auslaßdüse, die luftdicht in einer oberen Öffnung des Ablaßbechers angebracht ist, • ein drehbares Element (6), das eine Stichleitung (10) zum Einsetzen und Anschluß einer Verteilerdüse, einen Ventildurchgang (11), der angepaßt ist, einen Verbindungsweg zwischen der Reaktorröhre und dem Ablaßbecher oder der Rückgewinnungsröhre bereitzustellen, und einen drehbaren Griff (12) aufweist, der luftdicht und axial drehbar in einer oberen Öffnung der Reaktorröhre angebracht ist, und • wobei ein Ende des Ventildurchgangs flüssigkeitsdicht mit einer Ablaßleitung (5) verbunden ist, die sich axial in der Reaktorröhre erstreckt, und das andere Ende luftdicht mit einem Durchgang verbunden ist, der mit dem Inneren des Ablaßbechers in Verbindung steht.
Nukleinsäure-Extraktionsgefäß nach Anspruch 7, wobei mindestens die Nukleinsäure-Rückgewinnungsröhre von der Reaktorröhre und dem Ablaßbecher abnehmbar ist.
Verfahren zur Nukleinsäure-Extraktion unter Verwendung der Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung nach Anspruch 1, das aufweist: (a) einen Schritt der Extraktion einer Nukleinsäure aus einer Probe und des Bewirkens, daß sie auf einem magneti schen Träger in einer Reaktorröhre eines Extraktionsgefäßes adsorbiert wird; (b) einen Schritt der Trennung des magnetischen Trägers, der die darauf adsorbierte Nukleinsäure trägt, von der Lösung; (c) einen Schritt des Waschens des getrennten magnetischen Trägers; (d) einen Schritt des Eluierens der Nukleinsäure vom magnetischen Träger, und (e) einen Schritt des Rückgewinnens der Nukleinsäure.
Verfahren zur Nukleinsäure-Extraktion nach Anspruch 9, wobei der Extraktionsschritt (a), der Waschschritt (c) und der Elutionsschritt (d) durch Einleiten einer Extraktionslösung, einer Waschlösung bzw. eines Elutionsmittels in die Reaktorröhre, die den magnetischen Träger enthält, durch Verwendung der Verteilungseinrichtung und dann Rühren der Mischung durch Verwendung der Rühreinrichtung ausgeführt werden.
Verfahren zur Nukleinsäure-Extraktion nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Trennschritt (b) des magnetischen Trägers und der Nukleinsäure-Rückgewinnungsschritt (e) das Ablassen der Lösung aus der Reaktorröhre in den Ablaßbecher bzw. die Nukleinsäure-Rückgewinnungsröhre durch Verwendung der Ablaßeinrichtung aufweisen, während der magnetische Träger in der Reaktorröhre durch Verwendung der Halteeinrichtung festgehalten wird.
Verfahren zur Nukleinsäure-Extraktion nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der Nukleinsäure-Elutionsschritt (d) das Trocknen des magnetischen Trägers, der die darauf adsorbierte Nukleinsäure trägt, durch Verwendung der Heizeinrichtung, das Einleiten eines Elutionsmittels in die Reaktorröhre, die den magnetischen Träger enthält, durch Verwendung der Verteilungseinrichtung, das Rühren des magnetischen Trägers im Elutionsmittel durch Verwendung der Rühreinrichtung, das Erwärmen der Lösung durch Verwendung der Heizeinrichtung, und das erneute Rühren der Lösung durch Verwendung der Rühreinrichtung aufweist.