專利名稱：一種新型的貯存、收集或分離用裝置的制作方法
一種新型的貯存、收集或分離用裝置本發(fā)明涉及包含中空本體的裝置，所述中空本體具有至少一個(gè)開(kāi)口端和位于中空本體內(nèi)部或末端的至少一個(gè)阻擋物，所述阻擋物在環(huán)境條件下不可透過(guò)液體和固體，但是在通過(guò)對(duì)所述阻擋物施加外力如壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力時(shí)其可透過(guò)液體；所述裝置在收集、貯存、處理或分離含有一種或多種生物分子的樣品中的用途；所述裝置的制備方法以及利用所述裝置分離或純化任何生物分子的方法。在處理生物樣品的過(guò)程中，如從所述樣品中分離或純化生物分子的過(guò)程中，樣品往往接觸任一或多種液體，可選進(jìn)行孵育以發(fā)生反應(yīng)，此后將樣品中感興趣的部分跟其余部分分離。一般用移液管加入或轉(zhuǎn)移所用液體，常常需經(jīng)過(guò)多步步驟才能以所需形式獲得感興趣的生物分子。在任一步驟中都可能發(fā)生樣品的污染，而且費(fèi)時(shí)耗力?，F(xiàn)有技術(shù)已公開(kāi)了多種生物分子分離的熟知方法，包括生物分子與任意基質(zhì)的結(jié)合，如DNA或RNA與核酸結(jié)合材料柱的結(jié)合；親和結(jié)合，如與蛋白或低分子量分子的親和結(jié)合；或根據(jù)生物分子的大小或體積進(jìn)行分離的層析裝置。另外，已知結(jié)合不需要的組分使其與所需生物分子分離開(kāi)，例如Walsh等，BioTechniques第10卷第4期(1991)或Burkhart 等 J Biochem Biophys Methods52 (2002) 145-149 中所述利用 ChelexlOO 分離DNA。本發(fā)明的目的是提供一種方法和裝置，將液體暫時(shí)滯留于所述裝置內(nèi)并用無(wú)需再進(jìn)行移液的處理生物樣品的方法及時(shí)遞送所述液體。另一個(gè)目的是提供一種裝置和方法，用于收集、貯存和/或處理含有液體的樣品或使樣品接觸至少一種或多種液體，而采用較少的移液步驟并減少交叉污染的危險(xiǎn)。通過(guò)提供如下裝置實(shí)現(xiàn)上述目的，所述裝置包含(i)至少一個(gè)中空本體(1)，每個(gè)中空本體(I)具有至少一個(gè)開(kāi)口端；(ii)位于所述中空本體(I)內(nèi)部或末端的至少一個(gè)阻擋物(5)，所述阻擋物(5)在環(huán)境條件下不可透過(guò)液體和固體，但通過(guò)對(duì)所述阻擋物(5)施加任何外力時(shí)其可透過(guò)液體，所述外力優(yōu)選如壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力；(iii)可選地，位于所述中空本體(I)內(nèi)部的至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)，優(yōu)選如多孔玻璃料、濾器、毛網(wǎng)或膜；(iv)可選地，用于封閉至少一個(gè)開(kāi)口端的至少一個(gè)可移除封閉裝置(6)。所述裝置可用于收集、貯存或處理任何含有液體的樣品，例如含有感興趣生物分子的樣品，和/或用于從此類(lèi)樣品中分離感興趣生物分子，或替代生物分子的分離或制備過(guò)程中的樣品預(yù)處理、清理或其他步驟。所述裝置的中空本體(I)可由適用于樣品收集、貯存或處理的任何材料制成，如塑料、金屬、玻璃、瓷或類(lèi)似物，優(yōu)選所述主體由塑料制成。具體地，所述中空本體由熱塑性樹(shù)脂制成，如聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯共聚物、聚氯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚苯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚交酯、乙烯-聚醋酸乙烯、氯乙烯、醋酸乙烯共聚物、聚縮醛、聚醚醇、醋酸乙烯共聚物或丙烯酸聚合物，但并不限于這些材料。所述裝置的中空本體/每個(gè)中空本體具有至少一個(gè)開(kāi)口端，意味著至少有一端允許向所述中空本體內(nèi)放入東西，如放入感興趣的樣品和/或任何液體，或從所述中空本體中移出東西。所述裝置優(yōu)選具有進(jìn)口(2)和出口(3)，典型的，進(jìn)口開(kāi)口位于所述裝置的“上”端而出口開(kāi)口位于所述裝置的“底”端?？蛇x地，所述裝置還包含至少一個(gè)可移除封閉裝置，其可移除地關(guān)閉至少一個(gè)開(kāi)口端，如所述出口(3)或進(jìn)口(2)，或所述裝置還包含多個(gè)封閉裝置(形狀可不同)用于所有開(kāi)口。根據(jù)本發(fā)明，所述裝置的中空本體(I)內(nèi)部含有至少一個(gè)阻擋物(5)，該阻擋物的材料在環(huán)境條件下不可透過(guò)液體和固體，但是通過(guò)對(duì)所述材料施力時(shí)其可透過(guò)液體，所述力優(yōu)選壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力。所述至少一個(gè)阻擋物(5)接觸所述中空本體(I)的所有內(nèi)側(cè)壁并與所述側(cè)壁貼合，或置于一個(gè)與側(cè)壁貼合的保持件(7)中。所述阻擋物(5)或保持件(7)間的任何剩余空隙可用適當(dāng)?shù)拿芊獠牧蟻?lái)密封。本申請(qǐng)所述的“環(huán)境條件”是指阻擋物材料所處條件與裝置所處環(huán)境相同，具體指沒(méi)有外力施加于阻擋物材料上。外力可以是增壓于阻擋物(5)的至少一個(gè)表面或任意側(cè)面上，可以是拖曳力如真空或吸力，可以是驅(qū)動(dòng)力如離心力、振蕩或沖擲，所述后兩種優(yōu)選利用質(zhì)量慣性，或是機(jī)械力如穿刺、切割、破裂或類(lèi)似力。因此，在所述裝置的常規(guī)操作中，如靜置于桌上、移液步驟、孵育步驟、加熱和/或冷卻、振蕩或類(lèi)似操作中，所述材料處于“環(huán)境條件”下?！霸鰤骸笔侵竿獠渴┘又辽賰杀兜沫h(huán)境壓力于阻擋物材料上?！霸鰤骸辈话ㄈ魏我后w或固體基質(zhì)施用至阻擋物材料所產(chǎn)生的輕微增壓，例如，柱(如離心柱)由于被充填入液體或固體基質(zhì)所產(chǎn)生的輕微增壓?！安豢赏高^(guò)液體”是指液體如水溶液或水、醇或有機(jī)溶液，特別優(yōu)選水溶液，在環(huán)境條件下保留于阻擋物表面而不能穿透所述阻擋物，優(yōu)選液體甚至不能進(jìn)入、滲入或浸入阻擋物材料。特別優(yōu)選的是，無(wú)論液體接觸阻擋物的時(shí)長(zhǎng)，只要不施加外力，所述溶液都不能通過(guò)阻擋物。通過(guò)施加上述任意外力，阻擋物(5)的材料可透過(guò)液體。這是指材料的阻隔特性變?nèi)醪⒃试S至少任何液體，優(yōu)選含所溶材料的溶液穿透所述材料。所述透過(guò)性在恢復(fù)環(huán)境條件后可以是可逆或不可逆的。優(yōu)選所述透過(guò)性為不可逆。其示例如，所述阻擋物材料通過(guò)施加壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力變?yōu)槎嗫仔裕蛩鲎钃跷锊牧暇哂蓄A(yù)定的孔，所述孔在環(huán)境條件下閉合，但通過(guò)施加壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力而開(kāi)放。優(yōu)選在獲得多孔性或所述孔開(kāi)放后，阻擋物由于所含開(kāi)口而保持液體可透過(guò)性，即便在環(huán)境條件下也如此。阻擋物(5)還可以通過(guò)施加壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力而裂開(kāi)，優(yōu)選在預(yù)定的裂點(diǎn)裂開(kāi)。另一可能性是所述裝置在中空本體(I)內(nèi)部于阻擋物(5)上方或下方包含任何材料或構(gòu)件，在對(duì)所述裝置施加外力如壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力時(shí)刺穿、切割或破裂阻擋物材料。如果阻擋物材料被刺穿，則優(yōu)選所述穿刺為微穿刺，這是指阻擋物材料中只產(chǎn)生很小的刺孔使其呈現(xiàn)多孔形，不導(dǎo)致阻擋物(5)的破裂，但使阻擋物(5)成多孔性?！吧戏健笔侵?，若裝置以其使用模式放置，如柱子豎立放在保持件或杯子中，能刺穿、切割或破裂阻擋物材料的材料或構(gòu)件在所述阻擋物材料的上側(cè)。具體地，若裝置所預(yù)期的使用中包括任何液體時(shí)，則能刺穿、切割或破裂阻擋物材料的材料或構(gòu)件與液體處于同一側(cè)，通過(guò)施加外力，特別是通過(guò)施加壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力，將所述材料或構(gòu)件壓至所述阻擋物材料同樣接觸液體的上表面。若能刺穿、切割或破裂阻擋物材料的材料或構(gòu)件位于阻擋物材料的“下方”，則通過(guò)外力將阻擋物材料的下表面壓至能刺穿、切割或破裂阻擋物材料的材料或構(gòu)件上。在后一種情況下，能刺穿、切割或破裂阻擋物材料的材料或構(gòu)件與液體分別位于液體可透過(guò)元件⑷的兩側(cè)。使阻擋物(5)變?yōu)榭赏高^(guò)液體所施加外力的合適強(qiáng)度和類(lèi)型取決于阻擋物(5)所用的材料，還可選地取決于用來(lái)刺穿、切割或破裂阻擋物材料的構(gòu)件或材料。優(yōu)選阻擋物(5)可以耐受外界壓力至預(yù)定強(qiáng)度，由于所選材料的不同和所選材料的處理方法的不同，使阻擋物(5)變?yōu)橐后w可透過(guò)所需的強(qiáng)度會(huì)有所變化。本領(lǐng)域技術(shù)人員易通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)來(lái)決定能使阻擋物(5)所選材料變?yōu)橐后w可透過(guò)性所需的外力類(lèi)型和任何力量的強(qiáng)度。阻擋物材料可有不同材料或厚度，或者有不同的原理，這會(huì)導(dǎo)致使阻擋物變?yōu)榭赏高^(guò)液體所需外力的強(qiáng)度不同。IX g，優(yōu)選至2X g，更優(yōu)選至5X g，更優(yōu)選至10X g，尤其優(yōu)選至20Xg >40X g*50X g。特別優(yōu)選所述阻擋物耐受IOOX g。具體來(lái)說(shuō),阻擋物需抵抗在移液、倒轉(zhuǎn)、溫和振蕩和其它常用處理步驟過(guò)程中存在的力。阻擋物(5)優(yōu)選以如下形式提供薄膜、箔片、涂層、隔膜、膜、疏水性熔結(jié)材料(疏水性玻璃料)，通過(guò)化學(xué)或其他處理成為疏水性的材料或適用于作為有效阻擋物的任何其它合適形式。合適的阻擋物(5)材料如疏水性過(guò)濾材料；疏水性纖維網(wǎng)材料；塑料的膜、薄膜或箔片，特別是熱塑性或熱固性聚合物如聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯共聚物、聚氯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚苯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚交酯、乙烯-聚醋酸乙烯、氯乙烯、醋酸乙烯共聚物、聚縮醛、聚醚醇、醋酸乙烯共聚物或丙烯酸聚合物；或硅膠；膠乳；多糖，特別是纖維素醚及其衍生物；金屬薄層如鋁箔或銅箔，或可作為薄膜、箔片、涂層、隔膜或膜提供的任何其它合適材料(優(yōu)選膜形成材料)。作為薄膜或涂層，特別優(yōu)選熱塑性聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯共聚物、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯或聚酰胺。作力疏水性過(guò)濾材料，優(yōu)選疏水化聚乙烯濾器。作為膜，優(yōu)選疏水化纖維膜，如任一FiltroridK葉維膜(菲爾創(chuàng)納公司(Filtama)，德國(guó)賴恩貝克)，以及Gore-tex 材料或類(lèi)似物。同樣優(yōu)選任意斥水透氣性膜。能刺穿、切割或破裂阻擋物材料的材料或構(gòu)件的示例有提供粗糙表面的任何多孔、有穴或穿孔的固體板，例如由惰性材料如二氧化硅或聚合物制成的多孔玻璃料；表面具有細(xì)針的金屬篩；穿孔處有銳邊的沖孔板；具有銳邊或刺針的穿孔裝置，沙子或其它顆粒性惰性材料。在優(yōu)選實(shí)施方式中，若在對(duì)裝置施加上述外力時(shí)所述阻擋物(5)被壓至元件
(4)，則用作液體可透過(guò)元件(4)的多孔玻璃料也作為穿刺阻擋物材料的組件。如本發(fā)明最簡(jiǎn)單的實(shí)施方式之一所述，所述裝置表現(xiàn)為具有至少一個(gè)開(kāi)口端的中空本體(I)，在所述中空本體的一端或優(yōu)選在其內(nèi)部具有至少一個(gè)阻擋物(5)，所述阻擋物
(5)包含材料可通過(guò)施加壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力而成為多孔性、具有預(yù)定的孔或裂開(kāi)，優(yōu)選在預(yù)定的裂點(diǎn)裂開(kāi)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述裝置的中空本體(I)還包含內(nèi)部的至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)，優(yōu)選如多孔玻璃料、濾器、毛網(wǎng)或膜。所述液體可透過(guò)元件(4)的主要功能是保留中空本體腔中含有的固體材料而不洗脫，但是允許任何液體和所溶成分通過(guò)所述元件(4)。因此，比如可以將液體樣品部分與任何固體樣品部分分開(kāi)，或者可以通過(guò)層析純化液體樣品，螯合、吸收、吸附或結(jié)合基質(zhì)或過(guò)濾材料包含并保留在所述裝置中。所述液體可透過(guò)元件(4)優(yōu)選與中空本體(I)所有內(nèi)部側(cè)壁接觸并與所述側(cè)壁貼合,或者置于與內(nèi)壁貼合的保持件(7)中，和/或采用合適的密封材料密封任何殘留的縫隙。至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)可與阻擋物(5)中的至少一個(gè)毗鄰，其中“紙鄰”是指靠近阻擋物(5)但并不與其接觸，或者與阻擋物(5)直接接觸。如果阻擋物(5)為涂層，優(yōu)選涂層位于液體可透過(guò)元件(4)的至少一個(gè)表面，特別優(yōu)選位于玻璃料、濾器或膜的一個(gè)表面。無(wú)論何種情況，液體可透過(guò)元件(4)可以位于阻擋物(5)的上方或下方，其中“上方”和“下方”與上文就能穿刺、切割或破裂阻擋物材料的材料或構(gòu)件所述含義一致。阻擋物(5)優(yōu)選位于液體可透過(guò)元件(4)上方，這意味著若所述裝置以使用模式放置時(shí)(進(jìn)口(2)向上，出口(3)向下)，所述阻擋物(5)毗鄰液體可透過(guò)元件⑷的上表面。所述裝置特別優(yōu)選包含(i)至少一個(gè)中空本體(I)，每個(gè)中空本體(I)具有進(jìn)口
(2)和出口(3)；(ii)所述中空本體內(nèi)部的至少一個(gè)阻擋物(5)，其位于出口(3)上方，或者若存在液體可透過(guò)元件(4)則毗鄰至少其中一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)可選地，位于出口(3)上方的至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)，如優(yōu)選多孔玻璃料、濾器、毛網(wǎng)或膜；(iv)可選地，至少一個(gè)可移除封閉裝置(6)，用于封閉中空本體的進(jìn)口⑵和/或出口(3) ;(v)可選地，至少一個(gè)收集管，用于收集通過(guò)出口(3)的流動(dòng)相(洗出液)。優(yōu)選至少一個(gè)所述阻擋物(5)和可選的液體可透過(guò)元件(4)位于中空本體出口
(3)側(cè)附近，特別優(yōu)選靠近裝置的出口(3)?！翱拷笔侵冈谧钃跷?5)或元件(4)與出口之間不存在中空本體的反應(yīng)空間，但由于裝置的構(gòu)造，可能會(huì)在阻擋物(5)或元件(4)與裝置末端之間存在些許空間。

圖1顯示一種實(shí)施方式，紙鄰阻擋物(5)的元件(4)位于“靠近”裝置的出口(3)處。本發(fā)明所述的一個(gè)示例為下述實(shí)施方式，其中至少一個(gè)不可透過(guò)阻擋物(5)毗鄰至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)，特別是多孔玻璃料、濾器、毛網(wǎng)或膜，這是指阻擋物(5)靠近或直接接觸中空本體(I)內(nèi)的元件(4)。再比如，至少一個(gè)非可透過(guò)阻擋物(5)位于至少兩個(gè)液體可透過(guò)元件(4)之間，直接接觸至少其中一個(gè)所述元件(4)，所述元件(4)優(yōu)選自玻璃料、濾器、毛網(wǎng)或膜。實(shí)現(xiàn)優(yōu)選性能的另一個(gè)實(shí)施方式是包含多個(gè)如上所述中空本體(I)的裝置，其中每個(gè)中空本體的構(gòu)造相似或者中空本體的裝配彼此不同，但所述中空本體至少部分落入如上所述范圍內(nèi)。雖然所述裝置的形式并不限制本發(fā)明，但在優(yōu)選實(shí)施例中，裝置的中空本體至少部分呈圓柱形或至少部分呈圓錐形。本發(fā)明實(shí)施方式的非限制性示例為反應(yīng)管、反應(yīng)杯、收集管、收集器、柱體、離心管、微量離心管，特別是分隔式容器如管、杯、燒瓶、層析柱、離心柱、塑料注射器、多孔板、多孔底座、多孔柱板、燒瓶、瓶子、杯子、藥瓶(Phiol)、收集或離心器皿或類(lèi)似物。所述裝置還可包含在至少一個(gè)開(kāi)口端上的可移除封閉裝置出)。所述封閉裝置的作用在于保持裝置內(nèi)部潔凈和/或無(wú)菌，或可選地，將裝置所含物質(zhì)留于中空本體(I)內(nèi)。封閉裝置(6)可在裝置使用之前、期間或之后方便地移去。當(dāng)裝置含有液體或可流動(dòng)或可移動(dòng)的固體物質(zhì)時(shí)優(yōu)選使用封閉裝置出)。例如，封閉裝置(6)可以是蓋子、塞子、蓋板、薄膜或箔片，或其它任意合適的可移除封閉裝置。封閉裝置可以是能反復(fù)蓋緊的或是一次性的。進(jìn)口⑵和出口⑶側(cè)的封閉裝置(6)可以彼此不同，或者可以是相同類(lèi)型。本發(fā)明的裝置還可在中空本體內(nèi)包含任意液體、緩沖液或溶液，利用至少一個(gè)阻擋物(5)防止所述液體、溶液或緩沖液泄漏，這是指所述液體、溶液或緩沖液處于兩個(gè)阻擋物(5)之間，或者被一個(gè)阻擋物(5)截留且所述裝置含有至少一個(gè)封閉裝置(6)。補(bǔ)充或替代地，所述裝置可包含固體材料，其中“固體”是指所述材料不溶于液體但可能分散或懸浮于液體中。固體物質(zhì)優(yōu)選為顆粒性材料，更優(yōu)選為可用于鰲合、結(jié)合、吸收、吸附、過(guò)濾、分子排阻或?qū)游龇蛛x樣品的顆粒性基質(zhì)材料，下文詳述纖維網(wǎng)或毛網(wǎng)。本發(fā)明的裝置可用于收集、貯存或處理樣品，特別是含液體的樣品?！耙后w樣品”是指樣品本身為液體、溶液、懸浮液或分散液，或任意膠體、固體或顆粒性樣品或如下所述的生物樣品與液體或溶液混合得到溶液、分散液或懸浮液。所述裝置優(yōu)選可用于收集、貯存或處理含有任意生物分子的液體樣品，如從所述樣品中分離至少一種生物分子。液體可(暫時(shí)性)滯留于裝置內(nèi)，并可在需要的時(shí)間通過(guò)如上所述對(duì)裝置施加外力來(lái)釋放所述液體。所述液體或溶液可以是水基或有機(jī)基的液體或溶液，如水、任意水性緩沖液、細(xì)胞培養(yǎng)基、營(yíng)養(yǎng)液、有機(jī)溶劑或任意反應(yīng)溶液，或其混合液。溶液優(yōu)選為水性緩沖液，所述緩沖液不限于特定某種緩沖液，但優(yōu)選常用于細(xì)胞處理的任意緩沖液，或者所述溶液是細(xì)胞培養(yǎng)基或營(yíng)養(yǎng)液。本發(fā)明所述的生物分子是指生物樣品中存有的任意分子。生物樣品可以是人或動(dòng)物包括昆蟲(chóng)的任意體液或組織，如血液、血漿、血清、血液成份如白細(xì)胞或暗黃層、尿液、血清、液劑、痰液、精液、唾液等，任意器官、大腦、皮膚、肌肉等的組織；皮屑；拭子；糞便；角質(zhì)化樣品如毛發(fā)、指甲、觸角或茸角；甲殼或翅膀(特別是昆蟲(chóng)的)；細(xì)胞懸浮液或細(xì)胞培養(yǎng)物，細(xì)胞碎片或細(xì)胞器如葉綠體或線粒體、囊泡、核或染色體；包括細(xì)菌、真菌或酵母細(xì)胞或片段的樣品，或含任意類(lèi)型的病毒、類(lèi)病毒或朊病毒的樣品；組織樣品如穿刺液或組織切片；組織培養(yǎng)物；植物；植物部分、細(xì)胞或組織；取自環(huán)境的樣品，如水、灰塵、空氣或泥土樣品；食物樣品；法醫(yī)學(xué)樣品，如香煙濾嘴、織物樣品、牙刷；含有預(yù)純化或預(yù)分離的生物分子的溶液等，但并不限于以上示例。因此，生物分子是任何核酸如DNA或RNA，具體有線性的、分支的或環(huán)形的單鏈或雙鏈核酸，更具體有mRNA、siRNA、miRNA、snRAN、tRNA、hnRNA或核酶，基因組、質(zhì)粒或細(xì)胞器DNA ;任何核苷酸、寡核苷酸或多核苷酸,甚至是合成的、修飾的或標(biāo)記的寡核苷酸或多核苷酸；PCR引物，雜交用的短鏈DNA或RNA片段；PNA (肽核酸)；任何蛋白、肽或氨基酸，包括未標(biāo)記或標(biāo)記的抗體、受體、激素、生長(zhǎng)因子以及修飾的蛋白，感染來(lái)源的肽和蛋白、核酸；代謝物、任何脂質(zhì)；糖(單體、寡聚體、多聚體)；蛋白聚糖；任何低分子量的途徑產(chǎn)物、信號(hào)分子、受體、酶激活劑或抑制劑；試劑、藥物和藥物代謝物，或任何其它感興趣的生物分子。本發(fā)明還包括從含有至少一類(lèi)生物分子的樣品中分離或純化至少一種感興趣的生物分子的方法，所述方法包括(a)將樣品放入如上所述裝置的中空本體(I)內(nèi)，其中所述樣品為液體樣品，或者在將樣品放入中空本體之前或之后所述樣品接觸液體，或者所述中空本體包含液體，當(dāng)所述樣品放入裝置中時(shí)該液體接觸樣品；(b)可選地，孵育中空本體(I)內(nèi)的樣品；(C)對(duì)所述裝置含有樣品的內(nèi)側(cè)施加外力，優(yōu)選壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力；(d)收集含感興趣的生物分子的洗出液。在步驟(a)中，將含有至少一種感興趣的生物分子的樣品放入本發(fā)明裝置的中空本體(I)中。所述樣品是液體樣品，或者是含較少液體并在放入中空本體之前或之后接觸液體的固體樣品，如細(xì)胞、組織或上文所述的任何其它生物樣品，或者中空本體包含液體，當(dāng)所述樣品放入裝置中時(shí)該液體接觸樣品。放入本發(fā)明裝置的樣品可以是生物樣品的裂解物。在一種優(yōu)選實(shí)施方式所述的方法中，在加入含生物分子的樣品前，所述裝置的中空本體(I)可含有固體基質(zhì)材料或至少一種液體或兩者均有。例如，所述裝置含有用于層析分離樣品的顆粒性樹(shù)脂；或用于特異性或非特異性結(jié)合、吸收或吸附樣品組分的結(jié)合、吸收、吸附或螯合基質(zhì)；過(guò)濾材料；用于裂解細(xì)胞或結(jié)合細(xì)胞組分的珠子；或常用于分離或純化生物分子的任意其它組分。一種優(yōu)選的固體顆粒性基質(zhì)是螯合樹(shù)脂，其通過(guò)離子交換和螯合如金屬離子特別是過(guò)渡金屬離子來(lái)純化化合物。此類(lèi)熟知的樹(shù)脂有含亞氨基二乙酸基團(tuán)的苯乙烯一二乙烯基苯樹(shù)脂,商品名稱ChelexlOO (伯樂(lè)公司(BioRad)),其適用于分離DNA或RNA，其中核酸不結(jié)合于所述樹(shù)脂。還可以采用任何惰性材料，如瓊脂糖、丙烯葡聚糖樹(shù)脂、硅酮；膠乳；多糖、纖維素醚及其衍生物、熱固性或熱塑性聚合物、金屬或其它固體基質(zhì)如珠子、薄膜、箔片、顆粒等。所述材料的表面可包括功能基團(tuán)，可選擇性結(jié)合不需要的污染物。另一優(yōu)選的基質(zhì)包括或由如下基質(zhì)組成離子交換基質(zhì)或含生物化合物的特異性結(jié)合位點(diǎn)的基質(zhì)。所述基質(zhì)還可包括紡織或無(wú)紡纖維或如二氧化硅、多糖或任何其它適宜材料的毛網(wǎng)。適用于將污染物與所需生物分子分離開(kāi)的基質(zhì)還可包括或由以下組分組成HIC顆粒(疏水作用層析顆粒，美國(guó)戴安公司(Dionex Corp.));陰離子或陽(yáng)離子交換材料；分子篩材料如瓊脂糖；凝膠過(guò)濾材料；礦物質(zhì)如羥基磷灰石、膨潤(rùn)土、沸石、高嶺石、硅藻土或處理過(guò)的礦物質(zhì)如二氧化硅；[nhibitEX (凱杰公司，德國(guó)希爾登)、IDA (亞氨基二乙酸)、NTA (氮川乙酸)、IDA和NTA的衍生物、含IDA或NTA基團(tuán)及其衍生物的樹(shù)脂或其它基質(zhì)、EDTA、特異性抗體、兩親高分子(amphipol);炭、PVP (聚乙烯卩比咯燒酮)；超吸附聚合物；脫脂牛奶混合物、名為BLOTTO (牛乳轉(zhuǎn)移技術(shù)優(yōu)化劑)(見(jiàn)S.H.De Boer, Nucleic AcidsResearch, 1995，23卷第13期，2567-2568);多糖，如殼聚糖、淀粉、糖原、纖維素或其衍生物；蛋白質(zhì)，如特異性抗體或酶；但并不限于以上示例。在所述方法中，特別優(yōu)選所述裝置包含能吸收、吸附、螯合或結(jié)合生物樣品中下步處理所不需要的化合物，但基本不吸附、吸收或結(jié)合感興趣生物分子的基質(zhì)。下步處理所不需要的化合物是指在過(guò)程中不應(yīng)被分離但作為抑制劑會(huì)干擾下游過(guò)程的生物分子。補(bǔ)充或替代地，可以包含任何液體或溶液，如用于裂解細(xì)胞的裂解緩沖液、用于溶解組織的液體、有機(jī)溶劑、或常用于從樣品中分離和/或純化生物分子的任何其它液體或溶液。所述方法包含可選的孵育步驟(b)，其中樣品所包括的溶液或緩沖液的成分可以是有活性的或可以與生物樣品發(fā)生反應(yīng)。例如，若所述生物樣品是含有細(xì)胞或含有組織的樣品，并已有裂解緩沖液加至所述樣品中，則可以在可選的孵育過(guò)程中發(fā)生細(xì)胞或組織的裂解。另一方面，如果中空本體含有固體基質(zhì)，在孵育步驟中可能會(huì)發(fā)生樣品成分的結(jié)合、螯合、吸收或吸附。步驟(c)中，優(yōu)選對(duì)裝置進(jìn)口(2)施加壓力，將感興趣的生物分子壓至裝置的出口側(cè)；或?qū)ρb置出口(3)施用真空，將感興趣的生物分 子吸至裝置的出口側(cè)；或?qū)ρb置施用離心力，使感興趣的生物分子移至裝置的出口側(cè)；或上述力量聯(lián)合施加于所述裝置。本發(fā)明的方法中還包括在步驟(a)至(C)的過(guò)程中，在任一階段還進(jìn)行任何補(bǔ)充步驟。例如，在任一階段，可添加任何額外液體至裝置的中空本體(I)中，如將液體從進(jìn)口(2)移液至中空本體(I)內(nèi)。另外，如果適用于所需結(jié)果，可進(jìn)行任何加熱或冷卻步驟。補(bǔ)充或替代地，采用混合步驟如翻轉(zhuǎn)或振蕩可能有助于所需結(jié)果。步驟(d)中收集通過(guò)液體可透過(guò)元件(4)的至少一種洗出液。獨(dú)立于步驟(C)和(d)之間的任何可選步驟，可以在對(duì)本發(fā)明的裝置施加外力后獲得感興趣的生物分子。取決于所用的分離或純化過(guò)程及所述裝置的中空本體(I)含有的基質(zhì)，感興趣的生物分子可能包含在通過(guò)液體可透過(guò)元件(4)的第一步洗出液中，或感興趣的生物分子也可能包含在任何后續(xù)洗出液中。例如，如果所述基質(zhì)是結(jié)合、吸收或吸附所述生物分子的基質(zhì)而且分離/純化過(guò)程中包含任何洗滌步驟，則感興趣的生物分子包含在之后的洗出液中。這種情況下，所述洗出液可以通過(guò)對(duì)裝置再次施加任何外力來(lái)獲得，洗出液也能只借助于重力而通過(guò)液體可透過(guò)元件(4)。優(yōu)選中空本體所含的基質(zhì)不吸收、吸附或結(jié)合感興趣的生物分子，從而所述生物分子包含在通過(guò)對(duì)本發(fā)明裝置施加外力獲得的第一步洗出液中。本發(fā)明的裝置通過(guò)以下方式制得將至少一個(gè)阻擋物(5)置入具有至少一個(gè)開(kāi)口端的中空本體(I)內(nèi)，放置方式使得阻擋物(5)或每個(gè)阻擋物(5)與中空本體(I)內(nèi)部側(cè)壁直接接觸且與所述側(cè)壁貼合，或置于保持件(7)中，所述保持件(7)與中空本體(I)內(nèi)部側(cè)壁直接接觸且與所述側(cè)壁貼合。阻擋物(5)與側(cè)壁或保持件(7)與側(cè)壁之間的任何殘留縫隙可以用粘合劑或密封材料填充。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，除阻擋物(5)外，還將至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)置入中空本體(I)內(nèi)部，優(yōu)選毗鄰至少一個(gè)阻擋物(5)。所述液體可透過(guò)元件(4)可以先放入中空本體(I)內(nèi)部然后放入阻擋物(5)，或者將阻擋物(5)先放入中空本體(I)內(nèi)然后放入液體可透過(guò)元件(4)。在制備裝置的優(yōu)選方法中，先使至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)接觸至少一個(gè)阻擋物(5)材料，然后將液體可透過(guò)元件(4)與阻擋物(5)組成的“模塊”放入中空本體內(nèi)。例如，此類(lèi)“模塊”可包括一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)，優(yōu)選玻璃料、濾器、毛網(wǎng)或膜，以及一個(gè)阻擋物(5)材料，優(yōu)選薄膜、箔片或涂層、膜、隔膜、疏水性燒結(jié)材料或疏水性纖維材料；或者該“模塊”可包括兩個(gè)液體可透過(guò)元件(4)，在這兩個(gè)元件之間含有至少一個(gè)阻擋物(5)材料，猶如“三明治”結(jié)構(gòu)。中空本體(I)可以包括一個(gè)或若干這樣的模塊，并可選另外包括至少一個(gè)分離的阻擋物(5)或液體可透過(guò)元件(4)。優(yōu)選所述阻擋物(5)和可選的液體可透過(guò)元件(4)或包括兩者的所述模塊的尺寸為能精確配合地裝入中空本體內(nèi)且與所述中空本體的所有側(cè)壁貼合，或者被放入保持件
(7)中或與其連接，而所述保持件的精確配合地裝入中空本體內(nèi)且與所述中空本體的所有側(cè)壁貼合。任何殘留縫隙可以用粘合劑或密封材料填充?？梢酝ㄟ^(guò)在阻擋物(5)和/或可選的液體可透過(guò)元件(4)下方采用夾持環(huán)或格架將阻擋物(5)和可選的液體可透過(guò)元件(4)固定在預(yù)定位點(diǎn)。倘若不使用保持件(7)，則優(yōu)選中空本體包含針對(duì)任何液體可透過(guò)元件(4)和/或阻擋物(5)的至少一個(gè)凸緣或支撐元件,其上支撐所述元件(4)或阻擋物(5),或者元件
(4)或阻擋物(5)置于貫穿固定在中空本體(I)內(nèi)或阻擋物(5)可承載的支撐元件上，或者阻擋物(5)和/或液體可透過(guò)元件(4)通過(guò)合適的粘合劑如硅膠粘合劑、交聯(lián)樹(shù)脂、樹(shù)膠、熱塑性或熱固性聚合物等與中空本體側(cè)壁接觸。粘合劑的種類(lèi)不限制本發(fā)明，只要本發(fā)明的裝置按需應(yīng)用時(shí)粘合劑不與加入裝置內(nèi)的任一成分發(fā)生反應(yīng)即可。在另一實(shí)施方式中，中空本體(I)為錐形，且液體可透過(guò)元件(4)和/或阻擋物(5)的尺寸使其只能適宜固定于中空本體(I)內(nèi)部的預(yù)定位置，通過(guò)向元件(4)或阻擋物(5)施壓使其位于所述預(yù)定位置，通過(guò)張力作用固定在該位置。在任何實(shí)施方式中，用合適的密封材料密封液體可透過(guò)元件(4)和/或阻擋物(5)或保持件(7)之間的任何殘留縫隙是有利的。合適的密封材料如硅酮聚合物、熱塑性或熱固性聚合物或樹(shù)脂。可選地，若相應(yīng)的可獲效果還未由例如液體可透過(guò)元件(4)提供，則中空本體(I)可額外加載有用于刺穿、切割或破裂阻擋物材料的構(gòu)件或材料。根據(jù)所需用途，如所需生物分子分離或純化方法，中空本體(I)還可至少部分填有適用于此類(lèi)分離或純化方法的任何材料。在優(yōu)選方法中，中空本體內(nèi)加入任何層析、螯合、結(jié)合、吸收、吸附或過(guò)濾材料，如Che I ex樹(shù)脂、硅酸鹽顆?；蚶w維、離子交換材料或任何類(lèi)似物。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，中空本體至少部分填有不結(jié)合感興趣生物分子的螯合樹(shù)脂，如用于分離核酸的Chelex樹(shù)脂。本發(fā)明還包括用于收集、貯存或處理生物樣品或從生物樣品中提取生物分子的試劑盒，其包含如上所述裝置。附圖圖1顯示本發(fā)明裝置的一種實(shí)施方式，該裝置為離心柱，包括中空本體(I)、進(jìn)口(2)和出口(3)、多孔玻璃料⑷和聚苯乙烯薄膜(5)。聚苯乙烯薄膜(5)也可以位于多孔玻璃料⑷下方。圖2顯示本發(fā)明裝置的一種實(shí)施方式，該裝置為離心柱，包括中空本體(I)、進(jìn)口
(2)、出口(3)、多孔玻璃料(4)、聚乙烯薄膜(5)、保持件(7)和兩個(gè)可移除封閉裝置￠)，還包括顆粒性樹(shù)脂(res)。

圖3、圖4和圖5顯示實(shí)施例所述的其它實(shí)施方式。
實(shí)施例實(shí)施例1 :箔片作為阻擋物材料用于裂解在初步測(cè)試中，將聚乙烯箔片(塑料包裝或保鮮膜)用作離心柱內(nèi)的阻擋物(5)材料。用兩個(gè)夾持環(huán)作為保持件(7)來(lái)固定箔片。此外，用玻璃料作為液體可透過(guò)元件(4)(圖3)。將離心柱放入收集管中，離心柱中裝入500 ill緩沖液ATL (含去污劑)或500 ill緩沖液Pl+25mg Chelex0然后將組合件于65°C、IOOOrpm振蕩孵育I小時(shí)(使樣品溫度達(dá)到56°C)。在孵育過(guò)程中組合件仍為封閉。經(jīng)3000Xg離心I分鐘后，箔片穿孔，液體能通過(guò)離心柱。實(shí)施例2 :聚乙烯箔片作為阻擋物用不同的裂解緩沖液孵育為說(shuō)明箔片對(duì)于裂解為防漏的，顯示選用不同的裂解緩沖液的孵育。樣品材料為唾液。組合件如圖4所示構(gòu)造，有兩種不同的玻璃料作為液體可透過(guò)元件，聚乙烯薄膜作為兩種玻璃料之間的阻擋物。在樣品的一半處，用兩個(gè)夾持環(huán)作為保持件以固定組合件(如圖5)。所用裂解液包括ATL + 20iil蛋白酶K、G2 + 20iil蛋白酶K、AL、MTL。樣品于65°C孵育Ih (使樣品溫度達(dá)到56°C)。在整個(gè)孵育過(guò)程中，樣品/阻擋物處于封閉。13000rpm離心I分鐘后，樣品處于穿透液中。本實(shí)施例中，所述裝置用作以二氧化硅提取核酸之前的預(yù)處理(裂解)。實(shí)施例3 :以不同離心轉(zhuǎn)速為外力使阻擋物成為液體可透過(guò)組合件如圖4所示構(gòu)造，包含兩種不同玻璃料。采用400 ill ATL緩沖液。本測(cè)試選用不同的較低離心轉(zhuǎn)速。
權(quán)利要求
1.一種裝置，其包括(i)至少一個(gè)中空本體(I)，每個(gè)中空本體(I)具有至少一個(gè)開(kāi)口端；(ii)至少一個(gè)阻擋物(5)，所述阻擋物(5)在環(huán)境條件下外力不可透過(guò)液體和固體，但通過(guò)對(duì)所述阻擋物(5)施加外力使其變得可透過(guò)液體，所述外力優(yōu)選如壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力，所述阻擋物被放置于中空本體內(nèi)部或一端；(iii)可選地，位于中空本體內(nèi)部的至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)，優(yōu)選如多孔玻璃料、濾器、毛網(wǎng)或膜；(iv)可選地，用于封閉至少一個(gè)開(kāi)口端的至少一個(gè)可移除封閉裝置(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其包括(i)至少一個(gè)中空本體(I)，每個(gè)中空本體⑴具有進(jìn)口⑵和出口(3);( )置于中空本體內(nèi)部的至少一個(gè)阻擋物(5)，所述阻擋物(5)位于出口(3)上方，或當(dāng)存在至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)時(shí)毗鄰該液體可透過(guò)元件(4)；(iii)可選地，置于出口(3)上方的至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)，優(yōu)選如多孔玻璃料、濾器、毛網(wǎng)或膜；(iv)可選地，至少一個(gè)可移除封閉裝置(6)，用于封閉中空本體的進(jìn)口(2)和/或出口(3);以及(v)可選地，至少一個(gè)收集管，用于收集經(jīng)過(guò)出口(3)的流動(dòng)相(洗出液)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)不可透過(guò)阻擋物(5)毗鄰至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)或直接接觸元件(4)，元件(4)具體可以是多孔玻璃料、濾器、毛網(wǎng)或膜。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)非可透過(guò)阻擋物(5)位于至少兩個(gè)液體可透過(guò)元件(4)之間與至少一個(gè)所述元件(4)直接接觸，元件(4)優(yōu)選獨(dú)立選自玻璃料、濾器、毛網(wǎng)或膜。
5.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述阻擋物(5)是薄膜、箔片、涂層、隔膜、膜、疏水性熔結(jié)材料或疏水性纖維材料。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述中空本體至少部分呈圓柱形或圓錐形。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其表現(xiàn)為反應(yīng)管、反應(yīng)杯、收集管、收集器、柱體、離心柱、離心管、微量離心管，特別是分隔式容器，如管、杯、燒瓶、層析柱、離心柱、塑料注射器、多孔板、多孔底座、多孔柱板、燒瓶、瓶子、杯子、藥瓶、收集或離心器皿。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述阻擋物(5)材料通過(guò)施加壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力變?yōu)槎嗫仔?，或含有通過(guò)施加壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力能打開(kāi)的預(yù)定孔，或通過(guò)施加壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力裂開(kāi)，優(yōu)選在預(yù)定裂點(diǎn)裂開(kāi)。
9.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置在中空本體內(nèi)部所述阻擋物(5)上方或下方包括能在對(duì)所述裝置施加壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力時(shí)刺穿、切割或破裂阻擋物(5)的任何材料或構(gòu)件。
10.如權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，所獲得的液體可透過(guò)性在撤去外力時(shí)是不可逆的。
11.一種裝置在收集、貯存或處理含有液體的樣品中，或在收集、貯存、處理或分離生物分子或含有生物分子的樣品中，優(yōu)選在從液體樣品中分離和/或純化生物分子中的用途，所述裝置包括至少一個(gè)中空本體(I)和至少一個(gè)阻擋物(5)，所述阻擋物(5)在環(huán)境條件下不可透過(guò)液體和固體，但通過(guò)對(duì)所述阻擋物(5)施加任何外力而使其變得可透過(guò)液體，所述外力優(yōu)選如壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力。
12.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的裝置的制備方法，所述方法包括將至少一個(gè)阻擋物(5)置于中空本體內(nèi)部或末端，使中空本體內(nèi)部或末端含有阻擋物(5);所述阻擋物(5)在環(huán)境條件下不可透過(guò)液體和固體，但通過(guò)對(duì)所述阻擋物(5)施加壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力而變得可透過(guò)液體。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置的制備方法，所述方法還包括將所述阻擋物(5)放入所述中空本體之前、期間或之后，使所述阻擋物(5)接觸至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)，所述元件(4)優(yōu)選玻璃料、濾器、毛網(wǎng)或膜。
14.從包括至少一類(lèi)生物分子的樣品中分離或純化至少一種感興趣的生物分子的方法，所述方法包括(a)將所述樣品放入如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述裝置的中空本體(I)內(nèi)，其中，所述樣品為液體樣品，或者在將所述樣品放入所訴中空本體之前或之后使所述樣品接觸任何液體，或者所述中空本體包括液體且該液體在所述樣品放入裝置時(shí)接觸樣品；(b)可選地，孵育中空本體(I)內(nèi)的樣品；(C)對(duì)含有樣品的裝置內(nèi)側(cè)施加壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力；(d)收集包括感興趣生物分子的洗出液。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在加入含生物分子的樣品或裂解液之前，所述裝置的中空本體(I)還包括固體基質(zhì)和/或至少一種液體。
16.如權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于，步驟(c)中，對(duì)所述裝置的進(jìn)口(2)施加壓力，將感興趣的生物分子壓至所述裝置的出口側(cè)；或?qū)λ鲅b置的出口(3)施用真空，將感興趣的生物分子吸至裝置的出口側(cè)；或?qū)ρb置施用離心力，使感興趣的生物分子移至裝置的出口側(cè)；或上述力量聯(lián)合施加于所述裝置上。
17.用于收集、貯存或處理生物樣品，或用于從生物樣品中分離生物分子的試劑盒，所述試劑盒包括如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種裝置，其包括中空本體所述中空本體具有至少一個(gè)開(kāi)口端和位于中空本體內(nèi)部或末端的至少一個(gè)阻擋物，所述阻擋物在環(huán)境條件下不可透過(guò)液體和固體，但是通過(guò)對(duì)所述阻擋物施加外力如壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力時(shí)其可透過(guò)液體；所述裝置在收集、貯存、處理或分離含有一種或多種生物分子的樣品時(shí)的用途；所述裝置的制備方法以及利用所述裝置分離或純化任何生物分子的方法。
文檔編號(hào)G01N1/40GK103038624SQ201180034416
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月14日
發(fā)明者M·希辛格, V·霍蘭德, M·穆勒, K·施洛特伯姆, A·施拉德?tīng)?申請(qǐng)人:恰根有限公司