УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ ЧАСТИЦ ИЗ РЕАКЦИОННЫХ ЖИДКОСТЕЙ Российский патент 2018 года по МПК B01L3/00 B03C1/32 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к устройствам для разделения магнитных частиц - ферромагнитных или парамагнитных микро- или наночастиц из реакционных жидкостей, применяемым для разделения частиц в иммунотестах, аффинной очистке, при разделении клеток, при отделении металлов из агрессивных химических растворов и др.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известно устройство для разделения магнитных частиц, содержащее железный прямоугольный корпус, при этом в верхней части корпуса расположены цилиндрические магниты, разнесенные на заранее заданные расстояния для того, чтобы удерживать лунки стандартного ИФА 96-луночного плоскодонного планшета (US 5779907 А, опубл. 14.07.1998).

Недостатком известного устройства является то, что устройство рассчитано на разделение частиц, содержащих железо в количествах, которые позволяют проявление естественного магнетизма и не рассчитаны на те частицы, у которых этот параметр отсутствует. Кроме того, предлагаемое в изобретении US 5779907 А устройство приспособлено для разделения частиц только в одном типе конструкции 96-луночных планшетов (плоское дно).

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является US 4988618 А, опубл. 29.01.1991. Устройство для разделения магнитных частиц, содержащее основание с множеством отверстий для приема контейнеров, причем между отверстиями установлены магниты.

Недостатком известного устройства является также разделение частиц в микровиале и 96-луночных планшетах (тип дна - плоский или конический закругленный или острый) и не рассчитано для применения 384-луночных планшетов.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача предлагаемого технического решения состоит в разработке устройства бесконтактного разделения ферромагнитных или парамагнитных микро- или наночастиц из биологических и химических растворов с возможностью одноразового использования при высоком качестве их разделения с высоким коэффициентом выхода частиц и сохранением высокой точности методов твердофазного анализа, в которых используются такие частицы.

Техническим результатом изобретения является повышение качества и снижение времени разделения частиц.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для разделения ферромагнитных или парамагнитных микро- или наночастиц из реакционных жидкостей содержит платформу, выполненную в виде диска, на верхней поверхности которой расположена магнитная система, выполненная в виде полос магнитного материала из гибкого магнита, выполненного различной формы.

В качестве материала гибкого магнита применены магнитный винил, магнитная лента, мягкое железо, магнитная бумага, магнитные наклейки.

Платформа выполнена с возможностью ее установки на устройстве для перемешивания раствора.

Платформа выполнена из полимерного материала.

В качестве полимерных материалов применены плексиглас, полиэтилен, силикон, уретан, полипропилен, тефлон.

Диаметр платформы составляет 50-200 мм, а ширина 3-10 мм.

Гибкие магниты выполнены в виде четырех парных прямоугольных полос, расположенных по диагонали друг напротив друга.

Длина полос гибких магнитов составляет 10-40 мм, ширина - 3-12 мм, высота - 3-12 мм.

Расстояние от центра платформы до ближнего края первой полосы составляет 6,5-32 мм, а расстояние между парными полосами гибких магнитов - 3-12 мм.

Гибкие магниты выполнены в виде восьми треугольных полос гибких магнитов, расположенных по длине окружности друг напротив друга по диагонали.

Полосы гибких магнитов выполнены в виде равнобедренного треугольника со сторонами от 7×7×6 мм до 28×28×24 мм, а диаметр окружности, по длине которой расположены полосы гибких магнитов, составляет 30-120 мм.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - вид сбоку устройства для магнитного разделения жидкостей, выполненного в виде дисковой платформы, на которой расположены полосы магнитного материала.

Фиг. 2 - вид сверху устройства для магнитного разделения жидкостей, выполненного в виде дисковой платформы, на которой расположены полосы магнитного материала, выполненные в виде четырех парных прямоугольных полос, расположенных по диагонали друг напротив друга.

Фиг. 3 - вид сверху устройства для магнитного разделения жидкостей, выполненного в виде дисковой платформы, на которой расположены полосы магнитного материала, выполненные в виде восьми треугольных полос гибких магнитов, расположенных по длине окружности друг напротив друга по диагонали.

1 - полоса магнитного материала; 2 платформа; 3 - противоскользящая прокладка; 4 - противоскользящая прокладка.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для разделения магнитных частиц (ферромагнитных или парамагнитных микро- или наночастиц) из реакционных жидкостей содержит платформу (3), выполненную в виде диска, на верхней поверхности которой расположена магнитная система, выполненная в виде полос (1) магнитного материала из гибкого магнита различной формы. На магнитную систему устанавливают емкость (колбу, реагентную бутылку, стакан) с жидкостью, содержащей ферромагнитные или парамагнитные микро- или наночастиы.

В качестве материала гибкого магнита применены магнитный винил, магнитная лента, мягкое железо, магнитная бумага, магнитные наклейки.

Платформа (3) выполнена с возможностью ее установки на устройстве для перемешивания раствора.

Платформа (3) выполнена из полимерного материала.

В качестве полимерных материалов применены плексиглас, полиэтилен, силикон, уретан, полипропилен, тефлон.

Диаметр платформы (3) составляет 50-200 мм, а ширина 3-10 мм.

Гибкие магниты выполнены в виде четырех парных прямоугольных полос (1), расположенных по диагонали друг напротив друга.

Параметры полос (1) магнитного материала в виде четырех парных прямоугольных полос (1) позволяет увеличить объем удержания частиц на дне емкости вблизи магнитной системы, при этом центр емкости не содержит ферромагнитные или парамагнитные микро- или наночастицы, что позволяет аспирирующему устройству собрать жидкость из емкости без вышеуказанных частиц.

Длина полос (1) гибких магнитов составляет 10-40 мм, ширина - 3-12 мм, высота - 3-12 мм.

Расстояние от центра платформы (5) до ближнего края первой полосы составляет 6,5-32 мм, а расстояние между парными полосами гибких магнитов - 3-12 мм.

Гибкие магниты выполнены в виде восьми треугольных полос (1) гибких магнитов, расположенных по длине окружности друг напротив друга по диагонали.

Полосы (1) гибких магнитов выполнены в виде равнобедренного треугольника со сторонами от 7×7×6 мм до 28×28×24 мм, а диаметр окружности, по длине которой расположены полосы (1) гибких магнитов, составляет 30-120 мм.

Параметры полос (1) магнитного материала в виде восьми треугольных полос (1) позволяют увеличить объем удержания частиц на дне емкости вблизи магнитной системы, при этом центр емкости не содержит ферромагнитные или парамагнитные микро- или наночастицы, что позволяет аспирирующему устройству собрать жидкость из емкости без вышеуказанных частиц.

Устройство для разделения магнитных частиц из реакционных жидкостей по второму варианту (Фиг. 1-3) работает следующим образом. Готовая платформа (3) содержит магнитную систему, выполненную в виде полосы (1) магнитного материала из гибких магнитов различной формы в соответствии с фиг. 1-3. На устройство для магнитного разделения устанавливают емкость (колбу, реагентную бутылку, стакан) с реакционной жидкостью, содержащей ферромагнитные или парамагнитные микро- или наночастицы, при этом за счет магнитной системы создается магнитное поле, при котором ферромагнитные или парамагнитные микро- или наночастицы прилипают к дну емкости вблизи магнитной системы, в соответствии с расположением полос, при этом в центре емкости реакционная жидкость не содержит ферромагнитные или парамагнитные микро- или наночастицы. Затем жидкость внутри емкости аспирируют с помощью пипетки в ручном или автоматическом режиме, помещая пипетку в части емкости, свободные от частиц. После чего осуществляют промывку частиц в емкости, убирая емкость с устройства для магнитного разделения. Для этого в емкость заливают буферный раствор (обычно фосфатный буфер или вода), и перемешивают буферный раствор в емкости с помощью роторной мешалки, затем буферный раствор удаляют из лунок, установив емкость на устройство для магнитного разделения. Для повторной промывки емкости операции по промывке буферным раствором операции повторяют, как описано выше. При промывке емкости перемешивание осуществляют в устройстве для перемешивания раствора, при этом платформу (3) с емкостью устанавливают противоскользящую прокладку (4).

Предлагаемое устройство для разделения магнитных частиц позволяет повысить качество разделения частиц (разделение частиц из реакционной жидкости достигает 95-98%) и снизить время разделения (до 1 мин) и объем магнитной системы (замена ферритного тяжелого материала со сверхвысокой мощностью магнитов), необходимой для разделения, за счет применения полос магнитного материала (дешевле и легче на порядок), за счет того, что частицы, которые отделяют от реакционной жидкости, прилипают к дну колб возле магнитной системы, а в центре колбы реакционная жидкость не содержит частицы, которые необходимо отделить.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет получить устройство для разделения реакционных жидкостей, содержащих ферромагнитные или парамагнитные микро- или наночастицы, позволяющее повысить качество разделения частиц с сохранением коэффициента выхода частиц и высокой точности методов твердофазного анализа, снизить время при разделении и объем магнитной системы, необходимой для разделения.

Группа изобретений была раскрыты выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, изобретение следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения.

Изобретение относится к устройствам для разделения жидкостей, содержащих магнитные частицы и применяемых для разделения частиц в иммунотестах, аффиной очистке, при разделении клеток, при отделении металлов из агрессивных химических растворов и др. Устройство для разделения магнитных частиц из реакционных жидкостей содержит платформу в виде диска, на которую установлена емкость с реакционной жидкостью, содержащей ферромагнитные или парамагнитные микро- или наночастицы. Между емкостью и платформой установлена магнитная система, выполненная в виде четырех парных прямоугольных полос, расположенных по диагонали друг напротив друга или в виде восьми треугольных полос гибких магнитов, расположенных по длине окружности друг напротив друга по диагонали. В качестве материала гибкого магнита применены магнитный винил, магнитная лента, мягкое железо, магнитная бумага, магнитные наклейки. Платформа выполнена из полимерного материала с возможностью ее установки на устройстве для перемешивания раствора. В качестве полимерных материалов применены плексиглас, полиэтилен, силикон, уретан, полипропилен, тефлон. Диаметр платформы составляет 50-200 мм, а ширина 3-10 мм. Длина прямоугольных полос гибких магнитов составляет 10-40 мм, ширина - 3-12 мм, высота - 3-12 мм. Расстояние от центра платформы до ближнего края первой полосы составляет 6,5-32 мм, а расстояние между парными полосами гибких магнитов - 3-12 мм. Треугольные полосы гибких магнитов выполнены в виде равнобедренного треугольника со сторонами от 7×7×6 до 28×28×24 мм, а диаметр окружности, по длине которой расположены полосы гибких магнитов составляет, 30-120 мм. Технический результат - повышение качества и снижение времени разделения частиц. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для разделения магнитных частиц из реакционных жидкостей, содержащее платформу в виде диска, на которую установлена емкость с реакционной жидкостью, содержащей ферромагнитные или парамагнитные микро- или наночастицы, при этом между емкостью и платформой установлена магнитная система, выполненная в виде четырех парных прямоугольных полос, расположенных по диагонали друг напротив друга или в виде восьми треугольных полос гибких магнитов, расположенных по длине окружности друг напротив друга по диагонали.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве материала гибкого магнита применены магнитный винил, магнитная лента, мягкое железо, магнитная бумага, магнитные наклейки.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что платформа выполнена с возможностью ее установки на устройстве для перемешивания раствора.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что платформа выполнена из полимерного материала.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что в качестве полимерных материалов применены плексиглас, полиэтилен, силикон, уретан, полипропилен, тефлон.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диаметр платформы составляет 50-200 мм, а ширина 3-10 мм.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что длина прямоугольных полос гибких магнитов составляет 10-40 мм, ширина - 3-12 мм, высота - 3-12 мм.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что расстояние от центра платформы до ближнего края первой полосы составляет 6,5-32 мм, а расстояние между парными полосами гибких магнитов - 3-12 мм.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что треугольные полосы гибких магнитов выполнены в виде равнобедренного треугольника со сторонами от 7×7×6 до 28×28×24 мм, а диаметр окружности, по длине которой расположены полосы гибких магнитов, составляет 30-120 мм.