Картридж для стерильного хранения реагентов Российский патент 2023 года по МПК A61J1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а более конкретно к аналитической медицинской технике, в частности к in vitro диагностике молекулярно-генетическими методами для обнаружения нуклеиновых кислот одного или нескольких патогенов.

Уровень техники

Поиск аналогичных устройств для хранения выявил несколько подобных разработок, которые представляют собой картриджи, разработанные под конкретные анализаторы. Так, опубликованная международная заявка WO 2005/060432 защищает двухкомпонентный картридж для применения с электрохимическим сенсором. Картридж разработан для конкретного анализа и не может быть использован с какими-либо другими реагентами, кроме сенсорных реагентов, встроенных в транспортный компонент со специфической конфигурацией. Заявки СА 2635268 С и JP 5254040 B2, к примеру, описывают контейнеры с реагентами для обработки образцов в закрытой системе и подразумевают использование их в определенном автоматическом анализаторе.

Предлагаемое устройство может быть использовано как в анализаторе с автоматическом дозатором, работающем по налаживаемому алгоритму, так и в ручном режиме (при необходимости) с целью клинико-диагностического исследования с использованием реакции изотермической амплификации. Прозрачные ячейки позволяют оценить результаты исследования при помощи колориметрических и люминесцентных методов анализа.

Наиболее близких аналогов из области техники не выявлено.

Раскрытие сущности изобретения

Достигаемым при использовании предполагаемого изобретения техническим результатом является возможность хранения в стерильных условиях в течение нескольких недель различных реагентов в количествах, строго необходимых для проведения исследования одного клинического образца, а именно для выделения нуклеиновых кислот из образца, проведения 15 различных синглплексных реакций амплификации выделенных нуклеиновых кислот, а также проведения химических колориметрических или флуоресцентных реакций для визуализации результатов амплификации.

Технический результат достигается тем, что устройство выполнено в виде кластера с разнокалиберными ячейками конической формы, расположенными по концентрическим окружностям, при этом в одной из ячеек размещены магнитные шарики, а в других - реагенты для выделения нуклеиновых кислот из клеток и вирусов и обнаружения специфических фрагментов геномов. Кластер снабжен герметизирующей защитной пленкой, в центре кластера выполнено отверстие для фиксации его в рабочем положении внутри анализатора.

Расположение ячеек на концентрических окружностях обеспечивает возможность хранения большого количества реагентов изолированно друг от друга и проведения многоэтапных мультиплексных исследований, а также их распределение для разных стадий исследования на различных рядах от центра: на первом и втором рядах располагаются ячейки с растворами, обеспечивающими амплификацию специфических фрагментов, на третьем ряду размещены магнитные шарики и реагенты, необходимые для выделения нуклеиновых кислот из клеток, вирусов или клинических образцов, на четвертом - крайнем - ряду расположены ячейки с реагентами для колориметрической реакции с целью визуализации продуктов амплификации, а также ячейки с положительным и отрицательным контролями качества проведенной реакции.

Коническая форма ячеек позволяет оставлять на стенках минимальное количество образцов, а разнокалиберность ячеек обеспечивает хранение точного количества реагентов, необходимых для проведения одной реакции.

Кластер снабжен защитной герметизирующей пленкой, что предотвращает реагенты от протекания и смешивания. Также в кластере выполнено отверстие для его фиксации в рабочем положении.

Краткое описание чертежей

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на Фиг. 1 схематично изображен картридж, вид сверху, на Фиг. 2 схематично изображен картридж, вид сбоку.

Картридж 1 содержит четыре концентрических ряда 2, 3, 4, 5 с расположенными на них ячейками для реагентов, а также ячейку для образца 6 на третьем ряду и ячейку для магнитных шариков 7 на третьем ряду. В кластере выполнено отверстие для фиксации 8, устройство снабжено защитной герметизирующей пленкой 9.

Осуществление изобретения

Предлагаемое устройство функционирует следующим образом.

Кластер наполняют необходимыми для исследования реагентами и покрывают герметизирующей пленкой для хранения и транспортировки.

Перед началом анализа необходимо снять с картриджа герметизирующую пленку 9, которая покрывает всю верхнюю поверхность кластера. В ячейку для образца 6, расположенную на третьем концентрическом ряду от центра 4, вносится клинический образец для анализа. В ячейке с магнитными шариками 7, расположенной на том же ряду, хранятся необходимые реагенты и производится выделение нуклеиновых кислот и их очистка. Выделенные нуклеиновые кислоты далее дозируют в 12 ячеек для синглплексных или дуплексных реакций амплификации, которые располагаются на первом 2 и втором 3 концентрических рядах, а после завершения реакции амплификационная смесь переносится в ячейки с реагентами для колориметрической реакции визуализации, расположенные на четвертом ряду 5. Концентрическое расположение ячеек с реагентами, где на каждом ряду располагаются реагенты, соответствующие данному этапу исследования, позволяет избежать контаминации образца, а также увеличить количество ячеек для синглплексных реакций в составе мультиплексного исследования.

Учитывая, что устройство подразумевает хранение точных количеств реагентов, необходимых для проведения одной реакции, исследователь не тратит время на аликвотирование реагентов и их добавление для проведения 15 различных реакций амплификации с использованием различных праймеров. А крайние ячейки по периферии устройства, где проводятся реакции визуализации, легко просматриваются после завершения исследования для фиксации результата колориметрической реакции.

Устройство может быть использовано как в анализаторе с автоматическим дозатором, работающем по налаживаемому алгоритму, так и в ручном режиме (при необходимости) с целью клинико-диагностического исследования с использованием реакции изотермической амплификации. Прозрачные ячейки позволяют оценить результаты исследования при помощи колориметрических методов.

Примеры осуществления изобретения

Пример 1. Использование картриджа для проведения молекулярно-генетического исследования

Для обнаружения основных генетических маркеров рака молочной железы (РМЖ) в клиническом образце сыворотки крови были разработаны наборы реагентов и предложен способ исследования, который предполагает пробоподготовку в виде выделения нуклеиновых кислот (этап 1), постановку 6 изотермических полимеразных цепных реакций (этап 2) и 6 последующих реакций визуализации продуктов амплификации (этап 3).

Для проведения этапа 1 диагностики забирали образец сыворотки крови и помещали пробирку с образцом в ячейку центральной окружности картриджа. Далее, используя реагенты из 4 пробирок с реагентами (магнитные шарики, вода, этанол, протеиназа и раствор натрия додецилсульфата), размещенных на центральной окружности картриджа, последовательно осуществляли выделение нуклеиновых кислот из образца.

Для проведения этапа 2 диагностики использовали 6 пробирок с 6 реагентами-маркерами РМЖ (раково-эмбриональный антиген (РЭА), СА15.3, MCA, СА549, СА27-29, BRMA), размещенных на второй концентрической окружности картриджа.

Для проведения этапа 3 диагностики использовали 6 пробирок, содержащих сенсоры для визуализации, размещенных на периферийной окружности картриджа.

Пример 2. Использование картриджа для идентификации возбудителей инфекций

Для обнаружения основных возбудителей нейроинфекций в клиническом образце спинномозговой жидкости были разработаны наборы реагентов и предложен способ исследования, который предполагает пробоподготовку в виде выделения нуклеиновых кислот (этап 1), постановку 12 синглплексных реакций амплификации (этап 2) и 12 последующих реакций визуализации продуктов амплификации (этап 3).

Для проведения этапа 1 диагностики забирали образец спинномозговой жидкости и помещали пробирку с образцом в ячейку центральной окружности картриджа. Далее, используя реагенты из 4 пробирок с реагентами (магнитные шарики, вода, этанол, щелочь и раствор натрия додецилсульфата), размещенных на центральной окружности картриджа, последовательно осуществляли выделение нуклеиновых кислот из образца.

Для проведения этапа 2 диагностики использовали 12 пробирок с 12 реагентами для идентификации возбудителей нейроинфекций, размещенных на второй и третьей концентрических окружностях картриджа.

Для проведения этапа 3 диагностики использовали 12 пробирок, содержащих сенсоры для визуализации, размещенных на периферийной окружности картриджа.

Изобретение относится к области медицины, а именно к аналитической медицинской технике, в частности к in vitro диагностике молекулярно-генетическими методами. Картридж выполнен из прозрачного материала в виде кластера с ячейками конической формы. Ячейки различаются по размеру и расположены на концентрических окружностях, которые соответствуют различным этапам исследования - выделение нуклеиновых кислот из клеток и вирусов, амплификация специфических фрагментов и визуализация продуктов амплификации. В ячейках размещаются магнитные шарики для выделения нуклеиновых кислот и другие необходимые реагенты. Верхнюю поверхность кластера покрывает герметизирующая пленка, в центре кластера выполнено отверстие для фиксации в рабочем положении. Изобретение позволяет хранить в стерильных условиях в течение нескольких недель различные реагенты в количествах, строго необходимых для проведения исследования одного клинического образца, а именно для выделения нуклеиновых кислот из образца, проведения 15 различных синглплексных реакций амплификации выделенных нуклеиновых кислот, а также проведения химических колориметрических или флуоресцентных реакций для визуализации результатов амплификации. 2 ил., 2 пр.

Картридж для стерильного хранения реагентов, выполненный в виде кластера с четырьмя рядами разнокалиберных ячеек конической формы, расположенных по концентрическим окружностям, при этом на первом и втором рядах располагаются ячейки с растворами, обеспечивающими амплификацию специфических фрагментов, на третьем ряду размещены магнитные шарики и реагенты, необходимые для выделения нуклеиновых кислот из клеток, вирусов или клинических образцов, на четвертом расположены ячейки с реагентами для колориметрической реакции с целью визуализации продуктов амплификации, а также ячейки с положительным и отрицательным контролями качества проведенной реакции, при этом в одной из ячеек третьего ряда размещены магнитные шарики, а в других - реагенты, в кластере выполнено отверстие для фиксации его в рабочем положении, кластер покрыт герметизирующей защитной пленкой.