In another embodiment of the invent

In another embodiment of the invention, an additional magnetic field generator may be provided that is arranged opposite to the multipole magnetic field generator with respect to the processing chamber (i.e. the processing chamber is at least partially disposed between the multipole magnetic field generator and the additional magnetic field generator). The additional magnetic field generator may for example be a permanent magnet or an electromagnet. Moreover, it is preferred that the additional magnetic field generator can be controlled independently of the multipole magnetic field generator. It should be noted, however, that the distinction between “multipole magnetic field generator” and “additional magnetic field generator” is arbitrary because the latter might also be considered as a part of the “multipole magnetic field generator”.
[0031] The magnetic particles that are added to the medium to be processed preferably form magneto-rheological structures while they are manipulated to mix the medium. Such structures may for example comprise a complicated network of chains of magnetic particles.
[0032] The volume of the processing chamber that is filled with the medium to be processed is typically smaller than about 2000 μl, preferably smaller than about 500 μl and could be down to 10 μl, possibly even 1 μl. Mixing of such small fluid volumes is a problem as conventional approaches based on the generation of turbulences typically fail. Accordingly, it is a great advantage that the present invention allows for a magnetically induced mixing of such small volumes.
[0033] The magnetic particles that are added to the medium in the first step of the method are preferably distributed (uniformly or non-uniformly) over the whole processing chamber during the step of mixing. Accordingly, the magnetic coupling and mixing takes substantially place within the whole processing chamber.
[0034] The magnetic field that is generated by the magnetic field generator(s) and/or the time-variable magnetic field that is applied during the mixing step of the method preferably comprises at least one oscillating (vector) component. Moreover, said magnetic field may at least partially be rotating (i.e. it may consist of a vector rotating in a given, stationary plane and a vector perpendicular to said plane). A magnetic field with an oscillating component and/or a partially rotating magnetic field can induce corresponding oscillating and/or rotating movements of magnetic particles that have turned out to be efficient mixing operations.
[0035] The frequency of the aforementioned oscillations or rotations preferably ranges between about 0.005 Hz and about 100 Hz, between about 0.01 Hz and about 100 Hz, or between about 0.1 Hz and about 100 Hz.
[0036] According to another embodiment of the invention, all or some of the magnetic particles that are added to the medium comprise binding sites which can specifically bind to certain target components of the medium. The magnetic particles may for example be coated with antigens that specifically bind to antibodies in a biological sample medium. After adding such magnetic particles to the medium, binding between magnetic particles and target components (if present) will take place, which is an effect of the magnetic particles additional to the mixing of the medium.
[0037] In still another embodiment of the invention, all or some of the magnetic particles that are added to the medium are capable of electrostatically binding charged and/or polarized particles (e.g. molecules), particularly fragments of nucleic acids such as DNA or RNA or other nucleic acids.
[0038] In general, at least some of the magnetic particles may comprise a material that can be electrostatically charged (and keep this charge in the medium at hand), particularly silica (SiO2). This allows for the aforementioned electrostatic binding of particles.
[0039] The strength of the aforementioned electrostatic binding will usually depend on the magnitude of the charge of the bound molecules. For fragments of nucleic acids, the magnitude of their charge is typically related to the size of the fragments. The electrostatic binding of fragments of nucleic acids to magnetic particles can therefore be used to selectively separate small fragments (that do not sufficiently bind to the magnetic particles) from long ones (that do sufficiently bind).
[0040] In a processing step of the method, the magnetic particles are attracted to a surface of the processing chamber. Such an attraction to a surface can for instance be used to prepare the bulk medium in the processing chamber for processing steps without the magnetic particles. Additionally or alternatively, specific processing steps may be executed with the magnetic particles and/or components attached thereto at the surface.
[0041] In another embodiment of the invention, a new medium is introduced into the processing chamber during the attraction of the magnetic particles to a surface. Thus an isolated exchange of the media is possible while the magnetic particles remain within the processing chamber. If the magnetic particles bind target components of a first medium, these target components can be retained in the processing chamber, too, when a new medium is introduced. The magnetic particles may hence, for instance, be used to retain long fragments of nucleic acids in the processing chamber while short fragments are removed together with the bulk medium.
[0042] According to a further development of the aforementioned embodiment, target components that are bound to magnetic particles (particularly target components that have been bound to magnetic particles during the binding step of the method) are released into the new medium. This means that these target components dissociate from the magnetic particles after the new medium has been introduced into the processing chamber. The whole procedure therefore corresponds to a specific transfer of target components from one medium to another, which may be used to purify and/or up-concentrate biological samples.
[0043] In a further development of the aforementioned embodiment, a time-variable magnetic field is generated that manipulates the magnetic particles and thus mixes the medium during the release of the target components into the new medium. Experiments show that this provides a surprisingly high increase in the yield of released target components.
[0044] If an additional magnetic field generator of the kind described above is present and arranged opposite to the multipole magnetic field generator with respect to the processing chamber, this may preferably be activated during the aforementioned release of the target components into the new medium.
[0045] The steps of attracting magnetic particles to a surface of the processing chamber, exchanging the medium in said chamber, and/or magnetically mixing the medium in the chamber can be repeated several times in any appropriate order as required by a particular assay. Thus it is for example possible to realize an efficient DNA purification procedure.
[0046] In general, the target particles in the medium that is processed may preferably comprise nucleic acids such as DNA or RNA, proteins, polypeptides, lipids, carbohydrates, metabolites, hormones, drugs, pharmaceutical materials, cell fragments, cells, tissue elements or a mixture of some of the aforementioned components.
[0047] It was already mentioned that the processing of the medium may particularly be or comprise a detection procedure. According to a related embodiment, the processing device may comprise a light detector for detecting light that was totally internally reflected at the planar wall of the processing chamber. It is then possible to execute measurements with the favorable method of frustrated total internal reflection (FTIR) at the surface of said wall. Details of this method may be found in the US 2011/0221427 A1 or the WO 2008/072156 A2, which are incorporated into the present application by reference.
[0048] The processing device and/or the magnetic field generator(s) may preferably comprise a control unit for selectively applying drive currents to the coils of the subunits (and/or to the additional magnetic field generator, if present). Thus it is possible to control each subunit individually, which allows for a versatile generation of magnetic fields within the adjacent space or processing chamber.
[0049] The aforementioned drive currents may for example have a sinusoidal time course, wherein the currents of different subunits may have the same frequencies but different phases. In general, the frequencies and/or amplitudes of the currents may be different for different subunits. Other possible time courses of drive currents comprise square, triangle, sawtooth or irregular waveforms.

Результаты (русский) 1:

В другом воплощении изобретения генератор дополнительные магнитного поля может быть при том условии, что расположены напротив генератор Многоконтактный разъем магнитного поля относительно обработки камеры (т.е. обработка камеры по крайней мере частично удаляется между генератором Многоконтактный разъем магнитного поля и генератор дополнительные магнитного поля). Например дополнительные магнитного поля генератор может быть постоянного магнита или электромагнита. Кроме того, он является предпочтительным, генератор дополнительные магнитного поля может контролироваться независимо от генератора Многоконтактный разъем магнитного поля. Следует отметить, однако, что различие между «Многоконтактный разъем магнитного поля генератор» и «дополнительные магнитного поля генератора» является произвольным, поскольку последний может также считаться частью «Многоконтактный разъем магнитного поля генератора».[0031] магнитные частицы, которые добавляются к средне-и быть обработаны предпочтительно магнито реологические структуры формы в то время как они манипулируют смешать среднего. Например такие структуры могут включать сложную сеть цепей магнитных частиц.[0032] объем камеры обработки, которая заполняется с средство для обработки обычно меньше, чем около 2000 мкл, желательно меньше, чем около 500 мкл и может быть до 10 мкл, возможно даже 1 мкл. Смешивание таких небольших объемов жидкости является проблемой, как традиционные подходы, основанные на поколения турбулентности обычно не. Соответственно это большое преимущество, что настоящее изобретение позволяет для магнитно индуцированных смешивания таких небольших объемов.[0033] магнитные частицы, которые добавляются в среду на первом шаге метода желательно распространяются (равномерно или неравномерно) над всей обработки камеры во время шага смешивания. Соответственно магнитной муфтой и смешивания принимает существенное место в пределах всей обработки камеры.[0034] магнитного поля, созданного генератора магнитного поля или переменной во времени магнитное поле, которое применяется во время смешивания шага метода желательно включает в себя по крайней мере один компонент колебательных (вектор). Кроме того, говорит, по крайней мере частично может вращение магнитного поля (то есть он может состоять из вектора вращение в плоскости данного, стационарные и вектор, перпендикулярный сказал плоскости). Магнитное поле с компонентом колеблющегося и/или частично вращающегося магнитного поля может побудить соответствующие осциллирующий или вращающихся движений магнитных частиц, которые оказались эффективными смешивания операций.[0035] частота вышеупомянутые колебания или ротации предпочтительно колеблется от около 0,005 и около 100 Гц, между 0,01 Гц и около 100 Гц, или между около 0,1 и около 100 Гц.[0036] согласно в другом воплощении изобретения, все или некоторые из магнитных частиц, которые добавляются к средству составляют привязки сайтов, которые специально можно связать определенные целевые компоненты среды. Магнитные частицы могут быть покрыты например антигены, которые специально связывать антител в биологическом образце среде. После добавления таких магнитные частицы среды, привязку между магнитные частицы и целевых компонентов (если имеется) будет проходить, который является влияние магнитных частиц, дополнительного смешивания среды.[0037] в еще один воплощения изобретения, все или некоторые из магнитных частиц, которые добавляются к средству способны электростатически привязки взимается или поляризованные частицы (например, молекул), особенно фрагменты nucleic acids например ДНК или РНК или другие нуклеиновых кислот.[0038] в целом, по крайней мере некоторые из магнитных частиц может включать материал, который могут заряжаться электростатически (и сохранить этот заряд в среде под рукой), особенно кремнезема (SiO2). Это позволяет для вышеупомянутых электростатического привязки частиц.[0039] сила вышеупомянутых электростатического привязки обычно будет зависеть от величины заряда связанных молекул. Фрагменты нуклеиновых кислот масштабы их заряда обычно связано с размером фрагментов. Электростатического привязки фрагменты нуклеиновых кислот в магнитные частицы таким образом может использоваться выборочно отделить небольшие фрагменты, (которые не достаточно связать магнитные частицы) от длинных (которые достаточно привязать).[0040] в шаг обработки метода, магнитных частиц притягиваются к поверхности камеры обработки. Такое привлечение к поверхности например может использоваться для подготовки массового среднего в камере обработки для обработки шагов без магнитных частиц. Дополнительно или в качестве альтернативы обработки конкретные шаги могут быть выполнены с магнитные частицы и/или компонентов, к нему прилагается на поверхности.[0041] в другом воплощении изобретения, новое средство вводится в камеру обработки при привлечении магнитных частиц на поверхности. Таким образом изолированные обмена СМИ возможна, в то время как магнитные частицы остаются в камере обработки. Если магнитные частицы привязка конечных компонентов первого носителя, эти целевые компоненты могут храниться в камере обработки, тоже, когда вводится новое средство. Например, магнитные частицы таким образом, могут использоваться сохранить долго фрагменты нуклеиновых кислот в камере обработки в то время как короткие фрагменты удаляются вместе с массового среднего.[0042] According to a further development of the aforementioned embodiment, target components that are bound to magnetic particles (particularly target components that have been bound to magnetic particles during the binding step of the method) are released into the new medium. This means that these target components dissociate from the magnetic particles after the new medium has been introduced into the processing chamber. The whole procedure therefore corresponds to a specific transfer of target components from one medium to another, which may be used to purify and/or up-concentrate biological samples.[0043] In a further development of the aforementioned embodiment, a time-variable magnetic field is generated that manipulates the magnetic particles and thus mixes the medium during the release of the target components into the new medium. Experiments show that this provides a surprisingly high increase in the yield of released target components.[0044] If an additional magnetic field generator of the kind described above is present and arranged opposite to the multipole magnetic field generator with respect to the processing chamber, this may preferably be activated during the aforementioned release of the target components into the new medium.[0045] The steps of attracting magnetic particles to a surface of the processing chamber, exchanging the medium in said chamber, and/or magnetically mixing the medium in the chamber can be repeated several times in any appropriate order as required by a particular assay. Thus it is for example possible to realize an efficient DNA purification procedure.[0046] In general, the target particles in the medium that is processed may preferably comprise nucleic acids such as DNA or RNA, proteins, polypeptides, lipids, carbohydrates, metabolites, hormones, drugs, pharmaceutical materials, cell fragments, cells, tissue elements or a mixture of some of the aforementioned components.[0047] It was already mentioned that the processing of the medium may particularly be or comprise a detection procedure. According to a related embodiment, the processing device may comprise a light detector for detecting light that was totally internally reflected at the planar wall of the processing chamber. It is then possible to execute measurements with the favorable method of frustrated total internal reflection (FTIR) at the surface of said wall. Details of this method may be found in the US 2011/0221427 A1 or the WO 2008/072156 A2, which are incorporated into the present application by reference.[0048] The processing device and/or the magnetic field generator(s) may preferably comprise a control unit for selectively applying drive currents to the coils of the subunits (and/or to the additional magnetic field generator, if present). Thus it is possible to control each subunit individually, which allows for a versatile generation of magnetic fields within the adjacent space or processing chamber.[0049] The aforementioned drive currents may for example have a sinusoidal time course, wherein the currents of different subunits may have the same frequencies but different phases. In general, the frequencies and/or amplitudes of the currents may be different for different subunits. Other possible time courses of drive currents comprise square, triangle, sawtooth or irregular waveforms.

Результаты (русский) 2:

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, дополнительно генератор магнитного поля может быть предусмотрено, что расположенный напротив мультипольного генератора магнитного поля по отношению к камере обработки (т.е. рабочая камера по меньшей мере частично расположенную между мультипольного магнитного генератора поля и дополнительный генератор магнитного поля). Дополнительное генератор магнитного поля, например, может быть постоянным магнитом или электромагнитом. Кроме того, предпочтительно, чтобы дополнительный генератор магнитного поля можно управлять независимо от мультипольного генератора магнитного поля. Следует отметить, однако, что различие между "мультипольного генератором магнитного поля» и «дополнительного генератора магнитного поля" является произвольным, поскольку последний также может рассматриваться в качестве части "мультипольного генератором магнитного поля".
[0031] Магнитный Частицы, которые были добавлены к среде для обработки предпочтительно от магнито-реологических структур, а они манипулируют, чтобы смешать среду. Такие структуры могут содержать, например, сложной сети цепочек магнитных частиц.
[0032] Объем рабочей камеры, которая заполнена средой, подлежащий обработке, как правило, меньше, чем приблизительно 2000 мкл, предпочтительно меньше, чем примерно 500 мкл и может быть до 10 мкл, возможно даже 1 мкл. Смешивание таких малых объемах жидкости является проблемой, как обычные подходы, основанные на генерации турбулентности, как правило, терпят неудачу. Соответственно, является большим преимуществом, что настоящее изобретение позволяет магнитно-индуцированного смешивания таких малых объемах.
[0033] Магнитные частицы, которые добавляют в среду в первом этапе способа предпочтительно распределены (равномерно или неравномерно ) по всей камере обработки во время стадии смешивания. Соответственно, магнитная связь и перемешивание имеет существенно в пределах всей рабочей камере.
[0034] магнитное поле, которое создается магнитным полем генератора (ов) и / или переменной во времени магнитным полем, которое применяется во время стадии смешивания в Способ предпочтительно включает по меньшей мере один осциллирующий компонент (вектор). Кроме того, указанные магнитное поле может быть по меньшей мере частично вращающихся (т.е. он может состоять из вектора, вращающегося в данной плоскости, и стационарной вектор, перпендикулярный этой плоскости). Магнитное поле с осциллирующей составляющей и / или частично вращающегося магнитного поля может вызывать соответствующее колебательное и / или поворота движений магнитных частиц, которые оказались эффективными операции смешивания.
[0035] Частота вышеупомянутых колебаний или вращений предпочтительно находится в диапазоне от примерно 0,005 Гц и 100 Гц, от примерно 0,01 Гц и 100 Гц, или от примерно 0,1 Гц и 100 Гц.
[0036] В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, все или некоторые из магнитных частиц, которые добавляются к среда содержат сайты связывания, которые могут специфически связываться с определенным целевым компонентов среды. Магнитные частицы могут быть, например, покрытием с антигенами, которые специфически связываются с антителами в биологическом образце среды. После добавления таких магнитных частиц в среде, связывание между магнитными частицами и целевых компонентов (если он присутствует) будет иметь место, что является следствием магнитных частиц дополнительных к смешиванию среды.
[0037] В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения , все или некоторые из магнитных частиц, которые были добавлены к среде способны электростатически связывание заряженных и / или поляризованных частиц (например, молекул), в частности фрагментов нуклеиновых кислот, таких как ДНК или РНК, или других нуклеиновых кислот.
[0038] В общем , по крайней мере, некоторые из магнитных частиц может содержать материал, который может быть электростатически зар (и держать этот заряд в среде в стороны), в частности кремнезем (SiO2). Это позволяет вышеупомянутой электростатического связывания частиц.
[0039] Сила вышеупомянутой электростатического связывания обычно будет зависеть от величины заряда из связанных молекул. Для фрагментов нуклеиновых кислот, величина их заряда, как правило, связаны с размером фрагментов. Электростатический связывание фрагментов нуклеиновых кислот с магнитными частицами, следовательно, могут быть использованы для селективного разделения малых фрагментов (которые не достаточно связываются с магнитными частицами) из длинных (которые делают достаточно связывать).
[0040] На этапе обработки Метод, магнитные частицы притягиваются к поверхности рабочей камеры. Такое влечение к поверхности, например, может быть использован для получения объемной среды в рабочей камере для обработки без шагов магнитных частиц. Дополнительно или альтернативно, конкретные шаги обработки могут быть выполнены с магнитными частицами и / или компонентов, прикрепленными к ней на поверхности.
[0041] В другом варианте осуществления настоящего изобретения, новое средство вводится в камеру обработки в течение притяжения магнитных частиц к поверхности. Таким образом, единичный обмен средств массовой информации можно в то время как магнитные частицы остаются в камере обработки. Если магнитные частицы связываются целевые компоненты первой среде, эти компоненты могут целевые сохранить в рабочей камере, также, когда вводится новое средство. Магнитные частицы могут, следовательно, к примеру, быть использована для удержания длинных фрагментов нуклеиновых кислот в обрабатывающей камере, а короткие фрагменты удаляются вместе с объемной среды.
[0042] В соответствии с дальнейшим развитием вышеупомянутом варианте осуществления, целевые компоненты, которые связаны с магнитными частицами (в частности, целевой компоненты, которые были связаны с магнитными частицами в течение стадии связывания метода) попадают в новую среду. Это означает, что эти компоненты диссоциируют целевые из магнитных частиц после новое средство было введено в камеру обработки. Вся процедура, следовательно, соответствует определенной передаче целевых компонентов из одной среды в другую, который может быть использован для очистки и / или вверх концентрата биологических образцов.
[0043] В дальнейшем развитии вышеупомянутого варианта осуществления, во времени переменное магнитное поле генерируется, что манипулирует магнитных частиц и, следовательно, перемешивает среду во время выпуска целевых компонентов в новой среде. Эксперименты показывают, что это обеспечивает удивительно высокую увеличение выхода выпускаемой целевых компонентов.
[0044] Если дополнительное магнитное поле генератора типа, описанного выше, присутствует и расположены напротив мультипольного генератора магнитного поля по отношению к камере обработки, эта предпочтительно может быть активирована в ходе вышеупомянутой выпуска целевых компонентов в новой среде.
[0045] Этапы привлечения магнитные частицы к поверхности рабочей камеры, замены среды в указанной камере, и / или магнитно-перемешивания среды в Камера может быть повторен несколько раз в любом подходящем порядке, как того требует определенного анализа. Таким образом, например, можно реализовать эффективную процедуру очистки ДНК.
[0046] В общем, целевые частицы среды, который обрабатывается предпочтительно может содержать нуклеиновые кислоты, такие как ДНК или РНК, белков, полипептидов, липиды, углеводы, метаболитов, гормоны, лекарственные средства, фармацевтические материалы, клеточных фрагментов, клетки, тканевые элементы или смесь некоторые из вышеупомянутых компонентов.
[0047] Было уже говорили, что обработка информации может быть особенно или содержать процедуру обнаружения. Согласно родственном варианте устройство обработки может включать в себя детектор света для обнаружения света, который был полное внутреннее отражение на плоской стенке камеры обработки. В этом случае можно выполнить измерения с благоприятным методом нарушенного полного внутреннего отражения (FTIR) на поверхности указанной стенки. Детали этого метода можно найти в США 2011/0221427 на A1 или A2 WO 2008/072156, которые включены в настоящую заявку путем ссылки.
[0048] устройство обработки и / или магнитного поля генератора (ов), предпочтительно, может содержать блок управления для выборочного применения токах к катушкам субъединиц (и / или дополнительного генератор магнитного поля, если они присутствуют). Таким образом, можно контролировать каждой субъединицы по отдельности, что позволяет обеспечить универсальный генерации магнитных полей в соседнем пространстве или камере обработки.
[0049] Указанные выше токах может, например, иметь синусоидальную временной ход, в котором токи различных субъединиц может имеют те же частоты, но разные фазы. В общем, частоты и / или амплитуды токов могут быть разными для разных субъединиц. Другие возможные программы обучения на токах включают квадрат, треугольник, пилообразный или нерегулярные формы сигналов.

Результаты (русский) 3:

в другом воплощения изобретения, дополнительное магнитное поле генератор может быть предусмотрено, что устроен напротив multipole магнитным полем генератора в отношении обработки камеры (например, обработка камеры, по крайней мере, частично удалены между multipole магнитным полем генератора и дополнительное магнитное поле генератор).дополнительное магнитное поле генератор, может быть, например, постоянный магнит или электромагнит.кроме того, он считает, что дополнительные магнитным полем генератора можно контролировать, независимо от multipole магнитным полем генератора.следует отметить, однако,это различие между "multipole магнитное поле генератор" и "дополнительное магнитное поле генератор" является произвольным, поскольку они также могут рассматриваться как часть "multipole магнитное поле генератор".
[с] магнитных частиц, которые добавляются в среднесрочной и обрабатываться предпочтительно формы магнето реологические структур, хотя они манипулируют, чтобы смешать средне.