SE0951009A1 - Anordning och förfarande för rening och anrikning av biologiskt prov - Google Patents

Abstract

En anordning för provrening och anrikning kan bestå av en filterenhet med ett filter och en omrörare där sugtryck drar ett prov genom filtret och tvättvätska sköljer material som anrikas i filtret.

Description

Sammanfattning av uppfinningen Därför är det ett syfte med den föreliggande uppfinningen att tillhandahålla anordningar och metoder som erbjuder effektiv rening och anrikning av komponenter i ett flytande biologiskt prov.

Som nämnts ovan, med användande av nuvarande teknik kan man ställas inför ett eller flera problem i utvärderingen ett prov, inklusive lågt mål celltäthet, föroreningar och behov av specialiserad utbildning eller utrustning för att observera celler i ett tillstånd som avviker från det naturliga. Vidare kan brister i befintlig teknik kräva dyr och tidskrävande, eventuellt smärtsam, omtagning av prov. Förseningar i diagnos kan påverka patientens hälsa, eftersom snabbt och exakt detektion av CTC med metastaserande potential kan ge dramatiskt ökad överlevnad.

Trots att ta bort CTC från blodet hos en patient kan vara till nytta är det av mycket större nytta om de borttagna cellerna är i tillräckligt gott skick för att analyseras. Denna analys bekräftar inte bara att målceller var närvarande i provet, utan kan vara användbara på andra sätt, t.ex. som hjälper att förutsäga det potentiella förloppet av en sjukdom.

Föreliggande uppfinning möter detta behov där den nuvarande tekniken misslyckas genom att inte bara skilja målceller från en mångfald av andra celler och/eller främmande ämnen i en provvätska, utan erbjuda den renade, anrikad målpopulation av celler i ett relativt nativt tillstånd. Ännu en fördel med denna uppfinning är att den tillhandahåller snabbare diagnostisk information. Eftersom uppfinningen möjliggör en snabb separation av målceller, och erbjuder dessa celler i ett nativt tillstånd, är tiden från provtagning till målcellsanalys minimerad. Effektiviteten hos uppfinningen kan också minska behovet av dyra och tidskrävande upprepade provtagningar.

Via en fysiologisk process, inklusive flera vätskeöverföringssteg genom ett agiterat filter, avlägsnas målcellen effektivt från större delen av provet och tillhandahålls i ett nativt tillstånd. En annan fördel med den föreliggande uppfinning är att icke-mål komponenterna i provet också bevaras i sitt ursprungliga skick. I många fall är dessa komponenter också av intresse. Ett instrument och metod som gör det möjligt att observera och analysera dessa komponenter är därför ett ännu större framsteg i konsten.

Enligt en första utföringsform av uppfinningen, består ett instrument för prov rening och anrikning av en filtreringsenhet som har en första sida och en andra sida och består av en omrörare, ett prov input i valfri vätskekommunikation med första sidan av en filtreringsenhet, en första vätskereservoar i valfri vätskekommunikation med första sidan av en filtreringsenhet, innebär en första avsugning med en första sugreservoar och elektiv vätskekommunikation med första sidan av en filtreringsenhet, en andra flytande reservoar i elektiv vätskekommunikation med andra sidan av en filtreringsenhet, en tryckmätare i vätskekommunikation med andra sidan av en filtrering enhet och som har en förmåga stoppa flödet, och en andra sug källa i elektiv vätskekommunikation med andra sidan av en filtreringsenhet.

Den andra sug källan kan ha en andra sug reservoar. Minst en av de första sug medel och andra sug medel kan vara en slangpump. Tryckmätaren med flödesstoppande förmåga kan använda sig av en klämma eller ett piezoelektriskt membran.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är en kassett för användning i det uppfunna instrumentet som består av en filtreringsenhet som har en första sida och en andra sida och består av ett filter och att anslutning till en omrörare, ett prov insugningsrör i vätskekommunikation med den första sidan av en filtreringsenhet, ett första reservoar rör för vätska i vätskekommunikation med första sidan av en filtreringsenhet, ett första sug reservoarrör för vätska i vätskekommunikation med första sidan av en filtreringsenhet, ett andra reservoarrör för vätska i vätskekommunikation med den andra sidan av filtrering enhet, och ett andra sugrör i vätskekommunikation med andra sidan av en filtreringsenhet där kassetten har minst en anslutning för en tryckmätare.

I en sådan utformning kan en filtreringsenhet inkludera en omrörare.

Enligt ett ytterligare en utföringsform av föreliggande uppfinning, redovisas en metod för att rena ett prov som omfattar åtgärder för att tillhandahålla ett prov till ett prov tillförselport i vätskekommunikation med en första sida av ett filter, applicera sugning till en andra sida av ett filter och att dra vätska från ingångsprovet genom filtret tills ett förutbestämt tryck mäts, placera den andra sidan av filtret i separat vätskekommunikation med en reservoar som innehåller en vätska genom att applicera sug på den första sidan av filtret att dra vätska från behållaren genom filtret, och samla vätskan som dras från behållaren genom filtret i ett uppsamlingskärl. Filtret är föremål för agitation under åtminstone en betydande del av processen och det renade provet samlas upp i behållaren.

I en sådan metod förutbestämt tryck kan vara i storleksordningen på ca 130-150, helst 135-145, allra helst 140 mm H20 när den mäts med hjälp av en vattenpelare. Även om fördelarna med uppfinningen beskrivs ofta slutar med att notera att de renade och anrikade målcellerna kan analyseras med avseende morfologi, kommer det vara självklart för en skicklig person att det finns ett antal tillämpningar i efterföljande led som är relevanta för denna teknik. Till exempel genom att bedöma metastatisk potential, screena högrisk populationer, diagnostisera sjukdom, förutsäga sj u kdom, förutsäga behandlingsresultat inklusive bedömning av läkemedelskänslighet, övervakning av ett sjukdomstillstånd, uppföljning av terapisvaret, optimera behandlingsmodaliteter, och utveckla nya terapier, för att nämna nagra .

Om inget annat anges, används alla tekniska och vetenskapliga termer nämnda häri med samma betydelse Som vanligtvis förstås av en skicklig person. Den utrustning och metoder som nämns allmänt är välkända och ofta använda i konsten.

Ett prov kan vara från vilket ursprung som helst, såsom en organism. Ett prov kan innehålla ett extrakt från en provpinne, av sputum, urin eller avföringsprov, en sköljning av en inre kroppslig område som bronkialsköljning, navelsträngsblod, benmärgsaspirat, ascites vätska, eller centralt eller perifert blodprov. Det kan omfatta tillsatser såsom antikoagulantia eller stabilisatorer.

En målcell är en särskild typ av cell av intresse som får eller inte får finnas i provet.

Icke-mål celler är de som helst tas bort, även om även deras analys kan vara av intresse.

Ett "filter" är en struktur som omfattar en eller flera öppningar eller porer av en viss dimension som medger passage av partiklar mindre än den dimensionen till en motsatt sida av filtret och som samtidigt förhindra större partiklar från att passera genom filtret. Det kan tillverkas av alla slags material, exempelvis plast, keramik, kisel, metall eller glas. Filtret kan vara mikrofabricerade eller micromachined, alternativt kan det vara ett mer konventionellt filter som mono- eler multi-fibrer tillverkade av nylon, cellulosa, polykarbonat etc. Ett filter kan behandlas för att ändra sin ytegenskaper, såsom att öka hydrofiliciteten. l det här dokumentet beskrivs komponenter och material som används i samband med uppfinningen ofta, explicit eller implicit, som förbrukningsmaterial. En skicklig person kommer vara medveten om att kraven på sterilitet och renhet för instrument och metoder av detta slag, som ofta medför att det väger över till förmån för engångsmaterial. Förutom den tid och det material som krävs för sterilisering och dokumentation av flergångsmaterial, och risken för fel i allmänhet gör den vägen mindre fördelaktig. Detta bör dock inte på något sätt uppfattas som att förhindra användningen av återanvändbara material när önskemål och behov föreligger.

Kort beskrivning av ritningar Olika aspekter av uppfinningen kommer att beskrivas som exempel med hänvisning till den tillhörande ritning, där: Figur 1 är en schematisk bild av ett utförande av uppfinningen; Figur 2 är en schematisk bild av en ytterligare ett utförande av uppfinningen; Figur 3 visar en obehandlad blåssköljvätskeprov; Figur 4 visar prov på Figur 3 efter behandling enligt uppfinningen; Figur 5 visar ett obehandlat ascitesprov, Figur 6 visar prov på Figur 5 efter behandling enligt uppfinningen.

Detaljerad beskrivning Som beskrivits ovan avser uppfinningen ett instrument och en metod för provrening och provanrikning. Med hänvisning till till exempel figur 1, som visar ett utförande av uppfinningen 10 av en filtreringsenhet 11 och som har en första sida 12 och en andra sida 13 och som omfattar en omrörare (visas inte). Den första och andra sidan av filter 12, är 13 och är i stort sett motsatta, men de är inte nödvändigtvis strikt mittemot varandra. Beroende på konfiguration och placering av det faktiska filtreringsmaterialet, kan filtret, och dess relativa positioner vara närmare varandra eller längre ifrån varandra.

Filtreringsenhet 11 består av ett filter (visas inte) som kan vara något lämpligt filter som är känt i konsten. Porstorleken på filtret skall väljas baserat på en bedömning av både målcellerna av intresse och de förväntade icke-målceller och/eller föroreningar som förväntas i provet. Till exempel, när man använder en enhet 10 av uppfinningen för att rena och berika CTC från prover inklusive blodceller, kan ett filter storlek i intervallet lOpm vara att föredra. Storleken på filtret kan variera beroende på instrumentet och syftet. I ett utförande av uppfinningen används ett kommersiellt standardfilter med 22 mm diameter, och som kan filtrera cirka 15.000 - 20.000 celler.

Omröraren som tillhandahålls tillsammans med filtreringsenhet 11 låter mekaniska vibrationer användas under filtrering för att maximera effektiviteten och precisionen av enheten 10. Mekanisk agitation ivilken som helst riktning (i förhållande till den allmänna orienteringen av enheten) kan vara effektiv, men agitation i en horisontell riktning har visat sig fungera särskilt väl med biologiska prover i en anordning 10 av uppfinningen. Till exempel, agiteras en filtreringsenhet som innehåller utrymme för gaser högst upp i horisontella genom rörelser fram och tillbaka kan leda till att vätskan i filtreringsenhet bildar en virvel koncentriskt med enhetens omkrets. Sådan rörelse förefaller vara effektiv och på samma gång mild. Agitation i intervallet 1000- 2000 Hz kan vara att föredra. Detta intervall ger i allmänhet utrymme för ett effektivt utnyttjande av hela ytan på filtret utan att vara så stark att orsaka skada eller bristning på komponenter i provet. len enhet 10 av uppfinningen, är de olika komponenterna i vätskekommunikation med varandra via en serie rör 14. Det breda spektrumet av användningsområden för produkten åtföljs av en betydande grad av valfrihet beträffande i handeln tillgängliga slangar. Det är att föredra att använda material som är inerta med avseende på biologiska vätskor och deras beståndsdelar. Vidare bör längd och diameter, särskilt inre diameter, av slangen beaktas vid fastställandet av systemets parametrar som hastighet och tryck. l vissa fall kan det vara bättre att använda silikonslang med en inre diameter på omkring 2 mm.

Medan de beskrivs allmänt som flexibla cylindriska föremål, slang 14 av uppfinningen kan bestå av icke-flexibla och / eller icke-cylindriska material. Till exempel, glas eller metall formade till cylindrar eller andra former. Slangen tjänar syftet att transportera vätskor från och mellan olika delar av instrumentet och med tanke på det kan en hel del olika former användas beroende på valda dimensioner och konfiguration av den totala enheten. Skickliga personer kommer att förstå att de inre dimensionerna av slangarna måste vara tillräckligt stora för att rymma celler i provet, och att veta att diameter som närmar sig storleken av cellerna kan orsaka pulsation eller andra oönskade effekter på vätskeflödet inom enheten.

En mångfald av val innebär att 15 tillhandahålls som gör det möjligt för selektiv vätskekommunikation mellan olika delar av enheten. Urvalsmedel kan dirigera och stoppa vätskepassage via manuell eller automatisk styrning. Till exempel kan en två- vägs ventil användas som kan justeras i ett första läge att sätta en första del i vätskekommunikation med filter och sedan roteras till en andra plats att sätta en andra komponenten i vätskekommunikation med filter. l olika delar av enheten 10 kan valet av 15 variera, till exempel vissa kan vara manuella och en del kan automatiska.

Ett antal komponenter befinner sig i vätskekommunikation med den första sidan av filtret 12, inklusive en provtillförselport 16, en första vätskereservoar 17, och en första sugkälla 18.

Provingång 16 kan vara en port eller ha någon annan utformning för att möjliggöra för ett vätskeprov att få tillgång till systemet. Alternativt kan det bestå av en hållare eller behållare, t.ex. ett provrör. I sin enklaste form är det bara en förlängning av ett rör 14 som kan placeras i kommunikation med ett prov, vilket kan ske i till exempel ett provrör. För att undvika förorening och för säkerhet, kan innehållet i provet helt vara inkapslat, till exempel genom att provet befinns i ett tillslutet provrör och genom att utforma provingången som en nål i slutet av en slang, där nålen sticker igenom proppen.

Första vätskereservoar 17 ansluts till enheten 10. l början av använde finns en vätska i den första vätskereservoaren 17. Dess användning kommer att ytterligare beskrivas i exemplen nedan, men det kan noteras att vätskan iden första vätskereservoaren tjänar åtminstone ett allmänt spolnings eller sköljnings ändamål och för det syftet är det att föredra en fysiologiskt neutral vätska. Lämpliga vätskor inklderar fosfatbuffrad saltlösning (PBS), Hank's saltlösning, (hydroxymetyl) aminomethane (TRIS) buffert, och andra buffertar med ett fysiologiskt neutralt pH och fysiologisk osmolaritet ca 270-330 mOsm / kg.

Första sugkällan 18 kan ge sug till en första sida av filtret 12, vilket medför att dra vätska från den andra sidan av filtret 13 till första sidan av filtret 12. Första sug källan 18 är försedd med en första sug reservoar (visas inte) som kan samla vätska och partiklar som är suspenderade i den. I sin enklaste form första avsugningskälla 18 kan utgöras av en spruta där kolven som kan dras ut för att skapa sug och inre hålrum som ger en reservoar. Alternativt: den första avsugningskällan 18 kan vara en slangpump.

Det finns också ett antal komponenter som ligger i vätskekommunikation med den andra sidan av filtret 13, inklusive en andra fvätskereservoar 19, en tryckmätare 20, och en andra sugkälla 21.

Andra vätskereservoar 19 är från början ansluten till enhet 10 med vätska i.

Användningen kommer att ytterligare beskrivas nedan, dock är den vätskan företrädesvis fysiologiskt neutralt och som en följd av det ska material som används för att tillverka den andra vätskereservoaren 19 företrädesvis av för sådana icke- reaktivt material. Storlek och/eller kapacitet av den andra vätskereservoaren 19 kommer att bero på den avsedda användningen av enheten 10 och kommer också att bero på om den andra vätskereservoar 19 är anpassad som en fast del eller om den byts ut efter varje användning av instrumentet 10.

Tryckmätaren 20 medför att en användare (eller automatiserad övervakningsenhet) kan mäta graden av vakuum som finns inom enheten. Genom kalibrering, kommer denna åtgärd göra det möjligt att fastställa när filtret är tillräckligt mättat med målceller. Tryckmätaren 20 kan inkludera en visuell display.

Tryckmätaren 20 tillåter vidare en användare att standardisera ett prov. Genom att använda sig av det interna trycket kan man undvika behovet av periodvisa för- screeningsåtgärder som annars skulle vara fördelaktiga för att bestämma koncentrationen av partiklar i provet. Eftersom prover och organismer från vilka de härrör kommer att skilja sig åt, så kommer också proven utvärderas. Dessutom kan användare i vissa fall välja att späda ut ett prov så att den kan användas för en rad syften, eller för att göra rening och anrikningsmetoden så effektivt som möjligt.

Ett exempel på en lämplig tryckmätare 20 är en vattenpelare. När en sådan tryckmätare 20 används, är ett rimligt arbetsområde för enheten 10 130-150 mm H20. intervallet 135-145 mm H20 kan vara att föredra. Cirka 140 mm H20 kan vara särskilt effektivt.

Om enheten 10 är åtminstone delvis automatiserad, kan tryckmätaren 20 anslutas till en urvalsenhetl 5 eller annan flödeskontroll så att vid vissa förutbestämda tryck, är vissa aspekter av systemet inkopplade eller urkopplade.

Särskilt när automation önskas, behöver inte tryckmätaren 20 vara försedd med en display som är inneboende i en vattenpelare. Istället kan den innehålla en elektronisk sensor som detekterar tryck. Den information som erhålls genom tryckmätaren 20 skulle kunna överföras till en central styrenhet, som skulle kunna skicka kommandon som, med hjälp av förmågan till flödesstopp som tryckmätaren 20 har, stoppar eller påbörjar flöden i utvalda delar av produkten.

Flödesstoppförmåga kan uppnås med hjälp av till exempel ett membran. Ett exempel är ett piezoelektriskt membran. Enkla flödesstopp övervägs också, t.ex. en klämma eller krympanordning som fysiskt kan deformera en flexibel slang när de används, och därmed stoppa flödet genom slangen. Genom att koppla ur klämman eller krympanordning kan flöde börja igen.

Om en fysisk enhet används för att uppnå flödesstoppförmåga hos tryckmätaren 20, behöver det inte nödvändigtvis vara på precis samma plats på enheten som tryckmätaren 20.

Tryckmätaren 20 kan vara en anordning som direkt mäter tryck, alternativt kan det vara i stånd att samla in information som kan användas för att beräkna tryck.

Medan tryckmätaren 20 tjänar ett syfte när den första passeringen av provet genom filtrering enhet 11 sker, kan den i följande steg användande instrument 10 inte vara nödvändigt. Ändå, i synnerhet i automatiserade system, kan man fortsätta att mäta det interna systemet trycket för statistiska ändamål och/eller som en säkerhetskontroll för att eventuellt upptäcka felfunktion i systemet.

Andra sugkällan 21 kan ge sug till en andra sida av.filtret 13, och i praktiken dra vätska från den första sidan av filtret 12 till den andra sidan av filtret 13. En extra sugreservoar kan installeras (visas inte) som skulle kunna samla vätska och partiklar suspenderade däri. En andra sugkälla 21 skulle kunna våra en spruta där kolven som kan dras ut för att skapa sug. Den inre håligheten i sprutan skulle kunna fungera som en reservoar om så önskas. Alternativt kan andra sugkällan 21 vara en pump, t.ex. en slangpump.

Användning av enheten 10 kommer ytterligare beskrivs nedan, men det kan noteras att om de icke-målceller skulle vara av intresse ska helst en andra sug reservoar tillhandahålls för att lagra sådana celler.

En ytterligare utförande av ett instrument 10 av uppfinningen visas i Figur 2. I den siffran är för enkelhet att illustrera, inte varje slang 14 märkt med referensnummer.

I utförandet i Figur 2 visas flera urvalsenheter 15. Urvalsenheten 15 står i vätskekommunikation med den första sidan av filtret 12 är i detta utförande en trevägsventil, medan det som står i vätskekommunikation med den andra sidan av filtret 13 är en två-vägs ventil.

Utförandet i figur 2 har en alternativ konfiguration av grundkomponenterna, som grupperar alla komponenter som är anslutna till den första sidan av filtret 12 via en enda urvalsenhet 15 och slang 14. De komponenter som ansluts till den andra sidan av filtret 13 är också i en annan konfiguration i förhållande till figur 1 utförandet, här är tryckmätaren 20 inte ansluten via en urvalsenhet utan istället är en andra vätskereservoar eller andra sugkälla 21 ivätskekommunikation med systemet hela tiden.

Det bör vara uppenbart för yrkeskunniga personer att ytterligare konfigurationer är möjliga och inom ramen för uppfinningen. Dessutom kan en mångfald av anordningar anordnas seriellt eller parallellt.

I de fall det är att föredra eller till och med nödvändigt att provet hålls vid låga temperaturer, kan till exempel, där det är högst önskvärt att stoppa cellulär aktivitet till förmån för ytterligare analys eller verksamheter, en hel enhet enligt uppfinningen tillhandahållas i en kyld enhet eller kylrum. I andra fall kan det räcka att flytande reagens som används i systemet finns vid en viss temperatur, till exempel mellan ca 0-4 ° C.

Som tidigare nämnts övervägs det att de flesta eller alla komponenter av en anordning enligt uppfinningen kan vara av engångstyp. I synnerhet övervägs det att engångskassetter eller flergångskassetter kan levereras med delar av en anordning enligt uppfinningen. En sådan kassett kan med fördel innehålla en streckkod eller utrymme att placera en streckkod för att underlätta elektronisk hantering av prover. Ett annat alternativ är elektronisk identifierare som kan byggas in i eller anbringas på kassetten.

Kassetter och insatser användbara med föreliggande uppfinning består av en filtreringsenhet och kan bestå av en omrörare. Alternativt kan filtreringsenheten vara enkelt anslutningsbar till eller anslutas till en omrörare. En mångfald av slangar är också användbara som ansluter respektive första och andra sidor av filtreringsenheten till reservoarer och ingångarna på enheten. Minst en anslutningsport för en tryckmätare, tryckmätaren kan i sin tur ingå i kassetten.

Anslutningspunkten kan helt enkelt vara en plats i slangen där en sensor ansluts.

Ett utförande av uppfinningen kan köras manuellt, alternativt kan den vara helt eller delvis automatiserad. För enkelhetens skull hänvisas här till figur 1.

Om så önskas, kan systemet och/eller filter vara förfyllda med vätska. Ett prov som tillförs provport 16, som är i vätskekommunikation med filtreringsenhet 11. Alternativt kan provet förbehandlas innan uppfinningens metod utförs. Till exempel för att minska benägenheten hos celler att vara flexibla och därmed kunna passera genom en por mindre än deras diameter, kan de fixeras.

Vid analys av blodprover kan plasma separeras från cellerna efter behandling med en standardiserad 0,37% formaldehyd lösning. PBS eller andra neutrala vätskor kan sedan tillsättas upp till volymen av det ursprungliga provet. Även om man inte vill vara bunden av teori kan man tro att cellerna kan vara fasta eller stela efter formaldehyd tillsats, vilket medför att de passerar eller inte passerar genom filtret på ett sätt som närmare ansluter till deras diameter, och mindre ansluter till deras förmåga att flexa genom en filterpor.

De relevanta valenheterna 15 är konfigurerade så att andra sugenhet 21 äri vätskekommunikation med filtreringsenhet 11. Andra sugenhet 21 är aktiverad och på så sätt drar vätska och suspenderade partiklar via provporten 16 till filtreringsenhet 11 .

En rad lämpliga tryck kan användas, beroende på vilken typ av prov och konfiguration av enheten. Genom att använda tryckmätaren 20 är det möjligt att uppskatta ungefär hur mättad filtreringsenhet 11 har blivit med målceller. Vid lämplig tidpunkt, till exempel när en kolonn av vatten som används för att ange tryck visar ca 140 mm H20, upphör andra avsugningsenhet 21 att suga och provport 16 tas ur vätskekommunikation med filtreringsenhet 11.

Detta steg har effekten att dra icke-målceller och föroreningar mindre än porstorleken hos filtret genom filtret, lämnande målceller på första sidan av filtreringsenheten.

Ett annat tillval för förbehandling skulle kunna vara att använda kända material och metoder för att uppnå selektiv cellulär lys. Detta kan möjliggöra en snabbare eller effektivare filtrering använde instrument av uppfinningen.

Första vätskereservoar 17 är placerad i vätskekommunikation med filtreringsenhet 11 och andra sugenhet 21 används igen, drar vätska från första vätskereservoar 17 genom filtreringsenhet 11.

Detta steg har effekten att skölja eller rengöra systemet från återstående icke- målceller. Första vätskereservoar 17 tas bort från vätskekommunikation med filtreringsenheten och andra vätskereservoar 19 sätts i kommunikation med systemet. Första sugenhet 18 är inkopplad, drar vätska från andra vätskereservoar 19 och genom filtreringsenhet 11. Den vätska som på så sätt dras samlas in i en första sug reservoar (visas inte).

Delvis på grund av flödet av vätska och förbättrat genom vibrationer i filtret, suspenderas målceller som var kvar på första sidan av filter 12 är i förbipasserande vätska och förs in den första sugreservoaren. Därifrån kan de genomgå direkt observation eller analys, behandling eller färgning, eller överföring till en annan enhet eller lagring.

Helst ska andra avsugningsenhet 21 återigen användas för att dra vätska från första vätskebehållare 17 genom filtreringsenhet 1__1, följt av första avsugningsenhet 18 drar extra vätska från andra vätskebehållare 19. Annu bättre är att omedelbart upprepa ovannämnda dubbla vätskeöverföring två eller tre eller fler gånger. Detta utbyten bidrar till att säkerställa att partiklar i provet helt tas bort från filtret och hjälper till att rena de inre delarna av enhet 10.

En analys gjord med ett utförande av enhet 10 enligt uppfinningen som innehöll en andra sug reservoar har visat att minst 96% av cellerna i ett prov tillfångatogs i antingen första eller andra sugreservoaren, vilket visar på enastående effektivitet av enheten Exempel Ett urinblàssköljning förorenad med blod En blåssköljning utförs på en organism och tvättlösningen, med sannolika uppslammade celler och föroreningar, samlas in. En preliminär mikroskopisk analys av en droppe av provet som färgats för mikroskopi bekräftar förekomst av stora mängder röda blodkroppar och ett litet antal potentiella målceller, se figur 3. Det återstående provet appliceras på provinmatningen till en anordning av uppfinningen och filtreras.

Processen tar cirka 10 minuter. Det maximala tryck som uppnås i anordningen under den första avsugningen av provet genom filtret är 140 mm H20. Materialet fångas upp i den första sugreservoaren, placeras på en glas och färgas. Vid mikroskopisk inspektion, syna renade och anrikade målceller väl synlig i sitt naturliga tillstånd, se figur4.

För kontrolländamål, används en andra sugreservoar. Materialet som fångas upp i den andra sugreservoaren är placerad på ett glas och färgas. Vid mikroskopisk inspektion avslöjar det en mångfald av röda blodkroppar och epitelceller. Baserat på analys av mål och intog icke-målceller, är återvinningen av målceller beräknad till 95%.

Exempel Två Ascites vätska förorenade med epitelceller Ett urval av ascites vätska erhålls. En färgad droppe av vätskan undersöks i mikroskop, som visar betydande mängder av epitelceller och ett litet antal potentiella målceller, se figur 5. 10 ml återstående prov placerades i en 200 ml behållare för ingående prov och filtreras med hjälp av en anordning i enlighet med den föreliggande uppfinningen.

Processen avslutades efter cirka 10 minuter, under vilka det maximala trycket under första genomsugningen av provet genom filtret var 140 mm H20. Materialet som uppsamlades i första sug reservoaren placerades på ett glas och färgades. Vid mikroskopisk granskning var rena och anrikade målceller väl synliga i sitt naturliga tillstånd, se figur 6.

Exempel Tre: tvåstegsrening och anrikning Ett prov som innehåller celler, inklusive celler från perifert blod, tillhandahålls.

Cellerna lyseras kemiskt enligt känd teknik. Cellinnehållet placeras i ett provingångskärl för en anordning enligt uppfinningen.

En första process sker med hjälp av ett filter vars porer tillåter fri passage för de flesta subcellulära komponenter, men behåller de största: cellkärnor. Efter denna körning av systemet sätts kärnorna åt sidan avsedda för senare bruk och resterande komponenter som samlats in i en andra sugbehållare tas bort. Systemet laddas igen för användning med de komponenter som tidigare samlats l den andra sugreservoaren, i provets ingång.

En andra process utförs med ett filter försett med porer som tillåter fri passage till de flesta cellulära komponenter, men behålla de stora mitokondrierna från denna fraktion. Efter denna process analyseras cellkärnor, mitokondrier, och de återstående, som insamlats i andra sug reservoaren, separat. Denna analys bekräftar att den uppfinna anordningen kan användas med en flerstegsavskiljningsstrategi för att separera komponenter av olika storlek i en vätska på ett snabbt och effektivt sätt, i detta fall subcellulära komponenter från en lyserad cell. De separerade komponenterna var i ett naturligt tillstånd, och till stor del oförändrade, vilket möjliggör vad ytterligare analys som må önskas.

Ovanstående beskrivning och exempel har angetts enbart för att illustrera uppfinningen och är inte avsedda att vara begränsande. Eftersom ändringar av de beskrivna konstruktionerna som bibehåller andemeningen och innehållet i uppfinningen kan föresväva kvalificerade personer bör uppfinningen ges en vid tolkning till att omfatta alla variationer inom ramen för bifogade krav och motsvarande sådana.

Claims (10)

PATENTKRAV

1. En anordning för provrening och anrikning, innefattande: en filtreringsenhet som har en första sida och en andra sida och inkluderar en omrörare; en provinförselport i valfri fluidkommunikation med den första sidan av filtreringsenheten; en första vätskebehållare i valfri fluidkommunikation med den första sidan av filtreringsenheten; första sugorgan som har en sugbehållare och är i valfri fluidkommunikation med den första sidan av filtreringsenheten; en andra vätskebehållare i valfri fluidkommunikation med andra sidan av filtreringsenheten; en tryckmätare i fluidkommunikation med andra sidan av filtreringsenheten och som har förmåga att stoppa flöde, och ett andra sugorgan i valfri fluidkommunikation med andra sidan av filtreringsenheten.

2. En anordning enligt krav 1 där det andra sugorganet har en andra sug- reservoar.

3. En anordning enligt krav 1 eller krav 2 i vilken minst en av det första sugorganet och det andra sugorganet är en peristaltisk gpump.

4. En anordning enligt något av föregående patentkrav där tryckmätaren innefattar minst en av en klämma eller en piezoelektrisk membran som kan stoppa eller starta flödet i åtminstone en del av anordningen.

5. En kassett för användning i en anordning enligt något av föregående patentkrav, som innefattar en filtreringsenhet som har en första sida och en andra sida och innefattar ett filter och som kan anslutas till en omrörare; ett provinförselrör i fluidkommunikation med den första sidan av filtreringsenheten; ett första vätskereservoar-rör i fluidkommunikation med den första sidan av filtreringsenheten; ett andra vätskereservoar-rör i fluidkommunikation med andra sidan av filtreringsenheten, och ett andra sugrör i fluidkommunikation med andra sidan av filtreringsenheten, där kassetten har minst en anslutning för en tryckmätare.

6. En kassett enligt krav 8 vari filtreringsenheten inkluderar en omrörare.

7. Ett förfarande för att rena ett prov, innefattande stegen: tillhandahållande av ett prov till en provinförselport i fluidkommunikation med en första sida av ett filter; lägga på sug till en andra sida av ett filter för att dra fluid från provinloppsporten genom filtret tills ett förutbestämt tryck uppmäts, placera den andra sidan av filtret i exklusiv fluidkommunikation med en reservoar som innehåller en vätska; lägga på sug på den första sidan av filtret för att dra vätska från reservoaren genom filtret, och samla in fluiden som dragits från behållaren genom filtret till ett kärl; där filtret är föremål för omrörning under åtminstone, en betydande del av processen, där det renade provet samlas upp i kärlet.

8. Ett förfarande enligt krav 7 där det förutbestämda trycket är inom intervallet ca 130-150, helst 135-145 mm H20 när den mäts med hjälp av en vattenpelare.

9. Ett förfarande enligt krav 8 där det förutbestämda trycket är ca 140 mm H20 när den mäts med hjälp av en vattenpelare.

10. Ett prov renat i enlighet med förfarandet som angivits i något av krav 7-9. SA MMA NFÅ TTNING En anordning för provrening och anrikning kan bestå av en filterenhet med ett filter och en omrörare där sugtryck drar ett prov genom filtret och tvättvätska sköljer material som anrikas i filtret.