Контейнер, призначений для вміщення і зберігання біологічного матеріалу, зокрема днк

Реферат: Об'єктом винаходу є контейнер, призначений для зберігання дегідратованого біологічного матеріалу в контрольованій атмосфері, а саме при температурі навколишнього середовища, і точніше ДНК, який має кожух (12) з газонепроникного матеріалу, який відрізняється тим, що кожух (12) виготовлений з металічного матеріалу, має циліндричну форму і закритий на одному кінці, та має пробку (16), призначену для герметичного з'єднання із згаданим кожухом. UA 104285 C2 (12) UA 104285 C2 UA 104285 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Представлений винахід належить до, призначеного для вміщення і зберігання біологічного матеріалу, зокрема ДНК. ДНК необхідно зберігати протягом дуже довгих періодів часу як в дослідницькій галузі так і в дуже великій кількості інших галузей, які стосуються біотехнологій, охорони здоров‘я, охорони навколишнього середовища, сільського господарства, ідентифікації, юстиції, криміналістики, наприклад і зокрема з огляду на формування бібліотек біологічних зразків або біотек. Біологічний матеріал є вихідним елементом людини, тварини або рослини і, зокрема, включає: тканини, клітини, мікроорганізми, такі як бактерії, гриби, моноклітинні водорості, віруси, білки, нуклеїнові кислоти, такі як ДНК, РНК. Проблема полягає у зберіганні цього біологічного матеріалу, елементи якого руйнуються під дією кисню повітря, води та світла. Однак, необхідно захищати цей біологічний матеріал від будь-якого забруднюючого елемента. Відомий патент EP 1 075 515, у якому передбачається спосіб зберігання ДНК протягом довгого періоду часу в металевій капсулі, яка є нержавіючою і герметичною, і утворена двома напівсферами у своєму передбаченому варіанті виконання. Ця ДНК поміщається в капсулу в нейтральній атмосфері з дуже малим вмістом вологи для того, щоб дозволити зберігання неї при температурі навколишнього середовища, таким чином уникаючи використання охолоджувача. Навіть якщо ці засоби зберігання у формі капсули є задовільними, вони залишаються важкореалізовуваними для промислового виробництва. Насправді, необхідно мати можливість легко повторно використовувати ДНК, яке міститься в капсулі, передбачаючи багатократне використання неї. Більше того, в біологічній галузі необхідно передбачити етап аліквотування для відбору множини зразків. Капсула, утворена з двох напівсфер, не є найадекватнішим засобом і через це представлений винахід пропонує контейнер, призначений для вміщення біологічного матеріалу і, точніше, ДНК, який може повністю герметично закриватися, дозволяє відкривати себе без псування вмісту і дозволяє зберігання та багатократне послідовне використання відновленої ДНК. Більше того, необхідно передбачити ідентифікацію кожної капсули, яка має ідентифікаційну інформацію, після відкривання згаданого вмісту, при цьому ідентифікаційна інформація повинна бути довговічною. Контейнер згідно з представленим винаходом тепер буде описуватися детально згідно з переважним необмежувальним варіантом виконання і доданих креслень, які дозволяють ілюстрацію винаходу, де різні фігури представляють: - фігура 1 зображає вид в перспективі контейнера перед його використанням, - фігура 2 зображає вид в перспективі складеного контейнера, який знаходиться в робочому стані перед зварюванням, - фігура 3 зображає вид в перспективі складеного контейнера, який знаходиться в робочому стані, після зварювання, - фігура 4 зображає вид лицьової сторони контейнера після маркування, - фігура 5 зображає вид в перспективі контейнера після відкривання для повторних використань з кришечкою. На фігурі 1 представлено циліндричний контейнер 10 згідно з переважним варіантом виконання, який має діаметр 7 мм, висоту 18 мм, товщину стінки, яка становить декілька десятих міліметра. Цей контейнер складається з кожуха 12, який закритий на кінці, і який повинен виконуватися з газонепроникного матеріалу, бути корозійностійким та здатним герметично закриватися. У даному випадку, матеріал також повинен відповідати додатковій умові, яка полягає у його здатності до деформування і, таким чином, у його ковкості для виготовлення згаданого циліндричного контейнера, закритого на одному кінці. Насправді, для виконання кожуха, глибока витяжка є найбільш адаптованим з точки зору промислового виробництва рішенням, з одного боку, для дотримання необхідних точних розмірів, як це пояснюватиметься далі, і, з іншого боку, для обмеження адекватними грошовими витратами з використанням дуже великими серіями. Фактично, марка переважної нержавіючої сталі, придатної для виготовлення кожуха згідно з представленим винаходом, відома на ринку під назвою 304L або в металургії під назвою Z2CN18-10. Контейнер 10 доповнюється вставкою 14, яка також є циліндричною і вставляється з несильним тертям в кожух 12. 1 UA 104285 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Ця вставка переважно виконується із скла завдяки його придатності зберігати біологічний матеріал і завдяки його стабільності. Вставка, яка також зображена, має висоту, меншу за висоту кожуха. Контейнер 10 також має пробку 16, призначену для вставляння із зусиллям у відкритий кінець циліндричного кожуха. Ця пробка 16 також є циліндричною, має однаковий зовнішній діаметр і забезпечує необхідне тертя для входження із зусиллям в циліндричний кожух. З тих же причин пробка переважно одержується як і кожух механічною деформацією типу витяжки. Висота цієї циліндричної пробки є малою (порядку кількох міліметрів, в даному випадку 3 мм) порівняно з висотою циліндричного кожуха, яка становить приблизно 18 мм. Товщина стінки пробки також становить декілька десятих міліметра, переважно вона дорівнює або дуже близька до товщини кожуха, в даному випадку становить 0,25 мм, і вибрана з огляду на параметри зварного шва, як це буде пояснюватися далі. Пробка виготовляється з того ж матеріалу що й кожух для вставляння, врешті решт, в монолітний кожух контейнера, виготовлений з одного матеріалу. На фігурі 2 відзначається, що кожух, у який вставляється пробка, має таку геометричну форму, що його відкриті периферійні краї та краї пробки прилягають один до іншого. Переважно кожух як і пробка має на кінці фаску або периферійне закруглення, яка(е) одержується в результаті деформації під час витяжки, але також дозволяє гарне вставляння пробки в кожух. Згідно з переважним варіантом виконання винаходу, можна передбачити пробку з малою конічністю для блокування її після вставляння. На фігурі 2, схематично представлено біологічний матеріал 18, поміщений у вставку 14, при цьому згаданий біологічний матеріал дегідратований. Переважно, передбачається формування контрольованої атмосфери в закритому контейнері, який повинен вміщувати і зберігати згаданий біологічний матеріал. На фігурі 3 представлено остаточно загерметизований контейнер. Придатним способом є приварювання пробки до кожуха з формуванням зварного шва 20. Ось чому контейнер згідно з винаходом знову представляє собою інтерес. Насправді, необхідно обмежити будь-яке нагрівання біологічного матеріалу, який вводиться перед зварюванням, для уникнення будь-якого його псування або якогось ушкодження. Насправді, з`єднання згідно з винаходом передбачає зварювання лазером, який діє по периферії на два краї кожуха та на край пробки. Таке зварювання не вимагає використання жодного металу і не змінює структуру матеріалу, який зберігає усі свої початкові властивості. Товщина, ідентична або дуже близька до товщини двох матеріалів, також є перевагою для виконання однорідного зварювання. Це зварювання потребує лазера дуже малої потужності, беручи до уваги дуже малу товщину стінок, щоб не призвести до жодного значного підвищення температури стінки і/або в оболонці і у всіх випадках не створити можливості зміни і/або руйнування біологічного матеріалу. Переважно, використовують пульсуючий лазер на ітрій-алюмінієвому гранаті, якщо відомо, що підвищення температури є незначним. Також відзначається, що зварювання виконує виключно роль герметизації і блокування пробки в кожусі без потреби в габаритних механічних з‘єднаннях. На фігурі 4, представлено маркування, яке головним чином виконується перед введенням біологічного матеріалу для дотримання процедур відслдіковування. Більше того, це маркування також повинно бути довговічним як і контейнер, щоб уникати появі елементів, здатних швидко та легко псуватися, подібно до фарбового маркування, етикетки, наприклад тиснення. Маркування контейнера згідно з представленим винаходом виконується за допомогою виконання відмітки 22. Ця відмітка може сама по собі містити всі типи еталонних кодів, літер або штрих-кодів, або також матричних кодів типу Data Matrix. Переважно, маркування виконується зміною стану поверхні матеріалу під дією адаптованого лазерного променя. У цьому випадку, матеріал не гравіюється, однак, маркування є довговічним. Також відзначається, що маркування за допомогою лазерного променя призводить до загалом нехтуваної дисипації енергії на контейнері, який його містить, коли воно виконується на дні контейнера. 2 UA 104285 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Іншим засобом є кріплення етикетки для радіоідентифікації, тобто ідентифікаційної етикетки, яка використовує гіперчастоти. У цьому випадку, етикетка відіграє роль покриття і механічно утримує антену на стінці контейнера, при цьому ця антена є активним елементом. Етикетка сама по собі не має тиснення і такий засіб вважається довговічним з точки зору винаходу. Будьяке зовнішнє руйнування етикетки жодним чином не впливає на активний ідентифікаційний елемент. Посилаючись на фігуру 5, відзначаємо, що контейнер дозволяє використання біологічного матеріалу, який зберігається в ньому. Також передбачається виконання віконця 24 для доступу, зокрема вирізання отвору за допомогою інструмента, наприклад пробійника у формі алмазного конуса, у дні пробки. Алмазний конус поміщається в центрі по мітці. Тиск, який прикладається, є дуже малим внаслідок малої товщини дна пробки. Також відзначається, що виконання отвору надає виріз з багатьма стулками, які, завдяки пам‘яті про форму матеріалу, скручуються, залишаючи віконце з краями без нерівностей, таким чином полегшуючи доступ, але головним чином вимагають менших за розмірами засобів, призначених для вставляння в згадане віконце. Насправді, піпетки та інші трубки своїми твірними упираються у твірні стулок. Головним чином біологічний матеріал не може забруднюватися металічними частинками, оскільки не відбувається обробка, а тільки розрізання матеріалу шляхом ударяння об нього. Також відзначається, що вставка більше не ушкоджується механічно під час цієї операції, оскільки вона є периферійною. Маркування також залишається врешті решт доступним і чітким, оскільки контейнер не піддається жодній механічній дії за виключенням дна пробки, у якому пробивається отвір пробійником у формі алмаза. Таким чином це віконце 24 дозволяє вставляння піпетки, шприца або аналогічного інструмента для введення будь-якої рідини, пристосованої для розчинення дегідратованого біологічного матеріалу. Цей суспендований біологічний матеріал може тоді видалятися повністю або, зокрема в залежності від потреби, тими ж типами інструментів. Зазвичай, отвір є незакупорюваним і контейнер більше не може дозволяти дуже тривале зберігання. На противагу цьому, біологічний матеріал може частково не використовуватися і потребує зберігання протягом декількох днів, наприклад, для різних маніпуляцій. У цьому випадку, контейнер також може використовуватися для зберігання біологічного матеріалу, поміщеного в розчин, із здійсненням запобіжних заходів для встановлення на нього кришечки 26, наприклад з нейтрального еластомерного матеріалу. Ця кришечка має або форму ковпачка, як це показано на фігурі 5, або форму зрізаного конуса для застрягання в пробці безпосередньо там, де вона утримується радіальними пружними силами. Відзначається, що маркування остаточно залишається на контейнері і що залишається можливість мічення відкритого контейнера з огляду на повторне використання після відкривання без внесення якихось помилок. Відзначається також, що циліндричний контейнер також чудово пристосований до маніпуляцій ним автоматичними пристроями і для поміщення на підставки з мікропластинок, які зазвичай використовуються в біології, а саме підставки, марковані згідно з відомим стандартом SBS. Таким же чином, гравійоване маркування є чудово розбірливим для оптичного зчитувального пристрою без помилкового його трактування останнім внаслідок випадкового псування цього маркування, як це може відбуватися, наприклад у випадку прикріплених етикеток. Відслідковування зразків біологічного матеріалу може, таким чином, здійснюватися шляхом використання контейнера згідно з представленим винаходом. Контейнер дозволяє використовувати усі переваги, пов‘язані із зберіганням при температурі навколишнього середовища, і, зокрема, полегшувати обмін даними між пристроями обробки даних, між лабораторіями і формувати біотеки, але, окрім того, дозволяти використання автоматичних пристроїв для поміщення біологічного матеріалу у згаданий контейнер. Ці етапи включають принаймні операції дегідратації, формування контрольованої атмосфери, закривання шляхом приварювання і маркування. Той же пробитий отвір може виконуватися за допомогою пристрою, оснащеного пробійником, хід якого можна регулювати, і який чудово спрямовується. 3 UA 104285 C2 5 10 Автоматичні пристрої для обробки даних, які тут включають існуючі автоматичні пристрої, можуть оснащуватися таким пристроєм для пробивання отворів, уникаючи будь-якого людського втручання.Тут вказується, що вставка виготовлена із скла, проте можна також передбачити замість неї керамічну вставку, або вставку з будь-якого іншого інертного матеріалу, відомого або який розробляється, придатного до зберігання біологічного матеріалу. Таким же чином, в деяких застосуваннях вставка може замінятися кульками з матеріалу, інертного по відношенню до біологічного матеріалу, попередньо просоченими цим біологічним матеріалом шляхом адсорбції. Контейнер передбачений для зберігання біологічного матеріалу при температурі навколишнього середовища, проте для певних біологічних матеріалів, для яких необхідно забезпечити зберігання при температурі, нижчій або рівній –20°C, відзначається, що всередині контейнера згідно з винаходом може встановлюватися позитивна температура зберігання в декілька градусів. 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 40 45 1. Контейнер (10), призначений для зберігання дегідратованого біологічного матеріалу в контрольованій атмосфері, зокрема при температурі навколишнього середовища, і точніше ДНК, який має кожух (12), який виготовлений з металу, який відрізняється тим, що кожух (12) має циліндричну форму і закритий на одному кінці, і має пробку (16), яка виготовлена з металу, має циліндричну форму і закрита на одному кінці, і передбачена для вставляння в циліндричний кожух (12), який виконаний для герметичного з'єднання із згаданою пробкою за допомогою зварного шва (20), який з'єднує периферійний край кожуха і периферійний край пробки (16), при цьому кожух (12) і пробка (16) є монолітними і виготовлені з використанням механічної деформації. 2. Контейнер (10), призначений для зберігання біологічного матеріалу при температурі навколишнього середовища, за п. 1, який відрізняється тим, що зварний шов (20) виконаний лазерним променем. 3. Контейнер (10), призначений для зберігання біологічного матеріалу при температурі навколишнього середовища, за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що він має діаметр, що становить 7 мм, висоту, що становить 18 мм, і товщину стінки, що становить декілька сотих міліметра, щоб мати здатність вставлятися в ямку ямкових планшетів. 4. Контейнер (10), призначений для зберігання біологічного матеріалу при температурі навколишнього середовища, за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що металічним матеріалом є нержавіюча сталь Z2CN18-10. 5. Контейнер (10), призначений для зберігання біологічного матеріалу при температурі навколишнього середовища, за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він виконаний з можливістю вміщення вставки (14), призначеної для вставляння в кожух (12) для вміщення біологічного матеріалу. 6. Контейнер (10), призначений для зберігання біологічного матеріалу при температурі навколишнього середовища, за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що пробка (16) виконана із здатністю відкривання шляхом пробивання отвору. 7. Контейнер (10), призначений для зберігання біологічного матеріалу при температурі навколишнього середовища, за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він має кришечку (26), призначену для закривання кожуха після відкривання пробки згаданого контейнера. 4 UA 104285 C2 5 UA 104285 C2 Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6