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Verfahren zum Aufbringen von DNA/RNA/Protein-Spots auf Probentraeger

IP.com Disclosure Number: IPCOM000033083D
Published in the IP.com Journal: Volume 4 Issue 12 (2004-12-25)
Included in the Prior Art Database: 2004-Dec-25
Document File: 3 page(s) / 101K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Fuer das Aufbringen von DNA-, RNA- (Desoxyribonucleinsaeure, Ribonucleinsaeure) oder Protein-Spots oder auch anderen Fluessigkeitsvolumina auf Probentraeger gibt es mehrere Methoden bzw. unterschiedliche Systeme. Genannt werden koennen hier u.a. einfache geschlitzte Nadeln (vgl. Abb. 1), Nadel-Ring-Systeme und beruehrungslose Duesensysteme auf Piezo-Basis. Letztere haben jedoch den Nachteil, dass eine zuverlaessige Reinigung der mit der Probe in Beruehrung gekommenen Teile sehr problematisch oder unmoeglich ist. Diese Teile werden daher als Einwegartikel konzipiert. Ein neuartiges System nutzt eine rotationssymmetrische Kapillare, wobei der Benetzungsmeniskus mittels eines Kamerasystems erfasst und ueber eine laterale Ultraschallbewegung der Kapillare nachgeregelt wird, im Gegensatz zu einer piezo-initiierten Kontraktion bei einer ueblichen so genannten ‚Drop on Demand’ Konstruktion. Als weitere Stellgroesse steht eine Druckregelung ueber einen Mikroschlauchanschluss zur Verfuegung.

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Verfahren zum Aufbringen von DNA/RNA/Protein-Spots auf Probentraeger

Idee: Gottfried Beer, DE-Regensburg

Fuer das Aufbringen von DNA-, RNA- (Desoxyribonucleinsaeure, Ribonucleinsaeure) oder Protein- Spots oder auch anderen Fluessigkeitsvolumina auf Probentraeger gibt es mehrere Methoden bzw. unterschiedliche Systeme. Genannt werden koennen hier u.a. einfache geschlitzte Nadeln (vgl. Abb.
1), Nadel-Ring-Systeme und beruehrungslose Duesensysteme auf Piezo-Basis. Letztere haben jedoch den Nachteil, dass eine zuverlaessige Reinigung der mit der Probe in Beruehrung gekommenen Teile sehr problematisch oder unmoeglich ist. Diese Teile werden daher als Einwegartikel konzipiert.

Ein neuartiges System nutzt eine rotationssymmetrische Kapillare, wobei der Benetzungsmeniskus mittels eines Kamerasystems erfasst und ueber eine laterale Ultraschallbewegung der Kapillare nachgeregelt wird, im Gegensatz zu einer piezo-initiierten Kontraktion bei einer ueblichen so genannten ,Drop on Demand' Konstruktion. Als weitere Stellgroesse steht eine Druckregelung ueber einen Mikroschlauchanschluss zur Verfuegung.

Im Speziellen sieht das System die Nutzung eines so genannten ,Wirebonders' als Basisgeraet (Mainframe) vor. Dieses urspruenglich zur Verdrahtung von elektrischen Bauelementen vorgesehene Geraet wird nun mit einer adaptierten rotationssymmetrischen Kapillare, aehnlich oder identisch einer Bondkapillare (Roehrchen zur Durchfuehrung des Drahtes), ausgestattet. Der Meniskus kann mit einer CCD-Kamera (Charge-Coupled Device, CCD) erfasst und ueber die beim urspruenglichen ,Wirebonder' zum Schweissen genutzte Ultraschallenergie nachgeregelt werden. Die Kapillare wird zudem rueckseitig mit einem Schlauch versehen, der ein leichtes und zuverlaessiges Waschen erlaubt. Dieser Schlauch kann im Spotzyklus (d.h. fuer das Ausbringen der Proben) zur Aufnahme der Spotfluessigkeit mit Unterdruck beaufschlagt werden, und er stellt eine (weitere) Stellgroesse zur Prozessbeeinflussung dar.

Fuer das System kann ein modifizierter handelsueblicher Bondkopf (vgl. Abb. 2) genutzt werden. So werden fuer das Ausbringen von Fluessigkeitsproben weder eine ,Electrical Flame Off Unit' noch Drahtfuehrungskomponenten benoetigt. Der Draht-Clamper (fuehrt beim Wirebonder den Draht) kann einen Mikroschlauch halten, der hilfreich z.B. fuer die Aufnahme einer DNA-Substanz in die Kapillare (durch Zuschaltung von Unterdruck) eingesetzt werden kann (vgl. Abb. 3). Weiter werden der Kapillare ueber den Schlauch fuer den Waschprozess voll entsalztes (VE-) Wasser oder andere fluidische Stoffe oder Reagenzien zugefuehrt bzw. die Kapillare wird gespuelt oder/und getrocknet. Dieser bei Bedarf bidirektionale Prozess kann durch Zuschalten der Ultraschallleistung und Einkopplung mittels des Transducers (Element zur Uebertragung des Ultraschalls) unterstuetzt oder intensiviert werden.

Wird der Draht-Clamper (oder die Kapillare selbst) mit einem entsprechenden Piezo-Aktuator oder einem magnetischen...