專利名稱：用于分離和/或純化生物分子的裝置的制作方法
用于分離和/或純化生物分子的裝置本發(fā)明涉及一種裝置、該裝置用于從樣品分離或純化生物分子的應(yīng)用、所述裝置的制備方法以及用所述裝置分離或純化任何生物分子的方法，其中，所述裝置包括具有至少一個(gè)開口端的中空本體，所述中空本體包括至少一種固體基質(zhì)，所述固體基質(zhì)結(jié)合、吸附、吸收、螯合或保留樣品中不為所需的化合物。在生物樣品的處理過(guò)程中，例如，為了從所述樣品分離或純化生物分子而進(jìn)行的處理過(guò)程中，常使樣品接觸結(jié)合、吸收、吸附、螯合或過(guò)濾任何基質(zhì)，其中，通常用所述基質(zhì)結(jié)合、吸附或吸收感興趣的化合物，或者根據(jù)樣品所含化合物的尺寸對(duì)樣品進(jìn)行色譜分離，從而分離感興趣的化合物和任何剩余物。現(xiàn)有技術(shù)中描述了若干種眾所周知的生物分子分離方法，包括:使生物分子結(jié)合任何基質(zhì)，例如，使DNA或RNA結(jié)合至核酸結(jié)合材料柱，親和結(jié)合，例如，蛋白質(zhì)或低分子量分子(low molecular molecule)的親和結(jié)合,或根據(jù)生物分子的尺寸或體積將其分離的色譜裝置。通常，所有這些方法包括若干洗滌和洗脫步驟，且可選地需要監(jiān)控洗脫，因此在獲得所需形式的感興趣生物分子之前，必須進(jìn)行若干方法步驟。所以此類方法費(fèi)力、易受污染并且耗時(shí)。另一方法是結(jié)合、吸收、吸附或螯合樣品中不為所需的化合物，以將其與所需生物分子分離，例如，如 Walsh 等人(Walsh 等,BioTechniques, Vol.10, No 4 (1991))或Burkhart 等人(Burkhart 等，2002，J Biochem Biophys Methods52 (2002) 145-149)所述用Chelex 100來(lái)分離DNA。所述不為所需的化合物的分離通常以分批工序進(jìn)行，其中，使樣品接觸結(jié)合、吸收、吸附或螯合基質(zhì)，孵育，隨后從樣品中分離固體材料(例如通過(guò)離心)。然后，轉(zhuǎn)移包含感興趣化合物的上清(例如通過(guò)移液)。所述轉(zhuǎn)移需進(jìn)行得非常仔細(xì)，以既避免由固體基質(zhì)引起任何污染的風(fēng)險(xiǎn)，又盡可能多地獲得上清。此外，在這樣的方法中，需要進(jìn)行若干方法步驟，使該方法費(fèi)力、易受污染并且耗時(shí)。本發(fā)明的目的在于提供能簡(jiǎn)單且有效地將任何感興趣的生物分子與干擾后續(xù)生物分子操作步驟的污染化合物分離的方法和裝置，這些方法和裝置中移液步驟較少，并且交叉污染風(fēng)險(xiǎn)降低。此外，所述裝置還應(yīng)能實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化。該目的通過(guò)提供一種裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述裝置包括:(i)至少一個(gè)中空本體(1)，每個(gè)中空本體(I)具有至少一個(gè)開口端；(ii)至少一類固體或膠狀材料，所述材料結(jié)合、吸附、吸收、螯合或保留污染任何所需生物分子的化合物；(iii)可選地，位于所述中空本體內(nèi)的至少一個(gè)多孔液體可透過(guò)元件(4) ；(iv)可選地，至少一個(gè)可移除封閉裝置(6)以封閉所述開口端中的至少一個(gè)。所述裝置還優(yōu)選包括至少一個(gè)阻隔物(5)，所述阻隔物(5)在環(huán)境條件下不可透過(guò)液體與固體，但通過(guò)向其施加外力所述阻隔物(5)變得可透過(guò)液體。所述裝置可用于處理任何包含液體的樣品，例如，包含感興趣生物分子的液體樣品和/或用于從該樣品分離或純化感興趣的生物分子。所述裝置的中空本體(I)可由適合于樣品收集、儲(chǔ)存或處理的任何材料制成，如塑料、金屬、玻璃、瓷或類似材料，優(yōu)選該中空本體由塑料制得。具體地，所述中空本體優(yōu)選由熱固性或熱塑性樹脂制得，例如但不限于:聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯-共聚物、聚氯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚苯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚丙交酯、乙烯-聚乙酸乙烯酯、氯乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚縮醛、聚醚醇、乙酸乙烯酯共聚物或丙烯酸(酯)類聚合物(arylic polymers)。所述裝置中的中空本體/各個(gè)中空本體具有至少一個(gè)開口端，這表示可從至少一個(gè)端口向中空本體內(nèi)放入某種/些東西，例如，放入感興趣的樣品和/或任何液體，或從中空本體移出某種/些東西。優(yōu)選地，所述裝置具有進(jìn)口⑵和出口(3)，其中，進(jìn)口開口通常位于該裝置的“上”端，而出口開口則位于該裝置的“底”側(cè)。特別優(yōu)選所述進(jìn)口(2)和出口(3)彼此相對(duì)?？蛇x地，所述裝置還包括至少一個(gè)可移除封閉裝置￠)，該裝置可移除地關(guān)閉所述開口中的至少一個(gè)(例如，所述出口(3)或進(jìn)口(2))，或用于所有開口的若干(可選不同形狀)關(guān)閉裝置。
如本發(fā)明所述的生物分子是存在于生物樣品內(nèi)的任何分子。生物樣品可以是(但不限于所提到的樣品):任何體液或組織或人或動(dòng)物包括昆蟲，如血液、血漿、血清、血液部分(如白細(xì)胞部分或血沉棕黃層)、尿液、血清、液體、痰、精液、唾液等，來(lái)自任何器官的組織，腦、皮膚、肌肉等；剝落物；擦拭物；排泄物；角質(zhì)樣品，如毛發(fā)、指甲、角或茸角；殼或翅(尤其是昆蟲的翅)；細(xì)胞懸液或細(xì)胞培養(yǎng)物，細(xì)胞碎片或細(xì)胞器，如葉綠體或線粒體、囊泡、細(xì)胞核或染色體；樣品包括細(xì)菌、真菌或酵母細(xì)胞或碎片，任何類型的病毒，類病毒或朊病毒；組織學(xué)樣品，如穿刺物或組織切片；組織培養(yǎng)物；植物；植物的部分、細(xì)胞或組織；取自環(huán)境的樣品，如水、塵、空氣或泥土樣品；食物樣品；法醫(yī)學(xué)樣品，如香煙過(guò)濾嘴、織物樣品、牙刷；任何包含預(yù)純化或預(yù)分離生物分子的溶液等等。因此生物分子是任何核酸，如DNA或RNA，具體是線性、分支或環(huán)狀，單鏈或雙鏈核酸，更具體是mRNA、siRNA、miRNA、snRNA、tRNA、hnRNA或核酶、基因組的、質(zhì)?；蚣?xì)胞器DNA ；任何核苷酸、寡核苷酸或多核苷酸，甚至合成、修飾或標(biāo)記的寡-或多核苷酸；用于雜交的短DNA或RNA片段、PCR引物；PNA(肽核酸)；任何蛋白質(zhì)、肽或氨基酸，包括未標(biāo)記或標(biāo)記的抗體、受體、激素、生長(zhǎng)因子和修飾蛋白、感染來(lái)源的核酸、肽和蛋白質(zhì)；代謝物，任何脂類；糖(單體、低聚體或多聚體)；蛋白聚糖；任何低分子通路產(chǎn)物、信號(hào)分子、受體或酶活化劑或抑制劑；試劑、藥物和藥物代謝物、藥劑或任何其它感興趣的生物分子。在特定方法中不為所需的化合物被視作雜質(zhì)。舉例來(lái)說(shuō)，若對(duì)一種類型的生物分子(例如需分離的核酸)感興趣，則在該方法中，所有其它類型的生物分子以及任何其它化合物可被視作雜質(zhì)。特別是干擾感興趣生物分子的任何后續(xù)處理或檢測(cè)的這類化合物可被視作雜質(zhì)。除了在相應(yīng)方法中可能不為所需的上述其它生物分子以外，雜質(zhì)的例子有:黑色素、真黑素、血紅蛋白、免疫球蛋白、肌紅蛋白、蛋白酶、胡敏酸或衍生物、金屬離子、尿素、著色劑或染料、多糖、次級(jí)植物代謝物、內(nèi)毒素、膽汁酸、丹寧劑(tannic agents)。如本發(fā)明所述，所述裝置在中空本體(I)內(nèi)部具有至少一類固體或膠狀基質(zhì)，所述基質(zhì)結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留污染所需生物分子的不為所需的化合物。例如，所述裝置可包括特異性或非特異性結(jié)合、吸收、吸附或螯合樣品組分的結(jié)合、吸收、吸附或螯合基質(zhì)，保留雜質(zhì)的過(guò)濾材料，裂解細(xì)胞或結(jié)合細(xì)胞成分的珠子，或常用于分離或純化生物分子的任何其它成分，只要它們保留雜質(zhì)，而不保留感興趣的生物分子。特別優(yōu)選所述基質(zhì)為顆粒狀固體材料，該材料吸附、吸收、螯合或結(jié)合生物樣品中不為所需的化合物，而基本不吸附、吸收或結(jié)合感興趣的生物分子。一種優(yōu)選的固體顆粒基質(zhì)包含螯合樹脂或由螯合樹脂組成，其通過(guò)離子交換、螯合(如金屬離子，尤其為過(guò)渡金屬離子)來(lái)純化化合物。這種通常所知的樹脂是包含亞氨基二乙酸基團(tuán)的苯乙烯-二乙烯基苯樹脂，以名稱Chelex 100 (伯樂(lè)公司(Biorad))市售，其適用于分離DNA或RNA，其中核酸不結(jié)合所述樹脂。此外，可采用任何惰性材料，如瓊脂糖、聚丙烯酰胺葡聚糖(Sephacryl)樹脂、硅酮、膠乳、多糖、纖維素醚和衍生物、熱固性或熱塑性聚合物、金屬或其它固體基質(zhì)，如珠子、薄膜、箔片、顆粒等。在所述材料表面上可包括選擇性結(jié)合任何不為所需的雜質(zhì)的功能性基團(tuán)。更優(yōu)選的基質(zhì)包含離子交換基質(zhì)或含生物化合物特異性結(jié)合位點(diǎn)的基質(zhì)，或由這些物質(zhì)組成。所述基質(zhì)還可包括織造或非織造的纖維或毛網(wǎng)(fleece)，如二氧化硅、多糖或任何其它合適材料。適合于分離雜質(zhì)和所需生物分子的基質(zhì)還可包含或由以下成分組成(不限于下述例子):HIC顆粒(疏水作用色譜顆粒，戴安公司(Dionex Corp.)，美國(guó))，陽(yáng)離子型或陰離子型交換材料；尺寸排阻材料，如瓊脂糖；凝膠過(guò)濾材料；礦物，例如羥基磷灰石、膨潤(rùn)土、沸石、高嶺石、娃藻土或處理的礦物，如娃石；InhibitEX (恰根公司(Qiagen),德國(guó)希爾登)，IDA(亞氨基二乙酸)，NTA(氮川乙酸)，以及所述后兩者的衍生物，帶有IDA或NTA基團(tuán)或它們的衍生物的樹脂或其它基質(zhì)，EDTA，特異性抗體，兩親高分子；炭，PVP (聚乙烯吡咯烷酮)；超強(qiáng)吸收聚合物；脫脂牛奶混合物，稱作BLOTTO(牛乳轉(zhuǎn)移技術(shù)優(yōu)化液(Bovine Lacto Transfer Technique Optimizer))(于 S.H.De Boer* (1995) Nucleic AcidsResearch, 1995，第23卷，N0.132567-2568);多糖，例如殼聚糖、淀粉、糖原、纖維素或其衍生物；蛋白質(zhì)，如特異性抗體或酶。所有上述基質(zhì)材料可(獨(dú)立地)以如下形式存在于中空本體(I)內(nèi)部，例如，粉末、顆粒、珠、團(tuán)粒、球、毛網(wǎng)、膜、過(guò)濾器或適于接觸生物樣品的任何其它形式。此外，可使用適于反相色譜的材料。本發(fā)明裝置的中空本體(I)可包括若干隔室，例如，所述中空本體(I)由至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)或阻隔物(5)隔成隔室，所述阻隔物(5)在環(huán)境條件下不可透過(guò)液體和固體，但通過(guò)對(duì)其施加外力，所述阻隔物(5)變得可透過(guò)液體，其接觸中空本體(I)的所有內(nèi)側(cè)壁并與所述側(cè)壁貼合，或置于與所述側(cè)壁貼合的支持物(7)中?？捎煤线m的密封材料密封液體可透過(guò)元件(4)、阻隔物(5)或支持物(7)之間的任何余留縫隙。優(yōu)選地，所述裝置還包括至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)和至少一個(gè)阻隔物(5)，所述阻隔物(5)在環(huán)境條件下不可透過(guò)液體和固體，但通過(guò)對(duì)其施加外力，所述阻隔物(5)變得可透過(guò)液體。中空本體(I)可包括至少一類上述固體或膠狀基質(zhì),這意味著該中空本體在一個(gè)隔室內(nèi)包括選自上述基質(zhì)中的一類選定的基質(zhì)或基質(zhì)混合物，或者中空本體(I)內(nèi)的若干隔室中可包括獨(dú)立選自上述基質(zhì)材料的多于一種所述基質(zhì)。優(yōu)選包括固體基質(zhì)的任何隔室與至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)交界，使隔室中的固體基質(zhì)保持獨(dú)立于轉(zhuǎn)移至本裝置任何其它隔室或出口(3)的任何液體。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述裝置的中空本體(I)內(nèi)包括至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4),例如優(yōu)選多孔玻璃料、過(guò)濾器、毛網(wǎng)、纖維基質(zhì)或膜。所述液體可透過(guò)元件(4)的主要功能是，保留中空本體隔室中的至少一個(gè)里所含的任何固體材料不被洗脫，但允許任何液體和溶解成分通過(guò)所述元件(4)。由此，例如，液體樣品部分可與任何固體樣品部分分離，或者液體樣品可由本裝置中包含或保留的色譜、過(guò)濾、螯合或結(jié)合基質(zhì)純化。所述液體可透過(guò)元件(4)優(yōu)選接觸中空本體(I)的所有內(nèi)側(cè)壁并與所述側(cè)壁貼合，或者置于與所述側(cè)壁貼合的支持物(7)中，和/或可用合適的密封材料密封液體可透過(guò)元件(4)或支持物(7)之間的任何殘留縫隙。若所述裝置包括若干隔室，例如，兩、三或四個(gè)，優(yōu)選用至少一類上述結(jié)合、吸收、吸附或螯合基質(zhì)填充隔室中的至少一個(gè)，而用任何其它類型的結(jié)合、吸收、吸附或螯合基質(zhì)(優(yōu)選選自上述基質(zhì))或者任何液體或溶液填充其它隔室中的至少一個(gè)。此外，中空本體
(I)的任何隔室可包含任何上述固體或膠狀基質(zhì)和液體或溶液的混合物，例如，所述中空本體包括懸浮或分散于任何液體或溶液中的基質(zhì)。所述液體或溶液可以是任何水基或有機(jī)基液體或溶液，如水、任何水性緩沖液、細(xì)胞培養(yǎng)基、營(yíng)養(yǎng)溶液、有機(jī)溶劑或任何反應(yīng)溶液或其混合物。優(yōu)選所述溶液是水性緩沖液，其中所述緩沖液不限于具體緩沖液，但優(yōu)選細(xì)胞處理中常用的、特別是生物分子分離方法中常用的任何緩沖液，或所述溶液是細(xì)胞培養(yǎng)基或營(yíng)養(yǎng)溶液。具體來(lái)說(shuō)，如果所述裝置的中空本體(I)包含液體、緩沖液或溶液或希望與液體、緩沖液或溶液一起使用，該中空本體(I)還可包括至少一個(gè)阻隔物(5)，所述阻隔物(5)在環(huán)境條件下不可透過(guò)液體和固體，但通過(guò)向其施加外力，所述阻隔物(5)變得可透過(guò)液體，其中，利用所述至少一個(gè)阻隔物(5)防止所述液體、溶液或緩沖液泄漏，這意味著，液體、溶液或緩沖液處于兩個(gè)阻隔物(5)之間，或者液體被一個(gè)阻隔物(5)保留，并且所述裝置包括至少一個(gè)封閉裝置出)。所述裝置還可在若干隔室中包括若干獨(dú)立選擇的液體。該阻隔物(5)優(yōu)選由在環(huán)境條件下不可透過(guò)液體和固體的材料組成，但通過(guò)向其施加外力，所述阻隔物(5)變得可透過(guò)液體，所述外力優(yōu)選壓力、拖曳力或驅(qū)動(dòng)力。所述至少一個(gè)阻隔物(5)接觸中空本體(I)的所有內(nèi)側(cè)壁，且與所述側(cè)壁貼合，或置于與所述側(cè)壁貼合的支持物(7)中?？捎煤线m的密封材料密封阻隔物(5)或支持物(7)之間的任何殘留縫隙。該阻隔物(5)也可將中空本體(I)分為至少兩個(gè)隔室。本申請(qǐng)中所用術(shù)語(yǔ)“環(huán)境條件”指的是所述阻隔物材料處于與裝置的環(huán)境相同的條件下，具體是指，沒(méi)有外力施加至所述阻隔物材料上。外力可以是在所述阻隔物的表面中的至少一個(gè)上的或任何側(cè)面上的增加的壓力，拖拽力如真空或吸力，驅(qū)動(dòng)力如離心力、振蕩或沖撞，所述后兩者優(yōu)選通過(guò)利用質(zhì)量的慣性，或機(jī)械力如穿刺、切割、斷裂或類似來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，在所述裝置的普通操作(如靜置在桌上、移液步驟、孵育步驟或類似操作)過(guò)程中，所述材料都在“環(huán)境條件”下。本申請(qǐng)中所用術(shù)語(yǔ)“增加的壓力”指的是，對(duì)所述阻隔物材料外部施加至少兩倍于環(huán)境壓力的壓力?！霸黾拥膲毫Α辈⒉话ㄏ蜃韪粑锊牧鲜┘尤魏我后w或固體基質(zhì)，例如，如果用液體或固體基質(zhì)填充柱子(如離心柱)，而導(dǎo)致的輕微增加的壓力。術(shù)語(yǔ)“不可透過(guò)液體”指的是液體(如水性溶液或水，醇或有機(jī)溶液，特別優(yōu)選水性溶液)保留于阻隔物的表面且在環(huán)境條件下無(wú)法通過(guò)所述阻隔物，優(yōu)選甚至無(wú)法進(jìn)入、滲透或浸潰入所述阻隔物材料。特別優(yōu)選無(wú)論液體接觸阻隔物的時(shí)間長(zhǎng)短，只要不施加外力，所述溶液就無(wú)法通過(guò)阻隔物。通過(guò)施加上述任何外力，阻隔物(5)的材料變得可透過(guò)液體。這意味著，所述材料的阻擋性能減弱，并允許至少任何液體(優(yōu)選包含溶解材料的溶液)通過(guò)該材料。在回復(fù)到環(huán)境條件后，該透過(guò)性可以是可逆或不可逆的。優(yōu)選不可逆的透過(guò)性。示范來(lái)說(shuō)，阻隔物材料在施加壓力、拖拽力或驅(qū)動(dòng)力下變得多孔，或阻隔物材料具有的預(yù)定孔在環(huán)境條件下關(guān)閉，但在施加壓力、拖拽力或驅(qū)動(dòng)力下打開。優(yōu)選阻隔物在獲得多孔性或孔打開后，由于包含開口而可保續(xù)透過(guò)液體(即便在環(huán)境條件下)。此外，可通過(guò)施加壓力、拖拽力或驅(qū)動(dòng)力破壞(優(yōu)選在預(yù)定的破壞點(diǎn))阻隔物(5)。另一種可能是，裝置在中空本體(I)內(nèi)、阻隔物(5)的上方或下方包括任何材料或構(gòu)件，所述材料或構(gòu)件在向裝置施加外力(如壓力、拖拽力或驅(qū)動(dòng)力)時(shí)，穿刺、切割或斷裂阻隔物材料。如果穿刺阻隔物材料，穿刺優(yōu)選微穿刺，這表示在阻隔物材料內(nèi)僅得到很小的穿孔，不致使阻隔物(5)斷裂，而只使阻隔物(5)多孔。術(shù)語(yǔ)“上方”指的是，若裝置以其使用模式放置，例如，柱子正面朝上置于支持物或杯子中，則穿刺、切割或斷裂阻隔物材料的材料或構(gòu)件位于所述阻隔物材料的上側(cè)。具體來(lái)說(shuō)，若按所需在使用中使所述裝置包含任何液體，則穿刺、切割或斷裂阻隔物材料的材料或構(gòu)件與所述液體處于同側(cè)，并通過(guò)施加外力，尤其是通過(guò)施加壓力、拖拽力或驅(qū)動(dòng)力擠壓至阻隔物材料的上表面，該表面也接觸液體。若穿刺、切割或斷裂阻隔物材料的材料或構(gòu)件位于阻隔物材料“下方”，則通過(guò)施加外力，阻隔物材料的下表面將被擠壓至穿刺、切割或斷裂所述阻隔物材料的材料或構(gòu)件。在后一種情況下，穿刺、切割或斷裂阻隔物材料的材料或構(gòu)件與液體均位于液體可透過(guò)元件⑷的相對(duì)側(cè)。適合施加在阻隔物(5)以使阻隔物(5)可透過(guò)液體的外力強(qiáng)度和類型取決于阻隔物(5)所用材料和，并可選地取決于用于穿刺、切割或斷裂阻隔物(5)的構(gòu)件或材料。優(yōu)選阻隔物(5)可抵抗高達(dá)預(yù)定強(qiáng)度的任何外力，其中，阻隔物(5)變得液體可透過(guò)時(shí)的強(qiáng)度根據(jù)所選的材料和對(duì)材料的任何處理而不同。對(duì)于技術(shù)人員，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)可容易確定何類外力和任何力的何種強(qiáng)度可造成所選材料就所述阻隔物(5)的液體可透過(guò)性?？捎胁煌牧匣蚝穸鹊淖韪粑锊牧匣虿煌?，這導(dǎo)致使阻隔物可透過(guò)液體所需的外力強(qiáng)度不同。然而，特別優(yōu)選阻隔物(5)在任何情況下可抵抗IX g，優(yōu)選2 X g，更優(yōu)選5 X g，甚至更優(yōu)選10\8，特別優(yōu)選20\8、40\8或50父8。特別優(yōu)選阻隔物可抵抗100Xg。具體來(lái)說(shuō)，阻隔物需抵抗移液、倒轉(zhuǎn)、溫和振蕩和其它常用處理步驟過(guò)程中存在的力。阻隔物(5)優(yōu)選以如下形式提供:薄膜、箔片、涂層、隔膜、膜、疏水燒結(jié)材料(疏水玻璃料)，經(jīng)化學(xué)或其它處理而疏水的材料，或作為有效阻隔物的任何其它合適形式。合適的作為阻隔物(5)的材料為例如:疏水過(guò)濾材料；疏水纖維網(wǎng)狀材料；膜；塑料薄膜或箔片，特別是熱塑性或熱固性聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯-共聚物、聚氯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚苯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚丙交酯、乙烯-聚乙酸乙烯酯、氯乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚縮醛、聚醚醇、乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸(酯)類聚合物；或硅酮；膠乳；多糖，尤其是纖維素醚及衍生物；金屬薄層，如鋁箔或銅箔，或任何其它合適的、優(yōu)選能以薄膜、箔片、覆蓋層(coating)、隔膜或膜形式提供的成膜材料。就薄膜或覆蓋層而言，特別優(yōu)選熱塑性聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯-共聚物、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯或聚酰胺。就疏水過(guò)濾材料而言，優(yōu)選疏水化的聚乙烯過(guò)濾器，就膜而言，優(yōu)選疏水化纖維膜，例如任何Filtrona 纖維膜(菲爾創(chuàng)納公司(Filtrona),德國(guó)賴恩貝克))，就膜而言，優(yōu)選諸如Gore tex 或類似材料的膜。也優(yōu)選任何防水但透氣的膜。穿刺、切割或斷裂阻隔物材料的構(gòu)件或材料舉例如下:可提供粗糙表面的任何固體多孔、有洞或穿孔板，例如，由任何惰性材料(如二氧化硅或聚合物)制成的多孔玻璃料；表面具有細(xì)針的金屬篩；在穿孔位點(diǎn)具有鋒利邊緣的穿孔板；具有鋒利邊緣或針、砂或任何其它微粒狀惰性材料的穿孔裝置。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，若對(duì)裝置施加上述外力時(shí)將所述阻隔物(5)壓至液體可透過(guò)元件(4)，則用作液體可透過(guò)元件(4)的多孔玻璃料也可用作穿刺阻隔物材料的構(gòu)件。如本發(fā)明最簡(jiǎn)單的實(shí)施方式之一所述，所述裝置可描述為具有至少一個(gè)開口端的中空本體(I)，中空本體(I)內(nèi)包括至少一類基質(zhì)，并優(yōu)選包含至少一個(gè)液體可透過(guò)元件
(4)，其中所述基質(zhì)通過(guò)過(guò)濾結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留分離或純化自生物樣品的生物分子的任何雜質(zhì)，而基本不結(jié)合、吸收、吸附或保留感興趣的生物分子。優(yōu)選中空本體還包括至少一個(gè)阻隔物(5)。若中空本體(I)包括液體可透過(guò)元件(4)和阻隔物(5)，液體可透過(guò)元件(4)中的至少一個(gè)可鄰近阻隔物(5)中的至少一個(gè)，其中，術(shù)語(yǔ)“鄰近”指的是或者靠近但不接觸阻隔物(5)，或者直接接觸阻隔物(5)。倘若阻隔物(5)代表覆蓋層，優(yōu)選將所述覆蓋層置于液體可透過(guò)元件(4)的至少一個(gè)表面上，特別優(yōu)選置于玻璃料、過(guò)濾器或膜的一個(gè)表面上。在任何情況下，可將液體可透過(guò)元件(4)置于阻隔物(5)的上方或下方，其中，術(shù)語(yǔ)“上方”和“下方”的意思與上文在穿刺、切割或斷裂阻隔物材料的元件或材料的描述中相同。優(yōu)選阻隔物(5)位于液體可透過(guò)元件(4)上方，這意味著，若裝置以使用模式(進(jìn)口(2)朝上，出口(3)朝下)放置，則所述阻隔物(5)鄰近液體可透過(guò)元件(4)的上表面。根據(jù)本發(fā)明，中空本體⑴可包括多于一個(gè)的液體可透過(guò)元件⑷和/或阻隔物
(5)，其中，元件(4)或阻隔物(5)將中空本體(I)分隔為若干隔室。根據(jù)所述裝置的預(yù)期用途，所述中空本體還可包括3、4、5、6或更多個(gè)液體可透過(guò)元件(4)或阻隔物(5)。若中空本體(I)中包括多于一個(gè)阻隔物(5)，優(yōu)選這些阻隔物在變得液體可透過(guò)前對(duì)外力具有不同的阻抗。具體來(lái)說(shuō)，優(yōu)選包括在同一中空本體(I)中的若干阻隔物從進(jìn)口(2)至出口(3)側(cè)呈現(xiàn)出對(duì)同類外力逐漸遞增的阻抗。例如，如果中空本體(I)中包括三個(gè)阻隔物(5)，第一阻隔物(5)(最接近進(jìn)口側(cè))對(duì)離心力具有規(guī)定的阻抗。第二阻隔物
(5)(位于中空本體更內(nèi)部)相比第一阻隔物對(duì)離心力具有增加的阻抗，因此必須加速離心才能使第二阻隔物可透過(guò)液體。第三阻隔物(5)(距離中空本體進(jìn)口側(cè)最遠(yuǎn))相比第二阻隔物對(duì)離心力具有進(jìn)一步增加的阻抗，因此必須加速離心才能使第三阻隔物可透過(guò)液體。每個(gè)阻隔物(5)可獨(dú)立選自上文關(guān)于阻隔物所描述的材料，但優(yōu)選阻隔物由不同材料組成，或者由同種基礎(chǔ)材料組成但顯示不同性質(zhì)。例如，每個(gè)阻隔物可由相同熱塑性聚合物薄膜組成，但每張薄膜具有不同的厚度。另一種可能是，對(duì)阻隔物(5)進(jìn)行不同的處理，例如，第一阻隔物包括通過(guò)施加離心力而打開的孔，第二阻隔物是規(guī)定厚度的薄膜，其具有用作預(yù)定破壞點(diǎn)的鍍錫區(qū)域，第三阻隔物是相同材料薄膜，在離心力增加以使所述薄膜接觸到多孔材料(例如，鄰近所述第三阻隔物下方放置的玻璃料)的粗糙表面時(shí)變得多孔。另一個(gè)原理是，使所述箔片薄到如下程度:若施加外力(如離心力)，則由液體靜壓造成的壓力使箔片變得可透過(guò)性。可行的實(shí)施方式不限于列舉于此的實(shí)施方式。對(duì)于技術(shù)人員來(lái)說(shuō)非常明了的是，可采用阻隔物材料和/或材料處理的任何結(jié)合，只要包括在裝置的中空本體(I)內(nèi)的阻隔物(5)可分隔所述中空本體(I)，并且所述阻隔物(5)可通過(guò)施加任何外力而變得可透過(guò)液體。優(yōu)選使多個(gè)阻隔物(5)依次可透過(guò)液體，其中，術(shù)語(yǔ)“依次”指的是通過(guò)增加外力或改變外力，所述多個(gè)阻隔物(5) —個(gè)接著一個(gè)地變得可透過(guò)液體。特別優(yōu)選所述裝置包括:(i)至少一個(gè)中空本體，每個(gè)中空本體(I)具有進(jìn)口(2)和出口(3) ；(ii)至少一類固體或膠狀材料，所述材料結(jié)合、吸附、吸收、螯合或保留污染任何所需生物分子的化合物，但基本不結(jié)合、吸附、吸收、螯合或保留所述生物分子；(iii)至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)，優(yōu)選如多孔玻璃料、過(guò)濾器、毛網(wǎng)、纖維基質(zhì)或膜，所述元件置于出口(3)的上方；(iv)可選地，至少一個(gè)可移除封閉裝置(6)以封閉所述中空本體的進(jìn)口⑵和/或出口(3) ;(v)可選地，至少一個(gè)阻隔物(5)，該阻隔物置于出口(3)上方或鄰近液體可透過(guò)元件(4)中的至少一個(gè)；以及(vi)可選地，至少一個(gè)收集管以收集流出出口
(3)的流動(dòng)相(洗出液)。優(yōu)選至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)接近(proximate)地相鄰于所述裝置的出口偵U。術(shù)語(yǔ)“接近”指的是在元件⑷和出口之間沒(méi)有中空本體的其它反應(yīng)隔室，但是由于裝置的構(gòu)造，事實(shí)上在元件(4)和裝置的末端會(huì)存在一些空間。在另一個(gè)實(shí)現(xiàn)優(yōu)選性質(zhì)的實(shí)施方式中，裝置包括若干上述的中空本體(1)，其中各個(gè)中空本體(I)相類似地設(shè)置，或者中空本體的裝配彼此不同中空本體，但是至少一部分中空本體落入根據(jù)上文規(guī)定的描述中。盡管本發(fā)明不限于裝置的形式，但在優(yōu)選實(shí)施方式中，所述裝置的一個(gè)或多個(gè)中空本體至少部分是圓柱形的或至少部分是圓錐形的。本發(fā)明實(shí)施方式的非限制性例子為:反應(yīng)管、反應(yīng)杯、收集管、收集容器、柱體、離心管、微量離心管，尤其是分成隔室的容器如管、杯、燒瓶、色譜柱、離心柱、塑料注射器、多孔板、多孔塊、多孔柱板、燒瓶、瓶、杯、藥瓶(phiol)、收集或離心容器或類似物。所述裝置還可在開口端的至少一個(gè)上包括可移除封閉裝置出)。所述封閉裝置用以保持裝置內(nèi)部清潔和/或無(wú)菌，或者可選地用以將內(nèi)容物保留在裝置的中空主體(I)中。所述封閉裝置(6)可在使用裝置之前、之時(shí)和/或之后輕易地被移除。優(yōu)選在裝置包含任何液體或可流動(dòng)或可移動(dòng)固體材料時(shí)使用封閉裝置出)。所述封閉裝置(6)可以是，例如，杯、塞、蓋板、薄膜或箔片，或任何其它合適的可移除封閉裝置。其可為能重復(fù)閉合的或一次性的封閉裝置。進(jìn)口⑵和出口⑶側(cè)的封閉裝置(6)可以彼此不同，或可以是同類的封閉裝置⑶。本發(fā)明的裝置可用于處理樣品、尤其是含有液體的樣品。術(shù)語(yǔ)“液體樣品”指的是樣品本身是液體、溶液、懸液或分散體，或者使上文所述任何膠狀、固體或顆粒狀樣品或生物樣品與任何液體或溶液混合以獲得的溶液、分散體或懸液。優(yōu)選所述裝置可用于處理至少一種包含任何生物分子的液體樣品，例如，用于從所述樣品分離或純化至少一種生物分子。液體可(暫時(shí))保留在裝置隔室中的至少一個(gè)里，并且可依次從一個(gè)隔室移動(dòng)至下一個(gè)隔室，或者通過(guò)如上所述地對(duì)裝置分別施加(可選地，增強(qiáng)的)外力，在所需時(shí)間點(diǎn)分別得以釋放。此外，本發(fā)明所述的裝置可用于分離多相液體系統(tǒng)或多相液體/固體系統(tǒng)。本發(fā)明還包括從包含至少一類生物分子的樣品中分離或純化至少一種感興趣的生物分子的方法，所述方法包括:(a)將樣品置于如上文所述裝置的中空本體(I)內(nèi)，所述中空本體包括至少一種固體或膠狀基質(zhì)，所述基質(zhì)通過(guò)過(guò)濾結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留感興趣生物分子的任何雜質(zhì)，但基本不結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留所述生物分子，其中所述樣品是液體樣品，或者在將所述樣品置于中空本體內(nèi)之前或之后使所述樣品接觸任何液體，或者所述中空本體包含了液體，在所述樣品置于裝置內(nèi)時(shí)，所述液體與所述樣品接觸，(b)可選地，在中空本體(I)內(nèi)孵育樣品，(C)對(duì)所述裝置施加外力，優(yōu)選壓力、拖拽力或驅(qū)動(dòng)力，使感興趣的生物分子轉(zhuǎn)移至中空本體(I)的下一個(gè)隔室或至出口(3)，(d)收集包含所述感興趣生物分子的洗出液?？蛇M(jìn)行任何預(yù)處理，例如，可在另一個(gè)裝置中進(jìn)行裂解，然后將裂解產(chǎn)物置于純化柱。在本發(fā)明所述方法中，裝置的中空本體(I)包括如上文所規(guī)定的固體或膠狀基質(zhì)材料。另外，中空本體(I)中可容納任何液體或溶液，如用于裂解細(xì)胞的裂解緩沖液、用于組織分解的液體、含酶溶液、從樣品中分離和/或純化生物分子過(guò)程中常用的有機(jī)溶劑或任何其它液體或溶液。中空本體可包括若干隔室，可用如上文所規(guī)定的不同類型的基質(zhì)材料、液體、緩沖液或溶液或其混合物至少部分填充所述隔室。在步驟(a)中，將包含至少一種感興趣的生物分子的樣品置于中空本體內(nèi)，例如，本發(fā)明裝置的中空本體(I)的第一個(gè)隔室。所述樣品是液體樣品，或者所述樣品是包含較少液體的固體樣品如細(xì)胞、組織或任何其它上文所述的生物樣品，在將所述樣品置于中空本體內(nèi)之前或之后使所述樣品接觸任何液體，或者中空本體中包含液體，在將所述樣品置于裝置內(nèi)時(shí)，所述液體接觸樣品。該方法包括至少一個(gè)可選的孵育步驟(b)，其中，樣品中包含的溶液或緩沖液的成分可激活生物樣品或與生物樣品反應(yīng)。例如，若生物樣品是包含細(xì)胞或包含組織的樣品，并向所述樣品中加入了裂解緩沖液，則細(xì)胞或組織的裂解可發(fā)生于可選的孵育步驟過(guò)程中。另一方面，在一個(gè)或多個(gè)孵育步驟過(guò)程中可能發(fā)生樣品雜質(zhì)任何結(jié)合、螯合、吸收或吸附到中空本體(I)內(nèi)所包含的固體基質(zhì)材料。在步驟(C)中，向裝置施加外力，使樣品液體部分的至少一部分分別轉(zhuǎn)移至中空本體(I)的下一個(gè)隔室或至中空本體(I)的出口(3)。優(yōu)選包括固體或膠狀基質(zhì)的各個(gè)隔室鄰接液體可透過(guò)元件(4)，因此通過(guò)外力使液體樣品部分轉(zhuǎn)移通過(guò)所述液體可透過(guò)元件
(4)，反之加載了雜質(zhì)的固體或膠狀基質(zhì)材料留在液體可透過(guò)元件(4)上方的隔室內(nèi)。在中空本體(I)包括若干不同的基質(zhì)材料(例如，在不同隔室中)的實(shí)施方式中，所述隔室可僅由液體可透過(guò)元件(4)分隔，或者所述隔室可由阻隔物(5)分隔，或可以由兩者分隔。然而，以下實(shí)施方式也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)，即在沒(méi)有分成任何隔室的中空本體中包括若干不同基質(zhì)材料，例如，僅通過(guò)在中空本體(I)內(nèi)混合所述基質(zhì)材料，或者通過(guò)將一種材料層疊于另一種材料上方。然而，在任何情況下，優(yōu)選在接近中空本體(I)的出口側(cè)包括至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)以在包含感興趣生物分子的液體樣品部分離開中空本體(I)時(shí)，保留中空本體(I)內(nèi)的任何固體或膠狀材料。若本發(fā)明的裝置包括至少一個(gè)阻隔物(5)，優(yōu)選對(duì)第一阻隔物(5)施加規(guī)定的第一外力，造成所述第一阻隔物(5)變得可透過(guò)液體。若中空本體(I)中還包含其它阻隔物
(5)，特別優(yōu)選在步驟(c)中施加第一規(guī)定外力的過(guò)程中，僅使第一阻隔物(5)(最接近進(jìn)口
(2)偵D變得可透過(guò)液體。例如，可向裝置的進(jìn)口(2)施加壓力，擠壓感興趣的生物分子進(jìn)入中空本體(I)的下一個(gè)隔室；或向裝置施加離心力，使至少部分包含感興趣生物分子的液體轉(zhuǎn)移入中空本體(I)的下一個(gè)隔室；或向裝置聯(lián)合施加所述的力。倘若在中空本體內(nèi)僅包括或保留一個(gè)阻隔物(5)，也可在裝置的出口(3)施加真空，將感興趣的生物分子吸至裝置的出口。若裝置內(nèi)包括若干阻隔物(5)，可重復(fù)步驟(b)所述的孵育和步驟(C)所述的外力施加，其中，進(jìn)一步向裝置施加外力，例如，增加的壓力或離心力，其中，優(yōu)選所述進(jìn)一步外力不同于在步驟(C)中施加的第一次外力，或者可施加不同類型的力，或者改變力的強(qiáng)度。施加額外外力使下一個(gè)存在的阻隔物變得可透過(guò)液體，且使液體樣品部分轉(zhuǎn)移入中空本體(I)的下一個(gè)隔室或從裝置洗脫。倘若將樣品轉(zhuǎn)移入了下一個(gè)隔室，可按所需次數(shù)獨(dú)立重復(fù)可選的步驟(b)和(C)，以克服中空本體⑴內(nèi)部的所有阻隔物(5)，其中，優(yōu)選與前一個(gè)阻隔物(5)相比，各后一個(gè)阻隔物(5)對(duì)外力具有更強(qiáng)的阻抗，從而在任何進(jìn)一步步驟中，增強(qiáng)施加的外力或改變所施加外力的類型?？捎眠m用于生物樣品任何處理過(guò)程中的任何液體或任何固體材料至少部分填充各個(gè)隔室，其中，如本發(fā)明所述隔室中的至少一個(gè)包括固體或膠狀基質(zhì)材料，所述材料通過(guò)過(guò)濾結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留感興趣生物分子的任何雜質(zhì)，但基本不結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留所述生物分子。本發(fā)明方法包括如下的實(shí)施方式，其中，所述裝置的中空本體(I)包括2、3、4、5或6個(gè)液體可透過(guò)元件⑷或阻隔物(5)，以形成中空本體(I)的3、4、5、6或7個(gè)隔室，因此，在分離或純化過(guò)程中，可按所需次數(shù)重復(fù)步驟(b)和/或(C)，以克服所有所包含的阻隔物
(5)，并在步驟(d)中獲得包含感興趣生物分子的洗出液。本發(fā)明方法還包括，在包括步驟(a)至(d)過(guò)程中的任何階段，額外進(jìn)行任何其它步驟。例如，在任何階段，可將任何額外液體加入所述裝置的中孔體(I)，例如，通過(guò)移液將所述液體從進(jìn)口(2)側(cè)移入中空本體(I)中。此外，若適合于預(yù)期結(jié)果，可進(jìn)行任何加熱或冷卻步驟。用以混合(如倒轉(zhuǎn)或振蕩)的額外或可選步驟可能有利于預(yù)期結(jié)果。在最后步驟(d)中，收集至少一種通過(guò)最后隔室的洗出液。獨(dú)立于步驟(b)和步驟(d)之間的任何其它可選步驟，可在對(duì)本發(fā)明裝置施加至少一次外力后獲得感興趣的生物分子。根據(jù)所用分離或純化方法以及裝置的中空本體(I)內(nèi)所包含的一種或多種基質(zhì)，感興趣的生物分子可包含于通過(guò)液體可透過(guò)元件(4)的第一批洗出液中，或者感興趣的生物分子包含于任何稍后的洗出液中。例如，若出口(3)前的最后隔室中的基質(zhì)是用于結(jié)合、吸收或吸附生物分子的基質(zhì)，且在分離/純化過(guò)程中包括了任何洗滌步驟，則感興趣的生物分子包含于稍后的洗出液中。在該情況下，可通過(guò)對(duì)裝置再次施加任何外力而獲得所述洗出液，或者僅利用重力就能使洗出液通過(guò)液體可透過(guò)元件。根據(jù)本發(fā)明，中空本體(I)中所包含的至少一種基質(zhì)基本不吸收、吸附或結(jié)合感興趣生物分子。本發(fā)明的裝置可通過(guò)在具有至少一個(gè)開口端的中空本體(I)內(nèi)放置至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)來(lái)制備，其中，優(yōu)選使至少一個(gè)元件(4)接近中孔體(I)的一個(gè)開口端。按以下方式將一個(gè)或多個(gè)元件(4)置入中空本體(I)內(nèi)，使元件(4)或各個(gè)元件(4)直接接觸中空本體(I)的所有內(nèi)側(cè)壁并與所述側(cè)壁貼合，或者將一個(gè)或多個(gè)元件置于接觸中空本體(I)的所有內(nèi)側(cè)壁并與所述側(cè)壁貼合的支持物(7)中?？捎谜澈匣蛎芊獠牧咸畛湟粋€(gè)或多個(gè)元件⑷和側(cè)壁或支持物(7)和側(cè)壁之間的任何余留縫隙。除所述元件(4)之外，可在中空本體(I)內(nèi)放置至少一個(gè)阻隔物(5)，其鄰近至少一個(gè)元件(4)，或者與一個(gè)或多個(gè)元件(4)隔開。液體可透過(guò)元件(4)或者可在放入阻隔物
(5)之前，將液體可透過(guò)元件(4)置入中空本體(I)，或者在將液體可透過(guò)元件(4)置入中空本體(I)前，將阻隔物(5)放入中空本體(I)。在所述裝置的一個(gè)可行的制備方法中，使至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)接觸至少一個(gè)阻隔物(5)材料，此后，將液體可透過(guò)元件(4)和阻隔物(5)的聯(lián)合“模塊”置入中空本體。例如，這種“模塊”可包括一個(gè)液體可透過(guò)元件
(4)，優(yōu)選玻璃料、毛網(wǎng)、纖維基質(zhì)、過(guò)濾器或膜，以及一個(gè)阻隔物(5)材料，優(yōu)選薄膜、箔片或覆蓋層、膜、隔膜、疏水燒結(jié)材料或疏水纖維材料，或者，這種“模塊”可包含兩個(gè)液體可透過(guò)元件(4)，其中，在兩元件之間包括至少一個(gè)阻隔物(5)材料，類似“三明治”結(jié)構(gòu)。中空本體(I)可包含一個(gè)或若干這樣的模塊，或者可選地額外包含至少一個(gè)分離的阻隔物(5)或液體可透過(guò)元件(4)。特別優(yōu)選的是，若中空本體的至少一個(gè)隔室包含固體基質(zhì)，則所述隔室鄰接至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)或包括了至少一個(gè)液體可透過(guò)元件和至少一個(gè)阻隔物(5)的模塊，以在將液體部分轉(zhuǎn)移入下一個(gè)隔室或出口(3)時(shí)，保留固體基質(zhì)于隔室中。優(yōu)選選擇阻隔物(5)和/或液體可透過(guò)元件(4)或包括了兩者的模塊的尺寸，以使其精確配合入中空本體，與所述中空本體的所有側(cè)壁貼合，或者將其置入支持物(7)或與支持物(7)連接，而該支持物(7)精確配合入中空本體，并與所述中空本體的所有側(cè)壁貼合?？捎谜澈匣蛎芊獠牧咸畛淙魏斡嗔舻目p隙。.通過(guò)在阻隔物(5)和/或可選的液體可透過(guò)元件(4)下方使用夾圈或格柵，可在預(yù)定點(diǎn)固定阻隔物(5)和可選的液體可透過(guò)元件⑷。若不使用支持物(7)，優(yōu)選中空本體包括用于任何液體可透過(guò)元件(4)或阻隔物
(5)或兩者的至少一個(gè)凸緣或支撐元件，其上可承載所述元件(4)或阻隔物(5)，或者將阻隔物(5)或元件(4)置于貫穿固定在中空本體內(nèi)或阻隔物(5)可承載的支撐元件上，或者阻隔物(5)和/或液體可透過(guò)元件(4)通過(guò)合適的粘合劑接觸側(cè)壁，所述粘合劑例如硅粘合劑、交聯(lián)樹脂、樹膠、熱塑性或熱固性聚合物。本發(fā)明不限于粘合劑的類型，若如預(yù)期使用，只要所述粘合劑不與加入本發(fā)明裝置的成分之一發(fā)生反應(yīng)即可。在另一個(gè)實(shí)施方式中，中空本體(I)是圓錐體的，且選擇液體可透過(guò)元件(4)和/或阻隔物(5)的尺寸以使其僅配合中空本體(I)內(nèi)的預(yù)定位置，并通過(guò)在所述位置上按壓所述元件(4)或阻隔物(5)將所述元件或阻隔物置于所述預(yù)定位置，利用張力將其保持在該預(yù)定位置。在任何實(shí)施方式中，使用合適的密封材料來(lái)密封液體可透過(guò)元件(4)和/或阻隔物(5)或支持物(7)之間余留的任何縫隙可能是有利的。合適的密封材料是，例如，硅酮聚合物、熱塑性或熱固性聚合物或樹脂。若(通過(guò)例如液體可透過(guò)元件)未實(shí)現(xiàn)這種可獲的效果，則可選地使中孔體(I)額外加載穿刺、切割或斷裂阻隔物材料的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件或一種或多種材料。在將至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)置入中空本體(I)之后，用固體或膠狀基質(zhì)至少部分填充所述中空本體或中空本體(I)的至少一個(gè)隔室，所述固體或膠狀基質(zhì)通過(guò)過(guò)濾結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留所需生物分子的至少一類雜質(zhì)，但基本不結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留所述生物分子。在添加所述基質(zhì)的所述步驟之前或之后，可另外用適于任何所需純化或分離過(guò)程的任何其它化合物、液體、溶液、緩沖液或基質(zhì)填充中空本體。這意味著，根據(jù)希望的步驟方案，可用任何合適的固體、膠狀或液體化合物或溶液依次填充中空本體，具體是按能適當(dāng)純化或分離所需生物分子的次序。填充在任何隔室內(nèi)的基質(zhì)或溶液的成分根據(jù)純化或分離方案而變化，不過(guò)，根據(jù)本發(fā)明用基質(zhì)填充至少一個(gè)隔室，所述基質(zhì)通過(guò)過(guò)濾結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留所需生物分子的至少一類雜質(zhì)，但基本不結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留所述生物分子。例如，如果需要，任何其它隔室可由裂解緩沖液填充以裂解細(xì)胞或組織，由特異性結(jié)合感興趣生物分子的任何基質(zhì)填充以進(jìn)一步純化，或由可供感興趣生物分子進(jìn)行任何反應(yīng)的反應(yīng)緩沖液填充。優(yōu)選所述裝置在中空本體內(nèi)包括多于一個(gè)用固體或膠狀基質(zhì)至少部分填充的隔室，所述基質(zhì)結(jié)合、吸收、吸附或螯合污染化合物，例如，用二、三、四或多種不同類型的所述固體或膠狀基質(zhì)填充二、三、四或多個(gè)不同隔室，其中各所述基質(zhì)結(jié)合、吸收、吸附或螯合不同種類的污染化合物。若本文描述了具有“隔室”的中空本體，則同樣也表示僅有一個(gè)隔室的中空本體，該隔室由所述一種或多種基質(zhì)填充。優(yōu)選的基質(zhì)為例如Chelex樹脂、硅酸鹽顆粒或纖維、離子交換基質(zhì)或任何類似物。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，用不結(jié)合感興趣生物分子的螯合樹脂(例如，用于核酸分離的Chelex樹脂)至少部分填充中空本體的至少一個(gè)隔室。若將其它固體或膠狀化合物、液體或溶液填充入中空本體(I)，優(yōu)選但非必須在加入下一種化合物或溶液之前，將至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)或者至少一個(gè)阻隔物(5)或者所述兩者置入中空本體(I)。因此， 在優(yōu)選實(shí)施方式中，若中空本體包含不同種類的固體或膠狀基質(zhì)和/或液體或溶液，則用至少一個(gè)其它元件(4)或至少一個(gè)阻隔物(5)分隔中空本體，但這并非必需。根據(jù)本發(fā)明的另一種可能性是如下方法，其中，在本發(fā)明裝置外使包含感興趣生物分子的生物樣品首先接觸至少一種基質(zhì)，所述基質(zhì)通過(guò)過(guò)濾結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留所需生物分子的至少一類雜質(zhì)，但基本不結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留所述生物分子。在使基質(zhì)接觸所述樣品以及可選的任何額外處理步驟之后，可將包括基質(zhì)的整個(gè)樣品轉(zhuǎn)移入具有中空本體(I)的裝置，所述中空本體(I)內(nèi)有至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)。在將包括含基質(zhì)的樣品轉(zhuǎn)移入所述裝置后，可對(duì)裝置施加上述外力，以洗脫包含一種或多種感興趣生物分子的樣品的至少一部分液體部分。本發(fā)明還包括用于處理生物樣品或用于從生物樣品純化或分離生物分子的試劑盒，所述試劑盒包括上述裝置?；蛘?，所述試劑盒包括具有至少一個(gè)中空本體(I)的裝置，所述中空本體具有至少一個(gè)開口端，且中空本體(I)內(nèi)具有至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)并由此分隔出至少一個(gè)額外的容器，該容器包含固體或膠狀基質(zhì)，所述基質(zhì)通過(guò)過(guò)濾結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留所需生物分子的至少一類雜質(zhì)，但基本不結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留所述生物分子。附圖:

圖1顯示本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施方式，其為包含如下部分的離心柱:中空本體(I)、進(jìn)口⑵和出口(3)、多孔玻璃料(4)、作為阻隔物(5)的聚苯乙烯薄膜或鋁箔和Chelex樹脂(基質(zhì))。圖2顯示本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施方式，其為包含如下部分的離心柱:中空本體
(I)、進(jìn)口(2)和出口(3)、多孔玻璃料(4)、聚苯乙烯薄膜(5)、支持物(7)和兩個(gè)可移除封閉裝置￠)，還包括顆粒狀離子交換材料(基質(zhì))和緩沖液(液體)。
權(quán)利要求
1.裝置，其包括:(i)至少一個(gè)中空本體(I)，各中空本體(I)具有至少一個(gè)開口端；( )至少一類固體或膠狀基質(zhì)材料，所述材料結(jié)合、吸附、吸收、螯合或保留污染任何所需生物分子的化合物；(iii)可選地，至少一個(gè)多孔液體可透過(guò)元件(4)，其位于所述中空本體內(nèi)；(iv)可選地，至少一個(gè)可移除封閉裝置(6)，以封閉開口端中的至少一個(gè)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，所述裝置包括:(i)至少一個(gè)中空本體，各中空本體(I)具有進(jìn)口(2)和出口(3) ；(ii)至少一類固體或膠狀基質(zhì)材料，所述結(jié)合、吸附、吸收、螯合或保留污染任何所需生物分子的化合物；(iii)至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)，優(yōu)選例如多孔玻璃料、過(guò)濾器、毛網(wǎng)、纖維基質(zhì)或膜，其置于出口(3)上方；(iv)可選地，至少一個(gè)可移除封閉裝置(6)，以封閉所述中空本體的進(jìn)口⑵和/或出口(3) ;(v)可選地，至少一個(gè)阻隔物(5)，其置于出口(3)上方或鄰近液體可透過(guò)元件(4)中的至少一個(gè)，所述阻隔物(5)在環(huán)境條件下不可透過(guò)液體和固體，但在對(duì)其施加外力下，所述阻隔物(5)變得可透過(guò)液體；以及，(vi)可選地，至少一個(gè)收集管，以收集通過(guò)所述出口(3)后的流動(dòng)相(洗出液)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述固體或膠狀材料以粉末、顆粒、珠、團(tuán)粒、球、毛網(wǎng)或至少一層膜的形式提供。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述基質(zhì)選自:螯合樹脂、陽(yáng)離子型或陰離子型離子交換基質(zhì)材料；含不為所需化合物的特異性結(jié)合位點(diǎn)的基質(zhì)、二氧化硅、多糖、HIC顆粒；尺寸排阻材料；凝膠過(guò)濾材料；礦物；二氧化硅；InhibitEX ;ID ；NTA以及上述最后兩者的衍生物，具有IDA或NTA基團(tuán)或其衍生物的樹脂或其它基材；EDTA ;特異性抗體；兩親高分子；活性炭；PVP ;超強(qiáng)吸收聚合物；脫脂牛奶雞尾酒；多糖，如殼聚糖、淀粉、糖原、纖維素或其衍生物。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述中空本體(I)還包括至少一個(gè)阻隔物(5)，所述阻隔物( 5)在環(huán)境條件下不可透過(guò)液體和固體，但在對(duì)其施加外力下，所述阻隔物(5)變得可透過(guò)液體。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述液體可透過(guò)性是不可逆的，優(yōu)選通過(guò)破壞、穿刺、斷裂或切割所述阻隔物(5)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述中空本體(I)至少部分是圓柱形或圓錐形。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置代表反應(yīng)管、反應(yīng)杯、收集管、收集容器、柱體、尚心柱、尚心管、微量尚心管，特別是分成隔室的容器如管、杯、燒瓶、色譜柱、尚心柱、塑料注射器、多孔板、多孔塊、多孔柱板、燒瓶、瓶、杯、藥瓶、收集或離心容器。
9.如權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的裝置的應(yīng)用，其用于處理包含液體的樣品，或用于處理或分離生物分子或包含生物分子的樣品，優(yōu)選用于從液體樣品分離和/或純化生物分子。
10.制備如權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的裝置的方法，所述方法包括:將至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)置入具有至少一個(gè)開口端的中空本體(I)，其中，優(yōu)選使至少一個(gè)元件(4)接近所述中空本體(I)的一個(gè)開口端，然后用固體或膠狀基質(zhì)材料至少部分填充所述中空本體，所述基質(zhì)材料結(jié)合、吸附、吸收、螯合或保留污染任何所需生物分子的化合物，但基本不結(jié)合、吸附、吸收、螯合或保留所述生物分子。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述液體可透過(guò)元件以如下方式置入所述中空本體(I):將所述元件(4)精確配合入所述中空本體，與所述中空本體的所有側(cè)壁貼合，或者將所述元件(4)置于支持物(7)中,所述支持物精確配合入所述中空本體,并與所述中空本體的所有側(cè)壁貼合，其中，可用密封材料填充任何余留的縫隙。
12.用于從包含至少一類生物分子的樣品分離或純化至少一種感興趣的生物分子的方法，所述方法包括: (a)將所述樣品放入如上所述的裝置的中空本體(I)，所述中空本體包括至少一種固體或膠狀基質(zhì)，所述基質(zhì)通過(guò)過(guò)濾結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留感興趣生物分子的任何雜質(zhì)，但基本不結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留所述生物分子，其中，所述樣品是液體樣品，或者在所述樣品放入所述中空本體之前或之后使所述樣品接觸任何液體，或者中空本體包含液體，在所述樣品放入所述裝置時(shí)，所述液體接觸所述樣品， (b)可選地，在所述中空本體(I)內(nèi)孵育所述樣品， (C)對(duì)所述裝置施加外力，優(yōu)選壓力、拖拽力或驅(qū)動(dòng)力，使所述感興趣的生物分子轉(zhuǎn)移至中空本體(I)的下一個(gè)隔室或出口(3)， (d)收集包含所述感興趣生物分 子的洗出液。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述裝置的中空本體(I)包括:2、3、4、5或6個(gè)液體可透過(guò)元件(4)或阻隔物(5)，以形成中空本體(I)的3、4、5、6或7個(gè)隔室，可選地包括不同種類的固體或膠狀基質(zhì)，所述基質(zhì)結(jié)合、吸收、吸附或螯合所需生物分子的任何雜質(zhì)，但基本不結(jié)合、吸收、吸附或螯合所述生物分子和/或任何液體、溶液或緩沖液，并且，在分離或純化過(guò)程中，可按所需次數(shù)重復(fù)步驟(b)和/或(C)，以克服所有所包括的元件(4)或阻隔物(5)，并獲得包含所述感興趣生物分子的洗出液。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，在加入包含所述生物分子的樣品之前，所述裝置的中空本體(I)的隔室中的至少一個(gè)包括任何其它固體基質(zhì)和/或至少一種液體。
15.用于從包含至少一類生物分子的樣品分離或純化至少一種感興趣的生物分子的方法，所述方法包括: (a)使包含感興趣生物分子的生物樣品接觸至少一種固體或膠狀基質(zhì)材料，所述基質(zhì)材料通過(guò)過(guò)濾結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留所需生物分子的至少一類雜質(zhì)，但基本不結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留所述生物分子， (b)然后，將包括所述基質(zhì)的全部樣品移至具有中空本體(I)的裝置內(nèi)，所述中空本體(I)內(nèi)具有至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)，并且 (c)對(duì)所述裝置施加外力，優(yōu)選壓力、拖拽力或驅(qū)動(dòng)力，使所述感興趣的生物分子轉(zhuǎn)移至所述中空本體(I)的下一個(gè)隔室或出口(3)， (d)收集包含所述感興趣生物分子的洗出液。
16.用于處理生物樣品或用于從生物樣品純化和/或分離生物分子的試劑盒，所述試劑盒包括如權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的裝置，或者包括中空本體(I)的裝置，所述中空本體內(nèi)具有至少一個(gè)液體可透過(guò)元件(4)，以及另一個(gè)內(nèi)含固體或膠狀基質(zhì)材料的容器，所述基質(zhì)材料通過(guò)過(guò)濾結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留所需生物分子的至少一類雜質(zhì)，但基本不結(jié)合、吸收、吸附、螯合或保留所述生物分子。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種裝置、該裝置用于從樣品分離或純化生物分子的應(yīng)用、所述裝置的制備方法以及用所述裝置分離或純化任何生物分子的方法，其中，所述裝置包括具有至少一個(gè)開口端的中空本體，所述中空本體包括至少一種固體基質(zhì)，所述固體基質(zhì)結(jié)合、吸附、吸收、螯合或保留樣品中不為所需的化合物，并優(yōu)選包括至少一個(gè)阻隔物，所述阻隔物在環(huán)境條件下不可透過(guò)液體和固體，但通過(guò)對(duì)其施加外力，所述阻隔物變得可透過(guò)液體。
文檔編號(hào)G01N1/40GK103168222SQ201180034446
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月14日
發(fā)明者V·霍蘭德, M·穆勒, K·施洛特伯姆 申請(qǐng)人:恰根有限公司