LV13920B - Device for registration of polymerase chain products - Google Patents

Abstract

The invention relates to the field of physics and can be used in immuno-chemistry for registration of the polymerase chain reaction products by the presence of fluorescence. The purpose of the invention is to raise the efficiency of the device operation. The design of the device for registration of the polymerase chain reaction products shown in fig.1 consists of a case (1), a installation assembly in the form of a disk (2) with sockets for test tubes (3) with the substance to be investigated (4), an emitter (5), a detector (6) and a control unit (7) of a step electro-motor (8) for rotating the mentioned installation assembly. The installation assembly is fitted with a screen (9) having holes for fixing the bottom parts of test tubes (3), the radiator being placed underneath the mentioned screen (9) coaxially with the holes in screen (9) and sockets in the disk (2), while the detector (6) is installed perpendicularly to the rotation axis and directed towards the side wall of a corresponding test tube (3).

Description

Izgudrojuma aprakstsDescription of the Invention

Izgudrojums attiecas uz fizikas jomu, precīzāk uz materiālu pētīšanu ar optisko līdzekļu un sistēmu palīdzību, kurās pētāmais materiāls optiski tiek uzbudināts, kā rezultātā tas izstaro gaismu mainot uz tā krītošās gaismas viļņa garumu, tas var tikt izmantots imūnķīmijā polimerāzes ķēdes reakcijas produktu (PĶRp) reģistrēšanai balstoties uz fluorescences mērījumiem.The present invention relates to the field of physics, more particularly to the study of materials by optical means and systems in which the subject is optically excited, resulting in the emission of light by changing the wavelength of its incident light, which can be used in immunochemistry to record polymerase chain reaction products (PCR). based on fluorescence measurements.

Ir pazīstama PĶRp noteikšana fluorescējošā izstarojuma reģistrēšanas ceļā, kas rodas mēģenē ar pētāmo vielu, ja to apstaro ar noteikta garuma viļņa gaismu [1,2].Determination of PCR by fluorescent emission recording in a test tube with a substance of interest when exposed to a wavelength of wavelength is known [1,2].

Ir pazīstama ierīce fluorescences noteikšainai - Rotor-Gene 3000 [3]. Tā sastāv no iestatīšanas mezgla, veidota diska formā ar ligzdām mēģeņu ar pētāmo vielu ievietošanai. Mēģenes novietotas 45 grādu leņķī attiecībā pret griešanās asi. Izstarotājs apgaismo kontrolējamās mēģenes apakšējo daļu, pie tam gaismas stars virzīts paralēli rotora ass kustībai, bet fotodetektors, kas uzstādīts perpendikulāri rotora ass kustībai, fiksē fluorescences klātbūtni dotajā mēģenē. Izstarotājs un fotodetektors ierīcē novietoti 90 grādu leņķī.A fluorescence detection device is known, the Rotor-Gene 3000 [3]. It consists of a set-up unit in the form of a disk with sockets for inserting test tubes with the test substance. The tubes are positioned at 45 degrees to the axis of rotation. The emitter illuminates the lower part of the test tube, the light beam being directed parallel to the rotor axis motion, and the photodetector, mounted perpendicular to the rotor axis motion, detects the presence of fluorescence in the given tube. The emitter and photo detector are positioned at 90 degrees.

Vistuvākais tehniskais risinājums ir ierīces konstrukcija PĶRp rezultātu reģistrēšanai „Džins” [4], kas sastāv no korpusa, iestatīšanas mezgla rotora veidā ar ligzdām pētāmajām mēģenēm, kuras novietotas paralēli griešanās asij, izstarotāja, fotodetektora, elektropiedziņas augstākminētā iestatīšanas mezgla griešanai un vadības bloka. Izstarotājs un fotodetektors novietoti pie pētāmās mēģenes sānu virsmas, bez tam fotodetektors pagriezts attiecībā pret izstarotāju 90 grādu leņķī. Pie šādas konstrukcijas iespējama atspulgu un interferences parādīšanās no mēģeņu virsmas, kas noved pie jutīguma samazināšanās, ko rarsturo attiecība starp lietderīgo signālu un fonu.The closest technical solution is the construction of a device for recording the PCR results "Gin" [4], consisting of a housing, a rotating set-up nozzle with test sockets parallel to the axis of rotation, a radiator, a photodetector, a power unit The emitter and photodetector are positioned on the side surface of the test tube, and the photodetector is rotated 90 degrees with respect to the emitter. With this design, reflections and interference from the surface of the test tubes may occur, leading to a decrease in sensitivity as reflected by the ratio of the useful signal to the background.

Piedāvātā tehniskā risinājuma mērķis ir ierīces darbības jutīguma palielināšana.The purpose of the proposed technical solution is to increase the sensitivity of the device operation.

Uzstādītais mērķis tiek sasniegts tādējādi, ka tiek izmantota ierīces konstrukcija polimerāzes ķēdes reakcijas produktu reģistrēšanai, kura sastāv no korpusa ar vāku, iestatīšanas mezgla rotora veidā ar ligzdām mēģenēm ar pētāmo vielu, izstarotāja, fotodetektora, elektropiedziņas minētā iestatīšanas mezgla griešanai un vadības bloka.The set objective is achieved by employing a device design for recording polymerase chain reaction products consisting of a housing with a lid, a rotary tuning unit with test substance sockets, a radiator, a photodetector, an electric actuator for cutting said tuning unit and a control unit.

Saskaņā ar izgudrojumu iestatīšanas mezgls apgādāts ar ekrānu ar diafragmām mēģeņu apakšdaļas fiksēšanai, pie tam izstarotājs uzstādīts zem minētā ekrāna ar diafragmām un ligzdām uz rotora, bet fotodetektors uzstādīts perpendikulāri griešanās asij un pavērsts uz attiecīgās mēģenes sānu sieniņu.According to the invention, the adjusting unit is provided with a screen with diaphragms for fixing the bottom of the tubes, the radiator being mounted below said screen with diaphragms and sockets on the rotor, and a photodetector mounted perpendicular to the axis of rotation and facing the side wall of the tube.

Izgudrojums paskaidrots fig.l, kur shematiski attēlots iestatīšanas mezgla šķērsgriezums un devēju izvietojums piedāvātajā ierīcē.The invention is explained in Fig. 1, which schematically shows the cross-section of the setting unit and the arrangement of the sensors in the proposed device.

Ierīces konstrukcija polimerāzes ķēdes reakcijas produktu reģistrācijai sastāv no korpusa 1, vāka 2, iestatīšanas mezgla rotora veidā 3 ar ligzdām mēģenēm 4 ar pētāmo vielu 5, izstarotāja 6, fotodetektora 7, elektropiedziņas 8 minētā iestatīšanas mezgla griešanai un vadības bloka 9.The construction of the device for registration of polymerase chain reaction products consists of a housing 1, a cover 2, a set-up rotor 3 with sockets 4 with the substance 5, a radiator 6, a photodetector 7, an electric actuator 8 for rotating said set-up unit and a control unit 9.

Iestatīšanas mezgls apgādāts ar ekrānu 10 ar diafragmām 11 mēģeņu 4 apakšdaļas fiksācijai, pie tam izstarotājs 6 uzstādīts zem minētā ekrāna 10 ar diafragmām 11 un ligzdām rotorā 3, bet fotodetektors 7 uzstādīts perpendikulāri griešanās asij un pavērsts uz attiecīgās mēģenes 4 sānu sieniņas.The set-up unit is provided with a screen 10 with diaphragms 11 for fixing the bottom of the tubes 4 with a radiator 6 mounted below said screen 10 with diaphragms 11 and sockets on the rotor 3 and a photo detector 7 mounted perpendicular to the axis of rotation.

Ierīces polimerāzes ķēdes reakcijas produktu reģistrācijas darbība notiek sekojošā veidā.The procedure for registering the polymerase chain reaction products of the device proceeds as follows.

Rotora 3 ligzdās tiek ievietotas mēģenes 4 ar pētāmo vielu 5. Vadības bloks 9 tiek programmēts uz darba režīmu, kas atbilst veiktajam pētījumam.Tubes 4 containing test substance 5 are inserted into the rotor 3 sockets. The control unit 9 is programmed into an operating mode corresponding to the study being performed.

Ierīces darbība balstās uz noteikta viļņa garuma fluorescējošā izstarojuma reģistrāciju, kura rodas reakcijas maisījumā apgaismojot pētāmo vielu 5 mēģenē 4 ar noteiktu gaismas viļņa garumu no izstarotāja 6. Fluorescences reģistrācija tiek veikta secīgi katrā mēģenē momentā, kad tā virzās garām fotodetektoram 7. Mēģeņu 4 pārvietošanu nodrošina elektropiedziņa 9, kura savienota ar vadības bloku 8.Operation of the device is based on the recording of fluorescent radiation of a certain wavelength, which occurs in the reaction mixture by illuminating the test substance 5 in a tube 4 with a specific wavelength of emitter 6. Fluorescence recording is performed sequentially in each tube as it passes the an electric actuator 9 connected to the control unit 8.

Papildus ekrāna 10 izmantošana palīdz nodalīt mēģenes 4 virsmu, uz kuru krīt ierosmes gaisma no izstarotāja 5, no mēģenes sānu virsmas, no kuras fotodetektors 7 uztver izstarojamo gaismu, kā arī precīzāk pozicionēt mēģenes ar pētāmo vielu attiecībā pret izstarotāju 6 un tādējādi izslēgt malējo efektu rašanos, kas izpaužas kā atspulgu veidošanās, kā arī izslēgt fotodetektora 7 apgaismošanu, tādējādi mazinot jutīgumu.The use of an additional screen 10 helps to separate the surface of the tube 4 from which the excitation light from the emitter 5 falls, from the side surface of the tube from which the photodetector 7 receives the emitted light, and more accurately position the tubes with the test substance relative to the emitter 6. in the form of reflections, as well as turning off the illumination of the photodetector 7, thus reducing the sensitivity.

Piedāvājamais tehniskais risinājums izmantots daudzkanālajā PĶRp detekcijas rotorveida fluorimetrā ALA-1/4, kuram ir sekojoši tehniskie raksturojumi:The proposed technical solution is used in multi-channel PCR detection rotor fluorimeter ALA-1/4, which has the following technical characteristics:

1. mēģeņu skaits (0,5 ml) -Number of test tubes (0.5 ml) -

2. mēģeņu skaits (0,2 ml) -Number of tubes 2 (0.2 ml) -

3. reģistrācijas ierosmes kanālu skaits3. number of registration initiative channels

4. fotodetektors -Photo 4 detector -

5. 3 kanālu mērījuma laiks -5. 3 channel measurement time -

6. kanāls 1 FAM -Channel 6 1 FAM -

7. kanāls 2 JOE, YEX, R6G-Channel 7 JOE 2, YEX, R6G-

8. kanāls 2 ROX -Channel 8 ROX 2 -

9. fluorescences ierosme -9. Fluorescence excitation -

36;36;

48;48;

fotoelektroniskais daudzkāršotāj s;photoelectronic multipliers;

150 s;150 s;

ierosme 460 nm, emisija 515 nm; ierosme 532 nm, emisija 570 nm;excitation 460 nm, emission 515 nm; excitation 532 nm, emission 570 nm;

ierosme 570 nm, emisija 605 nm; balta gaismas diode/ interferences filtrs;excitation 570 nm, emission 605 nm; white LED / interference filter;

10. interferences filtra caurlaidības spektra pusplatums - 6 nm;10. Interference filter transverse half-width: 6 nm;

11. detekcijas režīms - 2000 mērījumu uz vienu mēģeni.11. Detection mode - 2000 measurements per tube.

Informācijas avoti:Sources of information:

1. Patents RU 2294532, kas publicēts 28.02.2007; SKI 8 G01N21/641. Patent RU 2294532, published Feb. 28, 2007; SKI 8 G01N21 / 64

2. Firmas Analytik-Jena AG ierīce Fluoriscence reader: http://www.bio.analytik- ļena.com/frontend/index.php?itid=^:2275&2. Device Fluoriscence reader from Analytik-Jena AG: http: //www.bio.analytiklena.com / frontend / index.php? Itid = ^: 2275 &

3. Firmas CORBETT RESEARCH ierīce Rotor-Gene 3000; http://www.artc.us/rotor gene 3000 pdf.html3. Rotor-Gene 3000 from CORBETT RESEARCH; http://www.artc.us/rotor gene 3000 pdf.html

4. PĶRp - detektors «Džins», http://www.dna-technology.ru/catalog/ob_djin.shtml (prototips).4. PCR - Detector «Gin», http://www.dna-technology.ru/catalog/ob_djin.shtml (prototype).

Claims (1)

PretenzijaClaim Ierīce polimerāzes ķēdes reakcijas produktu reģistrācijai, sastāvoša no korpusa ar vāku, rotorveida mezgla ar ligzdām mēģeņu ar pētāmo vielu iestatīšanai, izstarotāja, fotodetektora, elektropiedziņas minētā iestatīšanas mezgla griešanai un vadības bloka, kas atšķirīga ar to, 5 ka, ar mērķi paaugstināt ierīces darbības jutīgumu, iestatīšanas mezgls aprīkots ar ekrānu ar diafragmām mēģeņu apakšdaļas fiksācijai, pie tam izstarotājs izvietots zem minētā ekrāna ar diafragmām un rotora ligzdām, bet fotodetektors novietots perpendikulāri griešanās asij un vērsts uz attiecīgās mēģenes sānu virsmu.Device for recording polymerase chain reaction products, consisting of a housing with a lid, a rotor assembly with sockets for testing test substance, a radiator, a photodetector, an electric drive for rotating said tuning assembly and a control unit 5 for increasing sensitivity of the device operation. , the adjusting unit is provided with a screen with diaphragms for fixing the bottom of the tubes, the radiator being located below said screen with the diaphragms and rotor sockets, and a photodetector placed perpendicular to the axis of rotation and facing the side surface of the tube.