ПРОТОЧНАЯ КАМЕРА ДЛЯ ИНКУБАЦИИ И ОТМЫВКИ БИОЧИПА

Полезная модель относится к области медицины, а также может быть использована в области биологии и ветеринарии и предназначена для проведения исследований клеток с помощью биочипов.
Известна проточная камера, предназначенная для инкубации биочипа с клеточной суспензией и выполнения его отмывки, содержащая приводящую и отводящую трубки, а также корпус, в котором находится капилляр, одну из стенок которого образует биочип (см. А.В.Шишкин, И.И.Шмырев, С.А.Кузнецова, Н.Г.Овчинина, А.А.Бутылин, Ф.И.Атауллаханов, А.И.Воробьев «Иммунологические биочипы для исследования эритроцитов человекам, журнал «Биологические мембраны». - 2008. - №4 - С.267-276), взятая в качестве прототипа.
Недостатком данного устройства является неудобное крепление биочипа, требующее выполнения точных манипуляций при закреплении в нем биочипа и его последующем извлечении. Это повышает риск повреждения биочипа. Кроме того, устройство камеры не исключает разгерметизацию ее капилляра и попадание в него пузырей воздуха. Прохождение пузырей воздуха через капилляр может приводить к отрыву клеток, связавшихся с биочипом.
Задачей заявленной полезной модели является снижение риска повреждения поверхности биочипа за счет его более удобного крепления в проточной камере, а также повышение надежности работы устройства за счет исключения возможности разгерметизации капилляра.
Поставленная задача решается за счет того, что согласно полезной модели, в проточной камере для инкубации и отмывки биочипа, содержащей корпус, капилляр для размещения биочипа, трубки для подведения и отведения жидкости, корпус содержит секции, герметично соединенные с отсеком, содержащим капилляр, при этом корпус установлен на основании, а секции соединены с трубками.
Проточная камера является прозрачной в проекции расположения рабочей области биочипа.
Проточная камера снабжена располагающейся в отсеке выдвижной платформой, на которой закреплен биочип.
В боковых стенках отсека выполнены пазы для крепления биочипа или выдвижной платформы, на которой закреплен биочип.
Секции выполнены съемными.
Секции имеют запирающие приспособления.
Проточная камера имеет одно или несколько самогерметизирующихся отверстий для дополнительного введения растворов или клеточных суспензий.
Основание и корпус имеют узлы крепления, обеспечивающие расположение капилляра строго параллельное основанию.
Проточная камера содержит приспособление для улавливания пузырей воздуха и их удаления.
Использование заявленной полезной модели уменьшает риск повреждения поверхности биочипа за счет его более удобного крепления в устройстве. При этом отсутствует необходимость выполнения сложных манипуляций при его закреплении в корпусе проточной камеры и последующем извлечении. Это достигается за счет того, что корпус проточной камеры выполнен разъемным.
Крепление биочипа (или выдвижной платформы, на которой располагается биочип) в пазах боковых стенок отсека корпуса еще более способствует этому. Герметичное соединение секций и отсека для размещения биочипа, а также наличие улавливающего приспособления исключает попадание пузырей воздуха в капилляр. В результате повышается надежность работы устройства. Наличие самогерметизирующихся отверстий делает более удобным введение в проточную камеру клеточной суспензии или небольших объемов иных жидкостей, которое осуществляется с помощью шприца. Выполнение проточной камеры прозрачной в проекции биочипа или его рабочей области позволяет осуществлять контроль качества отмывки биочипа с использованием микроскопии. Наличие узлов крепления, фиксирующих капилляр строго параллельно основанию, облегчает проведение микроскопического исследования.
Описание полезной модели поясняется чертежом, где:
на фиг.1 представлен общий вид проточной камеры (в разрезе)
на фиг.2 представлен вид сверху проточной камеры,
на фиг.3 разрез А-А на фиг.2
на фиг.4 разрез В-В на фиг.2
на фиг.5 представлен общий вид (сверху) биочипа (тип 1).
на фиг.6 представлен общий вид (сверху) биочипа (тип 2)
Проточная камера (фиг.1) содержит корпус, состоящий из отсека 1 закрепленного в выемках съемных секций 2. Корпус крепятся на основании 3. При закреплении в отсеке 1 биочипа образуется капилляр 4. Съемные секции 2 имеют полости, которые сообщаются с капилляром 4 при соединении секций 2 с отсеком 1. Одна из съемных секций 2 соединяется с приводящей трубкой 5, а другая с отводящей трубкой 6. При этом соединение осуществляется с помощью патрубков 7. Соединение отсека 1 и съемных секций 2 герметизируется с помощью резиновых прокладок 8. В съемных секциях 2 размещены запирающие приспособления (краны) 9, предназначенные для перекрывания потока жидкости, проходящей через капилляр 4. В отсеке 1 (фиг.2) и запирающих приспособлениях (кранах) 9 (фиг.3) имеются самогерметизирующиеся отверстия 10, заполненные резиной, и предназначенные для введения небольших объемов жидкости в капилляр 4 (фиг.1). Приводящая трубка 5 (фиг.1) снабжена приспособлением 11 для улавливания пузырей воздуха, которое имеет самогерметизирующееся отверстие 12, заполненное резиной. Самогерметизирующееся отверстие 12 предназначено для удаления скопившегося в улавливающем приспособлении 11 воздуха с помощью шприца. Каждая съемная секция 2 (фиг.3) крепится к основанию 3 с помощью выступа 13, входящего в выемку 14, таким образом, что образуется соединение типа «ласточкин хвост». Кроме того, съемные секции 2 имеют кронштейны 15, через отверстия в которых проходят винты 16, обеспечивающие крепление к основанию 3. Отсек 1 (фиг.4) имеет выступы 17, обеспечивающие его крепление к основанию 3, имеющему кронштейны 18. Выступы 17 заходят под кронштейны 18, чем обеспечивается жесткая фиксация отсека 1 по вертикали. Отсек 1 имеет верхнюю стенку 19, боковые стенки 20 и нижнюю стенку 21. В верхней стенке 19 выполнено отверстие 22, закрытое вставкой 23 из прозрачного материала. В нижней стенке 21 имеется отверстие 24 закрытое вставкой 25, выполненной из прозрачного материала. Боковые стенки 20 имеют пазы 26, в которые вставлена выдвижная платформа 27, имеющая выемку 28, в которой расположен биочип 29. В основании 3 выполнено отверстие 30. Отверстие 30, а также закрытые прозрачными вставками 23 и 25 отверстия 22 и 24 расположены таким образом что биочип 29 находится в их проекции.
Возможно использование проточной камеры для работы с биочиами двух различных типов.
Биочип 29 (тип 1) (фиг.5) представляет собой тонкую твердую прозрачную подложку 31 на которой в тестовых участках (пятнах) 32 иммобилизованы молекулы антител. Пятна 32 отделены друг от друга фоновыми участками 33, не содержащими иммобилизованных антител. Биочип 29 крепится в выемке 28 (фиг.4) выдвижной платформы 27.
Биочип 34 (тип 2) (фиг.6) представляет собой прозрачную подложку 35, имеющую такие же размеры, как у выдвижной платформы 27 (фиг.1, 4). На подложке 35 (фиг.6) имеется рабочая область 36, где в тестовых участках (пятнах) 32 иммобилизованы молекулы антител. Пятна 32 отделены друг от друга фоновыми участками 33, не содержащими иммобилизованных антител. Биочип 34 данного типа крепится в отсеке 1 (фиг.4) непосредственно в пазах 26 боковых стенок 20. Выдвижная платформа 27 при этом не используется. У биочипа 34, находящегося в проточной камере, рабочая область 36 также расположена в проекции отверстия 30 (фиг.1) и отверстий 22 и 24, закрытых прозрачными вставками 23 и 25.
Проточная камера работает следующим образом.
Биочип 34 (тип 2) или выдвижную платформу 27 с закрепленным в выемке 28 биочипом 29 (тип 1) вставляют в отсек 1. Одну из съемных секций 2 закрепляют в основании 3, так чтобы выступ 13 входил в выемку 14. При этом секцию 2 фиксируют к основанию 3 винтами 16, проходящими через кронштейны 15. На основании 3 фиксируют отсек 1 таким образом, чтобы выступы 17 заходили под кронштейны 18, а край отсека 1 заходил в выемку съемной секции 2. После этого закрепляют вторую съемную секцию 2 на основании 3. При этом в ее выемку заходит свободный край отсека 1. С патрубками 7 соединяют приводящую трубку 5 и отводящую трубку 6. Проточную камеру заполняют жидкостью, таким образом, чтобы в ней отсутствовали пузыри воздуха. Приводящую трубку 5 соединяют резервуаром с жидкостью, а отводящую трубку 6 с насосом, работающим на всасывание. Проточную камеру устанавливают на предметном столике микроскопа. В капилляр 4 проточной камеры через одно из самогерметизирующихся отверстий 10 вводят клеточную суспензию и осуществляют инкубацию в отсутствие потока жидкости в течение времени, достаточного для осаждения клеток на поверхность биочипа 29 (34). При этом клетки, имеющие на своей поверхности соответствующие антигены, связываются с иммобилизованными на подложке 31 (35) биочипа 29 (34) антителами. Инкубация также может быть выполнена при подаче в капилляр 4 потока клеточной суспензии с небольшой скоростью. После завершения инкубации биочип 29 (34) отмывают. Для этого пропускают через капилляр 4 поток жидкости со скоростью, достаточной для устранения не специфически связавшихся клеток. Контроль качества отмывки осуществляют с помощью микроскопии. При этом используют длиннофокусные объективы. Критерием качества отмывки является устранение не специфически связавшихся клеток из фоновых участков 33 биочипа 29 (34). Связавшиеся с иммобилизованными антителами клетки при этом остаются в области пятен 32. После устранения не специфически связавшихся с биочипом клеток через капилляр 4 проточной камеры пропускают раствор вещества, повышающего прочность связывания с подложкой оставшихся связанными клеток. После этого проточную камеру разбирают и извлекают из нее биочип 29 (34), который подвергают дальнейшим исследованиям. В процессе работы, возможно попадание пузырей воздуха в приводящую трубку 5. При этом пузыри воздуха задерживаются в улавливающем приспособлении 11. Скопившийся в нем воздух при необходимости может быть удален шприцом, иглу которого вводят через самогерметизирующееся отверстие 12.