制备分析用生物样品的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种制备分析用生物样品的方法，其包括如下步骤：ａ）将生物样品放置在二维载体上；ｂ）在第一温度Ｔ１时，将蛋白质沉淀或变性用的第一溶液Ｌ１添加到生物样品和载体上，并保持预定的第一时间段Ｚ１；ｃ）在第二温度Ｔ２时，留下蛋白质沉淀或变性用溶液Ｌ１或添加更多的蛋白质沉淀或变性用溶液Ｌ１，或添加第二种蛋白质沉淀或变性用溶液Ｌ２至生物样品和载体上，并保持预定的第二时间段Ｚ２，其中Ｔ２比Ｔ１温度低，且Ｚ２长于、等于或短于Ｚ１；ｄ）干燥样品。本发明专利技术还涉及一种用于完成上述制备分析用生物样品的方法的设备，与前述权利要求中的一个相一致，该设备（１０）包括有至少一个腔（１２），其用于容纳生物样品或添加在至少一载体上的样品，还包括至少一个温度控制器（１４），其用于控制和调节腔（１２）内的温度。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备分析用生物样品的方法，以及实现上述制备分析用生物样品的方法的设备。自从人类基因组和其它物种基因组的排序完成以后，在特定细胞或组织的样品内进行蛋白质的定性或定量分析在研究和工业上变得越来越重要。关于蛋白质的化学分析方法，当代所谓大规模蛋白质化学分析(proteomics)方法是很有名地。该方法基于特定细胞或组织样品的分解，借助不同试剂对蛋白质进行提取和变性，以及单体蛋白质借助于例如二维平面凝胶电泳方法的分解。以充足的数量和尺寸存在于原始蛋白质混合物内，并具有适当的移动能力的每个单体蛋白质显示其作为一个墨点在与尺寸及净电荷相关的特殊位置存在于凝胶内。在已知的蛋白质研究的实际工作中，多达几千的蛋白质以这种方式从样品中分离。基于组织不同状态的比较，理论上有可能在合适软件的帮助下借助单个凝胶的叠加来测定蛋白质表达式的差异，该叠加的位置是准确的。特别是，在此过程中借助位置比较，识别最新表述蛋白质及不再表述或已经表述蛋白质应该是可能的。在每天的实际分析工作中，仍有关于上述目的的重大局限性。例如，已知的分析方法显示出有限的再现性，因为自动化程度不足，在单体分析步骤中有很多不准确。关于单体蛋白质的位置，结果例如偏离多达几个百分数。至于蛋白质的相应数量结果偏离多达二十个百分数。除了在技术上完成已知方法有困难外，其动力病原论也不充分，即极罕见的蛋白质不能与频繁出现的蛋白质并排地显示。这些局限性使其不能借助于依赖单体蛋白质可再现位置的适当软件通过自动方式比较例如大量的凝胶。彼此轻微偏离的单体蛋白质墨点的位置增加了比较分析的不确定性。然而在蛋白质化学分析(proteome)研究中，仍然依赖于大量细胞组织的比较，所以前述已知方法的局限性是不能容忍的。已知分析方法的变异或不准确及有限的再现性的一个重要原因是因为非标准化的样品制备。因而本专利技术的一个目的是进一步研究并获得一种用于制备分析用生物样品的方法，它能保证均一性及标准化，并可用于完全自动化的样品制备。此外，本专利技术的一个目的是提供一种用于实现制备分析用生物样品的新方法的相应设备。上述目的通过具有权利要求1特征的方法及具有权利要求11特征的设备获得。最佳实施例在从属权利要求中被描述。在根据本专利技术的用于制备分析用生物样品的方法中，下述步骤被执行a)将生物样品放置在二维载体上；b)在第一温度T1时，将蛋白质沉淀或变性用的第一溶液L1添加到生物样品和载体上，并保持预定的第一时间段Z1；c)在第二温度T2时，留下蛋白质沉淀或变性用溶液L1或添加更多的蛋白质沉淀或变性用溶液L1，或添加第二种蛋白质沉淀或变性用溶液L2至该生物样品和载体上，并保持预定的第二时间段Z2，其中T2比T1温度低，且Z2长于、等于或短于Z1；d)干燥样品。通过根据本专利技术的用于制备样品的方法，能够保证均一、高标准的样品被制备，并且相应地产生均一的样品。因此，有可能借助相应的计算机程序，将被分析和检查的蛋白质以一种更好的方式被识别和检定。测量结果显示蛋白质识别的错误可能性减小了3至4个系数。此外，蛋白质自动识别的数量增加了至少16％。最后，制备样品的新方法使采样能完全自动化，因此有可能比较不同实验室间的量化结果。根据本专利技术方法的最佳实施例，样品的干燥发生在作为工艺步骤a1的工艺步骤a)和b)之间和/或作为工艺步骤b1的工艺步骤b)和a)之间。结果显示要被检测的生物样品发生了进一步的均一化和浓缩，由此，根据工艺步骤a1)、b1)或d)的干燥能够借助空气或真空干燥而发生。根据本专利技术方法的又一最佳实施例，样品在工艺步骤a)或a1)之后被冷冻，这作为步骤b2)。这种方式也更有利于获得均一的蛋白质浓度和更稳定的蛋白质沉淀物，生物样品可能是细胞或组织样品或蛋白质与核酸的混合物或是含有蛋白质和/或碳水化合物和/或脂肪和/或核酸的高分子混合物。根据本专利技术方法的另一最佳实施例，溶液L1和/或L2是有机溶剂和/或具有临界PH值的溶液和/或具有临界离子浓度的溶液和/或盐溶液和/或含有金属离子的溶液。因为随着根据本专利技术制备样品的方法的实现，有机溶剂甲醇、乙醇、丁醇和丙酮被证明特别有利。苦味酸、鞣酸、钨酸、钼酸、三氯乙酸、高氯酸和磺基水杨酸的溶解盐被专门用作盐溶液。-10℃到60℃的范围已被证明是有利的温度范围T1。根据本专利技术方法的另一最佳实施例，生物样品在工艺步骤d)之后经受蛋白质和/或核酸测定方法和/或蛋白质化学分离方法和/或用于细胞结构的原位分析方法。根据本专利技术用于完成上述制备分析用生物样品的方法的设备显示有至少一个腔，其用于容纳样品，或添加在至少一载体上的样品，并且有至少一个温度控制器，其用于控制和调节腔内的温度。这有利地保证了将被处理的生物样品在腔室内暴露于不同的温度范围。在根据本专利技术设备的最佳实施例中，具有连续的前后设置的多个腔。但是，也有可能具有多个上下设置的腔，或具有至少一个设置在单个腔内的分隔壁。形成多腔室的结果是有可能便于给每个腔室分配一相应的温度范围或另一反应范围。这就提高了样品的处理量，因为例如不需要对单个腔室进行冷却或加热以获得不同的温度范围。根据本专利技术设备的另一最佳实施例，在一个或多个样品载玻片上设置有多个载体。这也导致了样品处理量的显著提高，通过根据本专利技术的设备，由人工、半自动或自动操作执行和控制单个工艺步骤是可能的。本专利技术进一步的细节、特征和有益效果可从下述实施例及附图中得到理解，其中附图说明图1是根据本专利技术第一实施例所述设备的示意图，该设备用于完成制备分析用生物样品的方法；图2是根据图1所述设备的示意图，且样品载波片已送入第一腔；图3是据图1所述设备的示意图，且样品载波片已位于第二腔内；图4是所述设备的示意图，该设备用于完成根据本专利技术第二实施例的制备分析用生物样品的方法；图5是根据图4所述设备操作原理的示意图。图1是实现制备分析用生物样品的方法的设备10的示意图，所述设备具有位于室22内的第一腔12和第二腔20。具有多个载体24的样品载波片26通过轨道28、30滑进及滑出第一腔12和第二腔20，生物样品添加在载体上，样品载波片26的运动是通过第一马达32实现的。还可以看出，室22或第一腔12能够借助盖36关闭。第一腔12还装备一真空泵16和用于引入使蛋白质沉淀或变性的各种溶液L1、L2、Ln的几个连接件，该连接件被设计成使溶液能够流入或流出腔12、20。还可以看出，第一腔12与第二腔20通过一可移动的分隔壁18分隔。分隔壁18的移动由第二马达34控制。在第二腔20区域内设置一温度控制器14’，其用于控制腔12、20内的温度。可选择地，一相应的温度控制器14”也被设置在第一腔12内，腔12、20内的温度有可能设定在-10℃至60℃温度范围内。除了上述自动或机动地移动分隔壁18外，当然其也能由手动实现。但是可以设想，可以仅用一个腔(未显示)代替两个腔12、20。在下文中，所述第一实施例的操作原理将借助图1至3被详细描述。设备10在全自动控制情况下，第一马达32在程序控制时间段Z1、Z2内将载波盒26从第一腔12移至第二腔20并从第二腔20移回至第一腔12，上述工序重复很多次是有可能的。通过起动真空泵16，根据分隔壁18的位置，能够在腔12内或在两个腔12、20内产生真空，以用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备分析用生物样品的方法，其包括如下步骤：ａ）将生物样品放置在二维载体上；ｂ）在第一温度Ｔ１下将蛋白质沉淀或变性用第一溶液Ｌ１添加到生物样品和载体上，并保持预定的第一时间段Ｚ１；ｃ）在第二温度Ｔ２下，留下蛋白质沉 淀或变性用溶液Ｌ１或添加更多的蛋白质沉淀或变性用溶液Ｌ１，或添加蛋白质沉淀或变性用溶液Ｌ２至生物样品和载体上，并保持预定的第二时间段Ｚ２，其中Ｔ２比Ｔ１温度低，且Ｚ２长于、等于或短于Ｚ１；ｄ）干燥样品。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：瓦尔特舒伯特，
申请(专利权)人：MPB梅尔泰克专利合伙有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]