Системы для отбора генетических образцов

Системы для отбора генетических образцов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение в общем относится к устройству и способу для отбора генетических образцов и в частности относится к системам, которые содержат встроенные функциональные средства для стабилизации и очистки ДНК.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известны контейнеры, конструкции и функции которых направлены на достижение конкретных целей. Например, контейнеры могут быть выполнены в сложной форме из пластмассы для обеспечения свойств, препятствующих их краже. Контейнер защищает содержащийся в нем продукт, поскольку пластмасса, из которой выполнен контейнер, отличается высоким сопротивлением на разрыв и разжатие, а его части скреплены надежными пластмассовыми сварными швами, причем контейнер дополнительно содержит устройства, например жетоны для радиочастотной идентификации или другие передающие радиосистемы, связанные со средствами против кражи.

Контейнеры и/или упаковки для продукта, предназначенные для других областей применения, также хорошо оснащены различными встроенными средствами, сформированными с учетом природы услуг, для которых они предназначены. Примером могут служить контейнеры, предназначенные для отбора биологического материала, более конкретно, для использования без помощи опытного медицинского персонала, т.е. для использования неквалифицированными потребителями в местах, в которых не могут присутствовать профессиональные специалисты. Кроме того, такие контейнеры должны иметь специальные свойства, обеспечивающие помимо прочего длительное хранение, надежность, химическую обработку, безопасность обработки, возможность доставки посредством почты и доставочных служб.

В некоторых особых случаях необходимо иметь контейнер, подходящий для безопасной доставки биологического вещества посредством почты и/или частных доставочных служб. Например, могут понадобиться упаковки, выполненные с возможностью использования для их доставки частных доставочных систем и служб, таких как Федеральная служба экспресс-доставки. С учетом этого, система упаковки должна быть оснащена защитой против ударных нагрузок, больших изменений температуры, длительных задержек и т.п., т.е. соответствовать условиям нормальных процедур, используемых при доставке доставочными службами. Кроме того, желательно, чтобы контейнеры имели достаточно простую конструкцию, обеспечивающую возможность их использования неквалифицированными людьми без необходимости их специального обучения и без сложных инструкций и процедур. В некоторых областях применения контейнеров для отбора биологических образцов, биоматериалов и т.п. ими должны пользоваться доноры, лишенные помощи специалистов или профессиональных врачей. В домашних системах для отбора образцов контейнер должен отличаться высокой функциональностью без сложных инструкций, и, кроме того, он не должен содержать ненадежных механизмов, отказ которых может привести к отбору дефектного образца. Таким образом, контейнеры, которые эффективно захватывают образец при минимальном количестве этапов и содержат минимальное количество частей, являются большим преимуществом, обеспечивающим успех всей системы.

Известны различные системы для обработки вязких жидкостей, в частности слюны и сыворотки крови. Такие системы описаны, например, в патентах США №3,832,141 (Haldopoulos), №3,846,077 (Ohringer), №4,209,488 (Breno), №4,644,807 (Mar), №4,895,808 (Romer) и №5,268,148 (Seymore). Однако устройства, известные в данной области техники, в целом являются сложными и предназначены для использования квалифицированным техником-лаборантом.

D'Angelo описывает в патенте США №7,387,999 от 17 июня 2008 г. систему для отбора образца слюны. Для взятия мазка слюны используют часть, выполненную из губки, а затем слюну извлекают из губки путем отжатия или центрифугирования.

В документе, поименованном "Устройство для отбора, хранения, консервации и исследования образца", изобретатель Alley из Пенсильвании предлагает наконечник для отбора образца и взаимодействующую с ним контейнерную систему, которая выполнена с возможностью сжатия указанного наконечника при его вставлении. Часть образца передается в различные отдельные камеры, изолированные друг от друга. Комплект предназначен для выполнения различных функций, относящихся к исследованию непосредственно в пределах устройства, и потому отличается значительной сложностью. В тех случаях, в которых требуется только однократный отбор, или в системах, в которых исследование выполняется полностью за пределами данного комплекта для отбора образца, указанная система не обеспечивает преимущества.

В патенте США №5,981,293 опубликовано полное описание комплекта и способа отбора текучей среды. Компания Biex Inc. в Калифорнии в качестве цессионария использует устройство для отбора текучей среды, фильтрации и хранения для обработки биологических веществ, таких как слюна. В частности, указанное устройство содержит первую трубку с закрытым первым концом и открытым вторым концом, и вторую концентрическую трубку, взаимодействующую с первой. Кроме того, в системе имеется колпачок для формирования непроницаемого для жидкости уплотнения внешнего отверстия трубки.

Изобретатель Chess и др. представили свое изобретение в патенте США №5,674,456 от 7 октября 1997. Контейнер специальной конструкции, предназначенный для использования в качестве "транспортабельного контейнера" для медицинского образца, создан на основе конструкции "сосуда Коплина". Крышка, на шарнире соединенная с верхней частью сосуда, принимает как открытое, так и закрытое положения. Указанная система содержит лоток, который принимает контейнер сбоку. Однако указанный лоток не обеспечивает двойной режим использования сосуда.

Lenmark и Koentopp, изобретатели из штата Миннесота, описывают специализированный комплект, в частности подходящий для транспортной доставки. Контейнер содержит выполненный из пенопласта элемент с углублениями для приема содержащих образцы флаконов. Поскольку указанные углубления не предназначены для решения задач двусторонней доставки, они в действительности нуждаются в дополнительных элементах в приложенной специальной доставочной коробке.

Один комплект, изготовленный компанией DNA Genotech Со. из штата Онтарио в Канаде, весьма широко используется различными специалистами в области диагностики ДНК. Однако указанные системы являются очень сложными и имеют различные недостатки, которые служат причиной отказов, приводящих к ненадежной работе системы. Первый важный недостаток системы Genotech состоит в том, что она содержит четыре отдельные части, которые приходится неоднократно соединять и разъединять в строгом порядке. Несмотря на то что комплект содержит подробный буклет с инструкциями на шести языках и ряд фотографических диаграмм, показанные на них этапы являются трудными для безошибочного выполнения некоторыми пользователями.

В одном показательном примере приемный сосуд соединен с воронкообразным элементом посредством резьбового соединения. Воронка расположена таким образом, что пользователь может легко сплевывать в устройство, и принятая слюна передается в небольшое отверстие приемного сосуда. После приема в сосуд достаточного количества слюны воронка должна быть отсоединена от приемного сосуда путем ее вращения вокруг оси в направлении, противоположном направлению завинчивания. Однако это должно быть выполнено только после того, как специальная консервирующая и стабилизирующая ДНК текучая среда будет введена в приемный сосуд. Для выполнения этой операции к воронке в ее противоположном конце присоединяется другая система посредством резьбового соединения. Таким образом, на широкий конец воронки навинчивается специальный контейнер с текучей средой. При навинчивании контейнера таким образом мембрана прокалывается, и текучая среда выпускается в воронку, через которую она протекает в приемный сосуд, где смешивается со слюной. Затем воронка может быть отсоединена от приемного сосуда. После этого на конец отверстия сосуда навинчивают закупоривающий колпачок с резьбой, идентичной резьбе на узком конце воронки, для формирования уплотнения и таким образом удерживают в сосуде отобранную слюну и консервирующую текучую среду.

Воронку и большой колпачок/контейнер отправляют в отходы как ненужный материал. Резервуар содержит остаточные химикалии, которые у некоторых людей вызывают беспокойство. Несмотря на отсутствие необходимости утилизировать эти части как медицинские отходы, указанные оставшиеся части по меньшей мере имеют внешний вид медицинских отходов и таким образом вызывают беспокойство и способствуют формированию у пользователя мнения о необходимости специального и может быть дорогого лечения. Очевидно, что система без остающихся частей, которые могут считаться медицинскими отходами, более предпочтительна. Поскольку воронка должна быть присоединена к приемному сосуду и отсоединена от приемного сосуда, она оснащена встроенными захватами для пальцев, за которые удобно захватывать и которые эргономично взаимодействуют с кончиками пальцев человека. Однако если требование навинчивания воронки на приемный сосуд и отвинчивания воронки от приемного сосуда будет устранено, то исчезнет потребность в указанных захватах для пальцев, и таким образом могут быть упрощены процессы изготовления и обеспечена экономия материала. Другой важный недостаток описанных систем для отбора относится к расплескиванию. Приемный сосуд необходимо должным образом заполнить значительным количеством слюны, накапливание которой в целом занимает у пользователя некоторое время. В процессе заполнения контейнера у пользователя может возникнуть естественное желание поставить сосуд на что-нибудь и ожидать некоторое время, пока во рту не образуется очередная порция слюны. Однако из-за другого недостатка конструкции указанное устройство необходимо непрерывно держать в руке, что трудно без расплескивания его содержания. Создание контейнера, опирающегося на свою собственную конструкцию, и тем самым предоставление пользователю достаточного времени для заполнения устройства без необходимости непрерывного удерживания устройства в руке было бы существенным достижением.

Данные системы, предназначенные для доставки посредством почтовых служб общего назначения, нуждаются в консервирующей текучей среде, которая должна сохранять образец в течение длительного времени. После приема в контейнер биоматериал смешивается с консервирующей текучей средой, в результате чего материал оказывается защищен от естественного разложения. Однако не предполагается какая-либо дополнительная химическая обработка. После доставки в лабораторию отобранный материал может быть поэтапно обработан для его доведения до требуемого состояния и подготовки к генетическому исследованию. Недостатком такой поэтапной обработки является то, что она занимает много времени. Поскольку доставка требует значительного времени, было бы крайне желательно использовать это время также и для выполнения других длительных этапов процесса обработки. Таким образом, если контейнер одновременно обеспечивает возможность доставки и химической обработки, улучшается эффективность общей системы. Таким образом, система для отбора образца, отличающаяся высокой эффективностью, должна содержать средства активации нескольких этапов процесса обработки, которые могут быть завершены во время доставки.

Несмотря на то что многие известные системы и изобретения вполне обеспечивают достижение своих целей и задач, они тем не менее имеют ограничения, которые препятствуют их использованию новыми, теперь уже возможными способами. Известные изобретения не используются и не могут быть использованы для реализации преимуществ и решения задач, описанных ниже.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно настоящему изобретению предложена система для отбора генетического образца, содержащая устройства и способы, предназначенные для приема, консервации, очистки и доставки образцов в исследовательскую лабораторию. Основное назначение предложенных систем для отбора образца состоит в создании удобных в использовании устройств для отбора образцов ДНК. В отличие от известных способов и устройств, системы, представленные здесь впервые, содержат встроенные в них средства для обработки и подготовки отобранного вещества для генетического исследования. Фундаментальное различие между предлагаемыми системами и известными системами может быть очевидно после рассмотрения обеспечиваемой ими возможности воздействовать на принятое биологическое вещество с приведением его в предпочтительное состояние для последующего исследования ДНК.

Предложенные системы содержат устройства и способы, которые специально разработаны для удобного использования неквалифицированными и необученными пользователями. Эти системы дополнительно предназначены для безопасной доставки отобранного биоматериала посредством доставочных служб общего назначения от пользователя/пациента в исследовательские лаборатории с квалифицированным персоналом. Основная функция указанных систем для отбора образцов состоит в создании удобных в работе комплектов для отбора образца биоматериала, которые могут быть использованы непосредственно потребителем. В отличие от известных, впервые описанные и представленные в настоящей заявке системы дополнительно поддерживают функциональные средства для лизирования и очистки.

Устройство для отбора, временного хранения, консервирования, лизирования, очистки и доставки посредством доставочных служб общего назначения образца биоматериала сформировано из двух взаимодействующих основных элементов, каждый из которых имеет встроенные функциональные средства. Предпочтительно выполненные литьем из пластмассы, эти два элемента взаимодействуют друг с другом и могут находиться в "соединенном" и "разъединенном" положениях. Приемный сосуд и уплотняющий колпачок, которые соединяют вместе согласно предпочтительным вариантам реализации посредством средств механического взаимного зацепления, например соединения резьбового типа, формируют непроницаемую для жидкости закрытую полость, подходящую для долговременного и надежного хранения биоматериалов, например образцов слюны человека, содержащих ДНК. Как это очевидно для специалиста, биологический образец может представлять собой не только слюну, но и другие биологические материалы, такие как моча, кровь, сперма, образцы тканей и т.д. Важные функциональные средства обеспечивают отбор, хранение, консервирование, лизирование и очистку ДНК. Эти средства выполнены за одно целое с приемным сосудом и уплотняющим колпачком устройства. В частности, приемный сосуд содержит встроенную воронкообразную часть, которая обеспечивает возможность эргономического взаимодействия с ртом человека при сплевывании и эффективно принимает слюну от донора, когда донор сплевывает в большое отверстие, расположенное в верхнем конце воронки. Воронка завершается узкой, в целом цилиндрической трубчатой частью, подходящей для содержания поступивших в нее жидкостей.

Согласно некоторым предпочтительным вариантам реализации трубчатая часть дополнительно может иметь специально подготовленную внутреннюю поверхность, выполненную с возможностью реализации важной функции. Более конкретно, эта поверхность может быть оснащена специальными молекулами, которые захватывают и удерживают молекулы ДНК. ДНК-связывающие молекулы, прикрепленные к внутренней поверхности приемного сосуда, могут использоваться в процессе очистки, в котором ДНК, выпущенную в качестве части лизата, отделяют от другого клеточного вещества.

Приемный сосуд дополнительно имеет встроенную внешнюю корпусную часть, которая образует жесткие средства обеспечения устойчивости, опираясь на которые система может оставаться в вертикальном положении при размещении на плоских поверхностях. Эта внешняя корпусная часть может поддерживать дополнительную структуру, например смотровое окно и средства индикации. Приемный сосуд также может содержать встроенный нож, выполненный с возможностью взаимодействия с частями уплотняющего колпачка.

Уплотняющий колпачок содержит помимо прочего встроенное уплотняющее устройство, прокалываемый резервуар для жидкости, поверхность для захвата и поверхность для маркировки. При соединении уплотняющего колпачка с приемным сосудом путем использования механического зацепления, такого как винтовая резьба, формирование уплотнения между колпачком и сосудом одновременно вызывает нарушение целостности встроенного резервуара для жидкости, так что содержимое резервуара выпускается и смешивается с веществом биоматериала, уже присутствующим в приемном сосуде.

Высокоэффективные контейнеры для отбора образца, описанные в настоящей заявке, также выполнены в форме комплекта. Комплект предназначен для решения системных задач. В частности, основная цель системы состоит в обеспечении перевозки биологического образца от неквалифицированного пользователя в исследовательскую лабораторию. Соответственно, указанные комплекты содержат доставочный контейнер и вспомогательные средства, которые дополнительно упрощают использование устройств. Специально разработанный доставочный контейнер обеспечивает два рабочих режима перевозки и доставки указанных устройств. Таким образом, доставочный контейнер обеспечивает удержание приемного сосуда и уплотняющего колпачка отдельно друг от друга в разъединенном положении и дополнительно предусматривает удержание приемного сосуда и уплотняющего колпачка в соединенном положении. В режиме доставки, в котором устройство перевозят в разъединенном положении, оно отправляется пользователю/клиенту. В режиме доставки, в котором устройство перевозят в соединенном положении, систему отправляют обратно в лабораторию для дополнительной обработки и анализа. Таким образом, в настоящем изобретении дополнительно предусмотрено взаимодействие доставочной службы и комплектов, выполненных в форме доставочных контейнеров специального назначения, предназначенных для решения дополнительных задач, в частности относящихся к отбору образца слюны непосредственно потребителем.

ЗАДАЧИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Основная задача настоящего изобретения состоит в создании устройства и способа для отбора биологического вещества.

Задача настоящего изобретения состоит в создании удобных в использовании средств приема, консервирования, очистки и перевозки генетических образцов.

Дополнительная задача настоящего изобретения состоит в создании устройства для отбора образца с интегрированным обрабатывающим средством подготовки образцов для генетического исследования.

Наилучшее понимание может быть достигнуто после ознакомления с подробным описанием предпочтительных вариантов реализации со ссылкой на приложенные чертежи. Представленные варианты реализации являются конкретными способами осуществления настоящего изобретения и не содержат всех возможных способов. Таким образом, могут существовать варианты реализации, которые не выходят за пределы сущности и объема настоящего изобретения, сформулированные в пунктах приложенной формулы, но не описанные в настоящей заявке в качестве конкретных примеров. Очевидно, что может быть большое количество дополнительных вариантов реализации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящих изобретений станут более поняты из следующего подробного описания со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

На фиг. 1 показан в разрезе один вариант реализации системы для отбора образца согласно настоящему изобретению.

На фиг. 2 показан один вариант реализации соединения с использованием средств механического взаимного зацепления между колпачком и приемным сосудом.

На фиг. 3 проиллюстрирован процесс выпуска текучей среды в отобранный образец.

На фиг. 4 показана система комплекта для отбора образца, которая дополнительно решает задачу отбора образца неквалифицированным пользователем.

ГЛОССАРИЙ

В настоящем описании используются некоторые термины, которые могут быть точно определены или не определены в популярных словарях так, как они определены здесь. Для более точного описания ниже в целях ясности представлены следующие определения терминов таким образом, чтобы можно было оценить действительный объем настоящего изобретения. Как правило, не все значения, относящиеся к каждому термину, могут быть исчерпывающе сформулированы, несмотря на наше стремление к достижению точности и полноты описания. Соответственно подразумевается, что каждый термин также включает общее значение, общепринятое в соответствующей области техники или известное из словаря. В случаях, в которых представленное определение не согласуется с известным из словаря или с общепринятым значением, следует учитывать контекст и применять небуквальное толкование. Не следует опасаться присвоения использованным терминам более широких значений для полной оценки всей глубины описания и понимания всех предполагаемых вариантов модификации.

Система очистки

Система очистки согласно настоящему изобретению содержит системы для отделения ДНК от раствора. Система очистки содержит транспортное средство, выполненное с возможностью локального захвата и удержания ДНК, причем для удаления и отделения нежелательных веществ от ДНК может использоваться промывка.

Транспортное средство

Транспортное средство может быть выполнено в форме большого количества частиц или гранул, а также в форме поверхности с большой площадью. В обоих случаях указанное транспортное средство содержит поверхность, к которой прикреплены ДНК-связывающие молекулы и которая служит для захвата ДНК и ее связывания с указанным транспортным средством.

Гранулы и/или частицы

Гранулы или частицы могут быть смешаны с растворами текучей среды и могут содержать на своих поверхностях связывающие молекулы, которые соединяются со свободно плавающими в растворах ДНК.

Доставочные службы

Общественные почтовые ведомства и почтовые службы, в том числе и частные специальные доставочные службы, например Федеральная служба экспресс-доставки и Объединенная служба доставки посылок, которые предоставляют доставочные услуги, и т.п.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ РЕАЛИЗАЦИИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Контейнеры для отбора и доставки биоматериалов, в частности слюны с содержащейся в ней ДНК человека, выполнены с обеспечением удобства при использовании неквалифицированными потребителями. Указанные контейнерные системы оснащены расширенными функциональными средствами, которые в значительной степени являются автоматическими, встроенными и интегрированными, так что отобранная слюна проходит этапы предварительной обработки во время доставки в исследовательскую лабораторию. Пользователям этих устройств и комплектов не приходится выполнять какие-либо лабораторные процедуры или сложную химическую обработку, вместо этого они просто сплевывают в приемный флакон и герметично закрывают его специально подготовленным совмещающимся колпачком. Однако после совершения этих действий выполняются и/или инициируются некоторые важные функции. В частности, принятый образец слюны стабилизируется и сохраняется при вводе добавки в отобранную слюну, находящуюся в герметичном контейнере. Кроме того, на клетки, содержащиеся в слюне, действует лизирующий реагент, разрушает их и освобождает содержащиеся в них составляющие материалы. Наконец, на этапе очистки нуклеиновая кислота, ДНК или подобный генетический материал отделяется от других компонентов раствора вещества клетки путем связывания ДНК со специально приготовленными ДНК-связывающими молекулами, расположенными на транспортном средстве.

Таким образом без специальных знаний и сознательных усилий пользователь указанных систем инициирует несколько важных этапов химической обработки, предваряющих расширенное генетическое исследование. Длительные этапы обработки, инициированные пользователями указанных устройств при отборе образцов, осуществляются в период времени, когда упаковка доставляется обычным образом общими курьерскими службами.

Пользователи указанных систем получают, как правило, в ответ на запросы об услугах, связанных с исследованием генетических материалов, комплект для отбора образцов. Комплект может быть отправлен почтой запрашивающему пользователю, поскольку указанные комплекты являются износоустойчивыми и защищенными от воздействий, обычно имеющих место при доставке соответствующих по длительности обычным длительностям доставки. Таким образом, указанные комплекты не теряют прочности с течением времени, и срок годности растворов, которые в них содержатся, намного превышает сроки доставки. Один практичный вариант комплекта содержит одну коробку, в которой размещены и удерживаются два отдельных элемента системы, а именно приемный сосуд и герметизирующий колпачок. Они могут быть размещены отдельно в доставочной коробке в заранее изготовленном с углублениями элементе из вспененного материала, углубления которого по форме и размерам соответствуют герметизирующему колпачку и приемному сосуду. Необходимо содержать колпачок отдельно от приемного сосуда до использования, поскольку соединение колпачка с приемным сосудом выпускает сохраняемый в колпачке химический состав и приводит в действие связанные с ним процессы. Таким образом, при отправке донору колпачок и приемный сосуд должны находиться в разъединенном положении. После получения пользователем указанного комплекта приемный сосуд извлекают из доставочной коробки и заполняют слюной в соответствии с приложенными инструкциями. Затем пользователь/донор соединяет колпачок с приемным сосудом посредством системы механического взаимного зацепления, которая реализована в обоих элементах, например посредством резьбового соединения. Соединение с уплотнением колпачка с приемным сосудом вызывает вскрытие резервуара, выпуск из указанного резервуара текучих сред и протекание указанных текучих сред в полость, содержащую отобранную слюну, и таким образом их смешивание. Указанная текучая среда представляет собой специализированную текучую среду, которая содержит несколько компонентов, обеспечивающих расширенные функциональные средства, специализированные для данных комплектов, которые в особенности предназначены для отбора образцов слюны и доставки их почтой. В частности, текучая среда содержит консервант, который удерживает слюну в устойчивом состоянии и защищает от разложения некоторое время, превышающее длительность доставки указанного пакета почтой к месту назначения. Кроме того, указанная текучая среда также содержит еще один компонент, который, в частности, воздействует на некоторые клетки, содержащиеся в слюне. Этот компонент текучей среды выполняет лизис клеток в слюне и освобождает содержащееся в них нуклеиновое вещество. Кроме того, согласно некоторым вариантам реализации этих систем текучая среда дополнительно содержит механическую систему для очистки ДНК. Полистироловые или магнитные гранулы, поверхность которых содержит ДНК-связывающие молекулы, захватывают и удерживают молекулы ДНК, причем указанные гранулы выполнены с возможностью их легкого отделения впоследствии. Возможны также варианты реализации, в которых в указанной текучей среде не содержится транспортное средство для очистки, которое вместо этого встроено во внутреннюю поверхность приемного сосуда. Ниже описаны подробности.

После заполнения пользователем соответствующим образом приемного сосуда слюной и навинчивания уплотняющего колпачка на сосуд и таким образом приведения их в соединенное положение и выпуска текучей среды, содержащейся в резервуаре, пользователь возвращает устройство в доставочный контейнер и укладывает в углубление во вкладыше из вспененного материала, специально предназначенное для приема колпачка и сосуда, соединенных вместе. Коробку вновь запечатывают и готовят для отправки или передают в доставочную службу для доставки. Для возвращения запечатанного контейнера, содержащего образец слюны, может быть использована та же самая коробка, в которой устройство было доставлено пользователю. Поскольку систему предпочтительно направляют пользователю в разъединенном положении и возвращают в исследовательскую лабораторию в соединенном положении, доставочная коробка и вкладыш из вспененного материала выполнены с обеспечением обеих указанных конфигураций.

Сначала отобранную слюну кондиционируют стабилизирующей текучей средой, содержащей консервирующий носитель, в котором слюна остается в течение длительного времени без повреждения содержащейся в ней ДНК и который препятствует росту бактерий и/или грибков. В нормальных предполагаемых случаях использования указанных систем слюна должна храниться при комнатной температуре в течение длительного времени. Например, в некоторых случаях образец может быть отобран и доставлен почтовой службой США в любое место. В таких случаях слюна должна храниться в хорошем состоянии при комнатной температуре в течение по меньшей мере 5 дней. Для этого стабилизирующая текучая среда, используемая в указанных системах, может содержать бензоат натрия с лимонной кислотой. Согласно дополнительному варианту реализации консервирующая текучая среда также может содержать этил и пропилпарабен. Разумеется, другие пригодные для использования консерванты также могут быть применены в качестве текучей среды для стабилизации слюны. Сущность систем согласно настоящему изобретению не зависит от конкретного консерванта, и возможен выбор большого количества вариантов реализации без отклонения от рекомендаций и предпочтений систем согласно настоящему изобретению.

Консервант, который удерживает слюну в устойчивом состоянии в течение длительного времени по сравнению с обычными сроками доставки, является достаточным для целей систем согласно настоящему изобретению.

Согласно наиболее предпочтительным вариантам реализации весьма полезно начинать некоторые длительные процессы еще до прибытия образца в исследовательскую лабораторию. Поскольку доставка занимает значительное время, в некоторых случаях несколько дней, преимущество реализуется, если это время используют для обработки ДНК таким образом, чтобы в момент прибытия она находилась в наилучшем состоянии, подходящем для исследования. Для приведения в указанное состояние ДНК сначала необходимо освободить из клеток, в которых она содержится. В подготовительном процессе мембраны клеточной оболочки разрушают или иным способом вскрывают для вывода клеточного вещества в раствор. Соответственно указанные системы, которые содержат резервуар с текучей средой, встроенный в колпачок, также содержат в текучей среде лизирующий реагент.

Лизис может быть достигнут путем осуществления нескольких дополнительных процессов, результатом каждого из которых является освобождение ДНК из ядра клетки. Один предпочтительный способ основан на использовании лизирующего реагента, который имеет свойства детергента (например додецил сульфат натрия (лаурилсульфат натрия) (SDS)). Лизирование может быть выполнено в солевом растворе, содержащем детергенты для денатурирования протеинов или протеазы (ферменты, вываривающие белки), такие как Протеиназа K, или тех и других вместе.

Наряду с активным лизирующим реагентом может быть использован лизирующий буфер. Согласно некоторым вариантам реализации может быть предпочтительным лизирующий буфер, такой как трис-буфер с HCl (соляной кислотой), EDTA (этилендиаминтетрауксусной кислотой), EGTA (этиленгликольтетрауксусной кислотой), SDS (додецилсульфатом натрия), дезоксихолатом и детергентом TritonX (полиоксиэтилированный неионогенный детергент) или NP-40 (неионогенный детергент). В некоторых случаях пригодные для использования лизирующие буферы также могут содержать NaCl (150 ммолей).

Известны различные способы лизирования клеток, но особенно интересными являются те, которые отвечают назначению и функции систем согласно настоящему изобретению. Например, лизирующий реагент, используемый в указанных системах, должен оставаться пригоден к использованию в течение длительного времени, т.е. он должен быть устойчивым с течением времени. Согласно некоторым предпочтительным вариантам реализации лизирующий реагент должен быть смешан с консервирующим реагентом, описанным выше, и оба указанных реагента должны существовать в одном и том же растворе, не препятствуя друг другу. Кроме того, лизирующий реагент не должен разрушать или искажать очищающие средства и химический состав. Несмотря на отсутствие необходимости выдерживать точный химический состав, признаки, описанные в настоящей заявке, являются необходимыми признаками лизирующего реагента, подходящего для использования в предлагаемых системах.

После того как слюна принята в сосуд, стабилизирована консервантом, а ее клетки лизированы, указанный раствор дополнительно подвергают очистке. После того как лизирующие реагенты освободят нуклеиновые кислоты из клеток, начинается очистка. Для успешного генетического исследования необходимо отделить ДНК от других компонентов лизата. С этой целью описанные в настоящей заявке контейнеры также содержат средства связывания ДНК с транспортным средством или транспортными средствами, что облегчит очистку. ДНК, освобожденную из клеток слюны, захватывают и прикрепляют к транспортному средству, в то время как другие клеточные вещества и другие компоненты смеси остаются в растворе. Процесс выделения ДНК из раствора занимает много времени и происходит в течение по меньшей мере нескольких часов, иногда нескольких дней. Имеет место естественное взаимодействие между одновременным выполнением этапа доставки и осуществлением процесса очистки. Это взаимодействие имеет место благодаря природе условий доставки, которые вызывают вибрацию контейнера и активируют процесс. Незначительные перемещения и колебания фактически способствуют дополнительному связыванию ДНК с транспортным средством. Таким образом, процесс очистки, начатый перед доставкой указанных контейнеров, обеспечивает дополнительное преимущество.

Предпочтительное транспортное средство для систем согласно настоящему изобретению содержит гранулы полистирола, поверхность которых покрыта ДНК-связывающими молекулами. Содержащаяся в растворе ДНК связывается с гранулой и прикрепляется к ней. На выполняемых впоследствии этапах обработки гранулы с прикрепленной ДНК могут быть легко отделены от других компонентов раствора. В целях настоящего описания гранулы полистирола, поверхность которых покрыта ДНК-связывающими молекулами, считаются транспортным средством. Согласно одному варианту реализации гранулы полистирола, подготовленные таким образом, могут содержаться в составе текучей среды, расположенной в резервуаре.

Согласно еще одному варианту реализации, имеющему важное значение, транспортное средство может быть выполнено в форме магнитных гранул, поверхность которых покрыта аналогичными ДНК-связывающими молекулами или участками связывания ДНК. Аналогичным образом указанные гранулы захватывают и удерживают свободные молекулы ДНК в лизате. Это дополнительно облегчает выделение ДНК из раствора на этапе очистки. Магнитные гранулы в частности легко отделяются от других компонентов раствора благодаря магнитным притягивающим силам, которые действуют на магнитные гранулы, но не действуют на другие компоненты раствора. После прибытия контейнера по прошествии нескольких дней доставки на этапе промывки на раствор воздействуют магнитным полем для извлечения из раствора гранул (и соединенных с ними ДНК). Во время доставки ДНК непрерывно связывается с магнитными гранулами в течение длительного периода времени. Соответственно, еще одним транспортным средством в системах согласно настоящему изобретению являются магнитные гранулы, поверхность которых оснащена ДНК-связывающими молекулами. Указанные