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DE102006020463B4 - Verfahren zum Entfernen von Nukleinsäuren aus einer Flüssigkeit, Verfahren zur Herstellung von Adsorberelementen und Verwendung von Membranadsorbermaterial-Verschnitt - Google Patents

Verfahren zum Entfernen von Nukleinsäuren aus einer Flüssigkeit, Verfahren zur Herstellung von Adsorberelementen und Verwendung von Membranadsorbermaterial-Verschnitt Download PDF

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Abstract

Verfahren zum wenigstens teilweisen Entfernen von Nukleinsäuren (18) aus einer Flüssigkeit (12), wie sie beim Aufschluss von Mikroorganismen, wie Bakterien, Hefen, Pilzen, Protozoen oder von Zellkulturen eukaryontischer Herkunft und von Geweben tierischer oder pflanzlicher Herkunft auftreten, durch selektiv bindende Adsorberelemente (20), die frei in der Flüssigkeit flottieren und nach einer vorgesehenen Inkubationszeit zusammen mit den Nukleinsäuren (18) von der Flüssigkeit getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, dass als Adsorberelemente flächige, mikroporöse Membranstücke (20) einer Größe von 1 mm2 bis 10.000 cm2 verwendet werden, die auf ihrer inneren und äußeren Oberfläche zur Wechselwirkung mit den Nukleinsäuren befähigte Gruppen tragen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum wenigstens teilweisen Entfernen von Nukleinsäuren aus einer Flüssigkeit, wie sie beim Aufschluss von Mikroorganismen, wie Bakterien, Hefen, Pilzen, Protozoen oder von Zellkulturen eukaryontischer Herkunft und von Geweben tierischer oder pflanzlicher Herkunft auftreten, durch selektiv bindende Adsorberelemente, die frei in der Flüssigkeit flottieren und nach einer vorgesehenen Inkubationszeit zusammen mit den Nukleinsäuren von der Flüssigkeit getrennt werden.
  • Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Adsorberelemente sowie auf die Verwendung von Membranadsorbermaterial-Abfällen zur Herstellung solcher Adsorberelemente.
  • Zur Entfernung von Nukleinsäuren aus Flüssigkeiten sind Säulenverfahren bekannt, bei denen eine nukleinsäurehaltige Flüssigkeit über einen vielschichtigen Stapel aus Adsorberelementen in einem Gehäuse geschickt wird. Diese halten die Nukleinsäuren zurück und können nach dem Flüssigkeitsdurchlauf, d. h. nach der Inkubationszeit, aus dem Gehäuse entnommen und geeignet weiterbehandelt oder verworfen werden. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, dass es mit einer Mehrzahl von Handhabungsschritten verbunden und daher aufwendig ist. Zudem können die Absorberelemente in dem Gehäuse verstopfen.
  • In der Filtriertechnik ist die Verwendung frei flottierender Filterhilfsstoffe bekannt. Die grundlegende Idee dabei ist es, spezielle Adsorberelemente, die mit einer in der Flüssigkeit vorhandenen Kontaminante binden, mit der Kontaminante in innigen Kontakt zu bringen, so dass eine feste Bindung der Kontaminante an die Adsorberelemente stattfinden kann. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt werden dann die mit der Kontaminante beladenen Hilfsstoffe von der Flüssigkeit getrennt. Die Kontaminante und/oder die gereinigte Flüssigkeit können dann weiteren, separaten Behandlungsschritten zugeführt werden.
  • In der DE 41 10 252 C1 werden eine Anzahl von Filterhilfsstoffen beschrieben bzw. zitiert. Speziell genannt sind fasrige oder körnige Stoffe, wie z. B. Kieselgel oder Kieselsäurefasern, Aluminiumblättchenpulver, Kunststoff- und Zellulosefasern sowie Metalle, Metalloxide, Kohle sowie faserige oder körnige Kunststoffe. In der genannten Druckschrift werden solche Filterhilfsstoffe bei der Klärung von Getränken eingesetzt. Sie dienen zum Anschwemmen eines Filterkuchens, der Trübstoffe bindet und an feststehenden Filterelementen, durch die die zu klärenden Getränke geleitet werden, eine leicht entfernbare Schicht ausbildet.
  • Die DE 199 17 399 A1 offenbart die Verwendung von mit Huminsäure imprägnierten Papierschnipseln als Filterhilfsstoffe zur Wasserenthärtung.
  • Aus der EP 0 775 313 B1 , deren deutsche Übersetzung als DE 695 15 675 T2 veröffentlicht ist, ist es bekannt, als Adsorberelemente ein magnetisches Teilchenpulver zu verwenden, bei dem die einzelnen Pulverpartikel, die frei in der Flüssigkeit flottieren, spezifisch bindend beschichtet sind. Nach Binden der Kontaminante an den Pulverpartikeln kann das Pulver durch Magnetkraft an einem festen Träger fixiert und mit der Kontaminante aus der Flüssigkeit entfernt werden.
  • Ein ähnliches Verfahren, das magnetische Mikropartikel und Polymernanopartikel als frei flottierende Adsorptionselemente einsetzt, ist aus der DE 197 36 366 A1 bekannt.
  • Weitere frei flottierende Filterhilfsmittel sind beispielsweise das unter dem Handelsnamen DEAE-Sephadex-Gel oder DEAE-Sepharose-Gel der Firma General Electric oder DEAE-Zellulose-Fasermaterial, die speziell zum Entfernen von DNA aus einer biologischen Flüssigkeit verwendet werden.
  • Andere Verfahren verwenden ausschließlich fixierte Filterhilfsstoffe. Aus der DE 39 30 947 A1 ist die Verwendung einer Säule mit einer porösen Matrix aus Agarose-/Polyacrylamidperlen oder beschichteten Glasmikroperlen bekannt, über die eine zu reinigende Flüssigkeit geleitet wird. Das Teilchenbett aus den genannten Perlen dient dabei als Filterelement, an dem sich die Kontaminante anlagert.
  • Weiter sind nicht-partikuläre Membranfilter bekannt, durch die eine zu reinigende Flüssigkeit geleitet wird, wobei die Kontaminante mit der Filtermembran bindet. Allgemein kann von Membranadsorbern gesprochen werden, wobei darunter solche Membranen zu verstehen sind, die an ihrer Oberfläche funktionelle Gruppen, Liganden oder Reaktanden tragen, die zur Wechselwirkung mit mindestens einem Stoff einer mit dem Membranadsorber in Kontakt stehenden flüssigen Phase befähigt sind. Der Transport der flüssigen Phase durch die Membran erfolgt dabei konvektiv. Die Bezeichnung Membranadsorber ist als Oberbegriff für verschiedene Arten von Membranadsorbern zu verstehen, wie etwa Membranionenaustauscher, Ligandenmembranen und aktivierte Membranen, die ihrerseits je nach den funktionellen Gruppen, Liganden und Reaktanden in unterschiedliche Membranadsorbertypen eingeteilt werden.
  • Aus der DE 199 00 681 A1 ist ein Verfahren zur Reinigung von Nukleinsäuren aus einer wässrigen Lösung bekannt, bei dem die Lösung durch einen Stapel von Membranen hindurch filtriert wird, sodass die Nukleinsäuren wie auch in der Lösung enthaltene Endotoxine an den einzelnen Membranschichten adsorbiert werden. Eine anschließende Passage einer Neutralsalzlösung hoher Ionenstärke eluiert nur die Nukleinsäuren, während die Endotoxine in dem Membranstapel gebunden bleiben. Dieses Verfahren weist die oben im Zusammenhang mit allgemeinen Säulenverfahren genannten Nachteile auf.
  • Die DE 102 36 664 A1 offenbart ein Filterverfahren, bei dem eine Filterkartusche mit einem von der zu filternden Flüssigkeit durchströmten Gehäuse, in dem eine Adsorbermembran parallel zur Strömungsrichtung ortsfest angeordnet ist, verwendet wird. Bei diesem System, das auf eine Zwangsdurchströmung der ortsfesten Membran verzichtet, ergibt sich zwar nicht die Gefahr eines Verstopfens des Filters; es muss jedoch damit gerechnet werden, dass die Filtriereffizienz mit zunehmender Beladung der Membran nachlässt, sodass nur durch eine komplexe und schwer zu realisierende Regelung der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit eine gleichmäßige Filtrationsausbeute erzielt werden kann.
  • Die DE 697 18 752 T2 offenbart ein Verfahren zur Isolierung von Nukleinsäuren aus einer Flüssigkeit, bei dem in der Flüssigkeit durch Polymerisierung wasserlöslicher Monomere ein Sol erzeugt wird, welches die zu isolierenden Nukleinsäuren adsorbiert.
  • Die DE 692 32 677 T2 offenbart ein chromatographisches Verfahren zur Trennung doppelsträngiger DNA von einzelsträngiger DNA oder RNA, bei dem eine selektive Adsorption der Doppelstrang-DNA an einer Acrylmembran, die kovalent daran gebundene Aralkylaminmoleküle aufweist, erfolgt.
  • Aus Rodney J. Y. Ho und Milo Gibaldi, Biotechnology and Biopharmaceuticals, Transforming Proteins and Genes into Drugs, John Wiley & Sons, 2003, Seite 72 ist es bekannt, Zellmembranen von Zellen, die zum Zweck der Extraktion eines erwünschten Stoffes zerstört wurden, aus einem Medium zu entfernen, in dem das Medium über Membranfilter definierter Porengröße geleitet wird. Dies kann im Durchfluss- oder im Überstromverfahren erfolgen. Der Begriff des Membranfilters umfasst hier auch fixierte Hohlfasersysteme und Membransysteme mit Präzisionsporengröße.
  • In Gaey Walsh, Proteins Biochemistry and Biotechnology, John Wiley & Sons, 2002, Seiten 110–112 werden verschiedene Konzentrationsverfahren erläutert, darunter Konzentration durch Ionenaustausch und Konzentration durch Ultrafiltration mittels Membranfiltern.
  • In „Commercial Production of Monoclonal Antibodies, A Guide for Scale-Up”, herausgegeben von Sally S. Seaver, Decker-Verlag, New York 1987, Seiten 304–309 wird ein Verfahren zur Gewinnung monoklonaler Antikörper offenbart, bei dem eine Aufreinigung mittels Säulen mit partikulärer Matrix erfolgt.
  • Alle vorgenannten Verfahren mit partikulären Filterhilfsstoffen haben den Nachteil, dass sie nach Beladung mit der Kontaminante nur schwer aus der Flüssigkeit entfernt werden können. Üblicherweise erfolgt dies durch Filtration durch geeignete Filtermedien, vorzugsweise Schichtenfilter, oder durch Zentrifugation. Dies ist sehr aufwendig und hat überdies den weiteren Nachteil, dass partikuläre, d. h. körnige oder faserige Filterhilfsstoffen sehr scherkraftanfällig sind und daher dazu neigen, in noch kleinere Partikel zu zerbrechen. Diese sind dann umso schwerer aus der zu reinigenden Flüssigkeit zu entfernen.
  • Aus der DE 29 14 203 A1 ist ein Verfahren bekannt, das sich dieses Problems annimmt. Die genannte Druckschrift offenbart große Adsorberkörper, die aus einem stabilen, mechanisch schützenden Rahmen bestehen, dessen Innenflächen mit adsorbierendem Material beschichtet bzw. bespannt sind. Diese Adsorberkörper, die zur Gewinnung von Uran aus Meerwasser verwendet werden können, weisen eine geringere Dichte als Wasser auf, so dass sie, wenn sie in einer definierten Tiefe in eine Meeresströmung ausgebracht werden, selbsttätig an die Oberfläche aufschwimmen, dabei verschiedene Wasserschichten passieren, wobei sie die Kontaminante binden, und anschließend von der Oberfläche abgefischt werden können. Diese bekannten Adsorberkörper lösen zwar das Problem der leichten Trennbarkeit der Adsorberelementen von der Flüssigkeit; sie sind aufgrund des steifen Rahmens teuer in der Herstellung und im Transport und für die industrielle Anwendung in geschlossenen oder offenen Gefäßen nicht einsetzbar, da die mit Rührwerken und/oder Behälterwänden kollidierenden, steifen Rahmen erhebliche Schäden verursachen können.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannten Verfahren zum Entfernen von Nukleinsäuren aus Flüssigkeiten derart weiterzubilden, dass ein unkomplizierter Einsatz unter industriellen Bedingungen möglich wird. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstiges Herstellungsverfahren für derartige Adsorberelemente zu Verfügung zu stellen.
  • Die erstgenannte Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass als Adsorberelemente flächige mikroporöse Membranstücke einer Größe von 1 mm2 bis 10.000 cm2 verwendet werden, die auf ihrer inneren und äußeren Oberfläche zur Wechselwirkung mit den Nukleinsäuren befähigte Gruppen tragen.
  • Erfindungsgemäß lassen sich Nukleinsäuren, wie oligo- und polymere Desoxyribonukleinsäure und/oder Ribonukleinsäure aus Lösungen und Suspensionen entfernen, welche beim Aufschluss von Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen, Pilzen, Protozoen und Zellkulturen eukaryontischer Herkunft und Geweben tierischer und pflanzlicher Herkunft auftreten. Dazu werden flächige Adsorberelemente verwendet, die aus mikroporösen Membranen bestehen, welche auf ihrer inneren und äußeren Oberfläche zur reversiblen oder irreversiblen Wechselwirkung mit den Nukleinsäuren befähigte Gruppen tragen. Bevorzugt werden stark oder schwache basische Ionenaustauschergruppen verwendet. Besonders bevorzugt werden solche vom Typ der sekundären Amine oder der quarternären Ammoniumverbindungen benutzt.
  • Ein Vorteil besteht darin, dass die Lösungen oder Suspensionen ohne jegliche Vorbehandlungen direkt mit den Adsorberelementen in Kontakt gebracht werden können.
  • Während es zur Abtrennung anderer Kontaminanten, wie Endotoxine, Proteine oder Farbstoffe brauchbare effektive Lösungen gibt, existieren solche für die Entfernung von Nukleinsäuren nicht. So lassen sich Endotoxine durch Filtration, Proteine durch Fällung oder Ionenaustausch und Farbstoffe adsorptiv entfernen. Bisher lassen sich Nukleinsäuren nur zeitaufwendig über Filtersäulen isolieren oder mittels Ultrazentrifugen im analytischen Maßstab abzentrifugieren. Bei der Fällung von Nukleinsäuren mit Alkoholen würden auch die in der Flüssigkeit vorhandenen Proteine denaturieren, die dann nicht mehr in reiner Form gewonnen werden könnten.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die erfindungsgemäß behandelte Flüssigkeit oder Suspension direkt auf weiterverarbeitende Filtermodule, einschließlich Adsorbermodule gegeben werden kann, ohne Gefahr der Verstopfung der Module durch die oft fadenförmig vorliegenden Nukleinsäuren.
  • Weiter wird auf jede Art von Stabilisierungsrahmen oder Gehäuse verzichtet. Vielmehr werden die flexiblen Eigenschaften von Membranadsorbern ausgenutzt. Die Membranstücke folgen nicht nur in ihrer Bewegungsrichtung den Strömungen in einer Flüssigkeit, wie sie beispielsweise durch Rührwerke verursacht werden, sondern passen sich auch in ihrer Form den lokalen Gegebenheiten flexibel an. Bei ihrer Bewegung kontaktieren sie so im Laufe der Zeit ein größeres Flüssigkeitsvolumen als starre Adsorberkörper, so dass die Reinigung der Flüssigkeit effizienter verläuft. Bei Kollisionen mit Behälterwänden, Rührwerken oder dergleichen sind keine Schäden zu befürchten.
  • Die oben zweitgenannte Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 8 bzw. Anspruch 13 gelöst. Danach ist vorgesehen, als Ausgangsmaterial für die erfindungsgemäßen Adsorberelemente Membranadsorbermaterial-Verschnitt einer Größe von 1 mm2 bis 10.000 cm2 aus der Herstellung großflächiger Membranadsorber in Form von Flachmembranen zu verwenden. Bei der Herstellung solcher Adsorber in Form von Flachmembranen wird üblicherweise Rollenmaterial verwendet. Der Verschnitt muss in der Regel teuer entsorgt werden. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, den Verschnitt geeignet, nämlich zu einer Größe von 1 mm2 bis 10.000 cm2 zu zerkleinern.
  • Als besonders günstig haben sich Membranstücke einer Größe von 10 mm2 bis 100 cm2 und besonders bevorzugt einer Größe von etwa 100 mm2 erwiesen. Die spezielle der Größe ist vom Fachmann in Ansehung der speziellen Anwendung, insbesondere auch der Behältergrößen vorzunehmen.
  • Entsprechend stellt die Verwendung derartigen zerkleinerten Abfalls aus der Membranadsorberherstellung für das erfindungsgemäße Verfahren eine eigenständige Erfindung dar, die nicht nur eine besonders kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäßen Membranstücke gewährleistet, sondern zudem die Herstellung der großflächigen Adsorber aufgrund der Reduzierung der Entsorgungskosten deutlich verbilligt.
  • Vorzugsweise sind die Membranstücke aus einem porösen Membranadsorbermaterial hergestellt. Hierdurch wird die Kontaminante nämlich (auch) im Inneren der Membranen gebunden, so dass ein mechanischer Schutz gegen Abrieb bei Kollision mit Rührwerken, Behälterwänden oder anderen Membranstücken gewährleistet ist. Zudem vergrößert sich hierdurch die adsorbierende Oberfläche, was zu einer größeren Effizienz des Verfahrens führt. Insbesondere bei der Anwendung zur Entfernung von DNA aus einer Flüssigkeit ist es aufgrund des polyelektrolytischen, stark ionischen Charakters von DNA günstig, wenn die Membranstücke einen basischen Charakter haben.
  • Bevorzugt werden Membranmaterialien verwendet, die zu solchen Membranstücken führen, die im flottierenden Zustand eine der Dichte der Flüssigkeit ähnliche Dichte aufweisen. Dies bedeutet, dass die Membranstücke in der Flüssigkeit schweben und weder absinken noch aufschwimmen, so dass eine effiziente Reinigung in allen Schichttiefen der Flüssigkeit erfolgen kann.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung sowie den Zeichnungen.
  • Es zeigen:
  • 1: eine schematische Darstellung von Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 2: eine schematische Darstellung von Schritten des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens und
  • 3: ein Diagramm zur Verdeutlichung der Effizienz des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 1 zeigt eine Abfolge von Verfahrensschritten bei der beispielhaften Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Gewinnung von Biomolekülen zellularen Ursprungs, wie beispielsweise eines Proteins aus einem Einschlusskörper innerhalb einer Bakterienzelle, wie etwa Escherichia Coli. In einem Behälter 10 mit einem Nährmedium 12 flottieren Bakterienzellen 14, die neben dem interessierenden Einschlusskörper 16 insbesondere auch DNA 18 enthalten. In einem ersten Verfahrensschritt werden die Zellmembranen der Bakterienzellen 14 zersetzt und die Einschlusskörper 16 sowie die DNA 18 in das Nährmedium 12 freigesetzt. Die Zersetzung der Zellmembranen der Membranfragmente 17 kann durch bekannte Techniken, wie etwa Ultraschall, chemisches Lysieren etc. erfolgen. Durch die Freisetzung der DNA 18 erhöht sich die Viskosität der Flüssigkeit 12 deutlich. Dies erschwert nachfolgende Filterverfahren, da es den Durchfluss der Flüssigkeit 12 durch einen Filter mit Poren, die ausreichend klein sind, um den Einschlusskörper 16 bzw. die Membranfragmente 17 zurückzuhalten, erheblich verlangsamt oder sogar unterbindet. Erfindungsgemäß werden in dem in Teilfigur c gezeigten Schritt der Flüssigkeit Membranadsorberstücke 20 von wenigen cm2 Größe zugesetzt. Sie verbleiben für eine vorgegebene Inkubationszeit in der Flüssigkeit 12, wobei zur Verbesserung des Kontaktes beispielsweise ein Rührwerk 22 verwendet werden kann. Werden beispielsweise basische Membranstücke 20 verwendet, bindet die freie DNA 18 an die Membranstücke, wohingegen die Einschlusskörper 16 und die Zellmembranfragmente 17 in der Flüssigkeit 12 verbleiben. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt (d) können die Membranstücke 20 aufgrund ihrer Größe leicht aus der Flüssigkeit 12 entfernt werden, z. B. durch Abfischen oder Leiten der Flüssigkeit 12 durch grobe Siebe. Auf diese Weise kann der DNA-Gehalt in der Flüssigkeit 12 leicht und kostengünstig reduziert werden.
  • 2 stellt schematisch Verfahrensschritte zur Herstellung der erfindungsgemäßen Membranstücke dar. In Teilfigur a ist ein Rollenmaterial 30 aus Membranadsorbermaterial dargestellt. Aus diesem werden, beispielsweise durch eine Stanze 32, großflächige Membranadsorberfilter 34 ausgestanzt. Neben den Adsorberfiltern 34 fällt Verschnitt 36 an (siehe Teilfigur b).
  • Der Verschnitt 36 wird in einem nachfolgenden Verfahrensschritt (c) beispielsweise mittels eines Schneidwerks 38 zerkleinert. Je nach Einstellung des Schneidwerkes in Bezug auf Messergröße und -dichte, Laufgeschwindigkeit etc. kann die Zerkleinerungsgröße beeinflusst werden. Im Ergebnis entstehen erfindungsgemäße Membranadsorberstücke 20, die zum Einsatz bei dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet sind.
  • 3 zeigt in Form eines Diagramms den Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Reinigung von DNA aus phosphatgepufferter Salzlösung (PBS). Aus dem Verschnitt eines handelsüblichen Membranadsorbermaterials mit dem Handelsnamen SARTOBIND Q wurden Stücke von ca. 1 mm2 (nachfolgend kleine Stücke genannt) bzw. 9 cm2 (nachfolgend große Stücke genannt) von jeweils insgesamt 190 cm2 Membranfläche geschnitten. 90 mg DNA aus Fischsperma wurden in 200 ml PBS unter Rühren gelöst. Die Lösung wurde in zwei große Fraktionen geteilt, wobei einer Fraktion die großen und der anderen Fraktion die kleinen Membranstücke zugegeben wurden. Beide Suspensionen wurden auf einem Orbitalschüttler bei 60 U/min bewegt, so dass die Membranstücke frei flottierten. Nach vorgegeben Zeitintervallen wurden Proben gezogen und ihr DNA-Gehalt nach geeigneter Verdünnung durch Spektralfotometrie bei 260 nm gegen PBS als Kontrolle gemessen. Die nachfolgende Tabelle zeigt das Ergebnis, das in 3 graphisch dargestellt ist.
    Zeit [min] Prozent DNA (kleine Stücke) Prozent DNA (große Stücke)
    0 100 100
    15 58 70,2
    30 45,8 54,5
    45 38,9 45,4
    60 34,2 40,3
    75 30,2 34,0
    90 31,5 34,8
    105 30 33,2
  • Wie aus der Tabelle und 3 leicht ersichtlich, laufen die DNA-Werte asymptotisch gegen etwa ein Drittel des ursprünglichen DNA-Gehaltes. Zwei Drittel der DNA ließen sich in vergleichsweise kurzer Zeit einfach und kostengünstig aus der Flüssigkeit entfernen. Der Vergleich der Kurvenverläufe beim Einsatz großer (40) bzw. kleiner (50) Membranstücke zeigt, dass die Verwendung kleinerer Membranstücke leicht effizienter ist als die Verwendung großer Membranstücke. Dies lässt sich durch die an den Schnittkanten entstehende, größere Gesamtoberfläche der Membranadsorber erklären. Es ist jedoch auffällig, dass der Effizienzvorteil sehr gering ausfällt, so dass auch größere Stücke, die eine noch bessere Trennbarkeit von der Flüssigkeit zeigen, ohne große Einbußen verwendbar sind.
  • Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung und Figuren dargestellten Ausführungs- und Anwendungsbeispiele nur exemplarische Anwendungs- und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar, die keinesfalls beschränkend auszulegen sind. Insbesondere steht die Erfindung dem Einsatz bei anderen biologischen oder nichtbiologischen Anwendungen offen. Auch ist die spezielle Wahl des Adsorbermaterials auf die konkrete Anwendung abzustimmen.

Claims (15)

  1. Verfahren zum wenigstens teilweisen Entfernen von Nukleinsäuren (18) aus einer Flüssigkeit (12), wie sie beim Aufschluss von Mikroorganismen, wie Bakterien, Hefen, Pilzen, Protozoen oder von Zellkulturen eukaryontischer Herkunft und von Geweben tierischer oder pflanzlicher Herkunft auftreten, durch selektiv bindende Adsorberelemente (20), die frei in der Flüssigkeit flottieren und nach einer vorgesehenen Inkubationszeit zusammen mit den Nukleinsäuren (18) von der Flüssigkeit getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, dass als Adsorberelemente flächige, mikroporöse Membranstücke (20) einer Größe von 1 mm2 bis 10.000 cm2 verwendet werden, die auf ihrer inneren und äußeren Oberfläche zur Wechselwirkung mit den Nukleinsäuren befähigte Gruppen tragen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Gruppen basische Ionenaustauschergruppen verwendet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Ionenaustauschergruppen solche vom Typ sekundärer Amine oder quarternärer Ammoniumverbindungen verwendet werden.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranstücke (20) aus einem porösen Membranadsorbermaterial (30) hergestellt sind.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranstücke (20) eine Größe von 10 mm2 bis 100 cm2 und speziell eine Größe von etwa 100 mm2 aufweisen.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flottierenden Membranstücke (20) eine der Dichte der Flüssigkeit (12) ähnliche Dichte aufweisen.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranstücke (20) durch Zerkleinerung von Membranadsorbermaterial-Verschnitt (36) bei der Herstellung großflächiger Membranadsorber (34) hergestellt sind.
  8. Verwendung von Membranadsorbermaterial-Verschnitt (36) einer Größe von 1 mm2 bis 10.000 cm2 aus der Herstellung großflächiger Membranadsorber (34), die auf ihrer inneren und äußeren Oberfläche zur Wechselwirkung mit Nukleinsäuren (18), wie sie beim Aufschluss von Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen, Pilzen, Protozoen oder von Zellkulturen eukaryontischer Herkunft und von Geweben tierischer oder pflanzlicher Herkunft auftreten, befähigte Gruppen tragen, als Adsorberelemente (20) zum wenigstens teilweisen Entfernen von Nukleinsäuren (18) aus einer Flüssigkeit (12) wobei die die Nukleinsäuren selektiv bindenden Adsorberelemente (20) frei in der Flüssigkeit flottieren und nach einer vorgesehenen Inkubationszeit zusammen mit den Nukleinsäuren (18) von der Flüssigkeit getrennt werden.
  9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Gruppen basische Ionenaustauschergruppen verwendet werden.
  10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Ionenaustauschergruppen solche vom Typ sekundärer Amine oder quarternärer Ammoniumverbindungen verwendet werden.
  11. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Membranadsorbermaterial porös ist.
  12. Verwendung nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die als Adsorberelemente (20) verwendeten Verschnittstücke eine Größe von 10 mm2 bis 100 cm2 und speziell eine Größe von etwa 100 mm2 aufweisen.
  13. Verfahren zur Herstellung von Adsorberelementen (20), die geeignet sind zur Verwendung bei einem Verfahren zum wenigstens teilweise Entfernen von Nukleinsäuren (18) aus einer Flüssigkeit (12), wie sie beim Aufschluss von Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen, Pilzen, Protozoen oder von Zellkulturen eukaryontischer Herkunft und von Geweben tierischer oder pflanzlicher Herkunft auftreten, durch frei in der Flüssigkeit flottierende, selektiv bindende, flächige, mikroporöse Adsorberelemente (20), die auf ihrer inneren und äußeren Oberfläche zur Wechselwirkung mit den Nukleinsäuren befähigte Gruppen tragen und die nach einer vorgesehenen Inkubationszeit zusammen mit den Nukleinsäuren (18) von der Flüssigkeit getrennt werden, wobei Membranadsorbermaterial-Verschnitt (36) aus der Herstellung großflächiger Membranadsorber (34) zu Membranstücken (20) von einer Größe von 1 mm2 bis 10.000 cm2 zerkleinert wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschnitt (36) zu Membranstücken (20) von einer Größe von 10 mm2 bis 100 cm2 und speziell einer Größe von etwa 100 mm2 zerkleinert wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass Membranadsorbermaterial porös ist.
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