用于提取生物活性物質(zhì)的儀器和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高效的提取生物活性物質(zhì)的自動(dòng)化儀器，其包括：外殼，底板，工作臺(tái)，磁針和磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)，套管和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)和振動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠產(chǎn)生振動(dòng)使得套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行上下振動(dòng)，其中，磁針能夠豎直插入和脫離套管，套管能夠豎直插入和脫離樣品處理區(qū)，振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括杠桿臂，可動(dòng)支點(diǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置使得振動(dòng)的振幅大小不論如何變化，其振幅的最低點(diǎn)不變。本發(fā)明還提供了使用所述儀器提取和純化生物活性物質(zhì)特別是核酸的方法。本發(fā)明的儀器可以任意調(diào)整振動(dòng)頻率和振幅，并大幅度提高振動(dòng)頻率的調(diào)整范圍，具有低噪音，高壽命的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】用于提取生物活性物質(zhì)的儀器和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物學(xué)和儀器裝置領(lǐng)域。具體的，本發(fā)明提供了一種提取生物活性物質(zhì)的自動(dòng)化儀器，以及使用所述儀器提取生物活性物質(zhì)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代臨床疾病診斷、輸血安全、法醫(yī)學(xué)鑒定、環(huán)境微生物檢測(cè)、食品安全檢測(cè)、分子生物學(xué)研究等多種領(lǐng)域提取生物活性物質(zhì)，例如細(xì)胞，以及蛋白質(zhì)、核酸等生物活性物質(zhì)具有重要作用。其中，核酸由許多核苷酸聚合成的生物活性物質(zhì)化合物，為生命的最基本物質(zhì)之一。核酸廣泛存在于所有動(dòng)物、植物細(xì)胞、微生物內(nèi)、生物體內(nèi)。據(jù)化學(xué)組成不同,核酸可分為核糖核酸，簡(jiǎn)稱RNA和脫氧核糖核酸，簡(jiǎn)稱DNA。DNA是儲(chǔ)存、復(fù)制和傳遞遺傳信息的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，RNA在蛋白質(zhì)合成過程中起著重要作用。生物技術(shù)的發(fā)展日新月異，隨著PCR技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，包括醫(yī)學(xué)方面疾病檢測(cè)、農(nóng)業(yè)方面轉(zhuǎn)基因檢測(cè)以及其他很多方面的應(yīng)用等，需要高通量的樣本生物活性物質(zhì)提取和全自動(dòng)生物活性物質(zhì)提取的方法和儀器。
[0003]利用磁珠法提取生物活性物質(zhì)特別是活性大分子是近年發(fā)展起來(lái)的技術(shù)。磁珠法是利用能夠特異性識(shí)別細(xì)胞、蛋白質(zhì)或核酸的磁珠，該磁珠能與核酸分子特異性地結(jié)合，然后在磁場(chǎng)的作用下，從血液、動(dòng)物組織、食品、病原微生物等樣本中的活性大分子分離出來(lái)。例如，對(duì)核酸的磁珠法提取可以依據(jù)與硅膠膜離心柱相同的原理，運(yùn)用納米技術(shù)對(duì)超順磁性納米顆粒的表面進(jìn)行修飾，制備成超順磁性氧化硅納米磁珠。該磁珠能與核酸分子特異性地識(shí)別。利用氧化娃納米微球的超順磁性，在Chaotropic鹽(鹽酸胍、異硫氰酸胍等)和外加磁場(chǎng)的作用下，能從樣本中將DNA和RNA分離出來(lái)。
[0004]磁珠法自動(dòng)提取儀又分為磁棒法和抽吸法。抽吸法是通過自動(dòng)移液裝置來(lái)進(jìn)行。以磁珠法核酸提取儀為例，可通過自動(dòng)移液裝置來(lái)加入裂解液、磁珠吸附；抽走溶液，加入漂洗液，磁珠吸附，抽走漂洗液，加入洗脫緩沖液。由于抽吸法存在去除廢液的時(shí)候不抽走磁珠，移液器不能靠磁珠太近，以防磁珠連同廢液被抽掉的問題，影響洗脫效率和純度。
[0005]磁棒法提取是近年發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，其原理是將帶磁性的分離設(shè)備浸入液體，通過磁場(chǎng)作用使混合物中能被磁性吸引的顆粒集中在分離設(shè)備表面。其中一種方式中，帶磁性的分離設(shè)備是一個(gè)套管，通過插入磁棒令套管產(chǎn)生磁性，吸引混合物中能被磁性吸引的顆粒吸附到套管表面，當(dāng)把磁棒抽離時(shí)，套管失去磁性，被磁性吸引的顆粒脫離套管。磁棒法核酸提取儀的通量通常有8、16、32、96通道，相對(duì)于抽吸法，磁棒法的優(yōu)點(diǎn)是每一步的液體不殘留，因?yàn)榇虐糁粠ё叽胖?，轉(zhuǎn)移到下一個(gè)步驟相應(yīng)的反應(yīng)孔中。磁棒法儀器中帶動(dòng)磁棒的機(jī)構(gòu)能帶動(dòng)磁棒在套管中上下移動(dòng)，有助于提取過程的裂解和漂洗和純化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種高效的利用磁棒法提取生物活性物質(zhì)的自動(dòng)化儀器，可應(yīng)用在臨床疾病診斷、輸血安全、法醫(yī)學(xué)鑒定、環(huán)境微生物檢測(cè)、食品安全檢測(cè)、分子生物學(xué)研究等多種領(lǐng)域，用于提取和純化生物活性物質(zhì)，例如細(xì)胞、蛋白和核酸。
[0007]具體的，本發(fā)明提供了一種用于提取生物活性物質(zhì)的儀器，包括:
[0008]外殼和底板1，
[0009]工作臺(tái)15，其上具有樣品處理區(qū)，
[0010]磁針7和磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)48,磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括磁針支架8和磁針上升機(jī)構(gòu)33,磁針可拆卸地固定在磁針支架上，其中，通過磁針上升機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)，使得磁針能夠豎直插入和脫離套管，
[0011]套管4和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)16，套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括套管支架6和套管升降機(jī)構(gòu)18，套管可拆卸地固定在套管支架上，其中，通過套管升降機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)，使得套管能夠豎直插入和脫離樣品處理區(qū)，另外，套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)16能夠上下振動(dòng)；
[0012]用于支撐所述磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)48和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)16的機(jī)構(gòu)支架13，
[0013]和
[0014]振動(dòng)機(jī)構(gòu)19， 所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠產(chǎn)生和輸出振動(dòng)，使得套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)16進(jìn)行上下振動(dòng)，其中，
[0015]振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括杠桿臂，可動(dòng)支點(diǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有輪盤和軸心，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)圍繞軸心旋轉(zhuǎn)時(shí)，其輪盤的外緣可推動(dòng)杠桿臂圍繞可動(dòng)支點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生振動(dòng)。在其中一個(gè)方面，本發(fā)明的儀器的特征在于，所述杠桿臂，可動(dòng)支點(diǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)置使得產(chǎn)生的振動(dòng)的振幅大小不論如何變化，其輸出給套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)的振幅的最低點(diǎn)不變。由此，無(wú)論振動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生和輸出的振動(dòng)的振幅如何變化，也即無(wú)論其傳導(dǎo)給套管支架的振幅如何變化，本發(fā)明的儀器的管套的振幅的最低點(diǎn)不變。
[0016]本發(fā)明儀器的振動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有特定型線輪廓的輪盤和軸心，該轉(zhuǎn)動(dòng)部件圍繞軸心旋轉(zhuǎn)時(shí)，其輪盤的外緣可推動(dòng)杠桿臂圍繞可動(dòng)支點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生和輸出振動(dòng)。在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其轉(zhuǎn)動(dòng)部件的軸心不在中心，即為偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以為偏心輪等。
[0017]在本發(fā)明中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(特別是偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu))的輪廓外緣上形成到其軸心的最短距離的點(diǎn)稱為最近輪廓點(diǎn)。在本發(fā)明中，振動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)是指振動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)圍繞軸心旋轉(zhuǎn)，其輪盤的外緣推動(dòng)杠桿臂圍繞杠桿支點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)。在本發(fā)明中，當(dāng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)中所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的最近輪廓點(diǎn)對(duì)杠桿臂產(chǎn)生推動(dòng)作用(通常為轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的最近輪廓點(diǎn)與杠桿臂接觸)時(shí)，振動(dòng)機(jī)構(gòu)中杠桿臂圍繞杠桿支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)可供杠桿臂圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿支點(diǎn)的位置稱為最低振幅支點(diǎn)位置。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式，本發(fā)明的儀器中，振動(dòng)機(jī)構(gòu)的杠桿臂，可動(dòng)支點(diǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)置為，在工作狀態(tài)下，可動(dòng)支點(diǎn)的位置的變化限定在最低振幅支點(diǎn)位置。由此，可以使得無(wú)論振動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)杠桿臂的位移如何變化，也無(wú)論可動(dòng)支點(diǎn)在杠桿臂上的位置如何調(diào)整，也即無(wú)論振動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生和輸出的振動(dòng)的振幅如何變化，其輸出的振動(dòng)的振幅的最低點(diǎn)都不變，從而使無(wú)論振動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出給套管支架的振幅如何變化，其振幅的最低點(diǎn)不變，也即使得本發(fā)明的儀器的管套的振幅的最低點(diǎn)不變。在本發(fā)明的儀器中，振動(dòng)機(jī)構(gòu)可通過杠桿臂上一個(gè)固定的點(diǎn)輸出振幅，這個(gè)點(diǎn)通常是在相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與杠桿臂接觸點(diǎn)的支點(diǎn)的另一側(cè)。無(wú)論振動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出給套管支架的振幅如何變化，在該固定點(diǎn)的振幅的最低點(diǎn)不變，也即使得本發(fā)明的儀器的管套的振幅的最低點(diǎn)不變。[0018]本發(fā)明中使用的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以為偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其具有軸心(即旋轉(zhuǎn)點(diǎn))和特定型線輪廓的輪盤，其軸心不在中心。優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用圓形作為輪廓，即為偏心輪。采用圓形輪具有制造方便，工藝簡(jiǎn)單，輸出振動(dòng)的振幅易于調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。另外，具有非中心軸心的凸輪也可以作為本發(fā)明的偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0019]具有中心軸心但能夠產(chǎn)生振動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)也可用于本發(fā)明，例如外輪廓為橢圓的凸輪。
[0020]在本發(fā)明中，可動(dòng)支點(diǎn)與杠桿臂的接觸方式可以是支點(diǎn)與杠桿臂的下緣接觸或是嵌入設(shè)置在杠桿臂上的凹槽或中空槽等。
[0021 ] 在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，可動(dòng)支點(diǎn)為多個(gè)可獨(dú)立與杠桿臂分離或接觸的支點(diǎn)，根據(jù)需要分別與杠桿臂發(fā)生接觸形成單一支點(diǎn)，由此可以產(chǎn)生具有特定振幅的振動(dòng)。例如，可以在杠桿臂下方或側(cè)面設(shè)置多個(gè)可以抬升或水平移動(dòng)的支點(diǎn)塊或支點(diǎn)軸，每個(gè)支點(diǎn)塊或支點(diǎn)軸可抬升與杠桿臂下緣接觸，或是移動(dòng)嵌入杠桿臂下緣或凹槽，分別獨(dú)立形成支點(diǎn)。
[0022]在本發(fā)明的又一種實(shí)施方式中，可動(dòng)支點(diǎn)設(shè)置為可以沿杠桿臂的下緣或設(shè)置在杠桿臂上的凹槽或中空槽移動(dòng)的移動(dòng)支點(diǎn)，由此可以產(chǎn)生具有連續(xù)可變的振幅的振動(dòng)。例如，可動(dòng)支點(diǎn)是安裝在移動(dòng)座上的支點(diǎn)軸，支點(diǎn)軸與杠桿臂的下緣接觸，或是插入杠桿臂上的凹槽或中空槽，在移動(dòng)座的驅(qū)動(dòng)下沿杠桿臂移動(dòng)形成支點(diǎn)。
[0023]杠桿臂優(yōu)選設(shè)置為直線型的杠桿臂。所述杠桿臂可具有與其上表面平行的凹槽或中空槽，可以用于供支點(diǎn)接觸。移動(dòng)支點(diǎn)可沿杠桿臂的邊緣(下緣)或設(shè)于杠桿臂上的凹槽或中空槽移動(dòng)，其移動(dòng)方向即為杠桿臂的軸向方向。這種情況下，振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置為偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸心到輪廓外緣的最小距離與所述軸心到杠桿臂的距離相等。當(dāng)偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為偏心輪時(shí)，振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置為偏心輪的最小半徑(即軸心到輪緣的最小距離)與其軸心到杠桿臂的距離相等。在這種情況下，偏心輪最小半徑的徑向方向與杠桿移動(dòng)支點(diǎn)的移動(dòng)方向(即杠桿臂的軸向)垂直。
[0024]杠桿臂也可為折線型或者是曲線型的杠桿臂。
[0025]在本發(fā)明的其中又一個(gè)方面，移動(dòng)支點(diǎn)包括移動(dòng)支架23，移動(dòng)支架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24和移動(dòng)支點(diǎn)軸37，杠桿臂具有與其上表面平行的中空槽，移動(dòng)支點(diǎn)軸穿過中空槽，在移動(dòng)支架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下在中空槽內(nèi)移動(dòng)，形成杠桿的移動(dòng)支點(diǎn)。
[0026]在本發(fā)明的一個(gè)方面，杠桿臂具有振動(dòng)輪25，所述振動(dòng)輪與套管升降機(jī)構(gòu)接觸，傳導(dǎo)振動(dòng)，所述振動(dòng)輪和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別位于移動(dòng)支點(diǎn)的兩側(cè)。
[0027]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述本發(fā)明的儀器中，磁針支架8包括磁針支架端塊9和磁針支架臂34，磁針可拆卸地固定在磁針支架臂上；所述磁針上升機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在磁針支架端塊下方的磁針推動(dòng)端塊17，磁針推動(dòng)端塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)磁針支架端塊向上運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)磁針支架向上運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明的又一個(gè)方面，上述儀器中磁針推動(dòng)端塊17與磁針支架8是可分離的，磁針支架在下降的過程中與套管支架接觸時(shí)，磁針推動(dòng)端塊與磁針支架分離，磁針支架由套管支架支撐并隨套管支架一同運(yùn)動(dòng)。
[0028]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述本發(fā)明的儀器中，套管支架6包括套管支架端塊35和套管支架臂5，套管可拆卸地固定在套管支架臂上；所述套管升降機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在套管支架端塊下方的套管升降端塊36，套管升降端塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)套管支架端塊向上運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)套管支架向上運(yùn)動(dòng)，升降端塊向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，套管支架端塊根據(jù)重力作用與套管升降端塊同步向下運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明的又一個(gè)方面，上述儀器中所述套管升降端塊與套管支架是可分離的。另外，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，上述儀器的套管支架端塊下方設(shè)置套管振動(dòng)推桿26,其與振動(dòng)機(jī)構(gòu)19連接,傳導(dǎo)振動(dòng)。
[0029] 在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述本發(fā)明的儀器中，套管支架具有至少一條套管支架臂，優(yōu)選的，套管支架具有兩條套管支架臂，支架臂上具有可固定套管的套管槽。
[0030]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述本發(fā)明的儀器中，磁針支架具有至少一條磁針支架臂，優(yōu)選的，磁針支架具有兩條支架臂，支架臂上具有可固定磁針的磁針槽。
[0031]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述本發(fā)明的儀器中，工作臺(tái)可以水平移動(dòng)。其中樣品處理區(qū)可以包括工作區(qū)、樣品槽或樣品孔，或其組合。在本發(fā)明的又一個(gè)方面，所述樣品處理區(qū)具有加熱孔，其下方配置加熱器。
[0032]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述本發(fā)明的儀器中所述磁針為永磁體材料。
[0033]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述本發(fā)明的儀器中所述套管為非磁性材料。
[0034]上述本發(fā)明的儀器可以用于提取生物活性物質(zhì)，例如細(xì)胞、蛋白質(zhì)或核酸。
[0035]上述本發(fā)明的儀器可以為用于提取和純化核酸的儀器。
[0036]本發(fā)明還提供了一種使用上述儀器提取和純化生物活性物質(zhì)的方法。
[0037]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于采用磁棒法的生物活性物質(zhì)提取儀的振動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述提取儀具有磁針和磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及套管和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)，使得磁針能夠豎直插入和脫離套管，通過套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)，使得套管能夠豎直插入和脫離其下方的樣品處理區(qū)，另外，所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)可產(chǎn)生振動(dòng)，帶動(dòng)所述提取儀的套管上下振動(dòng)，其特征在于，所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括杠桿臂，可動(dòng)支點(diǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有輪盤和軸心，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)圍繞軸心旋轉(zhuǎn)時(shí)，其輪盤的外緣可推動(dòng)杠桿臂圍繞可動(dòng)支點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生振動(dòng)。在本發(fā)明中，上述振動(dòng)機(jī)構(gòu)的杠桿臂，可動(dòng)支點(diǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)置使得產(chǎn)生的振動(dòng)的振幅大小不論如何變化，其輸出給套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)的振幅的最低點(diǎn)不變。
[0038]本發(fā)明的振動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有特定型線輪廓的輪盤和軸心，該轉(zhuǎn)動(dòng)部件圍繞軸心旋轉(zhuǎn)時(shí)，其輪盤的外緣可推動(dòng)杠桿臂圍繞可動(dòng)支點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生和輸出振動(dòng)。在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其轉(zhuǎn)動(dòng)部件的軸心不在中心，即為偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以為偏心輪等。
[0039]在其中一個(gè)方面，本發(fā)明的振動(dòng)機(jī)構(gòu)的杠桿臂，可動(dòng)支點(diǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)置為，在工作狀態(tài)下，可動(dòng)支點(diǎn)的位置的變化限定在最低振幅支點(diǎn)位置。由此，可以使得無(wú)論振動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)杠桿臂的位移如何變化，也無(wú)論可動(dòng)支點(diǎn)在杠桿臂上的位置如何調(diào)整，也即無(wú)論振動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生和輸出的振動(dòng)的振幅如何變化，其所述振幅的最低點(diǎn)都不變，從而使無(wú)論振動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出給生物活性物質(zhì)提取儀的套管支架的振幅如何變化，其振幅的最低點(diǎn)不變，也即使得本發(fā)明的儀器的管套的振幅的最低點(diǎn)不變。通常，振動(dòng)機(jī)構(gòu)是通過杠桿臂上一個(gè)固定的點(diǎn)輸出振幅，這個(gè)點(diǎn)通常是在相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與杠桿臂接觸點(diǎn)的支點(diǎn)的另一側(cè)。無(wú)論振動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出給套管支架的振幅如何變化，在該固定點(diǎn)的振幅的最低點(diǎn)不變，也即使得本發(fā)明的儀器的管套的振幅的最低點(diǎn)不變。
[0040]本發(fā)明的振動(dòng)機(jī)構(gòu)中使用的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以為偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其具有軸心(即旋轉(zhuǎn)點(diǎn))和特定型線輪廓的輪盤，其軸心不在中心。優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用圓形作為輪廓，即為偏心輪。采用圓形輪具有制造方便，工藝簡(jiǎn)單，輸出振動(dòng)的振幅易于調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。另外，具有非中心軸心的凸輪也可以作為本發(fā)明的偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0041 ] 具有中心軸心但能夠產(chǎn)生振動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)也可用于本發(fā)明的振動(dòng)機(jī)構(gòu),例如外輪廓為橢圓的凸輪。
[0042]在本發(fā)明的振動(dòng)機(jī)構(gòu)中，可動(dòng)支點(diǎn)與杠桿臂的接觸方式可以是支點(diǎn)與杠桿臂的下緣接觸或是嵌入設(shè)置在杠桿臂上的凹槽或中空槽等。
[0043]在本發(fā)明振動(dòng)機(jī)構(gòu)的一種實(shí)施方式中，可動(dòng)支點(diǎn)為多個(gè)可獨(dú)立與杠桿臂分離或接觸的支點(diǎn)，根據(jù)需要分別與杠桿臂發(fā)生接觸形成單一支點(diǎn)，由此可以產(chǎn)生具有特定振幅的振動(dòng)。例如，可以在杠桿臂下方或側(cè)面設(shè)置多個(gè)可以抬升或水平移動(dòng)的支點(diǎn)塊或支點(diǎn)軸，每個(gè)支點(diǎn)塊或支點(diǎn)軸可抬升與杠桿臂下緣接觸，或是移動(dòng)嵌入杠桿臂下緣或凹槽，分別獨(dú)立形成支點(diǎn)。[0044]在本發(fā)明的振動(dòng)機(jī)構(gòu)的又一種實(shí)施方式中，可動(dòng)支點(diǎn)設(shè)置為可以沿杠桿臂的下緣或設(shè)置在杠桿臂上的凹槽或中空槽移動(dòng)的移動(dòng)支點(diǎn)，由此可以產(chǎn)生具有連續(xù)可變的振幅的振動(dòng)。例如，可動(dòng)支點(diǎn)是安裝在移動(dòng)座上的支點(diǎn)軸，支點(diǎn)軸與杠桿臂的下緣接觸，或是插入杠桿臂上的凹槽或中空槽，在移動(dòng)座的驅(qū)動(dòng)下沿杠桿臂移動(dòng)形成支點(diǎn)。
[0045]本發(fā)明振動(dòng)機(jī)構(gòu)中杠桿臂優(yōu)選設(shè)置為直線型的杠桿臂。所述杠桿臂可具有與其上表面平行的凹槽或中空槽，可以用于供支點(diǎn)接觸。移動(dòng)支點(diǎn)可沿杠桿臂的邊緣(下緣)或設(shè)于杠桿臂上的凹槽或中空槽移動(dòng)，其移動(dòng)方向即為杠桿臂的軸向方向。這種情況下，振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置為偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸心到輪廓外緣的最小距離與所述軸心到杠桿臂的距離相等。當(dāng)偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為偏心輪時(shí)，振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置為偏心輪的最小半徑(即軸心到輪緣的最小距離)與其軸心到杠桿臂的距離相等。在這種情況下，偏心輪最小半徑的徑向方向與杠桿移動(dòng)支點(diǎn)的移動(dòng)方向(即杠桿臂的軸向)垂直。
[0046]本發(fā)明振動(dòng)機(jī)構(gòu)中杠桿臂也可為折線型或者是曲線型的杠桿臂。
[0047]在本發(fā)明的振動(dòng)機(jī)構(gòu)中又一個(gè)方面，移動(dòng)支點(diǎn)包括移動(dòng)支架23，移動(dòng)支架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24和移動(dòng)支點(diǎn)軸37，杠桿臂具有與其上表面平行的中空槽，移動(dòng)支點(diǎn)軸穿過中空槽，在移動(dòng)支架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下在中空槽內(nèi)移動(dòng)，形成杠桿的移動(dòng)支點(diǎn)。
[0048]在本發(fā)明的振動(dòng)機(jī)構(gòu)的一個(gè)方面，杠桿臂具有振動(dòng)輪25,所述振動(dòng)輪與套管升降機(jī)構(gòu)接觸，傳導(dǎo)振動(dòng)，所述振動(dòng)輪和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別位于移動(dòng)支點(diǎn)的兩側(cè)。
[0049]本發(fā)明還提供了一種使用上述本發(fā)明的振動(dòng)機(jī)構(gòu)在磁棒法生物活性物質(zhì)提取儀中對(duì)提取儀的套管產(chǎn)生振動(dòng)的方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0050]通過閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0051]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的第一方向立體圖；
[0052]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的第二方向立體圖；
[0053]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的側(cè)面剖視示意圖；
[0054]圖4為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的側(cè)面剖視示意圖；[0055]圖5為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的剖視立體圖。
[0056]附圖標(biāo)記
[0057]I底板
[0058]2加熱樣品槽
[0059]3非加熱工作區(qū)
[0060]4套管
[0061]5套管支架臂
[0062]6套管支架
[0063]7磁針
[0064]8磁針支架
[0065]9磁針支架端塊
[0066]10光軸
[0067]11電機(jī)一
[0068]12電機(jī)二
[0069]13機(jī)構(gòu)支架
[0070]14機(jī)構(gòu)平臺(tái)
[0071]15移動(dòng)工作臺(tái)
[0072]16套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0073]17磁針推動(dòng)端塊
[0074]18套管升降機(jī)構(gòu)
[0075]19振動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0076]20偏心輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)
[0077]21偏心輪
[0078]22杠桿臂
[0079]23移動(dòng)支架
[0080]24移動(dòng)支架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0081]25振動(dòng)輪
[0082]26套管振動(dòng)推桿
[0083]31絲桿一
[0084]32絲桿二
[0085]33磁針上升機(jī)構(gòu)
[0086]34磁針支架臂
[0087]35套管支架端塊
[0088]36套管升降端塊
[0089]37移動(dòng)支點(diǎn)軸
[0090]48磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)
【具體實(shí)施方式】
[0091]為了更好地理解和闡釋本發(fā)明，下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。[0092]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器的內(nèi)部的第一方向立體圖。本發(fā)明的儀器可用于提取和純化核酸。該儀器具有外殼(未在附圖示出)和底板1，磁針7和磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)48，套管4和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)16，用于支撐所述磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)的支架13，以及用于產(chǎn)生振動(dòng)，使得套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行上下振動(dòng)的振動(dòng)機(jī)構(gòu)19。
[0093]外殼(未在附圖示出)可將儀器內(nèi)部與大氣間隔開，以免樣品污染和零件損壞。外殼面板通常為金屬材料制成。外殼可具有可打開和關(guān)閉的樣品窗，用于放入和取出樣品。外殼可具有用透明材料制成的觀察窗。樣品窗和觀察窗可以為同一部件。另外外殼可具有與外部設(shè)備連接的外部設(shè)備接口，顯示操作界面的顯示屏，各種操控開關(guān)、按鍵或按鈕等。
[0094]套管是具有封閉底部和中空管腔的管。套管可具有例如細(xì)長(zhǎng)的圓柱形形狀。套管的材料通常是非磁性的。其材料和厚度的選擇和設(shè)計(jì)為不削弱磁場(chǎng)或僅稍微影響磁場(chǎng)，但需要保證在插入磁針時(shí)能在套管外產(chǎn)生能夠吸引磁珠或帶磁珠的生物樣品的磁場(chǎng)。
[0095]磁針能夠豎直插入和脫離套管。磁針的底端(即插入套管的一端)具有磁性。當(dāng)磁針插入和接觸或接近套管底部時(shí)，可在套管外產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)套管對(duì)套管外溶液中的磁珠或帶磁珠的生物樣品的吸附和脫離。在本實(shí)施例中，磁針的底部具有永磁體，由此帶有磁性。在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中,磁針可通過電磁作用產(chǎn)生磁性(電磁體)。
[0096]圖2是上述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器的第二方向立體圖。
[0097]如圖1和圖2所示，所述用于提取生物活性物質(zhì)的儀器具有可水平移動(dòng)的工作臺(tái)15。如圖2所示，可水平移動(dòng)的工作臺(tái)15上具有樣品處理區(qū)。樣品處理區(qū)可以包括工作區(qū)、樣品槽、樣品孔，或其組合。樣品處理區(qū)用于設(shè)置可處理樣品的樣品槽或樣品孔，或是用于放置裝載樣品的器皿，如單個(gè)或單排的離心管、24孔板或96孔板等標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)板，也可以擺放需要的非標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)板。
[0098]在圖示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例儀器中，工作臺(tái)具有兩組樣品處理區(qū)以對(duì)應(yīng)兩組磁針和套管系統(tǒng)。每組樣品處理區(qū)分別包括兩組加熱樣品槽2和這兩組樣品槽中的非加熱工作區(qū)3。加熱樣品槽可插放單個(gè)或單排的離心管等容器。非加熱工作區(qū)可擺放單個(gè)或單排的離心管等容器，也可擺放24孔板或96孔板等標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)板，還可以擺放需要的非標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)板。工作臺(tái)15由設(shè)置于其下方的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制，可以在水平方向移動(dòng)，使樣品處理區(qū)移動(dòng)到套管的下方，套管能夠豎直插入和脫離樣品處理區(qū)中的樣品槽，或是固定在樣品槽的試管或EP管，或培養(yǎng)板的孔。
[0099]所述用于提取生物活性物質(zhì)的儀器具有磁針7和磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)48。磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)48包括磁針支架8和磁針上升機(jī)構(gòu)33。
[0100] 磁針支架8包括磁針支架端塊9和磁針支架臂34。磁針可拆卸地固定在磁針支架臂上。在圖示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器中，磁針支架具有兩條平行設(shè)置的磁針支架臂。磁針支架也可以只有一條磁針支架臂，也可以是超過兩條。每個(gè)磁針支架臂可固定的磁針的數(shù)量可根據(jù)需要調(diào)整，通常每組為1-12根磁針，常見的為4根、6根或12根磁針。在另一個(gè)實(shí)施例，磁針支架臂可固定磁針組，每個(gè)磁針組具有多排磁針，例如對(duì)應(yīng)培養(yǎng)板的24個(gè)磁針(排列形式為4X6)，96個(gè)磁針(排列形式為8X 12)等。在本實(shí)施例中，磁針的底部具有永磁體，由此帶有磁性。在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，磁針也可通過電磁作用產(chǎn)生磁性。
[0101]磁針上升機(jī)構(gòu)包括磁針推動(dòng)端塊17,電機(jī)12,絲杠二 32和螺母?jìng)鲃?dòng)副，電機(jī)通過絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)推動(dòng)端塊17向上運(yùn)動(dòng)。磁針推動(dòng)端塊17設(shè)置在磁針支架端塊9下方。磁針推動(dòng)端塊可與磁針支架端塊接觸。當(dāng)電機(jī)通過絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)推動(dòng)端塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁針推動(dòng)端塊與磁針支架端塊接觸，并推動(dòng)磁針支架端塊向上運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)磁針支架向上運(yùn)動(dòng)。
[0102]所述用于提取生物活性物質(zhì)的儀器還具有套管4和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)16。套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括套管支架6和套管升降機(jī)構(gòu)18。套管支架包括套管支架端塊35和套管支架臂5。在圖示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器中，套管支架具有兩條平行設(shè)置的套管支架臂。套管支架也可以只有一條套管支架臂，也可以是超過兩條。套管可拆卸地固定在套管支架臂上。每個(gè)套管支架臂可固定的套管的數(shù)量可根據(jù)需要調(diào)整。套管的數(shù)量可根據(jù)需要調(diào)整，通常每組為1-12根套管。常見的為4根、6根或12根套管。在另一個(gè)實(shí)施例，套管支架臂可固定套管組，每個(gè)套管組具有多排套管，例如對(duì)應(yīng)培養(yǎng)板的24個(gè)套管(排列形式為4X6)，96個(gè)套管(排列形式為8X 12)等。
[0103]套管升降機(jī)構(gòu)包括套管升降端塊36，電機(jī)11，絲杠一 31和螺母?jìng)鲃?dòng)副。電機(jī)通過絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向上或向下運(yùn)動(dòng)。套管升降端塊設(shè)置在套管支架端塊下方。套管升降端塊可與套管支架端塊的接觸。當(dāng)電機(jī)通過絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，套管升降端塊可與套管支架端塊接觸，并推動(dòng)套管支架端塊向上運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)套管支架向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)通過絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，套管支架端塊根據(jù)重力作用與套管升降端塊同步向下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)套管支架向下運(yùn)動(dòng)。
[0104]圖3和圖4為所述用于提取生物活性物質(zhì)的儀器的側(cè)面剖視示意圖。從圖3和圖4可以看出，套管升降端塊36與套管支架端塊35是可分離的，由此實(shí)現(xiàn)套管的振動(dòng)與上下移動(dòng)可獨(dú)立地由不同機(jī)構(gòu)操控。
[0105]套管升降端塊設(shè)置于套管支架端塊35下方。當(dāng)電機(jī)通過絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)套管支架向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)通過絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，套管支架端塊根據(jù)重力作用與套管升降端塊同步向下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)套管支架向下運(yùn)動(dòng)。 [0106]在圖示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器中，如圖2和圖5所示，套管支架端塊下方設(shè)置套管振動(dòng)推桿26，其與振動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，傳導(dǎo)振動(dòng)。
[0107]在圖示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器中，套管升降端塊設(shè)置在套管支架端塊下方，其上表面的長(zhǎng)度和寬度與套管支架端塊的下表面相同，可以對(duì)套管升降端塊起支撐和推動(dòng)作用。在套管升降端塊中間具有空腔。套管振動(dòng)推桿也設(shè)置在套管支架端塊下方，其上表面長(zhǎng)度與寬度比套管支架端塊的下表面小。在套管升降端塊中間具有空腔，可讓套管振動(dòng)推桿穿過，套管振動(dòng)推桿的上端與套管支架端塊接觸，下端與設(shè)置在套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)下方的振動(dòng)機(jī)構(gòu)接觸。
[0108]在本發(fā)明的一個(gè)方面，磁針推動(dòng)端塊17與磁針支架端塊9是可分離的。磁針推動(dòng)端塊與磁針支架端塊的一側(cè)接觸。當(dāng)電機(jī)通過絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)推動(dòng)端塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過磁針支架端塊推動(dòng)磁針支架向上運(yùn)動(dòng)。這樣可以使磁針向上從套管中脫離。磁針支架的向下運(yùn)動(dòng)是根據(jù)重力作用。本發(fā)明的儀器的磁針推動(dòng)端塊與磁針支架是可分離的，這種設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)磁針端頭與套管底部的充分密切接觸，簡(jiǎn)化了對(duì)電控部分的要求，防止磁針沖擊套管底部的現(xiàn)象發(fā)生。
[0109]圖3示出所述儀器在磁針插入套管時(shí)的工作狀態(tài)。磁針4插入套管，其底端與套管的底部接觸。此時(shí)磁針推動(dòng)端塊17與磁針支架端塊9分離，磁針支架8由套管支架6支撐并隨套管支架一同運(yùn)動(dòng)。另一種實(shí)施方式是磁針4插入套管，到達(dá)預(yù)定的最接近套管的底部的位置，此時(shí)磁針推動(dòng)端塊17與磁針支架端塊9分離，磁針支架由套管支架支撐并隨套管支架一同運(yùn)動(dòng)。預(yù)定的磁針底端到達(dá)最接近套管底部的位置可由套管支架6和磁針支架8的設(shè)置來(lái)限定，例如設(shè)置為磁針支架臂與套管支架臂接觸，或磁針支架臂與套管支架臂上設(shè)置的凸件接觸，所述凸件可為緩沖材料制備。
[0110]圖4示出套管與磁針分離的工作狀態(tài)。磁針推動(dòng)端塊17與磁針支架端塊9的一側(cè)接觸。當(dāng)電機(jī)通過絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)磁針推動(dòng)端塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過磁針支架端塊推動(dòng)磁針支架向上運(yùn)動(dòng)，磁針與套管分離。
[0111]另外，套管升降端塊35與套管支架端塊36接觸，電機(jī)通過絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)套管支架向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)通過絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，套管支架在重力作用下隨套管升降端塊向下運(yùn)動(dòng)。
[0112]當(dāng)需要套管通過振動(dòng)從而洗脫套管外吸附的磁珠或帶磁珠的生物樣品時(shí)，磁針支架端塊推動(dòng)磁針支架向上運(yùn)動(dòng)，套管與磁針分離。套管升降端塊與套管支架端塊脫離接觸。套管支架在振動(dòng)機(jī)構(gòu)作 用下發(fā)生振動(dòng)。
[0113]當(dāng)需要套管插入或樣品區(qū)的離心管或培養(yǎng)板的孔時(shí)，套管升降端塊35與套管支架端塊36接觸，電機(jī)通過絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)套管支架向上運(yùn)動(dòng)離開樣品區(qū)。當(dāng)電機(jī)通過絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，套管支架在重力作用下隨套管升降端塊向下運(yùn)動(dòng)，插入樣品區(qū)。
[0114]另外，如圖所示，所述磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)構(gòu)平臺(tái)14上，由機(jī)構(gòu)支架13支撐。
[0115]磁針支架端塊9、套管升降端塊36和套管支架端塊35的兩側(cè)具有穿孔，兩條豎直設(shè)置在機(jī)構(gòu)平臺(tái)上的光軸10穿過所述磁針支架端塊9、套管升降端塊36和套管支架端塊35的穿孔，對(duì)磁針支架端塊、套管升降端塊和套管支架端塊起限定和固定作用。
[0116]磁針推動(dòng)端塊的兩側(cè)也具有穿孔，由另兩條光軸穿過。
[0117]本發(fā)明的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器具有振動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠產(chǎn)生振動(dòng)，使得套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)套管進(jìn)行上下振動(dòng)。本發(fā)明的提取生物活性物質(zhì)的儀器的套管可以高達(dá)20Hz的頻率進(jìn)行上下振動(dòng)。本發(fā)明的所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括杠桿臂，移動(dòng)支點(diǎn)和偏心機(jī)構(gòu)，所述移動(dòng)支點(diǎn)可以沿杠桿臂移動(dòng)。本發(fā)明的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器在工作過程中，其中一個(gè)工序要求磁針護(hù)套上下快速振動(dòng)。根據(jù)不同的工作要求，這個(gè)振動(dòng)要有不同的振幅和頻率。本發(fā)明的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器的振動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)置使得振動(dòng)的幅度和頻率是可調(diào)整的，而且振幅不論如何調(diào)整，其振幅的起點(diǎn)(最低點(diǎn))相同一致，從而達(dá)到保護(hù)護(hù)套等機(jī)構(gòu)的目的，和本發(fā)明的其它特征一起，使得本發(fā)明的儀器具有低噪音，高壽命的優(yōu)點(diǎn)。
[0118]如圖5所示，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直線型的杠桿臂22，移動(dòng)支架23，移動(dòng)支點(diǎn)軸37，驅(qū)動(dòng)移動(dòng)支架水平移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24，與套管升降機(jī)構(gòu)的套管振動(dòng)推桿26接觸而傳導(dǎo)振動(dòng)的振動(dòng)輪25，以及偏心輪21和偏心輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)20。杠桿臂為直線型，具有與其上緣和下緣平行的中空槽。移動(dòng)支點(diǎn)軸穿過中空槽，在移動(dòng)支架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下可沿杠桿臂方向在中空槽內(nèi)移動(dòng)，形成杠桿的移動(dòng)支點(diǎn)。與套管升降機(jī)構(gòu)的套管振動(dòng)推桿26接觸而傳導(dǎo)振動(dòng)的振動(dòng)輪25和偏心輪分別位于移動(dòng)支點(diǎn)的兩側(cè)。偏心輪與杠桿臂接觸，偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，引起在支點(diǎn)的偏心輪一側(cè)的杠桿臂(動(dòng)力臂)發(fā)生位移，支點(diǎn)的另一側(cè)的杠桿臂(阻力臂)和振動(dòng)輪則同步進(jìn)行相反方向的位移，即杠桿臂發(fā)生圍繞支點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)令振動(dòng)輪發(fā)生振動(dòng)，從而使得套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)套管進(jìn)行上下振動(dòng)。也即，本發(fā)明的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器的振動(dòng)機(jī)構(gòu)中，由偏心機(jī)構(gòu)(實(shí)施例中為偏心輪)產(chǎn)生振動(dòng)，控制頻率的快慢。移動(dòng)支點(diǎn)在杠桿臂上的位置的移動(dòng)可控制振幅的大小，也可和偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方式一起控制振幅的大小。
[0119]在圖5所示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的儀器中，偏心輪與直線型杠桿臂直接接觸，偏心輪的最小半徑(即軸心到輪緣的最小距離)與其軸心到杠桿臂的距離相等，偏心輪最小半徑的徑向方向與杠桿移動(dòng)支點(diǎn)的移動(dòng)方向(即杠桿臂的)垂直，此時(shí)，無(wú)論支點(diǎn)在杠桿臂的中空槽內(nèi)如何移動(dòng)，當(dāng)偏心輪與杠桿臂發(fā)生最小半徑的接觸時(shí)，振動(dòng)輪都處于其振幅的最低點(diǎn)。無(wú)論偏心輪的轉(zhuǎn)速如何改變，也不論移動(dòng)支點(diǎn)在杠桿臂上的位置如何改變，即無(wú)論振動(dòng)輪的振幅和頻率如何，振動(dòng)輪的最低點(diǎn)都是不變的，也就是套管發(fā)生振動(dòng)的最低點(diǎn)是不變的。
[0120]在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，也可用凸輪代替偏心輪實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
[0121]本發(fā)明的提取生物 活性物質(zhì)的儀器通過采用上述振動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以任意調(diào)整振動(dòng)頻率和振幅，同時(shí)無(wú)論振幅如何調(diào)整，不同振幅的最低起點(diǎn)位置都是相同的，可以大幅度提高振動(dòng)頻率的調(diào)整范圍，令整個(gè)儀器具有低噪音，高壽命的優(yōu)點(diǎn)。
[0122]雖然關(guān)于本發(fā)明的示例實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解在不脫離本發(fā)明的精神和所附權(quán)利要求限定的保護(hù)范圍的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行各種變化、替換和修改。對(duì)于其他例子，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)容易理解在保持本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)的同時(shí)，工藝步驟的次序可以變化。
[0123]此外，本發(fā)明的應(yīng)用范圍不局限于說明書中描述的特定實(shí)施例的工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法及步驟。從本發(fā)明的公開內(nèi)容，作為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易地理解，對(duì)于目前已存在或者以后即將開發(fā)出的工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟，其中它們執(zhí)行與本發(fā)明描述的對(duì)應(yīng)實(shí)施例大體相同的功能或者獲得大體相同的結(jié)果，依照本發(fā)明可以對(duì)它們進(jìn)行應(yīng)用。因此，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在將這些工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟包含在其保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于提取生物活性物質(zhì)的儀器，優(yōu)選的，其為用于提取和純化核酸的儀器，所述儀器包括: 外殼和底板(1)， 工作臺(tái)(15)，其上具有樣品處理區(qū)， 磁針(7 )和磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)(48 ),磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括磁針支架(8 )和磁針上升機(jī)構(gòu)(33 ),磁針可拆卸地固定在磁針支架上，其中，通過磁針上升機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)，使得磁針能夠豎直插入和脫離套管， 套管(4)和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)(16)，套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括套管支架(6)和套管升降機(jī)構(gòu)(18)，套管可拆卸地固定在套管支架上，其中，通過套管升降機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)，使得套管能夠豎直插入和脫離樣品處理區(qū)，另外，套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)(16)能夠上下振動(dòng)； 用于支撐所述磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)(48)和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)(16)的機(jī)構(gòu)支架(13)， 和 振動(dòng)機(jī)構(gòu)(19)，所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠產(chǎn)生和輸出振動(dòng)，使得套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)(16)進(jìn)行上下振動(dòng)，其中， 振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括杠桿臂，可動(dòng)支點(diǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有輪盤和軸心，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)圍繞軸心旋轉(zhuǎn)時(shí)，其輪盤的外緣可推動(dòng)杠桿臂圍繞可動(dòng)支點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生振動(dòng)，其特征在于，其中所述杠桿臂，可動(dòng)支點(diǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)置為，在工作狀態(tài)下，可動(dòng)支點(diǎn)的位置的變化限定在最低振幅支點(diǎn)位置，最低振幅支點(diǎn)位置是指，振動(dòng)機(jī)構(gòu)的所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的最近輪廓點(diǎn)對(duì)杠桿臂產(chǎn)生推動(dòng)作用時(shí)，振動(dòng)機(jī)構(gòu)中杠桿臂圍繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿支點(diǎn)的位置。
2.權(quán)利要求1所述的儀器，其中所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其軸心不在中心，例如，所述偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為偏心輪或具有非中心軸心的凸輪。
3.權(quán)利要求1或2所述的儀器，其中所述可動(dòng)支點(diǎn)為可以沿杠桿臂的下緣移動(dòng)或在設(shè)置在杠桿臂上的凹槽或中空槽移動(dòng)的移動(dòng)支點(diǎn)。
4.權(quán)利要求1或2所述的儀器，其中所述杠桿臂為直線型杠桿臂，優(yōu)選的，其具有與上表面平行的凹槽或中空槽，可以用于與支點(diǎn)接觸。
5.權(quán)利要求1所述的儀器，其中所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直線型杠桿臂(22)，移動(dòng)支點(diǎn)和偏心輪(21 )，移動(dòng)支點(diǎn)可沿杠桿臂移動(dòng)，其移動(dòng)方向?yàn)楦軛U臂的軸向方向，其中偏心輪的最小半徑與其軸心到杠桿臂的距離相等。
6.權(quán)利要求1或2所述的儀器，其中磁針支架(8)包括磁針支架端塊(9)和磁針支架臂(34)，磁針可拆卸地固定在磁針支架臂上；所述磁針上升機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在磁針支架端塊下方的磁針推動(dòng)端塊(17)，磁針推動(dòng)端塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)磁針支架端塊向上運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)磁針支架向上運(yùn)動(dòng)，其中磁針推動(dòng)端塊(17)與磁針支架(8)是可分離的，磁針支架在下降的過程中與套管支架接觸時(shí)，磁針推動(dòng)端塊與磁針支架分離，磁針支架由套管支架支撐并隨套管支架一同運(yùn)動(dòng)。
7.權(quán)利要求1或2所述的儀器，其中套管支架(6)包括套管支架端塊(35)和套管支架臂(5)，套管可拆卸地固定在套管支架臂上；所述套管升降機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在套管支架端塊下方的套管升降端塊(36)，套管升降端塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)套管支架端塊向上運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)套管支架向上運(yùn)動(dòng)，升降端塊向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，套管支架端塊根據(jù)重力作用與套管升降端塊同步向下運(yùn)動(dòng)，其中所述套管升降端塊與套管支架是可分離的。
8.一種使用權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的儀器提取和純化生物活性物質(zhì)的方法。
9.一種用于生物活性物質(zhì)提取儀的振動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述提取儀具有磁針和磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及套管和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)，使得磁針能夠豎直插入和脫離套管，通過套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)，使得套管能夠豎直插入和脫離其下方的樣品處理區(qū)，另外，所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)可產(chǎn)生振動(dòng)，帶動(dòng)所述套管上下振動(dòng)， 其特征在于，所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括杠桿臂，可動(dòng)支點(diǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有輪盤和軸心，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)圍繞軸心旋轉(zhuǎn)時(shí)，其輪盤的外緣可推動(dòng)杠桿臂圍繞可動(dòng)支點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生振動(dòng)， 優(yōu)選的，所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)具有如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的特征。
10.一種使用權(quán)利要求9所述的振動(dòng)機(jī)構(gòu)在磁棒法生物活性物質(zhì)提取儀中對(duì)提取儀的套管產(chǎn)生振動(dòng)的方法。
【文檔編號(hào)】C12M1/42GK103923831SQ201310014908
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月15日
【發(fā)明者】劉新志, 趙海峰 申請(qǐng)人:北京金麥格生物技術(shù)有限公司