一種基于磁分離的高通量生物樣本處理裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于磁分離的高通量生物樣本處理裝置，所述處理裝置為密封透明的盒子，包括盒體，所述盒體內(nèi)包括96孔板、軟管、絲杠一、絲杠二、絲杠三、磁鐵滑塊、移液滑塊、八通道移液支架、梯形滑塊。通過絲杠一旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)磁鐵滑塊水平移動(dòng)，通過絲杠二旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)移液滑塊水平移動(dòng)，通過絲杠三旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)梯形滑塊水平移動(dòng)間接驅(qū)動(dòng)八通道移液支架進(jìn)行上下移動(dòng)，通過外部輔助氣動(dòng)裝置改變軟管內(nèi)的氣壓進(jìn)行移液的吸取或排放。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整個(gè)處理步驟簡(jiǎn)便、快速、效率高，操作環(huán)境封閉安全無(wú)污染。本發(fā)明裝置設(shè)有8個(gè)并列的移液槍頭，單次實(shí)驗(yàn)即可完成8個(gè)生物樣本的操作，提高了樣本處理的效率。
【專利說(shuō)明】一種基于磁分離的高通量生物樣本處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物處理設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于磁分離的高通量生物樣本處理裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著生命科學(xué)研究和生物技術(shù)的不斷進(jìn)步，無(wú)論是對(duì)大量的生命信息進(jìn)行分析，揭示生命奧秘；還是為了突發(fā)傳染性疾病的快速診斷，從容應(yīng)對(duì)公共衛(wèi)生安全危機(jī)；以及對(duì)嚴(yán)重危害人民生命健康重大疾病的大規(guī)模普查，提高人民的健康水平，均離不開快速、高通量的核酸分析。
[0003]核酸的分析研究，首先都需要對(duì)核酸進(jìn)行分離純化，傳統(tǒng)的核酸分離技術(shù)步驟繁雜、費(fèi)時(shí)長(zhǎng)、收率低，會(huì)接觸有毒試劑，并且是在一個(gè)開放式的環(huán)境下進(jìn)行，容易產(chǎn)生污染，還很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。
[0004]而采用基于磁分離技術(shù)的磁珠法核酸提取技術(shù)就能很好地克服上述缺點(diǎn)。該方法不需要離心、不需要加入多種有毒試劑，安全無(wú)毒、快速可靠，操作簡(jiǎn)單，符合現(xiàn)代核酸自動(dòng)化提取要求，是未來(lái)核酸純化方法發(fā)展的一個(gè)重要方向。
[0005]另外，在突發(fā)傳染性疾病的快速診斷和重大疾病的大規(guī)模普查中，傳統(tǒng)方法需要手工逐個(gè)完成，效率較低，不能快速及時(shí)地應(yīng)對(duì)快速傳染性疾病的防疫工作。同時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)傳染病檢測(cè)中，樣本需要在封閉的條件下進(jìn)行檢測(cè)過程，避免實(shí)驗(yàn)人員的感染，也避免對(duì)周圍環(huán)境的污染。因此基于上述需求，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種封閉式的基于磁分離的高通量生物樣本處理裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是提供一種基于磁分離的高通量生物樣本處理裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整個(gè)處理步驟簡(jiǎn)便、快速、效率高，操作環(huán)境封閉安全無(wú)污染。
[0007]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種基于磁分離的高通量生物樣本處理裝置，所述處理裝置為密封透明的盒子，包括盒體，所述盒體內(nèi)包括96孔板、軟管、絲杠一、絲杠二、絲杠三、磁鐵滑塊、移液滑塊、八通道移液支架、梯形滑塊；
[0009]所述96孔板設(shè)置在盒體內(nèi)底部，通過盒體側(cè)壁設(shè)置的導(dǎo)槽移入或取出；96孔板上方同一水平面上設(shè)置有分別靠近盒體兩個(gè)側(cè)壁的絲杠一和絲杠二；
[0010]所述絲杠一設(shè)有旋鈕的一端和絲杠二設(shè)有旋鈕的一端均穿出盒體，絲杠一的另一端順序穿過磁鐵滑塊和移動(dòng)液塊一端，絲杠二的另一端則順序穿過磁鐵滑塊和移動(dòng)液塊另一端；通過絲杠一旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)磁鐵滑塊水平移動(dòng)，通過絲杠二旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)移液滑塊水平移動(dòng)；
[0011]所述移液滑塊上方設(shè)置兩根套有彈簧的導(dǎo)柱，八通道移液支架通過導(dǎo)柱固定在移液滑塊上；八通道移液支架上方連接有穿出盒體的軟管，下方設(shè)置有與96孔板間距相同的8個(gè)并列的移液槍頭；8個(gè)并列的移液槍頭通過八通道移液支架內(nèi)部的氣道共同與軟管相連；
[0012]所述磁鐵滑塊靠近移液滑塊的一側(cè)設(shè)有條形永磁鐵，所述條形永磁鐵平行于八通道移液支架下方的8個(gè)并列的移液槍頭；
[0013]所述絲杠三置于盒體上部，平行于絲杠一和絲杠二，設(shè)有旋鈕的一端穿出盒體，另一端穿過梯形滑塊，通過絲杠三旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)梯形滑塊水平移動(dòng)；所述梯形滑塊的斜面向下，與八通道移液支架接觸，通過梯形滑塊的水平移動(dòng)帶動(dòng)八通道移液支架上下移動(dòng)。
[0014]進(jìn)一步地，磁鐵滑塊兩端設(shè)有孔道，絲杠一通過的一側(cè)孔道為螺紋孔，與絲杠一上的螺紋咬合；絲杠二通過的一側(cè)孔道為滑孔，沒有與絲杠二咬合的螺紋；絲杠一的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵滑塊進(jìn)行水平移動(dòng)，絲杠二為磁鐵滑塊提供支撐作用；
[0015]移液滑塊兩端設(shè)有孔道，絲杠二通過的一側(cè)孔道為螺紋孔，與絲杠二上的螺紋咬合；絲杠一通過的一側(cè)孔道為滑孔，沒有與絲杠一咬合的螺紋；絲杠二的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)移液滑塊進(jìn)行水平移動(dòng)，絲杠一為移液滑塊提供支撐作用；
[0016]梯形滑塊內(nèi)設(shè)有一螺紋孔，與絲杠三上的螺紋咬合，絲杠三的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)梯形滑塊進(jìn)行水平移動(dòng)。
[0017]進(jìn)一步地，所述八通道移液支架與梯形滑塊接觸面為斜面，所述接觸斜面與梯形滑塊的斜面相貼合。
[0018]進(jìn)一步地，所述八通道移液支架下方8個(gè)并列的移液槍頭內(nèi)設(shè)有濾芯。
[0019]本發(fā)明的有益效果:
[0020]1、本發(fā)明裝置基于磁分離的核酸提取方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整個(gè)處理步驟簡(jiǎn)便、快速、效率高，操作環(huán)境封閉安全無(wú)污染。
[0021]2、本發(fā)明裝置結(jié)合外部輔助氣動(dòng)裝置就可以完成核酸檢測(cè)的整個(gè)過程。提取過程是在封閉且透明的卡盒內(nèi)進(jìn)行，極大地降低傳染性疾病的感染風(fēng)險(xiǎn)。
[0022]3、本發(fā)明裝置設(shè)有八通道槍尖，用一個(gè)樣品的處理時(shí)間即可實(shí)現(xiàn)對(duì)8個(gè)樣品的處理，符合生物學(xué)高通量的操作要求，提高了樣本處理的效率，使得傳染性疾病爆發(fā)時(shí)能夠進(jìn)行快速及時(shí)的應(yīng)對(duì)。
[0023]4、該裝置運(yùn)行費(fèi)用低廉，節(jié)省用戶費(fèi)用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1本發(fā)明整體外觀示意圖。
[0025]圖2本發(fā)明混勻操作局部示意圖。
[0026]圖3本發(fā)明磁珠轉(zhuǎn)移操作局部示意圖。
[0027]圖4本發(fā)明捕獲核酸分子操作示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步地解釋。下列實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，但并不用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。
[0029]一種基于磁分離的高通量生物樣本處理裝置，如圖1所示，所述處理裝置為密封透明的盒子，包括盒體1，所述盒體內(nèi)包括96孔板、軟管2、絲杠一 3、絲杠二 4、絲杠三5、磁鐵滑塊6、移液滑塊7、八通道移液支架8、梯形滑塊9。
[0030]96孔板設(shè)置在盒體I內(nèi)底部，可通過盒體I側(cè)壁設(shè)置的導(dǎo)槽移入或取出；96孔板上方同一水平面上設(shè)置有分別靠近盒體兩個(gè)側(cè)壁的絲杠一 3和絲杠二 4。
[0031]所述絲杠一 3設(shè)有旋鈕的一端和絲杠二 4設(shè)有旋鈕的一端均穿出盒體1，絲杠一 3的另一端順序穿過磁鐵滑塊6和移動(dòng)液塊7 —端，絲杠二 4的另一端則順序穿過磁鐵滑塊6和移動(dòng)液塊7另一端。
[0032]磁鐵滑塊6兩端設(shè)有孔道，絲杠一 3通過的一側(cè)孔道為螺紋孔，與絲杠一 3上的螺紋咬合；絲杠二 4通過的一側(cè)孔道為滑孔，沒有與絲杠二 4咬合的螺紋；絲杠一 3的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵滑塊6進(jìn)行水平移動(dòng)，絲杠二 4為磁鐵滑塊6提供支撐作用。移液滑塊7兩端設(shè)有孔道，絲杠二 4通過的一側(cè)孔道為螺紋孔，與絲杠二 4上的螺紋咬合；絲杠一 3通過的一側(cè)孔道為滑孔，沒有與絲杠一 3咬合的螺紋；絲杠二 4的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)移液滑塊7進(jìn)行水平移動(dòng)，絲杠一 3為移液滑塊7提供支撐作用。
[0033]所述移液滑塊7上方設(shè)置兩根套有彈簧的導(dǎo)柱，八通道移液支架8通過導(dǎo)柱固定在移液滑塊7上；八通道移液支架8上方連接有穿出盒體的軟管2，下方設(shè)置有與96孔板間距相同的8個(gè)并列的移液槍頭；8個(gè)并列的移液槍頭通過八通道移液支架8內(nèi)部的氣道共同與軟管2相連；軟管2與外部輔助氣動(dòng)裝置相連，提供正壓或負(fù)壓，實(shí)現(xiàn)同一列8個(gè)孔的移液吸取或排放。
[0034]所述磁鐵滑塊6靠近移液滑塊7的一側(cè)設(shè)有條形永磁鐵，所述條形永磁鐵平行于八通道移液支架8下方的8個(gè)并列的移液槍頭；槍頭設(shè)有濾芯，用于避免污染軟管2氣道。
[0035]所述絲杠三5置于盒體I上部，平行于絲杠一 3和絲杠二 4，設(shè)有旋鈕的一端穿出盒體1，另一端穿過梯形滑塊9。梯形滑塊9內(nèi)設(shè)有一螺紋孔，與絲杠三5上的螺紋咬合，絲杠三5的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)梯形滑塊9進(jìn)行水平移動(dòng)。所述梯形滑塊9的斜面向下，與八通道移液支架8接觸貼合，通過梯形滑塊9的水平移動(dòng)帶動(dòng)八通道移液支架8上下移動(dòng)。
[0036]整個(gè)樣本操作過程結(jié)合簡(jiǎn)單的外部輔助氣動(dòng)裝置，在封閉且透明的卡盒內(nèi)進(jìn)行，操作者可以實(shí)時(shí)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)的效果，并且安全無(wú)污染。
[0037]實(shí)施例1
[0038]磁珠法核酸提取實(shí)驗(yàn)
[0039]在96孔板上分配好核酸提取過程中所需的樣本、試劑和磁珠10等試劑后，將96孔板移入裝置中。
[0040]混勻操作:旋轉(zhuǎn)絲杠一 3驅(qū)動(dòng)磁鐵滑塊6遠(yuǎn)離移液滑塊7，旋轉(zhuǎn)絲杠二 4驅(qū)動(dòng)移液滑塊7移動(dòng)至第一列孔上方，旋轉(zhuǎn)絲杠三5驅(qū)動(dòng)梯形滑塊9下壓八通道移液支架8插入到孔底，此時(shí)通過外部輔助氣動(dòng)裝置控制導(dǎo)管內(nèi)部的氣壓變化，對(duì)第一列孔內(nèi)的試劑進(jìn)行吸取和排放，加快孔位中液體的流動(dòng)性。如圖2所示。
[0041 ] 磁珠轉(zhuǎn)移操作:旋轉(zhuǎn)絲杠二 4驅(qū)動(dòng)移液滑塊7水平移動(dòng)至目標(biāo)孔上方，旋轉(zhuǎn)絲杠一3驅(qū)動(dòng)磁鐵滑塊6水平移動(dòng)與移液滑塊7貼緊，旋轉(zhuǎn)絲杠三5驅(qū)動(dòng)梯形滑塊9下壓8通道移液支架8插入目標(biāo)孔底，此時(shí)，通過外部輔助氣動(dòng)裝置控制導(dǎo)管內(nèi)部的氣壓變化，對(duì)目標(biāo)孔內(nèi)的液體進(jìn)行吸取和排放，磁珠10隨液體進(jìn)入槍尖后受磁場(chǎng)作用富集在靠近磁鐵滑塊6一側(cè)，通過多次吸取與排放的過程，可以將目標(biāo)孔內(nèi)的磁珠10富集在槍間內(nèi)；如圖3所示。旋轉(zhuǎn)絲杠三5驅(qū)動(dòng)梯形滑塊9釋放8通道移液支架8上升，隨后同時(shí)同向旋轉(zhuǎn)絲杠一 3和絲杠二 4，移液滑塊7和磁鐵滑塊6進(jìn)行同步移動(dòng)，移動(dòng)至另一個(gè)目標(biāo)孔位，旋轉(zhuǎn)絲杠一 3驅(qū)動(dòng)磁鐵滑塊6遠(yuǎn)離移液滑塊7，磁珠10將釋放于此目標(biāo)孔位。
[0042]通過上述兩個(gè)基本步驟的組合，可以完成基于磁珠法的核酸提取工作，如下:
[0043]孔位配置為:孔位11放置生物樣本，孔位12放置磁珠溶液，孔位13、14放置清洗液體，孔位15放置洗脫液體。
[0044]裂解細(xì)胞與捕獲核酸分子:首先對(duì)孔位11進(jìn)行混勻操作，再通過磁珠轉(zhuǎn)移操作對(duì)孔位12的磁珠轉(zhuǎn)移到孔位11中，最后再對(duì)孔位11進(jìn)行混勻操作，如圖4所示。
[0045]清洗雜質(zhì)一:對(duì)孔位11進(jìn)行磁珠轉(zhuǎn)移操作至孔位13，再對(duì)孔位13進(jìn)行混勻操作，最后對(duì)孔位13進(jìn)行磁珠轉(zhuǎn)移操作至孔位14 ；
[0046]清洗雜質(zhì)二:對(duì)孔位14進(jìn)行混勻操作，最后對(duì)孔位14進(jìn)行磁珠轉(zhuǎn)移操作至孔位15 ；
[0047]洗脫核酸:對(duì)孔位15進(jìn)行混勻操作，最后對(duì)孔位15進(jìn)行磁珠轉(zhuǎn)移操作至孔位12，至此，孔位15中的溶液為目標(biāo)核酸分子溶液。
【權(quán)利要求】
1.一種基于磁分離的高通量生物樣本處理裝置，其特征在于，所述處理裝置為密封透明的盒子，包括盒體，所述盒體內(nèi)包括96孔板、軟管、絲杠一、絲杠二、絲杠三、磁鐵滑塊、移液滑塊、八通道移液支架、梯形滑塊； 所述96孔板設(shè)置在盒體內(nèi)底部，通過盒體側(cè)壁設(shè)置的導(dǎo)槽移入或取出；96孔板上方同一水平面上設(shè)置有分別靠近盒體兩個(gè)側(cè)壁的絲杠一和絲杠二； 所述絲杠一設(shè)有旋鈕的一端和絲杠二設(shè)有旋鈕的一端均穿出盒體，絲杠一的另一端順序穿過磁鐵滑塊和移動(dòng)液塊一端，絲杠二的另一端則順序穿過磁鐵滑塊和移動(dòng)液塊另一端；通過絲杠一旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)磁鐵滑塊水平移動(dòng)，通過絲杠二旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)移液滑塊水平移動(dòng)；所述移液滑塊上方設(shè)置兩根套有彈簧的導(dǎo)柱，八通道移液支架通過導(dǎo)柱固定在移液滑塊上；八通道移液支架上方連接有穿出盒體的軟管，下方設(shè)置有與96孔板間距相同的8個(gè)并列的移液槍頭；8個(gè)并列的移液槍頭通過八通道移液支架內(nèi)部的氣道共同與軟管相連；所述磁鐵滑塊靠近移液滑塊的一側(cè)設(shè)有條形永磁鐵，所述條形永磁鐵平行于八通道移液支架下方的8個(gè)并列的移液槍頭； 所述絲杠三置于盒體上部，平行于絲杠一和絲杠二，設(shè)有旋鈕的一端穿出盒體，另一端穿過梯形滑塊，通過絲杠三旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)梯形滑塊水平移動(dòng)；所述梯形滑塊的斜面向下，與八通道移液支架接觸，通過梯形滑塊的水平移動(dòng)帶動(dòng)八通道移液支架上下移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁分離的高通量生物樣本處理裝置，其特征在于， 磁鐵滑塊兩端設(shè)有孔道，絲杠一通過的一側(cè)孔道為螺紋孔，與絲杠一上的螺紋咬合；絲杠二通過的一側(cè)孔道為滑孔，沒有與絲杠二咬合的螺紋；絲杠一的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵滑塊進(jìn)行水平移動(dòng)，絲杠二為磁鐵滑塊提供支撐作用； 移液滑塊兩端設(shè)有孔道，絲杠二通過的一側(cè)孔道為螺紋孔，與絲杠二上的螺紋咬合；絲杠一通過的一側(cè)孔道為滑孔，沒有與絲杠一咬合的螺紋；絲杠二的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)移液滑塊進(jìn)行水平移動(dòng)，絲杠一為移液滑塊提供支撐作用； 梯形滑塊內(nèi)設(shè)有一螺紋孔，與絲杠三上的螺紋咬合，絲杠三的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)梯形滑塊進(jìn)行水平移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁分離的高通量生物樣本處理裝置，其特征在于，所述八通道移液支架與梯形滑塊接觸面為斜面，所述接觸斜面與梯形滑塊的斜面相貼合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁分離的高通量生物樣本處理裝置，其特征在于，所述八通道移液支架下方8個(gè)并列的移液槍頭內(nèi)設(shè)有濾芯。
【文檔編號(hào)】C12M1/00GK104263633SQ201410493343
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】何農(nóng)躍, 鄔燕琪, 賈瓊瑩 申請(qǐng)人:東南大學(xué)