專利名稱：利用吸移管裝置處理液體的方法以及用于該法的儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用吸移管裝置處理液體的方法以及用于該法的儀器，這種方法和儀器通過由吸移管裝置中的液體吸取/釋放管路吸取和釋放液體，可自動并準(zhǔn)確地進(jìn)行液體或包含在液體中的靶高分子物質(zhì)的定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮和稀釋等工作，這種靶高分子物質(zhì)例如是一些有用的物質(zhì)，如抗菌素，例如是一些遺傳物質(zhì)，如DNA，以及例如是一些免疫物質(zhì)，如抗體，和/或可自動并準(zhǔn)確地進(jìn)行靶高分子物質(zhì)的提取、回收和離析。
背景技術(shù)：
近年來，在許多領(lǐng)域中，對于DNA等的研究活動極為活躍，這些領(lǐng)域包括工程、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、物理科學(xué)、藥物學(xué)，目的在于基因組測序、臨床診斷、改良農(nóng)產(chǎn)品、食物的細(xì)菌學(xué)檢查、制藥體系或諸如此類的目的。
如上所述，當(dāng)進(jìn)行應(yīng)用范圍非常廣泛的各種所需的免疫測定時，或者當(dāng)對細(xì)胞、DNA、RNA、mRNA、質(zhì)粒、病毒或細(xì)菌等分子層次的有機(jī)體、微生物或物質(zhì)(本說明書中簡稱為靶高分子物質(zhì))進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時，必須以高精度進(jìn)行下述這些工作，例如，作為預(yù)處理，對樣品或樣品所含有的靶高分子物質(zhì)進(jìn)行定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮和稀釋，或者是提取、回收或離析靶高分子物質(zhì)。
作為一個例子，要說明DNA診斷等基因結(jié)構(gòu)分析，首先，必須提取、回收并離析包含靶基因的DNA區(qū)域。作為基因克隆技術(shù)或基因組測序技術(shù)，已經(jīng)確立了提取、回收和離析基因的技術(shù)，而且，目前人們相信，如耗費足夠的時間和費用，可離析并獲得任何基因。為此，如果已經(jīng)提取、回收并離析了靶基因DNA，則原則上可利用此進(jìn)行任何類型的基因分析。
不過，例如對于人的情況，特定的靶基因DNA是所有基因組DNA的百萬分之一或更少，為此，實際所能得到的用于檢驗的DNA的量是相當(dāng)少的，而靶之外的DNA和RNA的量相當(dāng)大，這使得難以順利地完成分析。
由于上述原因，要完成諸如DNA診斷這樣的基因結(jié)構(gòu)分析，重要的是首先提取、回收并離析包含靶基因的DNA區(qū)域。以下說明提取、回收和離析DNA的基本方法。
DNA在細(xì)胞中以與蛋白質(zhì)形成配合物的形式存在于核中。提取DNA的基本步驟有用SDS(表面活性劑十二烷基硫酸鈉)處理細(xì)胞或細(xì)胞核使DNA可溶解，并用蛋白分解酶或酚去除其中所含的蛋白質(zhì)。
換言之，當(dāng)從組織中提取DNA時，首先把取出的組織放在冰中并在低溫下保存一定的時間，然后，把冷卻的組織分為一些小塊，每塊重約0.1克，用冰冷卻的緩沖液A(0.01M Tris-HCl、pH7.8，0.1M NaCl、2mMMgCl2)沖洗這些小塊。把組織放在體積為該組織20倍以上的上述緩沖液A中，并用Potter型均質(zhì)器使該組織均化5至10次。之后，把該組織與所述緩沖液一起放在離心管中，進(jìn)行離心分離(2000rpm，5分鐘)。細(xì)胞核或細(xì)胞沉淀，扔掉上層清液。從培養(yǎng)的細(xì)胞中提取DNA時，將細(xì)胞很好地懸浮在冰冷卻的緩沖液B(0.01M Tris-HCl、pH7.8，0.1M NaCl、2mM EDTA)中，并離心分離。將沉淀的核或細(xì)胞再次很好地懸浮在體積為樣品100倍以上的緩沖液B中。
很好地懸浮細(xì)胞或細(xì)胞核直到細(xì)胞的塊消失后，加入其二十分之一的10％SDS溶液，以溶解細(xì)胞。然后，將其五十分之一的蛋白酶K(10mg/ml)加入到所述溶液中，并在50℃反應(yīng)4小時，從而使蛋白質(zhì)分解。在反應(yīng)期間，由于粘度大，有時攪動所述溶液。然后，進(jìn)行三次酚提取。在這個步驟中，應(yīng)該仔細(xì)地進(jìn)行提取工作，以使得沒有物理力作用于其上。
然后，用體積為樣品體積100倍以上的緩沖液C(10mM Tris-HCl、pH7.8/0.1mM EDTA)透析樣品約18個小時，并保持在4℃。
通過上述步驟，可從0.1克的組織中得到約0.2mg的DNA。上面所述的步驟是從組織或細(xì)胞中提取DNA的一種方法，而另外還已知下述方法用堿法(少量調(diào)整方法)獲得質(zhì)粒DNA的方法、用沸騰法回收DNA的方法、以及用大量調(diào)整的方法回收閉環(huán)溴化DNA的方法。
如上所述，可以用上述任何已知的方法進(jìn)行用于DNA診斷等基因結(jié)構(gòu)分析的DNA的提取、回收和離析，但從上述組織或細(xì)胞中離析DNA的工作是極為復(fù)雜的，就像從上述組織或細(xì)胞中提取DNA的工序清楚地了解到的那樣，并需要長時間，這是其缺點。
此外，已采用包括離心法、高速液體層析法、凝膠電泳法、dispo-柱法、透析法、玻璃粉末法、磁性粒子清洗管嘴法在內(nèi)的各種方法中的任何一種進(jìn)行用上述方法提取的DNA等的結(jié)構(gòu)分析，而每種方法都有各自的優(yōu)缺點，而且，目前尚未開發(fā)出一種高精度的穩(wěn)定方法。
換句話說，對于離心分離的情況，裝載到容器中和從容器中取出的過程要達(dá)到自動化是極為困難的，而且在離心分離后從沉淀物中機(jī)械分離上層清液也是極為困難的，為此，對于它的各種用途是極為不利的。
對于高速液體層析法的情況，分離柱基本上成為消耗品，故而把樣品注入所述柱或控制分離時間都不能實現(xiàn)機(jī)械化，而且還有不同的樣品都要穿過所述柱，故而不能完全防止所述柱的污染。
對于凝膠電泳的情況，不能使凝膠的調(diào)整機(jī)械化，而且這種方法一般已用作分離DNA的基本技術(shù)，但所分離的片斷必須人工取出，這是一個缺點。
dispo--柱方法是用于分離特定的DNA片斷的試劑盒式的技術(shù)之一，但價格極為昂貴，而且它的應(yīng)用范圍窄。此外，控制吸移和穿過柱的液體也是困難的，而且這種方法的機(jī)械化方面也有許多問題。
而在透析方法中，需要長時間的透析，而且，當(dāng)樣品量極少時，難以應(yīng)用這種方法，從而使這種方法并未廣泛采用。
玻璃粉末方法是一種利用二氧化硅提取DNA的優(yōu)良方法，而且，過程簡單且方便，但是，因采用過濾器或借助離心分離作用分離粉末，難以使整個過程自動化。
還有，對于磁性粒子清洗管嘴法的情況，可通過磁體控制筒體(シリンダ)和吸引/釋放操作來使過程自動化，但是，只通過清洗管嘴基本上不能防止污染。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的。本發(fā)明的目的是提供一種利用全新的吸移管裝置處理液體的方法及儀器，這種方法及儀器通過控制吸移管吸取或釋放液體的操作和用磁體控制磁性粒子和/或結(jié)合過濾器，可自動并高精度地進(jìn)行液體或包含在液體中的靶高分子物質(zhì)的定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮和稀釋，以及提取、回收和離析等工作。
發(fā)明的公開本發(fā)明的技術(shù)基礎(chǔ)是一種利用吸移管裝置處理液體的方法，該方法包括由可拆卸地置于吸取/釋放液體的管路的吸取口或釋放口中的管端(チップ)從容器內(nèi)部吸取含有靶高分子物質(zhì)的液體，并把該液體或靶高分子物質(zhì)傳送到靶的下一個處理位置；其中所述管端使吸取的靶高分子物質(zhì)吸附在磁性粒子上和/或用在該管端中的過濾器裝置分離。也就是說，通過控制吸移管吸取和釋放液體的操作和用磁體控制磁性粒子和/或結(jié)合過濾器，可以以高精度自動地進(jìn)行液體或液體中含有的靶高分子物質(zhì)的定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮和稀釋，以及提取、回收和離析等工作。
而且在本發(fā)明中，靶高分子物質(zhì)是一種有用的物質(zhì)，例如抗菌素，遺傳物質(zhì)，例如DNA，或一種免疫物質(zhì)，例如抗體。為此，本發(fā)明極為適于對分子生物或微生物，例如，細(xì)胞、DNA、RNA、mRNA、質(zhì)粒、病毒和細(xì)菌或某些高分子物質(zhì)進(jìn)行分離、均分、吸移、凈化、濃縮、稀釋，和/或俘獲、提取、離析、擴(kuò)增、標(biāo)記和測量，而且可不依賴于通常的離心分離而獲得靶高分子物質(zhì)。
而且在本發(fā)明中，采用在上述吸取/釋放液體的管路中安置的管端和在該管端的端部中設(shè)置的至少一種過濾器，可對上述靶高分子物質(zhì)進(jìn)行定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮和稀釋等工作。由此可易于以高精度進(jìn)行靶高分子物質(zhì)的定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮和稀釋等工作。
主要如上所述來實施本發(fā)明，并通過以這樣一種方式在管端上多段提供多個過濾器托架，例如，這種方式是具有一個過濾器以便篩出血細(xì)胞殼的一個過濾器托架配置在管端的第一段，而具有一個二氧化硅膜過濾器以便俘獲DNA的一個過濾器托架配置在它的第二段，以此可更易于以高精度進(jìn)行上述靶高分子物質(zhì)的定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮和稀釋。無需說，在通過安置本發(fā)明的過濾器托架來分離靶高分子物質(zhì)時，可逐個接合各管端和過濾器托架來處理，或以多段方式重疊設(shè)置，以便同時進(jìn)行多種工作。
在本發(fā)明中，通過使用多個過濾器，并且這些過濾器的每一個都具有不同的孔尺寸(過濾器的透過直徑)并分別用于分離靶高分子物質(zhì)及這種靶高分子物質(zhì)外的夾雜物，可肯定地獲得這種靶高分子物質(zhì)。
在本發(fā)明中，在用上述過濾器對液體或液體中含有的靶高分子物質(zhì)進(jìn)行定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮和稀釋后，在吸取/釋放液體的管路的端部中可拆卸地安置一個新的管端，在用這個管端吸取/釋放含有磁性粒子的溶液的步驟中，由于磁性粒子被配置在管端側(cè)面的磁體吸引到管端的內(nèi)表面上，便于提取、回收并離析靶高分子物質(zhì)，因而可自動地進(jìn)行靶高分子物質(zhì)的定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮和稀釋，以及靶高分子物質(zhì)的提取、回收和離析。
而且在本發(fā)明中，與上述基于過濾器系統(tǒng)對液體的處理方式不同，可只用置于吸取/釋放液體管路中的管端、磁力以及一種或多種類型的磁性粒子，而無需采用上述過濾器，來進(jìn)行靶高分子物質(zhì)的俘獲、提取、離析、擴(kuò)增、標(biāo)記和測量，可用更簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對液體精確的處理。
而且在本發(fā)明中，通過使在上述吸取/釋放液體的管路中放置的管端像在上述發(fā)明中那樣和磁性粒子反應(yīng)，可自動進(jìn)行俘獲細(xì)胞、使細(xì)胞核或蛋白質(zhì)溶解這樣的提純過程，并易于提取、回收和離析特定的靶高分子物質(zhì)。
進(jìn)而，在本發(fā)明中，如上述本發(fā)明一樣，通過使用涂布有探針或生物素或鏈霉抗生物素蛋白的磁性粒子，利用在吸取/釋放液體的管路中放置的管端，在提取物質(zhì)的工作之后，可易于以高精度離析特定的堿基序列片斷，而無需進(jìn)行離心分離。
而且在本發(fā)明中，可以用吸移管的液體吸取/釋放管路容易地進(jìn)行一系列工作，例如，通過利用在上述液體吸取/釋放管路中設(shè)置的管端與磁性粒子反應(yīng)而進(jìn)行俘獲細(xì)胞、或者使細(xì)胞核或蛋白質(zhì)溶解等精制處理，提取某種特定的高分子物質(zhì)，然后用其它類型的磁性粒子離析特定的堿基序列片斷，所述其它類型的磁性粒子在其上涂覆有探針或生物素或鏈霉抗生物素蛋白。
而且在本發(fā)明中，在利用上述磁性粒子對靶高分子物質(zhì)進(jìn)行俘獲、提取和離析的工作后，通過使被離析的特定的堿基序列片斷借助化學(xué)發(fā)光或熒光或酶染色，可易于檢測或測定該特定的堿基序列片斷的存在和存在量。
而且在本發(fā)明中，用吸移管裝置的液體吸取/釋放管路，通過利用在上述液體吸取/釋放管路中設(shè)置的管端與磁性粒子反應(yīng)可易于自動地進(jìn)行一系列工作俘獲細(xì)胞、或者使細(xì)胞核或蛋白質(zhì)溶解這樣的提純工作，提取某種特定的靶高分子物質(zhì)，然后，擴(kuò)增提取的靶高分子物質(zhì)，再用其它類型的其上涂覆有探針或生物素或鏈霉抗生物素蛋白的磁性粒子離析特定的堿基序列片斷，之后，通過使離析的片斷借助化學(xué)發(fā)光或熒光或酶染色，來檢測所述特定的堿基序列片斷的存在，并測量該堿基序列片斷的量。
在本發(fā)明中，通過用一條單獨的吸取/釋放液體的管路，或用多條彼此平行配置的吸取/釋放液體的管路，進(jìn)行靶高分子物質(zhì)的分離、均分、吸移、凈化、濃縮和稀釋工作，和/或俘獲、提取、離析、擴(kuò)增、標(biāo)記和測量物質(zhì)等工作，可有效且自動地進(jìn)行一系列工作。在平行配置許多吸取/釋放液體的管路的情況中，處理能力增大了，而且，還可實現(xiàn)多通道化。
在本發(fā)明中，如利用平行配置的多條吸取/釋放液體的管路進(jìn)行處理，可這樣驅(qū)動并控制所述許多吸取/釋放液體的管路工作，使得按照同一時間在每一管路中進(jìn)行靶高分子物質(zhì)的分離、均分、吸移、凈化、濃縮和稀釋工作，和/或俘獲、提取、離析、擴(kuò)增、標(biāo)記和測量工作，或者，使得每一液體按照不同的時間在一指定的處理步驟中吸取或釋放，為此可易于建立適于某種靶高分子物質(zhì)的處理步驟。
在本發(fā)明中，通過用分隔板在單獨的或多條平行設(shè)置的吸取/釋放液體的管路中提供一些彼此分開的工作空間，或通過從空氣吸入口在每一管路的工作空間連續(xù)吸入空氣而由空氣流分成工作空間，或通過組合這些不同類型的結(jié)構(gòu)，甚至是對于例如要求在每條處理管路中嚴(yán)格防止空氣污染來提取并分析DNA等的處理液體的情況，都能易于達(dá)到目的。
在本發(fā)明中，通過使靶高分子物質(zhì)或靶高分子物質(zhì)結(jié)合物質(zhì)在本發(fā)明的磁性粒子的表面與磁性粒子結(jié)合，就可獲得所述靶高分子物質(zhì)，而無需進(jìn)行離心分離。
在本發(fā)明中，在采用上述磁性粒子時，進(jìn)行這樣的控制，從而使所述磁性粒子由于來自管端外部的磁力而吸附在所述管端的內(nèi)表面上，并且如果磁力效果弱或沒有的話，所述磁性粒子又可與所述管端的內(nèi)表面分離，由此就可以以高精度控制俘獲靶高分子物質(zhì)并與夾雜物分離。
在本發(fā)明中，通過沿垂直于所述管端軸向的方向移動一個永磁體，或在包括該垂直于所述管端軸向的方向的一個范圍內(nèi)移動一個永磁體，或者通過開或關(guān)一個電磁鐵，可控制磁力進(jìn)入管端內(nèi)或消除管端的磁力，從而可以有效進(jìn)行磁性粒子的吸附，及所述磁性粒子與其它液體的攪動混合，或者凈化。
在本發(fā)明中，用電磁鐵進(jìn)行處理時，當(dāng)電磁鐵接觸管端的外表面時通過給該電磁鐵通電以產(chǎn)生磁力，而消除磁力時，通過把該電磁鐵移離所述管端，以此就可以有效地進(jìn)行磁性粒子的吸附，及磁性粒子與其它溶液的攪動混合，或者凈化。
在本發(fā)明中，當(dāng)從吸取/釋放液體的管路中去除管端時，通過用一個夾持體和上述永磁體或電磁鐵夾持所述管端后，向上移動上述吸取/釋放液體的管路就可易于去除該管端，所述夾持體當(dāng)永磁體或電磁鐵移向管端時，和所述永磁體或電磁鐵同步工作。
在本發(fā)明中，上述管端包括一個浸入液體的小直徑的部分、一個容量大于容納液體的容器的大直徑的部分、以及配置在所述小直徑的部分和所述大直徑的部分之間且直徑至少小于該大直徑的部分的一個中間部分，而且，由中間部分俘獲磁性粒子，從而不會出現(xiàn)堵塞，而且所述磁性粒子由于磁力作用可在一個短時間內(nèi)幾乎被完全吸附。
在本發(fā)明中，上述管端的中間部分的內(nèi)直徑的尺寸適合于磁體的強磁場在其中產(chǎn)生效果，而且由于在所述磁體的強磁場中的磁力作用而俘獲磁性粒子，從而在一段短時間內(nèi)由于磁力可幾乎完全俘獲磁性粒子。
在本發(fā)明中，上述管端的中間部分的內(nèi)直徑的大小基本上和與該中間部分接觸的磁體的接觸表面的寬度尺寸相同，由此可以實現(xiàn)磁性粒子的最有效的吸附。
在本發(fā)明中，通過使含有磁性粒子的溶液以適于完全俘獲磁性粒子的慢速度穿過管端內(nèi)的強磁場一次以上，實現(xiàn)把磁性粒子吸附在置于吸取/釋放液體的管路中的管端內(nèi)表面上，即可完全俘獲磁性粒子。
在本發(fā)明中，進(jìn)行這樣的控制，從而使穿過管端的液體吸入管端中或從該管端中釋放時，所述液體的最終液面總是到達(dá)上述磁場，這使得可更完全地俘獲磁性粒子。
在本發(fā)明中，在用所謂的單管嘴(シングルノズル)吸取或釋放液體時，設(shè)置在吸取/釋放液體的管路中的管端的端部是這樣構(gòu)成的，當(dāng)它與容納液體的容器的內(nèi)底部接觸后，稍微升起即可吸取所述液體，從而可吸取容器內(nèi)的幾乎所有液體，可保持反應(yīng)的均勻性。
在本發(fā)明中，在管端中所吸附的磁性粒子與反應(yīng)試劑或凈化水的攪拌和混合是在所謂的抽吸控制下進(jìn)行的，其中，在吸取/釋放液體的管路中的吸取和釋放液體的工作是以高速度連續(xù)進(jìn)行的，而且次數(shù)足以使所述液體與磁性粒子攪拌在一起并混合，從而使所述液體和磁性粒子可均勻攪拌和混合。
在本發(fā)明中，進(jìn)行液體和磁性粒子彼此攪拌和混合的工作時，使管端端部浸入容納在容器中的反應(yīng)試劑或凈化水來進(jìn)行吸取/釋放液體的管路吸取和釋放液體的工作，使在所述容器中的液體量和吸取/釋放速率彼此基本一致，因此不會混入氣泡，且可確保無物理碰撞，故而可確實防止由于氣泡導(dǎo)致的靶高分子物質(zhì)與磁性粒子的分離。
在本發(fā)明中，在必須提供溫度控制，以促進(jìn)靶高分子物質(zhì)和試劑等的反應(yīng)，或者促進(jìn)所述靶高分子物質(zhì)的擴(kuò)增時，用管端把反應(yīng)液體或要擴(kuò)增的液體轉(zhuǎn)送進(jìn)預(yù)先保持在一定溫度的恒溫器中進(jìn)行加熱或冷卻，從而可大幅度減少加熱或冷卻上述反應(yīng)液體或要擴(kuò)增的液體所需的時間。
在本發(fā)明中，當(dāng)控制上述溫度時，在吸取/釋放液體的管路的端部上設(shè)置覆蓋物，而且通過該吸取/釋放液體的管路把所述覆蓋物放置在恒溫容器上，從而可肯定地防止液體的蒸發(fā)，防止空氣污染。
在本發(fā)明中，覆蓋物這樣構(gòu)成，使得在反應(yīng)或擴(kuò)增工作完畢后，通過吸取/釋放液體的管路或置于該管路中的管端來弄破該覆蓋物，為此，就無需提供另外的吸取/釋放裝置，而通過所述吸取/釋放液體的管路或設(shè)置于其中的管端就可以吸取在恒溫容器中的反應(yīng)液體或要擴(kuò)增的液體，故而使結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單，而且可自動進(jìn)行一系列工作。
在本發(fā)明中，為實現(xiàn)上述各種處理方法，提供了一種利用吸移管裝置處理液體的儀器，所述儀器包括可在水平方向移動并保持在一個特定位置可升降的吸取/釋放液體的管路、使該吸取/釋放液體的管路進(jìn)行吸取/釋放液體的工作的裝置、為處理一種類型的液體所需要的并沿上述吸取/釋放液體的管路的水平移動方向配置的多個管端、容納所述液體的容器、一個或多個備有上述處理所需的過濾器的過濾器托架、以及一個或多個容納有上述處理所需的其它類型的液體的容器，這樣驅(qū)動和控制上述吸取/釋放液體的管路或置于其中的管端，從而按照來自控制單元的指令在過濾器托架安裝在管端的情況下移送所述管路或管端，同時進(jìn)行上述液體或含在該液體中的靶高分子物質(zhì)的定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮和吸收，為此，無需專門提供諸如離心分離器那樣可能中斷操作的裝置，而能用簡單的結(jié)構(gòu)自動地進(jìn)行靶高分子物質(zhì)的定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮、稀釋等工作。
在本發(fā)明中，提供了一種處理液體的儀器，這種儀器包括可在水平方向移動并保持在一個特定位置可升降的吸取/釋放液體的管路、使該吸取/釋放液體的管路進(jìn)行吸取/釋放液體工作的裝置、為處理一種類型的液體所需要的并沿上述吸取/釋放液體的管路的水平移動方向配置的多個管端、容納所述液體的容器、在液體吸入上述管端或從該管端中釋放時使液體含有的磁性粒子吸附在管端內(nèi)表面上的磁體、以及一個或多個容納其它類型的為上述處理所需的液體的容器，這樣驅(qū)動和控制上述吸取/釋放液體的管路或所述管端，從而按照來自控制單元的指令在移送該管端同時，進(jìn)行液體或該液體含有的靶高分子物質(zhì)的俘獲、提取、離析、擴(kuò)增、標(biāo)記和測量，為此，無需專門提供諸如離心分離器那樣可能中斷操作的裝置，而能用簡單的結(jié)構(gòu)自動地進(jìn)行靶高分子物質(zhì)的俘獲、提取、離析、擴(kuò)增、標(biāo)記和測量等工作。
在本發(fā)明中，提供了一種利用吸移管裝置處理液體的儀器，所述儀器包括可在水平方向上移動并保持在一個特定位置可升降的吸取/釋放液體的管路、為處理液體所需要的并沿著吸取/釋放液體的管路的水平移動方向配置的多個管端、容納所述液體的容器、一個或多個備有上述處理所需的過濾器的過濾器托架、一個或多個容納上述處理所需的其它類型的液體的容器、容納含有磁性粒子的液體的容器、以及一個在吸取或釋放含有所述磁性粒子的溶液的過程中使該磁性粒子吸附在上述管端的內(nèi)表面上的磁體，按照來自控制單元的指令移送所述吸取/釋放液體的管路，同時對液體或該液體含有的靶高分子物質(zhì)進(jìn)行所需要的處理，為此，就能用極簡單的結(jié)構(gòu)連續(xù)并自動地進(jìn)行靶高分子物質(zhì)的定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮、稀釋，以及所述靶高分子物質(zhì)的提取、回收和離析等復(fù)雜的處理工作。
在本發(fā)明中，在吸取/釋放液體的管路中可旋轉(zhuǎn)地軸承支撐用于鎖住和支撐接合進(jìn)該吸取/釋放液體的管路并由該管路支撐的管端的鉤(フック)，這個鉤在正常狀態(tài)時，在保持上述吸取/釋放液體的管路和管端之間連接的方向上施加以力，而且，還在所述吸取/釋放液體的管路和上述管端之間松開鎖緊狀態(tài)的方向上，通過配置在預(yù)定位置的松開鎖緊的物體施加力，從而就可以在把過濾器托架置于上述管端的端部中或從其中移開時，可以可靠無誤地防止所述管端與上述吸取/釋放液體的管路分離，而且還可自動松開上述鉤的鎖緊狀態(tài)。
在本發(fā)明中，在附有鉤的處理液體的儀器中，這樣移送置于管端端部的過濾器托架，使得通過使被鎖緊物體鎖住的吸取/釋放液體的管路向上移動，使上述管端和/或過濾器托架與該吸取/釋放液體的管路或管端的端部分離，從而使得去除管端和/或過濾器托架的工作自動化。
在本發(fā)明中，把本發(fā)明使用的容器形成為一個盒形，這個盒有許多腔室，每個腔室容納一種液體，這樣可把反應(yīng)或處理所需的樣品或試劑預(yù)先吸移到每個容納液體的腔室，從而可實現(xiàn)以高精度處理液體。在這種情況下，用薄膜體密封一部分或所有預(yù)先容納在每個容納液體腔室的試劑，該薄膜體可用吸取/釋放液體的管路或管端弄破，這樣就無需吸移每種試劑的機(jī)構(gòu)，這正是簡化儀器結(jié)構(gòu)所需要的。
在本發(fā)明中，在用永磁體來作磁體時，按照管端的外形來形成永磁體與管端接觸的表面，而且，在與該管端軸向垂直的方向上可移動地配置，從而就可不僅完全俘獲磁性粒子，還能肯定無誤防止因磁體運動導(dǎo)致的磁性粒子的擴(kuò)散和運動帶來的副作用。
在本發(fā)明中，用電磁鐵取代上述永磁體來制造磁體，且按照管端的外形來形成該電磁鐵與所述管端接觸的表面，而且，這樣配設(shè)該電磁鐵當(dāng)它接觸所述管端的外表面時電磁鐵產(chǎn)生磁力，當(dāng)去磁時，上述磁體還可在垂直于所述管端軸向的方向上或在包括該方向的范圍內(nèi)移動，為此，伴隨著上述磁體沿著所述管端的軸向移動，磁性粒子被吸附，從而就能防止磁性粒子的失控，并控制磁性粒子免于損失，使得能實現(xiàn)磁性粒子的完全吸附。
在本發(fā)明中，在前述永磁體和電磁鐵中配置夾持體，這個夾持體當(dāng)永磁體或電磁鐵移向管端時同步移動，按照管端的外形形成該夾持體與所述管端接觸的表面，而用該夾持體和永磁體或電磁鐵夾持前述管端，從而使得僅通過向上移動吸取/釋放液體的管路即可容易地去除所述管端。
在本發(fā)明中，在用吸取/釋放液體的管路處理液體的步驟中插入一個控制溫度的步驟，這個控制溫度的步驟是靶高分子物質(zhì)和試劑等之間的反應(yīng)所需要的，或者是擴(kuò)增靶高分子物質(zhì)所需要的，用管端把反應(yīng)液體或要擴(kuò)增的液體移送到保持在預(yù)定溫度的恒溫容器進(jìn)行溫度控制，并且，還通過吸取/釋放液體的管路，把可能置于該吸取/釋放液體的管路的端部中的覆蓋物置于每個恒溫容器上，在所述每個恒溫容器中容納有上述反應(yīng)液體或要擴(kuò)增的液體，從而還可以以一系列的工作連續(xù)進(jìn)行上述靶高分子物質(zhì)的擴(kuò)增。
在本發(fā)明中，覆蓋物包括直徑大于恒溫容器開口的平面部分和基本上在該平面部分的中央部分形成并與吸取/釋放液體的管路或管端的端部有同樣直徑開口的保存槽部分，并且用薄膜體形成所述保存槽部分的底部，該薄膜體可用上述吸取/釋放液體的管路或所述管端弄破，從而就無需另外單獨提供覆蓋物供料裝置或吸取/釋放液體的裝置，這大大簡化了這種類型的儀器。
附圖的簡要說明

圖1是一幅平面說明性視圖，顯示用于本發(fā)明的第一實施方案提取、回收和離析DNA的一種儀器的總的結(jié)構(gòu)；圖2是顯示上述儀器的管嘴(ノズル)單元的總的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖3是說明用上述管嘴單元中勾形物去除管端的步驟的說明性視圖；圖4是一幅平面說明性視圖，顯示了在用于去除上述管端的U形體和該管端彼此接合之前的狀態(tài)；圖5是一幅平面說明性視圖，顯示了在用于去除上述管端的U形體和該管端彼此接合之后的狀態(tài)；圖6是一幅透視圖，顯示了用一個松開鎖緊的桿形成U形體的情況；圖7是一幅剖面圖，顯示了本發(fā)明中所用的兩個管端的形態(tài)的例子；圖8是一幅說明性視圖，顯示了一個吸移管嘴的結(jié)構(gòu)，以及彼此靠近或遠(yuǎn)離時在夾持體和磁體之間的位置關(guān)系；圖9是一幅平面說明性視圖，顯示了適用于本發(fā)明的一個磁體夾持體的結(jié)構(gòu)；圖10是一幅說明性視圖，顯示了磁體和夾持體各自所相連的位置；圖11是一幅剖面圖，用于說明管端的中間直徑部分的開口和磁體的寬度尺寸之間的關(guān)系；圖12是一幅流程圖，用于說明用上述儀器提取、回收和離析DNA的步驟1到步驟11；圖13是一幅流程圖，用于說明用上述儀器提取、回收和離析DNA的步驟12到步驟19；圖14是一幅透視圖，用于說明去除管端的物體的結(jié)構(gòu)的例子；圖15是一幅透視圖，用于說明用于連接過濾器托架和腔室的裝置的其他例子；
圖16是一幅剖面圖，顯示了以多段形式連接和使用管端和2個過濾器托架；圖17是一幅剖面圖，顯示了過濾器托架的結(jié)構(gòu)，其中有一個具有大的過濾器面積的過濾器與該過濾器托架相連；圖18是一幅用在這個實施例中的恒溫容器和覆蓋物的剖面圖；圖19是一幅說明性視圖，顯示了用管端弄破上述覆蓋物的薄膜體，吸取容納在其中的DNA的擴(kuò)增液體的狀態(tài)；圖20是一幅平面圖，用于說明對于處理反應(yīng)的步驟中的每個組，把這個實施例的過濾器托架和腔室置于一個盒中的狀態(tài)。
圖21是一幅平面圖，用于說明本發(fā)驟明的第二個實施例的、用于提取、回收和離析DNA、包括許多反應(yīng)管路的一種儀器的的總的結(jié)構(gòu)；圖22是一幅前視圖，顯示了可用于本發(fā)明的一個四級管嘴筒體；圖23是一幅透視圖，顯示了在采用四級管嘴筒體進(jìn)行處理時的夾持體和磁體的結(jié)構(gòu)的例子；以及圖24是一幅說明上述夾持體以及上述磁體的工作的視圖。
實施發(fā)明的最佳方式下面參照在相關(guān)的附圖中所示的本發(fā)明的實施例詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖1顯示了本發(fā)明應(yīng)用于提取、回收和離析DNA的儀器時的結(jié)構(gòu)的一個例子。
這種儀器包括可以用XYZ移動機(jī)構(gòu)在垂直方向上以及在水平方向上自由移動的支承在管嘴單元J的吸移管嘴P、以及在圖1中從左到右依次安置的管端T1、T2、T3和T4，去除管端的物體E、樣品容器C0、第一過濾器托架H1、室C1、第二過濾器架H2、室C2、室C3、室C4、室C5、室C6、室C7、恒溫室C8A、室C8B、室C8C和回收DNA的室C9。
也就是說在這個實施例中，管端T1、T2、T3具有適于保持過濾器托架H1、H2的形狀，而管端T4具有適于俘獲磁性粒子的形狀。應(yīng)該注意，盡管上述說明假定了這樣一種情況，即只用一個管端T4進(jìn)行處理的情況來說明用于俘獲磁性粒子的管端，但本發(fā)明并不限于此，而可根據(jù)處理步驟的需要采用許多管。
在這個實施例中還應(yīng)該注意，直到樣品容器C0、第一過濾器托架H1、室C1、第二過濾器托架H2、室C2、室C3、室C4都控制著過濾提純步驟。
室C5、室C6和室C7控制磁反應(yīng)以及提取和離析的步驟，而恒溫室C8A、C8B和C8C控制溫度。
如上所述，通過順序安置上述那些室，可在這樣一種狀態(tài)進(jìn)行處理，這種狀態(tài)是把樣品安置成一列，而且還可簡化吸移管嘴P的驅(qū)動控制。無需說，可根據(jù)處理順序，組合或改變上述那些室的布置。
最好是使吸移管嘴P直接或以盡可能小的距離與一個筒體連接，這個筒體可用伺服馬達(dá)或脈沖馬達(dá)嚴(yán)格控制吸取/釋放速率，并由此而一體化。
支承吸移管嘴P的管嘴單元J，如圖2所示，包括一個可移動地支承在XY方向(水平方向)上的垂直移動引導(dǎo)物1、一個與垂直運動引導(dǎo)物1連接且在垂直方向上移動的支架2、一個從支架2沿水平方向延伸的支承體3、在垂直方向上貫穿支承體3并由此被支承的吸移管嘴P、一個配置在支承體3中且在正常狀態(tài)下對吸移管嘴P向下施力的彈簧4、以及可旋轉(zhuǎn)地軸承支承在支承體3的下部突出部分5的對面上的勾形體6、6。應(yīng)該注意，圖中的記號Z表示控制吸移管嘴P向下移動量的傳感器。
由于固定在下部突出部分5的片狀彈簧7、7所施加的力，勾形體6、6在其正常狀態(tài)在關(guān)閉的方向上施以力。應(yīng)該注意，把上述彈簧4配置為用于吸移管嘴P的緩沖器，從而可把它配置在吸移管嘴P或支承體3的任何部分中，而且，片狀彈簧7、7還可直接連接到吸移管嘴P。
這樣構(gòu)造具有上述結(jié)構(gòu)的管嘴單元J，使得它可以在XYZ方向移動(在水平方向和在垂直方向)，在由管嘴單元J所支承的吸移管嘴P的下端部分中接合管端T1、T2、T3，而且，因為勾形體6、6以保持并環(huán)繞的狀態(tài)鎖住管端T1、T2和T3的法蘭(フランジ)8，可以維持這種接合狀態(tài)。
采用勾形體6、6來松開吸移管嘴P和管端T1、T2和T3之間的連接狀態(tài)(鎖住狀態(tài))的去除管端的物體E包括一對如圖2和圖3所示配置在使管端脫落的位置處的松開鎖緊的桿9、9，一個如圖4和圖5所示配置在松開鎖緊的桿9、9的下方的片狀的U形體10，以及把與吸移管嘴P分離的管端T1、T2、T3扔入其中的廢料箱(未示出)。
如上所述，通過勾形體6、6鎖住和支承吸移管嘴P和管端T1、T2、T3，其目的在于抵抗液體的釋放壓力，或者使管端T1、T2、T3與過濾器托架H1、H2分離時不松開吸移管嘴P和管端T1、T2、T3之間的接合。
為此，當(dāng)松開由勾形體6，6所致的吸移管嘴P和管端T1、T2、T3之間的連接時，首先使管嘴單元J在配置去除管端的物體E處向下移動。
然后，勾形體6、6的水平法蘭部分6a、6a接觸松開鎖緊的桿9、9，而且當(dāng)管嘴單元J進(jìn)一步向下移動時，如圖3所示，勾形體6、6以軸11、11為支點向敞開的方向旋轉(zhuǎn)，松開吸移管嘴P和管端T1、T2、T3之間的鎖住狀態(tài)。
管嘴單元J由上述狀態(tài)在水平方向移動，如圖4所示，每個管端T1、T2、T3的法蘭8移到U形體10的下面，吸移管嘴P的主體部分接合進(jìn)U形體10的U形槽部分12，然后，當(dāng)管嘴單元J向上走時，管端T1、T2、T3的法蘭8接觸U形體10U形槽部分12的邊緣部分，限制它向上運動，從而只有吸移管嘴P向上走，而管端T1、T2、T3從吸移管嘴P上落下。
上面關(guān)于U形體10的說明假定了這樣一種情況，即在板體中設(shè)有U形槽部分12，但例如如圖6所示，通過以U形形狀連接松開鎖緊的桿9、9的邊緣部分13并把它們形成整體，可獲得同樣的效果。
不僅可在配置去除管端的物體E的位置，還可在以后說明的任何必需的位置，配置這個松開鎖緊的桿9、9和U形體10。
順便說一下，在這個實施例中，管端T1、T2、T3作為一套來使用。無需說，可根據(jù)處理步驟增加或減少管端的數(shù)目。而且室C6和室C7的數(shù)目并不限于圖中所示的實施例中的數(shù)目，而可根據(jù)需要增加或減少。
而如圖7所示，在吸移管嘴P的下邊緣部分中形成二段部分PA和PB，且管端T1、T2、T3可拆卸地設(shè)置在第一段部分PA中，而管端T4可拆卸地設(shè)置在第二段部分PB中。
進(jìn)而如圖8所示，在吸移管嘴P的下邊緣部分中，從其外周面向外突出的法蘭PC、PC突出形成平面狀表面，而與法蘭PC、PC正交的表面PD形成平面狀。
如上所述，通過賦予法蘭PC、PC突出的形狀，就可以用去除物體E去除管端T1、T2、T3，而且，還通過使表面PD形成為平面的形狀，就可以通過用夾持體V和磁體M保持管端T來去除管端T。
夾持體V和磁體M，如圖9所示，構(gòu)造成由已知的齒輪機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu)，或齒條齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成的開/關(guān)機(jī)構(gòu)L同步操作打開或關(guān)閉，而且如圖10所示，開/關(guān)機(jī)構(gòu)L配置在筒體單元S的下部。
而且在夾持體V中，與管端T4接觸的表面按照管端T4的中間直徑部分K12的外形形成凹形，并且，通過將管端T4支承在夾持體V和磁體M之間，然后向上移動吸移管嘴P，就能容易去除管端T4。
例如，通過把吸移管嘴P轉(zhuǎn)移到恰好在管端架(未示出)上方，而管端T1、T2、T3、T4豎直支承在管端架上，然后，通過下降吸移管嘴P，并把吸移管嘴P的下邊緣部分PA或PB壓配合進(jìn)管端T1、T2、T3、T4的上邊緣部分，進(jìn)行安置具有上述結(jié)構(gòu)的管端T1、T2、T3和T4。
也就是說，如圖7所示，設(shè)置有過濾器托架H1、H2的管端T1、T2、T3包括小直徑的部分K1、與小直徑的部分K1上部連接的中間直徑的部分K2、以及與中間直徑的部分K2上部連接的大直徑的部分K3，所有這些部分都在垂直方向上彼此連接，形成為一個整體形式作為管端使用，而后面所說的過濾器托架H1、H2可拆卸地安置在中間直徑的部分K2中。
每個管端T1、T2、T3的中間部分K2的直徑基本上與過濾器托架H1、H2兩者的接合部分的內(nèi)徑相同，或稍微大于該內(nèi)徑，而小直徑的部分K1的長度短到足以當(dāng)過濾器托架H1、H2接合時不使其頂部接觸過濾器即可。
另一方面，有磁性粒子吸附的管端T4，就其使用目的以及使用方法來說，不同于分別設(shè)置有過濾器托架的管端T1、T2、T3，而管端T4如圖7所示，包括一個大直徑的部分K13，這個大直徑的部分具有能接合在第二段部分PB上的內(nèi)徑，第二段部分PB小于吸移管嘴P的第一段部分PA，管端T4還包括一個直徑小于大直徑的部分K13直徑的中間直徑的部分K12以及直徑小于中間直徑的部分K12的小直徑的部分K11，而吸引磁性粒子的磁體M移向中間部分K12或移離中間部分K12。
管端T4的中間直徑的部分K12的內(nèi)直徑的尺寸足以使磁體M的強磁場在其中有效，而且，如圖11所示，該尺寸最好與磁體M與管端接觸的表面的寬度尺寸基本相同。
應(yīng)該注意，盡管上述的本發(fā)明的實施例的說明假定了這樣一種情況，即從每個裝有過濾器托架H1、H2的管端T1、T2、T3中只去除過濾器托架，但對于并不只需要去除過濾器托架H1、H2的反應(yīng)步驟的情況，就不需要用一個勾形體鎖住，從而使得采用過濾器托架的管端的大直徑的部分的開口可與管端T4相同。
用圖12和圖13所示的步驟驅(qū)動并控制具有上述結(jié)構(gòu)的、用于提取、回收和離析DNA的儀器。
首先，如圖12所示，在步驟1中，把第一個管端T1插在吸移管嘴P的下邊緣部分中的第一段PA。在這個步驟中，用勾形體6、6鎖住吸移管嘴P和管端T1，并保持這兩個部件之間的連接。
當(dāng)管端T1置于吸移管嘴P的下邊緣部分中的第一段PA中時，把吸移管嘴P轉(zhuǎn)移到恰好在容納樣品的樣品容器C0的上方，然后下行，由液面?zhèn)鞲衅鱖1(參照圖10)檢查液面，之后，管端T1的下邊緣部分插入上述樣品，并吸取所需量的樣品(步驟2)。
用在這個實施例中的樣品是天然血液，在實驗開始前，已用SDS溶液或蛋白酶K溶液等使天然血液進(jìn)行細(xì)胞核溶解或蛋白質(zhì)溶解，但可把用上述溶液進(jìn)行細(xì)胞核溶解或蛋白質(zhì)溶解的步驟結(jié)合進(jìn)這個處理步驟中。
然后，把其中已吸收了所需要的量的樣品的管端T1轉(zhuǎn)移到配有第一過濾器F1的第一過濾器托架H1的上方，并且下行，而第一過濾器托架H1鎖住并接合進(jìn)管端T1的下邊緣部分(步驟3)。
置于這個第一過濾器托架H1中的過濾器F1可從溶解了的血液中去除上述樣品中的血球殼，并把含有DNA的淋巴細(xì)胞溶液釋放進(jìn)室C1。
然后，使第一過濾器托架H1鎖住并接合進(jìn)管端T1的下邊緣部分中的吸移管嘴P轉(zhuǎn)移到室C1的上方，而且吸移管嘴P在那個位置開始釋放操作，給吸取到管端T1的樣品施加必要的壓力把樣品中的細(xì)胞膜和血球殼與淋巴細(xì)胞和DNA分離開來，只把淋巴細(xì)胞和DNA釋放進(jìn)室C1(步驟4)。這時，由于用彈簧4給吸移管嘴P施以向下的力，第一過濾器托架H1的法蘭13受壓，并被緊密地貼附到室C1開口的周邊，從而防止了由于液體的釋放壓力所產(chǎn)生的泄漏。
然后，把吸移管嘴P轉(zhuǎn)移到恰好在圖1所示的配置去除管端的物體E的位置的上方，然后按照上述處理順序從吸移管嘴P的下邊緣部分去除管端T1和第一過濾器托架H1(步驟5)，并且把上述去除的管端T1和第一過濾器托架H1扔進(jìn)垃圾箱(未示出)。
然后，把吸移管嘴P再轉(zhuǎn)移到恰好在豎直保持管端的管端架的上方，并在該位置下行，使第二個管端T2置于吸移管嘴P的下邊緣部分中的第一段PA中(步驟6)。在這種情況下，用勾形體6、6使吸移管嘴P和管端T2彼此鎖住和連接。
然后，使裝有管端T2的吸移管嘴P再次恰好轉(zhuǎn)移到室C1的上方，并在該位置下行，從室C1吸取所需量的淋巴細(xì)胞溶液(步驟7)。
然后，使吸移管嘴P轉(zhuǎn)移到恰好在配有第二個二氧化硅膜過濾器F2的第二過濾器托架H2的上方，然后下行。使第二過濾器托架H2鎖住并接合進(jìn)管端T2的下邊緣部分(步驟8)。
然后，置于第二過濾器托架H2中的二氧化硅膜過濾器F2把上述淋巴細(xì)胞溶液中的DNA與夾雜物分離，并把殘余的溶液釋放進(jìn)室C2。
如上所述，使第二過濾器托架H2鎖住并接合進(jìn)管端T2的下邊緣部分中的吸移管嘴P，然后轉(zhuǎn)移到恰好在室C2的上方，而且吸移管嘴P在該位置開始釋放操作，給吸入管端T2中的淋巴細(xì)胞溶液施以必要壓力，把淋巴細(xì)胞溶液中的DNA與夾雜物分離，并且把殘余的淋巴細(xì)胞溶液釋放進(jìn)室C2(步驟9)。在這個步驟中，由于用彈簧4給吸移管嘴P施以向下的力，第二過濾器托架H2的法蘭14受壓并緊密地貼附到室C2開口的周邊，從而防止了由于液體的釋放壓力所產(chǎn)生的泄漏。
然后，吸移管嘴P把俘獲了DNA的第二過濾器托架H2以鎖住和接合的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到容納有凈化液體的第三個室C3的上方，然后下行，使第二過濾器托架H2浸入室C3中的凈化液體中(步驟10)。
然后，如圖14所示，用過濾器托架去除物體E1松開管端T2和第二過濾器托架H2的鎖住狀態(tài)，而且，只有第二過濾器托架H2浸入室C3中的凈化液體中(步驟11)。應(yīng)該注意，把管端T2轉(zhuǎn)移到恰好在去除管端的物體E的上方后，按照上述順序從吸移管嘴P上去除，并扔掉。
應(yīng)該注意，過濾器托架去除物體E1有平面，平面上具有基本上為U形形狀的帶切口的槽15，帶切口的槽15的直徑比管端T1、T2、T3的主體部分的外直徑稍大，但小于過濾器托架H1、H2的法蘭13，14的直徑。
然后，如圖13所示，吸移管嘴P再次轉(zhuǎn)移到恰好在豎直支承管端的管端架的上方，而且，在該位置下行，使第三個管端T3置于吸移管嘴P的下部中的第一段PA中(步驟12)。在這個步驟中，用勾形體6、6把吸移管嘴P和管端T3鎖住，并保持連接。
然后，使置有管端T3的吸移管嘴P再次轉(zhuǎn)移到恰好在室C3的上方，并在該位置下行，使第二過濾器托架H2鎖住并接合進(jìn)管端T3的下邊緣部分(步驟13)。
然后，吸移管嘴P開始吸取工作，吸取所需量的凈化液體和DNA的混合液體。利用這種操作，完成過濾式純化DNA的工作。
應(yīng)該注意，在本實施例中，作為使第二過濾器托架H2浸入室C3凈化液體的裝置，取代上述去除物E，如圖15所示，例如，可在室C3中配置使第二過濾器托架H2能侵入但防止它離去的鎖緊突出物W，還在第二過濾器托架H2的外周面突出設(shè)立與鎖緊突出物W接合的鎖緊突出物S，通過使鎖緊突出物W和鎖緊突出物S彼此接合，使第二過濾器托架H2浸入室C3中的凈化液體中。
附圖所示的實施例的說明假定了這樣一種情況，即置于每個管端T1、T2、T3中的過濾器托架的數(shù)目只是一個，但在本發(fā)明中，如圖16所示，可根據(jù)需要，過濾器托架H1(或H2)可置于每個管端T1、T2、T3中，而過濾器托架H2(或H1)置于過濾器托架H1(或H2)中，以便形成過濾器托架的兩段接合，而且，段的數(shù)目可以是兩個或更多。
進(jìn)一步，對于一定類型的液體處理，在附圖中所示的實施例中，過濾面積可能有時不足，而在這種情況下，如圖17所示，可在過濾器托架H3的中間部分配置擴(kuò)張并突出形成直徑大于主體部分的過濾器容納部分，過濾器容納部分Q中容納具有大的過濾面積的過濾器F3，在這種情況中，過濾器容納部分Q的外直徑最好小于突出部分CB、CB的直徑，CB，CB為從室C的上端法蘭CA突出的位置決定突起。應(yīng)該注意，附圖中的記號R指將過濾器3保持在在過濾容納部分Q中間部分的支撐部件。無需說，可用篩網(wǎng)在過濾器F3的下部支承過濾器F3。
下面說明用上述反應(yīng)步驟提純的DNA用磁性粒子進(jìn)行提取、回收、離析或用PCR擴(kuò)增或者控制它的溫度的步驟。
也就是說，在利用吸移管裝置，采用表面可結(jié)合DNA或DNA結(jié)合物質(zhì)的磁性粒子G進(jìn)行提取、回收或離析的工作時，如圖13中的步驟14所示，首先，上移吸移管嘴P，然后，使吸移管嘴P恰好轉(zhuǎn)移到第四個室C4的上方，且使第二過濾器托架H2留在室C3中，這是通過過濾器托架去除物體E2來進(jìn)行的，過濾器托架去除物體E2與過濾器托架去除物體E1的結(jié)構(gòu)相同，并把所抽取的DNA溶液釋放進(jìn)室C4。
把所需量的、含有表面可結(jié)合DNA或DNA結(jié)合物質(zhì)的磁性粒子G的反應(yīng)液體吸移到室C4，然后，把DNA溶液釋放進(jìn)該反應(yīng)液體，開始DNA碎片和磁性粒子G之間的反應(yīng)。
按對于管端T1或管端T2的處理程序，從吸移管嘴P的下邊緣部分去除其中DNA溶液已釋放進(jìn)室C4的管端T3，并扔掉。
無需說，然后按照上述處理程序把管端T4置于吸移管嘴P的下邊緣部分中。
然后，經(jīng)過一定時間后，吸移管嘴P下行，并使管端T4浸入反應(yīng)液體，磁體M接觸管端T4的中間直徑部分K12，進(jìn)行至少一次以上的必要次數(shù)的用吸移管嘴P吸取和釋放的工作，進(jìn)行磁性粒子和反應(yīng)液體之間的分離(步驟15)。然后，慢速進(jìn)行吸取和釋放工作，從而使幾乎所有的磁性粒子被俘獲。在這種情況下，要更完全吸附磁性粒子，對于吸取和釋放操作的控制，應(yīng)使被吸取或被釋放的反應(yīng)液體的最終液面通過磁體M產(chǎn)生的磁力所影響的區(qū)域。
采用這種分離操作，借助于磁體M的磁力作用，只有結(jié)合了DNA的磁性粒子G才幾乎被完全吸附到管端T4的內(nèi)表面上，而殘余液體釋放進(jìn)室C4。
在這個實施例中，在垂直于管端T4軸向的方向上同時向上和向后移動磁體M，或開/關(guān)電磁鐵。
用電磁體時，這樣控制電磁鐵，以便使得當(dāng)電磁鐵接觸管端T4的外表面時給電磁鐵通電，產(chǎn)生磁力，而退磁時，在垂直于管端T4軸向的方向上同時向上和向后移動該電磁鐵。
然后，把內(nèi)表面吸附有磁性粒子G的管端T4轉(zhuǎn)移到室C5，室C5預(yù)先容納有用于提取、回收和離析靶DNA所需的限制性內(nèi)切酶液體等，并且在該位置用上述抽吸作用進(jìn)行吸取或釋放限制性內(nèi)切酶液體等試劑的操作(步驟16)。將管端T4的端部浸入上述試劑，連續(xù)幾次進(jìn)行吸取和釋放該試劑的操作，防止了氣泡的侵入。在這個步驟中，通過以使磁體M產(chǎn)生的磁力無效的狀態(tài)放置磁體M，就可以以高精度進(jìn)行混合和攪拌限制性內(nèi)切酶液體等試劑和磁性粒子的工作，并可保證優(yōu)良的反應(yīng)狀態(tài)。
在使限制性內(nèi)切酶液體等試劑和磁性粒子彼此完全攪拌并混合后，管端T4再次慢慢地吸取和釋放這種液體，并且根據(jù)需要進(jìn)行所述操作一次或所需要的次數(shù)，而且進(jìn)行用磁體M使磁性粒子與液體分離的作業(yè)。
利用這些操作，只有結(jié)合了DNA的磁性粒子G才幾乎完全吸附到管端T4的內(nèi)表面上，而殘余液體釋放進(jìn)室C5中(步驟17)。
然后，依次把內(nèi)表面吸附有磁性粒子G的管端T4轉(zhuǎn)移到室C6、C7，室C6、C7預(yù)先容納有提取、回收和離析靶DNA所需要的試劑，于室C6、C7所配置的位置，按上述那樣進(jìn)行通過抽吸所進(jìn)行的反應(yīng)處理(步驟18)。
在這個步驟中，通過把磁體置于這樣一種狀態(tài)，即磁體M所產(chǎn)生的磁力無效的狀態(tài)，可以高精度進(jìn)行試劑和磁性粒子G之間攪拌和混合的工作。無需說，抽吸的次數(shù)并不限于上述那些情況中所采用的值，并且可按照需要增加或減少。
而且，在上述處理期間，如需要控制溫度和擴(kuò)增，例如要求溫度保持在90℃、60℃或40℃，可設(shè)計成反應(yīng)液體可轉(zhuǎn)移到每個都加熱到目的溫度的恒溫室C8A、C8B、C8C。在這種情況下，與用一個加熱裝置的單元進(jìn)行溫度控制的情況(就像在通常的技術(shù)中那樣)相比，或者與逐個容器地把溶液轉(zhuǎn)移到加熱部分的情況相比，可以有效地進(jìn)行反應(yīng)。而且，可在短的時間內(nèi)容易地進(jìn)行在所控制的溫度下的擴(kuò)增，并無需用于轉(zhuǎn)移容器的裝置，從而可簡化儀器。
進(jìn)而，如果加熱溫度為例如60℃或90℃，混合溶液蒸發(fā)，為防止這種蒸發(fā)，在這個實施例中，如圖18所示，優(yōu)選設(shè)置覆蓋物L(fēng)。
覆蓋物L(fēng)接合到并鎖住要加熱到恒溫室C8A、C8B、C8C的高溫的恒溫室C8中，恒溫室C8A、C8B、C8C容納在設(shè)置于加熱器裝置等加熱部件中的容器容納孔中，因此覆蓋物L(fēng)包括直徑大于恒溫室C8的孔的平面部分L1、基本上為レ形且從平面部分L1的周邊向下延伸并伸出到恒溫室C8的外周邊的上方的鎖緊突出部分Y1接合的鎖緊件部分L2、配置在平面部分L1的中心的凹形結(jié)構(gòu)的支承槽L3、封閉支承槽部分L3的底部并用鋁等材料構(gòu)成的薄膜部分L4以及從支承槽部分L3的外周邊伸出的密封突出部分L5，而支承槽部分L3有與吸移管嘴P尖端的外直徑相同的開口直徑。
應(yīng)該注意，可通過把鋁等單獨的密封材料加熱并焊接到支承槽部分L3上，或借助超聲波焊接，來形成上述薄膜部分L4，或者，可用與支承槽L3相同的軟塑料材料形成薄膜形狀。
由于上述原因，在把混合溶液灌入恒溫室C8后，去除了管端T4的吸移管嘴P轉(zhuǎn)移到覆蓋物L(fēng)存放的位置，然后下行，吸移管嘴P的端部壓進(jìn)覆蓋物L(fēng)的支承槽L3中，然后使吸移管嘴P在支持覆蓋物L(fēng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到恰好在恒溫室C8的上方并下降，使覆蓋物L(fēng)的鎖緊件部分L2與恒溫室C8的鎖緊突出部分Y1接合。無需說，此時恒溫室C8被鎖緊不能從加熱器裝置等加熱部件升起。
在完成上述工作后，吸移管嘴P上行，而在這個步驟中，覆蓋物L(fēng)固定到恒溫室C8上，不能從恒溫室C8移開，為此，吸移管嘴P的端部從覆蓋物L(fēng)中的支承槽部分L3移出，并且只把吸移管嘴P移到預(yù)定位置。
然后，把新的管端(未示出)放置到吸移管嘴P的端部，吸移管嘴P再次轉(zhuǎn)移到恰好在恒溫室C8的上方，并下行，如圖19所示管端T的端部插入覆蓋物L(fēng)的支承槽部分L3內(nèi)，并且弄破穿過薄膜部分L4下降，吸取恒溫室C8中的混合物溶液后上行、并把所吸取的混合溶液送到下一個恒溫室C8或C9。
這樣，吸入室C7或恒溫室C8A的DNA溶液全部釋放進(jìn)室C9。此時，磁體M接觸管端T4的中間直徑部分K12，進(jìn)行一次或所需的次數(shù)的用吸移管嘴P吸取和釋放的操作，以把磁性粒子G與DNA溶液分離，磁性粒子G保持吸附在管端T4的內(nèi)表面上，只釋放DNA溶液(步驟19)。
本發(fā)明的第一個實施例的上述說明假定了這樣一種情況，即把過濾器托架H1、H2、樣品室C0和室C1到C9按反應(yīng)步驟的順序排除陣列，但本發(fā)明并不限于這種結(jié)構(gòu)，而如圖20所示，除了樣品室C0和DNA回收室C9之外，還可將用于過濾提純的一組室C1至C4、一組過濾器托架H1、H2、一組用磁性粒子G處理的室C5至C7、以及一組恒溫室C8A至C8C置于一個盒中，按照上述反應(yīng)步驟驅(qū)動和控制吸移管嘴P。無需說，可平行于恒溫室C8A到C8C的盒配置覆蓋物L(fēng)。
圖21顯示了本發(fā)明的第二個實施例，這個實施例表明了這樣一種情況，即配置多個反應(yīng)管路，例如，4列反應(yīng)管路，每個與前述單個的反應(yīng)管路具有相同的結(jié)構(gòu)，并且用分隔壁X使這些管路互相分開。無需說，對于這種情況，對于每條反應(yīng)管路都串聯(lián)配置所需數(shù)目的吸移管嘴，從而使得可同時處理多個樣品。
還應(yīng)該注意，沿著上述每條反應(yīng)管路配置的試劑容器Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf以及用于吸移每種試劑的各管端T5A、T5B、T5C、T5D、T5E、T5F，沿著沿各管路移動的吸移管嘴P1、P2、P3、P4的移動軌道平行配置。
分隔壁X包括一個矩形平板物體，當(dāng)每個吸移管嘴P1、P2、P3、P4向上拉時，此矩形平板物體的范圍包括每個吸移管嘴的端部，這個分隔壁X形成一個與鄰近的反應(yīng)管路分開的工作空間，而利用這種結(jié)構(gòu)，就可以防止靶DNA外的無關(guān)物質(zhì)從其它反應(yīng)管路進(jìn)入。
應(yīng)該注意，可在每兩條反應(yīng)管路之間配置一個空氣吸入器(未示出)吸入空氣用于替代分隔壁X，該空氣吸入器在每條反應(yīng)管路的方向上有長的空氣吸入口。
利用這種結(jié)構(gòu)，在每條管路中產(chǎn)生向下的空氣流屏障，并形成與設(shè)置上述分隔壁X的場合同樣的與鄰近管線分開的工作空間，從而就可可靠無誤地防止靶DNA外的物質(zhì)從其它反應(yīng)管路進(jìn)入。如采用空氣吸入器，沒有有形的屏障，從而對于吸移管嘴的形狀或?qū)τ谶\動而言可采用比較自由的結(jié)構(gòu)。進(jìn)而可把空氣吸入器配置在每條反應(yīng)管路上方，而在這種情況下，在兩條反應(yīng)管路之間產(chǎn)生向上的空氣流屏障，產(chǎn)生空間。無需說，通過并用空氣吸入方法與上述分隔壁X，可以進(jìn)一步防止兩條反應(yīng)管路之間的交叉污染。
圖22顯示了用于本發(fā)明的第二個實施例的筒體J1，而這個筒體J1示出了不用分開的筒體而只是用一個筒體J1進(jìn)行各管路的工作的情況下該筒體J1的結(jié)構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)和效果類似于通常技術(shù)中已知的這種類型的筒體的結(jié)構(gòu)和效果，只是上述第二個實施例中所用的、可拆卸地置于四個串聯(lián)的吸移管嘴P1、P2、P3、P4中的四個管端T1、T2、T3、T4或T5A、T5B、T5C、T5D等可同時放置，故而在這里略去它的詳細(xì)說明。在本發(fā)明中，置于上述筒體的管端的數(shù)目不限于四個，而可以按照處理液體的管路數(shù)目放置多個管端。
圖23和圖24顯示了當(dāng)用圖22中所示的筒體處理液體時，適合于驅(qū)動和控制磁體M和夾持體V的機(jī)構(gòu)，而在這個例子中，向上-向下的機(jī)構(gòu)O開關(guān)自如、樞軸地支承具有梳子齒狀磁性部分M1、M2、M3、M4的磁體M以及也具有梳子齒狀夾持部分V1、V2、V3、V4的夾持體V，向上-向下的機(jī)構(gòu)O上移和下移時，如圖24所示，該向上-向下的機(jī)構(gòu)O的滾軸OR、OR關(guān)閉，磁體M和夾持體V如圖23所示，用彈簧Os作用朝夾持管端的方向關(guān)閉、運動，結(jié)果，磁體M可同時接觸四個管端TA、TB、TC和TD，或者用夾持體V和磁體M可同時夾持每個管端。
在這樣構(gòu)成磁體M和夾持體V時，如果如第二實施例一樣用分隔壁構(gòu)成液體處理管路，則可在磁體和夾持體V不碰撞分隔壁的情況下，在同一時間內(nèi)進(jìn)行四個液體管路中的磁性粒子的吸附和攪拌混合或液體的吸取、釋放工作，可用簡單的結(jié)構(gòu)大幅度改進(jìn)處理效率。無需說，本發(fā)明并不限于上述實施例采用四塊磁體M和四個夾持體V的情況，而是可根據(jù)需要采用任何數(shù)量的磁體和夾持體。
還應(yīng)該注意，過濾器可置于管端的大直徑的部分上方，以防止溶液沉積或吸附到吸取/釋放管路上。
工業(yè)實用性如上所述，本發(fā)明的利用吸移管裝置處理液體的方法及其儀器借助于上述吸移管裝置中的吸取/釋放液體管路的吸取和釋放液體過程，適合于以高精度自動進(jìn)行液體或含在液體中的靶高分子物質(zhì)的定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮和稀釋和/或所述靶高分子物質(zhì)的提取、回收和離析。例如適合于借助吸移管裝置中的吸取/釋放液體管路的吸取和釋放液體的過程以高精度地自動進(jìn)行抗生素等有用的物質(zhì)和DNA等遺傳物質(zhì)或抗體等免疫物質(zhì)的定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮、稀釋和/或靶高分子物質(zhì)的提取、回收和離析。
權(quán)利要求
1.一種利用吸移管裝置處理液體的方法，所述方法為包括下列步驟的利用吸移管裝置處理液體的方法經(jīng)由可拆卸地置于吸取/釋放液體的管路的吸入口或釋放口中的管端(チップ)從容器內(nèi)吸取含有靶高分子物質(zhì)的液體，并把該液體或靶高分子物質(zhì)轉(zhuǎn)移到靶的下一個處理位置，其特征在于所述管端使被吸取的靶高分子物質(zhì)吸附在磁性粒子上和/或用置于所述管端中的過濾器分離。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于所述靶高分子物質(zhì)是抗生素等有用的物質(zhì)、DNA等遺傳物質(zhì)及抗體等免疫物質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2中任一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于利用置于所述吸取/釋放液體的管路中的管端和置于所述管端中的至少一種過濾器進(jìn)行所述靶高分子物質(zhì)的定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮和稀釋。
4.如權(quán)利要求3所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于在所述管端中可以多段形式配置用于保持過濾器的多個過濾器托架。
5.如權(quán)利要求3或權(quán)利要求4中任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于由過濾器托架保持的過濾器包括一種或多種類型的過濾器，過濾器具有不同的孔尺寸，用于分離靶高分子物質(zhì)和靶高分子材料之外的夾雜物質(zhì)。
6.一種利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于在權(quán)利要求3至權(quán)利要求5中的任何一項所述的用過濾器進(jìn)行液體或液體中含有的靶高分子物質(zhì)的定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮、稀釋后，可拆卸地把一個新的管端置于所述吸取/釋放液體的管路的端部，在用這個管端吸取/釋放含有磁性粒子的溶液的步驟中，用配置在上述管端的側(cè)面的磁體把所述磁性粒子吸附到上述管端的內(nèi)表面上，以便提取、回收并離析上述靶高分子物質(zhì)。
7.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2中的任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于只用置于所述吸取/釋放液體的管路中的管端、磁力以及一種或多種類型的磁性粒子進(jìn)行靶高分子物質(zhì)的俘獲、提取、離析、擴(kuò)增、標(biāo)記和測定等。
8.如權(quán)利要求7所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于利用置于所述吸取/釋放液體的管路中的管端與磁性粒子反應(yīng)，進(jìn)行俘獲細(xì)胞、使細(xì)胞核或蛋白質(zhì)溶解等提純過程，提取特定的靶高分子物質(zhì)。
9.如權(quán)利要求7所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于利用置于所述吸取/釋放液體的管路中的管端，用涂覆有探針或生物素或鏈霉抗生物素蛋白的磁性粒子離析特定的堿基順序片斷。
10.如權(quán)利要求7所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于利用置于所述吸取/釋放液體的管路中的管端與磁性粒子反應(yīng)，進(jìn)行俘獲細(xì)胞、使細(xì)胞核或蛋白質(zhì)溶解等提純處理，提取特定的靶高分子物質(zhì)，然后，用涂覆有探針或生物素或鏈霉抗生物素蛋白的其它類型的磁性粒子離析特定的堿基順序片斷。
11.如權(quán)利要求7至權(quán)利要求10中的任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于在利用所述磁性粒子進(jìn)行靶高分子物質(zhì)的俘獲、提取和離析后，使離析的特定的堿基順序片斷通過化學(xué)發(fā)光或熒光或酶染色，由此檢測或測定特定的堿基順序片斷的存在或存在量。
12.如權(quán)利要求7至權(quán)利要求10中任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于利用置于所述吸取/釋放液體的管路中的管端與磁性粒子反應(yīng)，進(jìn)行俘獲細(xì)胞、使細(xì)胞核或蛋白質(zhì)溶解等提純處理，提取特定的靶高分子物質(zhì)，然后，擴(kuò)增提取的靶高分子物質(zhì)，再用其它類型的、涂覆有探針或生物素或鏈霉抗生物素蛋白的磁性粒子離析特定的堿基順序片斷，然后，使離析的特定堿基順序片斷通過化學(xué)發(fā)光或熒光或酶染色，由此檢測和測定所述特定的堿基順序片斷的存在或存在量。
13.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求12中任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于用一個單個的吸取/釋放液體的管路進(jìn)行所述靶高分子物質(zhì)的分離、均分、吸移、凈化、濃縮、稀釋，和/或俘獲、提取、離析、擴(kuò)增、標(biāo)記和測定等工作。
14.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求12中任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于用多個彼此平行配置的吸取/釋放液體的管路進(jìn)行所述靶高分子物質(zhì)的分離、均分、吸移、凈化、濃縮、稀釋和/或俘獲、提取、離析、擴(kuò)增、標(biāo)記和測定等工作。
15.如權(quán)利要求14所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于所述吸取/釋放液體的管路按照相同的時間安排分別進(jìn)行所述靶高分子物質(zhì)的分離、均分、吸移、凈化、濃縮、稀釋工作和/或俘獲、提取、離析、擴(kuò)增、標(biāo)記和測定等工作。
16.如權(quán)利要求14所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于所述多個吸取/釋放液體的管路對于各種液體按照隨指定的液體處理步驟而不同的時間安排或獨立地進(jìn)行液體的吸取、釋放操作。
17.如權(quán)利要求13至權(quán)利要求16中的任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于用分隔板分隔成吸取/釋放液體的管路的工作空間。
18.如權(quán)利要求13至權(quán)利要求16中任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于分別在所述吸取/釋放液體管路的管路工作空間中配置空氣吸入口，工作空間由空氣流分隔成。
19.如權(quán)利要求13至權(quán)利要求16中的任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于用分隔板分隔成吸取/釋放液體的管路中的工作空間，并且從配置在工作空間中的空氣吸入口吸入用分隔板分隔成的工作空間中的空氣。
20.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求19中任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于所述磁性粒子在其表面與靶高分子物質(zhì)或靶高分子物質(zhì)結(jié)合物結(jié)合。
21.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求19中任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于所述磁性粒子由于來自管端外邊的磁力的作用而吸附到管端的內(nèi)表面上，而且，當(dāng)所述磁力的效果弱或沒有時，上述磁性粒子可從所述管端的內(nèi)表面脫落。
22.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求21中任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于通過在垂直于上述管端軸向的方向上或在包括垂直于上述管端軸向的方向的范圍內(nèi)移動永磁體，控制把磁力加到所述管端中、或從所述管端中消除磁力。
23.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求21中任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于通過給電磁鐵通電或斷電來控制把磁力加到所述管端中，或從所述管端中消除磁力。
24.如權(quán)利要求23所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于驅(qū)動并控制所述電磁鐵，使得當(dāng)它接觸管端的外表面時產(chǎn)生磁力，而消除磁力時，在垂直于上述管端的軸向的方向上或在包括垂直于上述管端軸向的方向的范圍內(nèi)移動電磁鐵。
25.如權(quán)利要求21至權(quán)利要求24中任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于當(dāng)上述永磁體或電磁鐵在向管端移動時，夾持體同步移動，用所述永磁體或電磁鐵及夾持體來夾持所述管端。
26.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求6至權(quán)利要求25中任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于所述管端包括浸入液體的小直徑部分、容量比裝有液體的容器大的大直徑部分，以及在小直徑部分和大直徑部分之間形成的且直徑至少小于大直徑部分的中間部分，并且用所述中間部分俘獲磁性粒子。
27.如權(quán)利要求26所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于所述管端中間部分的內(nèi)直徑的尺寸適于使所述磁體的強磁場在其中產(chǎn)生效果，磁性粒子由于磁體強磁場的磁力而被迅速俘獲。
28.如權(quán)利要求26或權(quán)利要求27所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于管端的中間部分的內(nèi)直徑與接觸所述中間部分的磁體的接觸表面的寬度尺寸基本相同。
29.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求6至權(quán)利要求28中任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于控制液體的吸取和/或釋放，從而使得通過使含有磁性粒子的溶液以適于完全俘獲所述磁性粒子的慢速度穿過管端內(nèi)部的磁場一次以上，以此實現(xiàn)把磁性粒子吸附到置于前述液體吸取/釋放管路的管端的內(nèi)表面上。
30.如權(quán)利要求29所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于控制穿過所述管端的液體在吸入或釋放時的最終液面總是達(dá)到所述磁場。
31.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求6至權(quán)利要求30中任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于磁性粒子吸附到所述管端中時，驅(qū)動并控制置于吸取/釋放液體的管路中的管端的端部，使該端部接觸其中容納有液體的容器的內(nèi)底部后，稍微升起即可吸取液體。
32.一種利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于這樣實現(xiàn)吸附在所述管端中的磁性粒子和反應(yīng)試劑或凈化水的攪拌和混合以高速連續(xù)進(jìn)行足以攪拌并混合液體與磁性粒子次數(shù)的前述吸取/釋放液體管路的吸取和釋放工作。
33.如權(quán)利要求32所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于當(dāng)吸附在所述管端中的磁性粒子與反應(yīng)試劑或凈化水?dāng)嚢杌旌蠒r，驅(qū)動并控制所述吸取/釋放液體管路的吸取和釋放工作，從而在上述管端的端部確實浸入容納在容器中的反應(yīng)試劑或凈化水中的狀態(tài)時不混入氣泡。
34.一種利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于通過把反應(yīng)液體或要擴(kuò)增的液體用所述管端轉(zhuǎn)移進(jìn)預(yù)先保持在恒定溫度的各個恒溫容器中，控制所述靶高分子物質(zhì)和試劑等的反應(yīng)或者擴(kuò)增靶高分子物質(zhì)所需的溫度。
35.如權(quán)利要求34所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于控制溫度時，把覆蓋物置于所述吸取/釋放液體的管路的端部，并且通過吸取釋放/釋放液體的管路把所述覆蓋物置于被控溫的恒溫容器上。
36.如權(quán)利要求35所述的利用吸移管裝置處理液體的方法，其特征在于驅(qū)動并控制所述吸取/釋放液體的管路或置于所述管路中的管端，使得弄破所述覆蓋物即可吸取恒溫容器中的反應(yīng)液體或要擴(kuò)增的液體。
37.一種利用吸移管裝置處理液體的儀器，所述儀器包括可在水平方向移動、并保持在預(yù)定位置可垂直移動的吸取/釋放液體的管路；進(jìn)行所述吸取/釋放液體管路的吸取/釋放液體工作的裝置；對于處理一種液體所需要的并沿著上述吸取/釋放液體的管路的水平移動方向配置的多個管端；容納有所述液體的容器；配置有上述處理所需的過濾器的一個或多個過濾器托架；以及一個或多個容納為上述處理所需的其它液體的容器；其特征在于這樣驅(qū)動和控制上述吸取/釋放液體的管路或管端，從而按照來自控制單元的指令在過濾器托架安裝在管端的情況下轉(zhuǎn)移所述管路或管端，同時進(jìn)行上述液體或含在液體中的靶高分子物質(zhì)的定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮和稀釋。
38.一種利用吸移管裝置處理液體的儀器，所述儀器包括可在水平方向移動，保持在預(yù)定位置可垂直移動的吸取/釋放液體的管路；進(jìn)行所述吸取/釋放液體管路的吸取/釋放液體工作的裝置；對于處理一種液體所需的并沿著上述吸取/釋放液體的管路的水平移動方向配置的多個管端；容納有所述液體的容器；當(dāng)液體吸入所述管端或從管端釋放時使所述液體所含的磁性粒子吸附到所述管端內(nèi)表面的磁體；以及一個或多個分別容納有上述處理所需的其它液體的容器；其特征在于這樣驅(qū)動和控制上述吸取/釋放液體的管路或管端，從而按照來自控制單元的指令轉(zhuǎn)移所述管端，同時進(jìn)行液體或含在該液體中的靶高分子物質(zhì)的俘獲、提取、離析、擴(kuò)增、標(biāo)記和測定等。
39.一種利用吸移管裝置處理液體的儀器，所述儀器包括可在水平方向移動，保持在預(yù)定的位置可垂直移動的吸取/釋放液體的管路；為處理一種液體所需要的并沿著上述吸取/釋放液體的管路的水平移動方向配置的多個管端；容納有所述液體的容器；一個或多個設(shè)置有上述處理所需的過濾器的過濾器托架；一個或多個容納有上述處理所需的其它液體的容器；容納有含有磁性粒子的溶液的容器；以及在吸取或釋放含有所述磁性粒子溶液的過程中使所述磁性粒子吸附到上述管端內(nèi)表面的磁體，其中按照來自控制單元的指令轉(zhuǎn)移上述吸取/釋放液體的管路，同時自動地進(jìn)行液體或含在該液體中的靶高分子物質(zhì)的定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮和稀釋，以及靶高分子物質(zhì)的提取、回收和離析。
40.如權(quán)利要求37至權(quán)利要求39中任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的儀器，其特征在于在所述吸取/釋放液體的管路中可旋轉(zhuǎn)地軸承支承一個鉤，這個鉤用于鎖住和支撐接合進(jìn)所述吸取/釋放液體的管路并由該管路支撐的管端，在正常狀態(tài)下，所述鉤在保持上述吸取/釋放液體的管路和上述管端之間連接的方向上施加力，同時，通過配置在預(yù)定位置的松開鎖緊的物體，所述鉤在松開上述吸取/釋放液體的管路和上述管端之間鎖緊狀態(tài)的方向上施加力。
41.一種利用吸移管裝置處理液體的儀器，其特征在于轉(zhuǎn)移置于所述管端的端部中的所述過濾器托架，從而在由鎖緊物鎖住的狀態(tài)升高上述吸取/釋放液體的管路時，所述管端和/或上述過濾器托架與所述吸取/釋放液體的管路或管端的端部分離。
42.一種利用吸移管裝置處理液體的儀器，其特征在于容器形成為盒的形狀，該盒有多個腔室，每個腔室內(nèi)部容納有一種液體，反應(yīng)或處理所需的樣品或試劑預(yù)先分別注入到各個容納液體的腔室，通過所述磁體的磁力使磁性粒子吸附到所述管端的內(nèi)表面上進(jìn)行轉(zhuǎn)移。
43.如權(quán)利要求42所述的利用吸移管裝置處理液體的儀器，其特征在于所述各個液體容納腔室中分別預(yù)先注入所需試劑，并且用薄膜體封閉一部分或全部所述液體容納腔室，所述薄膜體可用上述吸取/釋放液體的管路或管端弄破。
44.如權(quán)利要求37至權(quán)利要求43中任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的儀器，其特征在于用永磁體制造所述磁體，按照管端的外形形成所述永磁體接觸管端的表面，并且可移動地設(shè)置在垂直于上述管端軸向的方向上或設(shè)置在包括垂直于上述管端軸向的方向的范圍內(nèi)。
45.如權(quán)利要求37至權(quán)利要求43中的任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的儀器，其特征在于用電磁鐵制造所述磁體，按照管端的外形形成所述電磁鐵接觸管端的表面，并且這樣配置電磁鐵，使得當(dāng)接觸所述管端的外側(cè)時，所述電磁鐵產(chǎn)生磁力，而當(dāng)退磁時可在與上述管端分離的方向上移動。
46.如權(quán)利要求44或權(quán)利要求45中任何一項所述的利用吸移管裝置處理液體的儀器，其特征在于在所述永磁體或電磁鐵中配置在移向上述管端時同步移動的夾持體，該夾持體這樣構(gòu)成按照管端的外形形成所述夾持體接觸管端的表面，上述管端用所述夾持體和上述永磁體或電磁鐵夾持。
47.一種利用吸移管裝置處理液體的儀器，其特征在于把溫度控制步驟加入到用吸取/釋放液體的管路處理液體的步驟中，該溫度控制步驟是靶高分子物質(zhì)和試劑等之間的反應(yīng)或者是靶高分子物質(zhì)的擴(kuò)增所需的，用管端把反應(yīng)液體或要擴(kuò)增的液體轉(zhuǎn)移到保持在預(yù)定溫度的各恒溫容器中，控制溫度，并且，還通過上述吸取/釋放液體的管路，把可能置于該吸取/釋放液體的管路的端部的覆蓋物放置在容納有上述反應(yīng)液體或上述要擴(kuò)增的液體的恒溫容器上。
48.如權(quán)利要求47所述的利用吸移管裝置處理液體的儀器，其特征在于所述覆蓋物包括直徑大于上述恒溫容器開口的平面部分和保存槽部分，這個保存槽部分在所述平面部分基本為中央的部分中形成并有與上述吸取/釋放液體的管路外直徑或上述管端的尖端相同的開口直徑，上述保存槽部分的底部用可為上述吸取/釋放液體的管路或管端弄破的所述薄膜體形成。
全文摘要
本發(fā)明的技術(shù)前提是一種利用吸移管裝置處理液體的方法，這種方法包括通過一個可拆卸地置于吸取/釋放液體的管路的吸取口或釋放口上的管端從容器內(nèi)部吸取含有靶高分子物體的液體，并將這種液體或靶高分子物質(zhì)轉(zhuǎn)移到靶的下一個處理位置，以借助于由吸移管裝置進(jìn)行的吸取和釋放液體的動作以及磁體對于磁性粒子的控制和/或結(jié)合過濾器自動高精度地進(jìn)行液體或含在液體中的靶高分子物質(zhì)的定量、分離、均分、吸移、凈化、濃縮和稀釋以及提取、回收和離析，上述管端通過使上述吸取的高分子物質(zhì)吸附到磁性粒子上和/或用置于管端上的過濾器進(jìn)行分離。
文檔編號B01L7/00GK1148892SQ96190212
公開日1997年4月30日 申請日期1996年3月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月20日
發(fā)明者田島秀二 申請人:準(zhǔn)確系統(tǒng)科學(xué)株式會社