一種電磁式生物樣本處理裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電磁式生物樣本處理裝置，其特征在于：該裝置包括封閉并且透明的盒體(10)，盒體底部設(shè)置有若干個試劑槽；試劑槽上方設(shè)有移動滑塊(12)；移動滑塊(12)兩側(cè)各設(shè)有一個金屬滑桿(27)。金屬滑桿端子的一端放置在一導(dǎo)軌(22)上，此導(dǎo)軌(22)在盒體內(nèi)壁的兩側(cè)各設(shè)置有一條，另一端與移動滑塊(12)內(nèi)部的電磁鐵(15)上的通電線圈(16)連接；當(dāng)移動滑塊(12)進行水平移動時，金屬滑桿端子受到移動滑塊(12)內(nèi)部的彈簧彈力和波浪形導(dǎo)軌(22)形狀的引導(dǎo)。結(jié)合外部簡單的驅(qū)動裝置，核酸樣本處理的過程可以在此封閉的盒體內(nèi)進行，安全且無污染。
【專利說明】一種電磁式生物樣本處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電磁式生物樣本處理裝置，屬于生物科學(xué)和納米材料科學(xué)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 核酸研究是現(xiàn)代生物學(xué)、醫(yī)學(xué)研究中的重要課題。核酸作為遺傳信息的攜帶者，是 基因表達的物質(zhì)基礎(chǔ)，除了在生物體正常的生長、發(fā)育、和繁殖等生命活動中具有十分重要 的作用外，它與生命的異常情況，如腫瘤發(fā)生、放射損傷、遺傳疾病等也有密切關(guān)系。因此核 酸是現(xiàn)代生物學(xué)、醫(yī)學(xué)研究中的重要課題。無論是進行核酸結(jié)構(gòu)與功能的研究，還是進行基 因工程、蛋白質(zhì)工程等的研究，首先都需要對核酸進行分離純化。傳統(tǒng)的核酸分離技術(shù)包含 沉淀，離心等過程，這些純化方法的步驟繁雜、費時長、收率低，會接觸有毒試劑，并且是在 一個開放式的環(huán)境下進行，容易產(chǎn)生污染，還很難實現(xiàn)自動化操作；而采用基于磁分離技術(shù) 的磁珠法核酸提取就能很好地克服這些缺點。
[0003] 磁珠法提取核酸是基于磁分離技術(shù)，不需要離心、不需要加入多種試劑，不需要用 酚，氯仿，異戊醇等有毒試劑，安全無毒，綠色環(huán)保，操作簡單，符合核酸自動化提取要求。磁 珠法提取過程中一個重要的過程就是磁分離，目前實驗室的磁分離一般是手動利用永磁體 實現(xiàn)，操作過程不方便。而目前市場上生產(chǎn)的核酸提取試劑盒，要配合復(fù)雜的控制操作儀器 才能實現(xiàn)核酸的提取，此類操作儀器的價格十分昂貴。因此基于上述需求本發(fā)明設(shè)計一種 整體結(jié)構(gòu)簡單，自動完成磁分離操作，操作環(huán)境封閉安全無污染并且操作方便，控制安全簡 單的核酸樣本處理裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 技術(shù)問題：本發(fā)明的目的在于提供一種生物樣本處理裝置，整個處理過程用時少， 效率高。
[0005] 技術(shù)方案：上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電磁式生物樣本處理裝置，該裝置包 括封閉并且透明的盒體，盒體底部設(shè)置有若干個試劑槽；試劑槽上方設(shè)有移動滑塊；移動 滑塊兩側(cè)各設(shè)有一個金屬滑桿。
[0006] 金屬滑桿端子的一端放置在一導(dǎo)軌上，此導(dǎo)軌在盒體內(nèi)壁的兩側(cè)各設(shè)置有一條， 另一端與移動滑塊內(nèi)部的電磁鐵上的通電線圈連接；當(dāng)移動滑塊進行水平移動時，金屬滑 桿端子受到移動滑塊內(nèi)部的彈簧彈力和波浪形導(dǎo)軌形狀的引導(dǎo)，帶動移動滑塊進行上下移 動，從而使得磁套同時進行水平移動和上下移動；
[0007] 該移動滑塊內(nèi)部包括：螺母、彈簧、磁套與電磁鐵；其中，螺母內(nèi)壁的螺紋與絲杠 的螺紋配合，在絲杠的轉(zhuǎn)動下可以驅(qū)動螺母進行水平移動，從而帶動移動滑塊進行水平移 動；
[0008] 該裝置的盒體外表面設(shè)有用于轉(zhuǎn)動絲杠的絲杠旋鈕和盒體內(nèi)導(dǎo)軌上附著的導(dǎo)電 金屬片的外端；當(dāng)給導(dǎo)電金屬片的外端加載合適的電壓時，由于導(dǎo)電金屬片、金屬滑桿和通 電線圈均相連接，故通電線圈中產(chǎn)生電流，從而使電磁鐵產(chǎn)生磁性；撤掉電壓后，電磁鐵磁 性消失。
[0009] 有益效果：實驗過程中所需要的磁性顆粒與試劑的充分混勻可以通過磁套在試劑 槽中時，往復(fù)旋轉(zhuǎn)旋鈕，使磁套在試劑槽內(nèi)小幅度的擺動，可達到振蕩混勻的效果。整個的 樣本提取過程結(jié)合簡單的外部驅(qū)動裝置，可以在封閉且透明的卡盒內(nèi)進行，無需額外的機 械控制，操作方便，操作者可以實時觀測實驗的效果，并且安全無污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1本發(fā)明整體外觀透視圖
[0011] 圖2本發(fā)明初始狀態(tài)示意圖
[0012] 圖3本發(fā)明磁性顆粒吸附核酸團聚后轉(zhuǎn)移示意圖
[0013] 圖4本發(fā)明磁性顆粒清洗示意圖
[0014] 圖中：卡盒10,絲杠旋鈕11，移動滑塊12,導(dǎo)電金屬片13,磁套14,電磁鐵15,通電 線圈16,試劑槽1-17,試劑槽2-18,試劑槽3-19,試劑槽4-20,試劑槽5-21，導(dǎo)軌22,螺紋絲 桿23,彈簧24,分散的磁性顆粒25,吸附的磁性顆粒26,金屬滑桿端子27。

【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明專利作進一步詳細的說明：
[0016] 下面以磁珠法核酸提取為例，具體講述本發(fā)明裝置的實現(xiàn)：
[0017] 下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細說明，以便更清楚理解本發(fā)明的 目的、特點和優(yōu)勢。應(yīng)理解的是，附圖所示的實施例并不是對本發(fā)明范圍的限制，而只是為 了說明本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)精神。
[0018] 本發(fā)明是一個封閉式并且透明的盒體，盒體底部設(shè)置有若干個試劑槽；試劑槽上 方設(shè)有一個移動滑塊，滑塊內(nèi)部包括：螺母、彈簧、磁套與電磁鐵；其中，螺母內(nèi)壁的螺紋與 絲杠的螺紋配合，在絲杠的轉(zhuǎn)動下可以驅(qū)動螺母進行水平移動，從而帶動整個滑塊進行水 平移動；滑塊兩側(cè)各設(shè)有一個金屬滑桿端子，每個金屬滑桿端子的一端放置在一波浪形導(dǎo) 軌上，此波浪形導(dǎo)軌在盒體內(nèi)壁的兩側(cè)各設(shè)置有一條，另一端與滑塊內(nèi)部的電磁鐵通電線 圈連接；當(dāng)滑塊進行水平移動時，金屬滑桿端子受到滑塊內(nèi)部的彈簧彈力和波浪形導(dǎo)軌形 狀的引導(dǎo)，可以帶動滑塊進行上下移動，從而使得磁套可以同時進行水平移動和上下移動， 實現(xiàn)在試劑槽之間的轉(zhuǎn)移。裝置的外殼上有用于轉(zhuǎn)動絲杠的絲杠旋鈕和盒體內(nèi)波浪形導(dǎo)軌 上附著的導(dǎo)電金屬片的外端。當(dāng)給導(dǎo)電金屬片的外端加載合適的電壓時，由于導(dǎo)電金屬片、 金屬滑桿和電磁鐵導(dǎo)電線圈均相連接，故導(dǎo)電線圈中可以產(chǎn)生電流，從而使電磁鐵產(chǎn)生磁 性；撤掉電壓后，電磁鐵磁性消失。
[0019] 當(dāng)磁套移動到盛有磁性顆粒試劑的試劑槽中時，給導(dǎo)電金屬片外端加載電壓，磁 套內(nèi)部的電磁鐵產(chǎn)生磁性，磁性顆粒就可以吸附在磁套上，再啟動絲杠旋鈕驅(qū)動，將磁套移 動到另外的試劑槽中。撤銷導(dǎo)電金屬片外端的電壓，電磁鐵磁性消失，磁性顆粒從磁套上脫 落入試劑中，從而實現(xiàn)磁性顆粒的轉(zhuǎn)移。
[0020] 參見圖1 _4，本發(fā)明提供的電磁式生物樣本處理裝置，該裝置包括封閉并且透明的 盒體10,盒體底部設(shè)置有若干個試劑槽；試劑槽上方設(shè)有移動滑塊12 ;移動滑塊12兩側(cè)各 設(shè)有一個金屬滑桿27。
[0021] 金屬滑桿端子的一端放置在一導(dǎo)軌22上，此導(dǎo)軌22在盒體內(nèi)壁的兩側(cè)各設(shè)置有 一條，另一端與移動滑塊12內(nèi)部的電磁鐵15上的通電線圈16連接；當(dāng)移動滑塊12進行水 平移動時，金屬滑桿端子受到移動滑塊12內(nèi)部的彈簧彈力和波浪形導(dǎo)軌22形狀的引導(dǎo)，帶 動移動滑塊12進行上下移動，從而使得磁套同時進行水平移動和上下移動；
[0022] 該移動滑塊12內(nèi)部包括：螺母、彈簧、磁套14與電磁鐵15 ;其中，螺母內(nèi)壁的螺紋 與絲杠的螺紋配合，在絲杠的轉(zhuǎn)動下可以驅(qū)動螺母進行水平移動，從而帶動移動滑塊12進 行水平移動；
[0023] 該裝置的盒體10外表面設(shè)有用于轉(zhuǎn)動絲杠的絲杠旋鈕11和盒體10內(nèi)導(dǎo)軌22上 附著的導(dǎo)電金屬片13的外端；當(dāng)給導(dǎo)電金屬片13的外端加載合適的電壓時，由于導(dǎo)電金屬 片13、金屬滑桿27和通電線圈16均相連接，故通電線圈中產(chǎn)生電流，從而使電磁鐵產(chǎn)生磁 性；撤掉電壓后，電磁鐵磁性消失。
[0024] 所述的磁套14通過移動滑塊12的帶動而水平和上下移動，在各試劑槽之間轉(zhuǎn)移。
[0025] 所述導(dǎo)軌22為波浪形。
[0026] 所述導(dǎo)軌22形狀與試劑槽形狀匹配，使得磁套14在轉(zhuǎn)移過程中懸空，不會碰觸到 任何部件。
[0027] 實驗過程中所需要的磁性顆粒與試劑的充分混勻可以通過磁套在試劑槽中時，往 復(fù)旋轉(zhuǎn)旋鈕，使磁套在試劑槽內(nèi)小幅度的擺動，可達到振蕩混勻的效果。整個的樣本提取過 程結(jié)合簡單的外部驅(qū)動裝置，可以在封閉且透明的卡盒內(nèi)進行，無需額外的機械控制，操作 方便，操作者可以實時觀測實驗的效果，并且安全無污染。如圖1和2所示，核酸提取過程 中所需的樣本，試劑和磁性顆粒提前裝載進卡盒10的試劑槽17到21中。圖2是核酸提取 的初始狀態(tài)。1試劑槽17中放有樣本、裂解液和磁性顆粒。為了提高裂解效率，讓三者充分 混合均勻，可往復(fù)順針和逆時針旋轉(zhuǎn)絲杠旋鈕11，使得螺紋絲杠23前進后退，從而帶動移 動滑塊12在絲杠上高頻小幅度的來回擺動，如此可以達到振蕩混勻混合液的效果。
[0028] 當(dāng)裂解完成后，給導(dǎo)電金屬片13接上電源的正負極，產(chǎn)生電流通過通電線圈16， 從而電磁鐵15產(chǎn)生磁性，將1試劑槽17中分散的磁性顆粒25吸附并團聚到磁套14的底 部。順時針旋轉(zhuǎn)旋鈕11，可使移動滑塊12帶動金屬滑桿27在光滑的導(dǎo)軌22和導(dǎo)電金屬 片13向左移動，平移塊內(nèi)的彈簧24提供下壓力，使得金屬滑桿27與導(dǎo)電金屬片13始終接 觸，可保證電磁鐵15的磁性。導(dǎo)軌的形狀和與試劑槽的形狀匹配，可使吸附有磁性顆粒的 磁套能在兩個試劑槽之間安全轉(zhuǎn)移，而不至于會刮到磁性顆粒。如圖3所示，是磁套帶著吸 附的磁性顆粒26從1試劑槽17轉(zhuǎn)移到2試劑槽18的過程。
[0029] 如圖4所示，磁套14轉(zhuǎn)移到2試劑槽18后，斷開導(dǎo)電金屬片13的電源，電磁鐵磁 性消失，磁性顆粒從此套上脫落到清洗液中，重復(fù)前面的振蕩混勻操作，讓磁性顆粒均勻的 分散在清洗液中，充分清洗。再重復(fù)前面的通電過程和轉(zhuǎn)移磁性顆粒操作，可完成第一次的 清洗過程。
[0030] 重復(fù)上面的操作過程，到5試劑槽21洗脫過程完成后，可將吸附磁性顆粒的磁套 轉(zhuǎn)移至4試劑槽20中，5試劑槽21中即提取完成的核酸。即可從5試劑槽中的吸取出提取 好的核酸進行后續(xù)的實驗。
[0031] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種電磁式生物樣本處理裝置，其特征在于：該裝置包括封閉并且透明的盒體 (10)，盒體底部設(shè)置有若干個試劑槽；試劑槽上方設(shè)有移動滑塊（12);移動滑塊（12)兩側(cè) 各設(shè)有一個金屬滑桿（27); 金屬滑桿端子的一端放置在一導(dǎo)軌（22)上，此導(dǎo)軌（22)在盒體內(nèi)壁的兩側(cè)各設(shè)置 有一條，另一端與移動滑塊（12)內(nèi)部的電磁鐵（15)上的通電線圈（16)連接；當(dāng)移動滑 塊（12)進行水平移動時，金屬滑桿端子受到移動滑塊（12)內(nèi)部的彈簧彈力和波浪形導(dǎo)軌 (22)形狀的引導(dǎo)，帶動移動滑塊（12)進行上下移動，從而使得磁套同時進行水平移動和上 下移動； 該移動滑塊（12)內(nèi)部包括：螺母、彈簧、磁套（14)與電磁鐵（15);其中，螺母內(nèi)壁的 螺紋與絲杠的螺紋配合，在絲杠的轉(zhuǎn)動下可以驅(qū)動螺母進行水平移動，從而帶動移動滑塊 (12)進行水平移動； 該裝置的盒體（10)外表面設(shè)有用于轉(zhuǎn)動絲杠的絲杠旋鈕（11)和盒體（10)內(nèi)導(dǎo)軌 (22)上附著的導(dǎo)電金屬片（13)的外端；當(dāng)給導(dǎo)電金屬片（13)的外端加載合適的電壓時， 由于導(dǎo)電金屬片（13)、金屬滑桿（27)和通電線圈（16)均相連接，故通電線圈中產(chǎn)生電流， 從而使電磁鐵產(chǎn)生磁性；撤掉電壓后，電磁鐵磁性消失。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式生物樣本處理裝置，其特征在于：所述的磁套（14)通 過移動滑塊（12)的帶動而水平和上下移動，在各試劑槽之間轉(zhuǎn)移。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式生物樣本處理裝置，其特征在于：所述導(dǎo)軌（22)為波 浪形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式生物樣本處理裝置，其特征在于：所述導(dǎo)軌（22)形狀 與試劑槽形狀匹配，使得磁套（14)在轉(zhuǎn)移過程中懸空，不會碰觸到任何部件。
【文檔編號】C12M1/42GK104087508SQ201410347467
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】何農(nóng)躍, 陳慧, 鄔燕琪 申請人:東南大學(xué)