用于磁珠法的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物学和仪器装置领域。具体的，本发明提供了一种用于在磁珠法中处理液体组合物中磁性微粒和提取生物活性物质的装置，以及使用所述装置处理液体组合物中磁性微粒和提取生物活性物质的方法。
【背景技术】
[0002]基因检测已成为生物学产业发展的标志，由此，生物学领域需要高通量、自动化核酸提取方法和装置，以提取或检测各种生物活性物质，例如细胞，以及蛋白质、核酸等。其中，核酸为生命的最基本物质之一，广泛存在于所有动物、植物细胞、微生物体内。据化学组成不同，核酸可分为核糖核酸，简称RNA和脱氧核糖核酸，简称DNA。随着PCR技术在各个领域的应用，包括医学方面疾病检测、农业方面转基因检测以及其他很多方面的应用等，需要更好的提取和全自动生物活性物质提取的方法和仪器。
[0003]用于提取生物活性物质特别是活性大分子的磁珠法是近年发展起来的技术。磁珠法利用能够结合或特异性结合细胞、蛋白质或核酸的磁珠，该磁珠能与这些生物分子特异性或非特异性地结合，然后在磁场的作用下，从血液、动物组织、食品、病原微生物等样本中的活性大分子分离出来。
[0004]现代的磁珠法包括磁棒法(或称为磁针法)，其中，带磁性的分离设备是，通过将磁针或磁棒插入一个套管，或称为磁针套，令其表面产生磁性，然后将该套管插入含有血液、动物组织、食品、病原微生物等液体样本的容器，通过磁场作用使样本中能被磁性吸引的颗粒集中在套管表面；当把磁棒抽离时，套管失去磁性，被磁性吸引的颗粒脱离套管。磁棒法核酸提取仪通常包括多通道，例如8、16、32、96通道的设备，可同时具有多套磁针、磁针套和容器以实现大通量和自动化地处理生物样品。
[0005]本领域需要一种更有效地用于磁珠法从液体样本中分离可与磁珠结合而带磁性的生物活性物质,例如DNA和RNA分子的设备和方法。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种高效的利用磁珠法处理液体组合物中磁性微粒和提取生物活性物质的装置和使用该装置来处理液体组合物中磁性微粒的方法，可应用在临床疾病诊断、输血安全、法医学鉴定、环境微生物检测、食品安全检测、分子生物学研究等多种领域，用于提取和纯化生物活性物质，例如细胞、蛋白和核酸。
[0007]本发明提供了一种用于磁珠法的装置，其可用于处理液体组合物(溶液)中的磁性微粒。本发明的所述装置包括磁针套、磁针、容器，所述容器中可容纳含有磁性微粒的溶液，所述磁针可插入磁针套，由此在磁针套的外表面产生磁场，所述磁针套可插入到容器中，当磁针插入磁针套使其外表面产生磁场时,可将容器中的磁性微粒吸附到磁针套的外表面，当磁针抽离磁针套时，磁针套外表面的磁场消失，磁性微粒脱离磁针套的外表面。
[0008]所述磁针套的材料为非磁性的，以及不可被磁化，例如为非金属材料，如塑料、玻璃等。在没有插入磁针时，磁针套不能通过磁场吸附磁性微粒。所述磁针套的直径小于所示装置的容器的直径，由此可伸入到容器中。
[0009]其中，所述磁针套具有主体和底部，其中所述主体为中空棒体，顶部开口，所述底部为封闭结构，所述底部的外表面具有一个或多个竖直设置的叶片。
[0010]在本发明的其中一个方面，所述磁针套的底部的外表面具有多个所述叶片。优选的，所示叶片为均匀分布，例如为均匀地对称地分布。
[0011]在本发明的其中一个方面，所述叶片的上端与所述磁针套底部外表面相连。在本发明的其中又一个方面，所述叶片的上端的内侧位于所述磁针套底部的中心点。在本发明的其中又一个方面，所述叶片的上端的外侧与磁针套底部的外沿平齐。
[0012]在本发明的其中一个方面，所述叶片的底边向外侧倾斜。优选的，所述倾斜的角度小于20度，更优选为小于10度，更优选为小于5度。
[0013]在本发明的其中一个方面，所述叶片的底边不向外侧倾斜。例如，所述底边为水平的直线。
[0014]在本发明的其中一个方面，所述叶片的最下端相对所述磁针套底部外表面最低端点向下延伸的长度小于5mm,优选小于2mm。
[0015]在本发明的其中又一个方面，所述叶片的底边向外侧倾斜，其外侧端点的水平位置比磁针套底部端点的水平位置低小于5mm,优选小于2mm。
[0016]在本发明的其中又一个方面，所述叶片的底边的内侧端点的水平位置与磁针套底部端点的水平位置相同，或是其水平位置比磁针套底部端点的水平位置低。
[0017]在本发明的其中又一个方面，其中所述叶片的底边是水平的直线，其水平位置与磁针套底部端点的水平位置相同，或其水平位置比磁针套底部端点的水平位置低小于5_，优选小于2mm。
[0018]在本发明的其中一个方面，所述叶片相邻叶片之间的叶片连接部具有向内凹陷的弧形表面。
[0019]在本发明的其中一个方面，所述磁针套的主体为中空的圆筒体。
[0020]在本发明的其中一个方面，所述磁针套的底部的内表面为圆锥形或为平的内表面。
[0021]在本发明的其中一个方面，所述磁针的整体或底端具有磁性。所述磁针的磁性部分是永磁体或电磁体。
[0022]在本发明中，所述的磁性微粒为磁珠或与磁珠结合的生物活性物质，例如核酸(DNA或RNA)，蛋白质或细胞等。
[0023]本发明提供了一种用于磁珠法处理溶液中磁性微粒的磁针套。所述磁针套可供磁针从其主体的顶部插入，由此在磁针套的外表面产生磁场，所述磁针套可插入到容器中，当磁针插入磁针套使其外表面产生磁场时，可将容器中的磁性微粒吸附到磁针套的外表面，当磁针抽离磁针套时，磁针套外表面的磁场消失，磁性微粒脱离磁针套的外表面。
[0024]所述磁针套的材料为非磁性的，以及不可被磁化，例如为非金属材料，如塑料、玻璃等。在没有插入磁针时，磁针套不能通过磁场吸附磁性微粒。所述磁针套的直径小于所示装置的容器的直径，由此可伸入到容器中。
[0025]本发明的上述磁针套具有如下特征。
[0026]在本发明的其中一个方面，所述磁针套具有主体和底部，其中所述主体为中空棒体，顶部开口，所述底部为封闭结构，所述底部的外表面具有一个或多个竖直设置的叶片。
[0027]在本发明的其中一个方面，所述磁针套的底部的外表面具有多个所述叶片。优选的，所示叶片为均匀分布，例如为均匀地对称地分布。
[0028]在本发明的其中一个方面，所述叶片的上端与所述磁针套底部外表面相连。在本发明的其中又一个方面，所述叶片的上端的内侧位于所述磁针套底部的中心点。在本发明的其中又一个方面，所述叶片的上端的外侧与磁针套底部的外沿平齐。
[0029]在本发明的其中一个方面，所述叶片的底边向外侧倾斜。优选的，所述倾斜的角度小于20度，更优选为小于10度，更优选为小于5度。
[0030]在本发明的其中一个方面，所述叶片的底边不向外侧倾斜。例如，所述底边为水平的直线。
[0031]在本发明的其中一个方面，所述叶片的最下端相对所述磁针套底部外表面最低端点向下延伸的长度小于5mm,优选小于2mm。
[0032]在本发明的其中又一个方面，所述叶片的底边向外侧倾斜，其外侧端点的水平位置比磁针套底部端点的水平位置低小于5mm,优选小于2mm。
[0033]在本发明的其中又一个方面，所述叶片的底边的内侧端点的水平位置与磁针套底部端点的水平位置相同，或是其水平位置比磁针套底部端点的水平位置低。
[0034]在本发明的其中又一个方面，其中所述叶片的底边是水平的直线，其水平位置与磁针套底部端点的水平位置相同，或其水平位置比磁针套底部端点的水平位置低小于5_，优选小于2mm。
[0035]在本发明的其中一个方面，所述叶片相邻叶片之间的叶片连接部具有向内凹陷的弧形表面。
[0036]本发明还提供了利用上述装置或磁针套处理液体组合物中磁性微粒的方法，其中包括以下步骤；
[0037]a.将磁针套插入含有磁性微粒的液体组合物的容器中；
[0038]b.将磁针插入到磁针套中，由此使磁针套表面外产生磁场,液体组合物中的磁性微粒在磁场的作用下吸附到磁针套的表面上；
[0039]c.将磁针从磁针套中抽出，磁针套表面外的磁场消失,磁性微粒从磁针套上脱落。
[0040]在本发明的其中一个方面，上述方法中还包括在保持磁针插入磁针套的状态下，移动磁针套到指定地点的步骤。由此，磁性微粒在磁场的作用下吸附在磁针套的表面上并随磁针套一同移动。
[0041]在本发明的其中一个方面，上述方法中所述的磁性微粒为磁珠或可与磁珠结合的生物活性物质，例如核酸，蛋白质或细胞等。
[0042]本发明提供的装置和磁针套，在其磁针套的底部具有叶片，而且具有如前所述的结构特征。这些结构使得磁针套底部与液体