一种磁珠分离装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种磁珠分离装置，该装置包括载架、深孔板、磁棒移动机构和磁吸机构；磁吸机构包括磁棒固定底座以及活动设置在磁棒固定底座上的磁棒；磁棒移动机构包括滚珠丝杠和驱动电机，滚珠丝杠的两端分别连接磁棒固定底座和驱动电机；磁棒固定底座、滚珠丝杠及驱动电机均位于载架的内部；深孔板可拆卸的设置在载架的上表面上。本实用新型提供的磁珠分离装置通过滚珠丝杠将磁棒固定底座进行上下移动，使磁棒在深孔板中的不同层面并为磁珠提供磁吸力，能够使溶液转移、磁吸都在同一位置进行，优化磁珠吸附自适应性，吸附更彻底，磁分离时间更短，提高实验的成功率，同时省去磁珠吸附过程中的孔板转移步骤，节省大量的时间、节省空间和成本。
【专利说明】
_种磁珠分禹装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及磁珠分离技术领域，更为具体地说，涉及一种磁珠分离装置。
【背景技术】
[0002]随着基因检测、个性化给药、产前诊断等的普及，在生物行业各领域都追求高通量、自动化的今天，传统DNA提取方法的局限越来越明显。由于磁珠法提取核酸能够实现自动化提取，进行大批量操作，并且操作简单、用时短，因而磁珠法提取核酸越来越受到重视。
[0003]—般的，磁珠法提取核酸的提取步骤主要包括:(I)裂解；(2)结合；(3)洗涤；(4)分离。具体的描述为细胞或组织在裂解液作用下将DNA/RNA释放出来，经过表面修饰的超顺磁性氧化硅纳米磁珠与所释放出的DNA/RNA进行特异性结合，形成核酸-磁珠复合物。在核酸-磁珠复合物中加入洗涤液，洗去非特异性吸附的蛋白质等杂质，去除杂质的核酸-磁珠复合物在磁场条件下分离富集磁珠，最后得到欲提取的核酸物质。
[0004]目前，磁珠与样品液的分离方法主要有两类，一类是通过棒状磁铁和一次性外套的配合使用，完成磁珠的收集，磁珠收集完成后将磁珠逐排从一种试剂转移到另一种试剂，从而完成核酸的提取。另一种方法是将深孔板每个孔内的磁性微粒通过磁性分离装置逐排吸附在侧壁上或底部，借助移液机械臂将试剂注入或转移来完成不同试剂的处理，进而同一孔内完成一个样本的核酸提取过程。
[0005]以上两种方法在磁珠吸附去除废液时容易带走磁珠，因而致使磁分离的可控性差。在进行磁吸附时需要逐排完成，且需要借助孔板抓手完成溶液之间的转移，时间统筹性不强，成本要求高。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种磁珠分离装置，解决【背景技术】所述的核酸提取装置需要逐排移动操作完成磁吸附的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案:
[0008]—种磁珠分离装置，所述磁珠分离装置包括载架、深孔板、磁棒移动机构和磁吸机构;其中，所述磁吸机构包括磁棒固定底座以及活动设置在所述磁棒固定底座上的磁棒;所述磁棒移动机构包括滚珠丝杠和驱动电机，所述滚珠丝杠的两端分别连接所述磁棒固定底座和所述驱动电机;所述磁棒固定底座、所述滚珠丝杠及所述驱动电机均位于所述载架的内部;所述深孔板可拆卸的设置在所述载架的上表面上。
[0009]优选地，所述磁珠分离装置还包括固定底座，所述固定底座分别与所述载架和所述驱动电机相连接。
[0010]优选地，所述磁珠分离装置还包括导向轨道，所述导向轨道设置在所述固定底座上。
[0011]优选地，所述导向轨道的数量为4条，且所述导向轨道均匀的设置在所述固定底座上。
[0012]优选地，所述载架的竖直侧边上设置有上限位光电和下限位光电，所述上限位光电和所述下限位光电均位于所述载架的内部，其中，所述上限位光电靠近所述载架的顶端；所述下限位光电与所述驱动电机的顶部平齐。
[0013]优选地，所述磁棒固定底座上还设置有光电挡片，所述光电挡片与所述上限位光电配合使用。
[0014]优选地，所述滚珠丝杠包括螺母和螺杆，所述螺母和所述螺杆通过内循环或外循环方式连接。
[0015]优选地，所述深孔板为方形，且所述深孔板上规则设置有反应管，所述反应管的周围等距离的均匀分布四个所述磁棒。
[0016]优选地，所述反应管与所述磁棒的关系为:M= N+X+Y+1，其中，M为所述磁棒的数量;N为所述反应管的数量;X为所述反应管的排数;Y为所述反应管的列数。
[0017]本实用新型提供了一种磁珠分离装置，所述磁珠分离装置包括载架、深孔板、磁棒移动机构和磁吸机构;其中，所述磁吸机构包括磁棒固定底座以及活动设置在所述磁棒固定底座上的磁棒;所述磁棒移动机构包括滚珠丝杠和驱动电机，所述滚珠丝杠的两端分别连接所述磁棒固定底座和所述驱动电机;所述磁棒固定底座、所述滚珠丝杠及所述驱动电机均位于所述载架的内部;所述深孔板可拆卸的设置在所述载架的上表面上。本实用新型提供的磁珠分离装置在驱动电机的作用下，通过滚珠丝杠将磁棒固定底座进行上下移动，从而使磁棒固定底座上的磁棒位于深孔板中溶液的不同层面并为磁珠提供磁吸力，进而便于溶液中废液的逐层去除等操作，且在溶液处理时不会带走磁珠;溶液的转移、磁吸都在同一位置进行，优化了磁珠吸附自适应性，使磁珠吸附更彻底，磁分离时间更短，提高实验的成功率，同时省去传统磁珠吸附过程中的孔板转移步骤，节省大量的时间并在自动化核酸提取过程中节省空间和成本。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]图1是本实用新型实施例提供的磁珠分离装置的结构图；
[0020]图2是本实用新型实施例提供的磁珠分离装置中磁吸机构的结构图；
[0021]图3是本实用新型实施例提供的磁珠分离装置中磁棒移动机构的结构图；
[0022]图4是本实用新型实施例提供的磁珠分离装置中载架的结构图；
[0023]图示说明:
[0024]1-载架，2-磁棒固定底座，3-深孔板，4-导向轨道，5-滚珠丝杠，6_驱动电机，7_固定底座，11-上限位光电，12-下限位光电，21-磁棒，22-光电挡片，31-反应管，51-螺母，52-螺杆。
【具体实施方式】
[0025]本实用新型的目的是提供一种磁珠分离装置，解决【背景技术】所述的核酸提取装置需要逐排移动操作完成磁吸附的问题。
[0026]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，并使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案作进一步详细的说明。
[0027]请参考附图1，附图1示出了本实用新型实施例提供的磁珠分离装置的结构图。从附图1中能够看出，本实用新型实施例提供的磁珠分离装置包括载架1、深孔板3、磁棒移动机构和磁吸机构；
[0028]具体的，由于深孔板3的类型不同，如48深孔板，96深孔板，PCR孔板，因此，为便于更换不同类型的深孔板3，深孔板3可拆卸的设置在载架I的上表面上。
[0029]磁吸机构包括磁棒固定底座2以及活动设置在磁棒固定底座2上的磁棒21，请参考附图2。由于磁珠的磁吸附力由磁棒21提供，因此，越靠近磁棒21的顶端磁吸附力越大。在进行磁吸附时，反应管31的周围等距离的均匀分布四个磁棒21，以便于磁棒21能够从不同的方向为磁珠提供均匀磁力，并且使对磁珠的吸附力不随磁珠富集而衰减，从而达到磁珠在反应管31上具有较强的附着力，进而便于磁棒21在尽可能短的时间内将液体中的磁珠或微磁珠吸附在反应管31上。
[0030]另外，在选取磁棒21时，磁棒21的磁力不宜过大，否则当磁吸完成且磁棒21远离微磁珠后，磁棒21所产生的剩余磁力会在微磁珠之间发生作用，导致后续的反应中不易混匀。
[0031]磁棒固定底座2上的磁棒21可以根据所选择的深孔板3的形状及反应管31在深孔板3上的排列设置不同数量及排列的磁棒21 ο为便于磁棒21的排列，磁棒21可拔插式的设置在磁棒固定底座2上。
[0032]由于深孔板3的形状不同，因此磁棒21的排布也就不同。当深孔板3为方形时，磁棒21的数量与反应管31的数量存在一定的关系，设定M为所述磁棒21的数量，N为所述反应管31的数量，X为所述反应管31的排数，Y为所述反应管31的列数，由反应管31的周围均匀分布四个磁棒21能够得到磁棒21与反应管31的数量关系为M=N+X+Y+1。上述数量关系仅适用于方形的深孔板3，但本实用新型并不局限于方形的深孔板3，其余反应管31排布的深孔板3均在本实用新型的保护范围内。
[0033]磁棒移动机构包括滚珠丝杠5和驱动电机6，滚珠丝杠5的两端分别连接磁棒固定底座2和驱动电机6，具体请参考附图3。驱动电机6为磁吸机构的上下移动提供动力。滚珠丝杠5又包括螺母51和螺杆52，螺母51和螺杆52通过内循环或外循环方式连接，如内置滚珠连接，配套的内牙外丝旋转连接等，从而能够在驱动电机6的带动下通过螺母51和螺杆52配套旋转使磁棒固定底座2在上下方向均能移动。
[0034]请参考附图4，附图4示出了本实用新型实施例提供的磁珠分离装置中载架的结构图。本实用新型实施例提供的震荡机构还包括设置在载架I的竖直侧边上的上限位光电11和下限位光电12，且上限位光电11和下限位光电12均位于所述载架I的内部。其中，上限位光电11靠近载架I的顶端，而下限位光电12与驱动电机6的顶部平齐。磁棒固定底座2上还设置有光电挡片22，光电挡片22与上限位光电11配合使用。磁棒固定底座2带动磁棒21向上移动时，当上限位光电11检测到磁棒固定底座2上的光电挡片22时，则驱动电机6就停止电力驱动，从而使磁棒固定底座2停止移动，磁棒21不会将深孔板3顶出，从而起到保护的作用。因而，光电挡片22与上限位光电11的配合使用能够限定磁吸机构上下移动的有效孔间距。磁棒固定底座2带动磁棒21向下移动时，当下限位光电12检测到磁棒固定底座2上的光电挡片22时，则驱动电机6就停止电力驱动，从而使磁棒固定底座2停止移动，磁棒固定底座2恢复到初始位置，因此，下限位光电12用于判断磁吸机构是否位于初始位置。上限位光电11、下限位光电12及光电挡片22的使用，使得磁棒固定底座2能够准确的停止，从而起到保护装置安全的作用。
[0035]本实用新型提供的磁珠分离装置还包括固定底座7，固定底座7分别与载架I和驱动电机6相连接。固定底座7能够为载架I的放置提供一个支撑力。
[0036]进一步，本实用新型提供的磁珠分离装置还包括导向轨道4，导向轨道4设置在固定底座7上。磁吸机构通过驱动电机6的推动，在螺母51和螺杆52配套旋转作用下沿着导向轨道4在上下方向上直线移动，进而为深孔板3提供磁力。更进一步，导向轨道4共有4条，且4条均匀的设置在固定底座7上，从而使磁吸机构能够稳定的上下移动。
[0037]由于在核酸提取时需要在不同的提取阶段将各种溶剂或物质添加到反应管31中，因而反应管31中的液面高度是不同的，进而磁珠在反应管31中的位置也就不同。为便于磁棒21在不同的提取阶段对磁珠进行吸附，因此，需要确定磁棒21在反应管31之间的位置。本实用新型提供的磁珠分离装置能够根据反应管31中液面的高度调节磁棒固定底座2的上下移动距离，从而使磁棒21为磁珠提供最大的磁力。根据反应管31中液面的高度调节磁棒固定底座2的上下移动距离的过程为:本装置检测到反应管31中液面的高度，并将检测数值发送给载架I，从而通过载架I将检测数值反馈给驱动电机6，进而驱动电机6控制磁棒固定底座2的上下移动。由于滚珠丝杠5由螺母51和螺杆52组成，因此，磁棒固定底座2的移动距离能够精确到0.1mm，进而在转移废液时，磁棒21高出液面位置或使磁棒21在分层液相物体不同层面的位置精确移动，从而有利于逐层去除废液，磁分离时间缩短，磁吸附彻底且不带走磁珠。
[0038]本实用新型实施例提供的磁珠分离装置的工作过程为:设定试验程序，该试验程序包括试验步骤等；取一次性枪头在深孔板3中加入裂解溶液和样本进行反应，反应结束后，驱动电机6控制磁棒固定底座2上升，使磁棒21到达深孔板3的反应管31之间进行磁珠吸附，磁棒21上升的距离由反应管31中液面高度确定;反应管31中的磁珠被吸附到反应管31的侧壁上，此时驱动电机6控制磁棒固定底座2下降，使吸附到反应管31壁上的磁珠富集到反应管31的底部，并形成一团；使用一次性枪头移去废液，磁珠留在反应管31中，驱动电机6控制磁棒固定底座2恢复原位，此时磁棒21不再为反应管31中的磁珠提供磁力；在深孔板3的反应管31中加入其它试剂进行反应，反应结束后，加入有机溶液或无机溶液再次反应;再次反应结束后，控制磁棒固定底座2上升，使磁珠富集到试剂中的有机溶液层或无机溶液层，并使用一次性枪头逐层去除废液，得到磁珠-核酸复合物;驱动电机6控制磁棒固定底座2恢复原位后，在磁珠-核酸复合物中加入反应液进行反应，得到磁珠和核酸;反应结束后，控制磁棒固定底座2上升，使磁珠富集到试剂的底部，使用一次性枪头将核酸转移，完成核酸与磁珠的分离。
[0039]上述分离试验能够一次性完成48个或96个样本的单链DNA制备。在上述分离过程中，磁吸机构和磁棒移动机构在需要磁吸的阶段共同实现磁珠的吸附，且不需要深孔板3之间的板间转移。由于在同一位置进行溶液转移和磁吸，因而能够避免机械抓手进行深孔板的板间转移，进而减少磁吸附时间和成本。另外，本实用新型实施例提供的上限位光电11、下限位光电12及光电挡片22的使用，使得磁棒固定底座2能够准确的停止，从而起到保护装置安全的作用。
[0040]虽然已经以具体实施例的方式描述了本实用新型，但是对于本领域技术人员来说，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以对本实用新型进行各种变化和修改，这些变化和修改同样包括在本实用新型的范围内。
【主权项】
1.一种磁珠分离装置，其特征在于，所述磁珠分离装置包括载架(I)、深孔板(3)、磁棒移动机构和磁吸机构;其中， 所述磁吸机构包括磁棒固定底座(2)以及活动设置在所述磁棒固定底座(2)上的磁棒(21)； 所述磁棒移动机构包括滚珠丝杠(5)和驱动电机(6)，所述滚珠丝杠(5)的两端分别连接所述磁棒固定底座(2)和所述驱动电机(6); 所述磁棒固定底座(2)、所述滚珠丝杠(5)及所述驱动电机(6)均位于所述载架(I)的内部； 所述深孔板(3)可拆卸的设置在所述载架(I)的上表面上。2.根据权利要求1所述的磁珠分离装置，其特征在于，所述磁珠分离装置还包括固定底座(7)，所述固定底座(7)分别与所述载架(I)和所述驱动电机(6)相连接。3.根据权利要求2所述的磁珠分离装置，其特征在于，所述磁珠分离装置还包括导向轨道(4)，所述导向轨道(4)设置在所述固定底座(7)上。4.根据权利要求3所述的磁珠分离装置，其特征在于，所述导向轨道(4)的数量为4条，且所述导向轨道(4)均匀的设置在所述固定底座(7)上。5.根据权利要求1所述的磁珠分离装置，其特征在于，所述载架(I)的竖直侧边上设置有上限位光电(11)和下限位光电(12)，所述上限位光电(11)和所述下限位光电(12)均位于所述载架(I)的内部，其中， 所述上限位光电(11)靠近所述载架(I)的顶端； 所述下限位光电(12)与所述驱动电机(6)的顶部平齐。6.根据权利要求5所述的磁珠分离装置，其特征在于，所述磁棒固定底座(2)上还设置有光电挡片(22)，所述光电挡片(22)与所述上限位光电(11)配合使用。7.根据权利要求1所述的磁珠分离装置，其特征在于，所述滚珠丝杠(5)包括螺母(51)和螺杆(52)，所述螺母(51)和所述螺杆(52)通过内循环或外循环方式连接。8.根据权利要求1所述的磁珠分离装置，其特征在于，所述深孔板(3)为方形，且所述深孔板(3)上规则设置有反应管(31)，所述反应管(31)的周围等距离的均匀分布四个所述磁棒(21)。9.根据权利要求8所述的磁珠分离装置，其特征在于，所述反应管(31)与所述磁棒(21)的关系为:M = N+X+Y+1，其中，M为所述磁棒(21)的数量;N为所述反应管(31)的数量;X为所述反应管(31)的排数;Y为所述反应管(31)的列数。
【文档编号】C12M1/42GK205528702SQ201620175506
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月8日
【发明人】范旭, 吴岭, 彭龙, 傅国, 戴立忠
【申请人】湖南圣湘生物科技有限公司