一种提取及检测生物样本的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物样本制备及检测领域，本发明提供了一种全封闭，能进行加液、固液混合、磁分离、样品转移与检测的装置及仪器，可对生物样本进行高效的纯化、转移、检测或保存。
【背景技术】
[0002]生物检测的样品可以是血液、唾液、口腔黏膜、体液、头发根部、粪便、组织等，对这些生物样本进行样本分离纯化处理，获得核酸、蛋白、小分子、细胞是医学检验中的必经步骤。采集的血液或其他生物样本通常会送到实验室中进行分离提取，由于这些生物样本是潜在的病毒及细菌感染源，在开放系统处理这些生物样品会给操作人员生命健康带来威胁，此外，由于有些纯化及检测试剂对实验室环境及操作人员的健康可能造成不良影响，因此一种全封闭的生物样品纯化和检测装置及仪器可有效避免操作人员持续暴露于传染源及有害化学试剂，同时降低样本间交叉污染，提高检测准确性。
[0003]磁性微球可以有效吸附和纯化生物分子，包括核酸、蛋白质、小分子、细胞。生物分子可通过磁性微球表面官能基团结合到磁性颗粒上，通过磁场进行洗涤纯化，杂质被选择性洗脱掉，从而达到纯化特定的生物分子的作用。磁性微球已被广泛用于生物样本分离及检测，核酸提取、免疫检测等，并且适合于全封闭操作。
[0004]因此，需要一种全封闭，能使用手工或自动化仪器进行加液、固液混合、磁分离、样品转移的装置及仪器对生物样本进行纯化、转移、检测或保存。这种小型的，操作简单的装置及仪器可为样品搜集、分子实验、临床诊断等带来很大的方便性。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种可人工进行全封闭，操作简单对生物样本进行纯化、转移、检测或保存的装置，该设备也可使用仪器进行纯化检测过程。
[0006]本发明的第一方面，提供了一种生物样本纯化、收集及检测装置，所述的装置包括:
[0007](a)多个处理单元，其中每个处理单元包括:
[0008](al) 一个或多个储存容器，所述的储存容器可以储存液体、固体或固液混悬物；
[0009](a2)和所述储存容器相邻的混合室，所述的混合室用于使磁珠与液体进行接触；(优选通过旋转、倾斜或震荡使磁珠与液体充分接触)；
[0010](a3)位于所述储存容器和混合室之间的封闭装置，所述的封闭装置可以使所述处理单元的储存容器和混合室之间处于连通或不连通状态；(优选通过开关、可穿刺密封膜控制连通或关闭)；优选地，所述的储存容器和混合室之间还存在滤膜；
[0011](b)位于相邻混合室之间，用于连接相邻处理单元的连接管，所述的连接管上具有管路连接开关，所述的管路连接开关可以调节使所述的连接管处于开启或关闭状态;优选地，所述的相邻连接管之间还存在滤膜；
[0012](C)磁场发生单元，所述的磁场发生单元位于所述的多个混合室附近(如下方、侧面等)，并且在特定时间段可以使单个所述的混合室处于磁场环境中，同时使其余的所述混合室处于非磁场环境中，或使单个所述的混合室处于最强磁场环境，并使其他的混合室处于较弱的磁场环境中(优选地为单一可移动永磁体)；
[0013]和任选的(d)样品收集管和/或检测室。
[0014]在另一优选例中，通过磁场发生单元的定位控制磁珠在不同混合室的移动。
[0015]在另一优选例中，通过管路的倾斜角度控制、连接管的开启或关闭及磁场发生单元定位使磁珠和液体分离并处于两个相邻的不同混合室内。
[0016]在另一优选例中，所述的磁场发生单元含磁场屏蔽体，位于混合室附近(如下方、侧面等)，并且可以阻断磁场发生单元对混合室产生的磁场作用，使所述混合室处于非磁场环境中。
[0017]在另一优选例中，所述的储存装置为混合室。
[0018]在另一优选例中，所述的装置为全封闭的，其中所述的全封闭指在使用过程中，所述的装置内部与装置外不发生物料交换。
[0019]在另一优选例中，所述的储存容器具有阀门开关，并可通过调节所述的阀门开关使得所述的储存容器处于开启状态或关闭状态。
[0020]在另一优选例中，所述的储存容器具有阀门开关和可穿刺密封膜，并可通过调节所述的阀门开关附属设备穿刺密封膜使得所述的储存容器处于开启状态或关闭状态。
[0021]在另一优选例中，所述的储存容器具有可移动开口，并可通过调节所述的可移动开口使得所述的储存容器处于开启状态或关闭状态。
[0022]在另一优选例中，所述的储存容器具有一可刺入或扎入的加样部。
[0023]在另一优选例中，所述的储存容器为预先装有定量液体/固体/固液混悬物的塑料容器。
[0024]在另一优选例中，所述的储存容器为预先装有定量液体/固体/固液混悬物的具有穿刺装置的塑料容器。
[0025]在另一优选例中，所述的储存容器为预先装有定量液体/固体/固液混悬物的具有穿刺装置的可压缩弹性塑料容器;且压缩后，弹性塑料容器穿刺装置破坏密封膜结构完整性，导致储存容器中液体/固体/固液混悬物进入混合室。
[0026]在另一优选例中，所述的储存容器处于关闭状态时，所述的储存容器与环境是隔绝的(即不会发生物料交换)。
[0027]在另一优选例中，所述的储存容器的容量为0.01-200ml。
[0028]在另一优选例中，所述的储存容器为一次性容器。
[0029]在另一优选例中，所述的储存容器为刚性不可压缩的一次性塑料容器。
[0030]在另一优选例中，所述的管路连接开关为阀门开关、移动开关或压力密封件。
[0031]在另一优选例中，当所述的连接管处于关闭状态时，所述的连接通路处于关闭相邻混合室的液体交换的状态。
[0032]在另一优选例中，所述的封闭装置为阀门，所述的封闭装置为移动开关，或所述的封闭装置为穿刺装置和可穿刺的密封膜。
[0033]在另一优选例中，所述的穿刺装置可同时刺破密封膜，控制储存容器与混合室之间的连通和关闭。
[0034]在另一优选例中，所述的装置还包括一可开启的可密封加样孔盖。
[0035]在另一优选例中，所述的磁场发生单元包括:位于各个混合室附近的磁体，以及移动磁场屏蔽装置，所述的磁场屏蔽装置可以在所述的永磁体与所述的各个混合室之间移动。
[0036]在另一优选例中，所述的移动磁场屏蔽装置通过磁场屏蔽材料的运动达到屏蔽磁体所具有的磁场对封闭检测管中磁珠的影响。
[0037]在另一优选例中，所述的装置具有磁场屏蔽及开放系统，用于控制混合室中磁珠的聚集及分散状态。
[0038]在另一优选例中，所述的磁场发生单元包括:磁体，以及移动定位装置，所述的磁体被固定在所述的移动定位装置上，且可在上述的移动定位装置上进行滑动及位置固定。
[0039]在另一优选例中，磁棒放置于可移动轨道中，并可依次固定于不同的混合室，从而对不同的混合室中磁珠进行富集。优选地，通过磁棒的运动达到控制从不同混合室中的磁珠悬浮液中富集及固定磁珠，从而完成磁珠与液体的分离过程。
[0040]在另一优选例中，所述的装置还具有移动磁条装置，可移动磁条通过磁场变化使吸附的磁珠在相连的混合室内转移及富集，从而使所述的磁珠在不同混合室之间有序移动。
[0041]在另一优选例中，所述的磁场发生单元包括多个并联的电磁铁。
[0042]在另一优选例中，所述的磁场发生单元可以使各个处理单元各自独立地处于两种状态之一:I)完全屏蔽磁体对混合室的影响，磁珠可以和液体充分混合;2)开放磁体对混合室的影响，富集磁珠，使磁珠与液体分离。
[0043]在另一优选例中，所述的检测室含固相生物芯片。
[0044]在另一优选例中，分离纯化的生物样本进入检测室后，被固定于芯片进行富集及检测。
[0045]在另一优选例中，所述的装置中，各个储存容器中各自独立地含有一种或多种选自下组的成分:
[0046](i)磁珠(磁流体)，所述的磁珠用于吸附/结合待纯化的生物样本；
[0047](ii)结合溶液，所述的结合溶液用于促使待纯化的生物样本结合于所述的磁珠；
[0048](iii)洗涤溶液，所述的洗涤溶液用于去除杂质与磁性微球的非特异性结合；
[0049]以及任选的(iv)洗脱液，所述的洗脱液用于从磁珠上洗脱纯化的生物样本，并使磁珠与纯化的生物样本分离；
[0050]和任选的(V)检测溶液，所述的检测溶液用于检测纯化后的生物样本。
[0051]在另一优选例中，所述的检测溶液用于进行免疫、核酸、生化定性或定量检测。
[0052]在另一优选例中，所述的检测溶液用于与生物样本进行反应，从而进行显色反应或荧光定量检测。
[0053]在另一优选例中，所述的装置还包括样品混合单元，所述的样品混合单元可使处理单元产生倾斜或震荡，从而使相邻的处理单元之间进行液体转移。
[0054]在另一优选例中，所述的样品混合单元用于使上述封闭系统进行倾斜。
[0055]在另一优选例中，所述的装置被置于检测仪器中，并通过检测仪器辅助完成样本富集和检测。
[0056]在另一优选例中，所述的检测仪器选自下组:比色仪、荧光检测仪、发光检测仪。
[0057]在另一优选例中，所述的仪器有压力密封件/开关，用于控制分隔或连通相邻混合室。
[0058]在另一优选例中，所述的仪器具有一个或多个可拆卸样品收集管，对纯化后样本进行存储。
[0059]在另一优选例中，所述的装置还具有光电检测通路，所述的光电检测通路包括一个或多个检测传感器，对提取纯化后样品进行定性或定量检测。
[0060]在另一优选例中，所述的装置还具有加热装置，所述的加热装置用于使一个或多个处理单元处于加热状态，同时使其他的处理单元处于非加热状态。
[0061 ]在另一优选例中，所述的试剂盒还包括样本采集装置。
[0062]在另一优选例中，所述的样本采集装置是微量样本采集装置。
[0063]在另一优选例中，所述的微量指样本的采集量为10ul_5ml液体样本。
[0064]在另一优选例中，所述的样本采集装置与所述储存容器或混合室相连。
[0065]在另一优选例中，所述的样本采集装置为采血装置。
[0066]在另一优选例中，所述的试剂盒还包括抗凝血剂。
[0067]在另一优选例中，所述的采血装置为指尖采血装置，较佳地，所述的指尖采血装置选自下组:指尖采血针、拭子、吸水纸、涂片、毛细管、滴管。
[0068]在另一优选例中，所述的样本采集装置为采集口腔黏膜细胞的刮棒或唾液收集器。
[0069]在另一优选例中，所述的样本采集装置为采集血清、排泄物、分泌物、培养基等其他检测样品。
[0070]在另一优选例中，在使用时，通过注射器、毛细管或移液管扎入或刺入密封盖，从而将所采集的样品加入所述混合室，进行