一种提取及检测生物样本的装置的制造方法_3

文档序号:9799283阅读:来源:国知局
容器的连通与否。
[0146]在另一优选例中,部分混合室与一个或多个独立储存容器相连,混合室与储存容器之间具有滤膜等隔离物,隔离物可有效分离固体状物质和液体。
[0147]部分混合室与一个或多个独立储存容器相连,混合室与储存容器之间具有密封膜,可以通过开关阀产生的压力等刺破。
[0148]部分混合室与一个或多个独立检验室相连,混合室中分离的生物样本分配至独立检验室进彳T检测。
[0149]在另一优选例中,混合室和独立检验室之间通过阀门开关闭合装置相连;使用开关来连通或关闭相邻混合室和独立检验室之间的液体交换;
[0150]在另一优选例中,混合室和独立检验室之间通过可密封软管相连;使用压力密封件使软管处于连通或关闭混合室和独立检验室之间的液体交换的状态;
[0151]在另一优选例中,部分混合室与一个或多个独立检验室相连,混合室中与检验室之间具有开关装置,液体可由混合室流入检验室。
[0152]在另一优选例中,检验室含其他固相载体,如生物芯片。
[0153]在另一优选例中,多个储存容器与检验室之间具有开关装置,液体按顺序流入及流出检验室。
[0154]在另一优选例中,该设备可沿轴向进行旋转,进行液体与磁珠的混合过程。
[0155]在另一优选例中,液体与磁珠的混合过程可采用震荡方式来完成。
[0156]在另一优选例中,液体与磁珠的混合过程可采用倾斜方式来完成。
[0157]该设备可沿轴向倾斜,使在相邻混合室中的液体集中于位于下方的混合室,从而与由磁场吸附于较高位置的混合室的磁珠分离,使用阀门/压力密封件关闭相邻混合室之间的连接管路通件达到磁珠与液体分离的目的。
[0158]所述的设备为全封闭管路,设备内部环境与开放外部环境不发生物质交换(例如,液体、气体,如水、氧等物质扩散等),样品进入采用阀门/密封盖方式。
[0159]且所述的密封盖可以通过阀门开关控制样本物质的加入。
[0160]且所述的密封盖可以被注射器或毛细管扎入。在使用时,通过注射器扎入或刺入密封盖,从而将所采集的样品加入所述混合室,进行DNA、RNA、蛋白、小分子、细胞等各种生物分子的提取、纯化和检测。样品可预先放入所述具有穿刺装置的可压缩弹性塑料容器,与密封盖密封连接,通过穿刺密封盖方式将样品加入全封闭磁珠分离纯化检测设备。
[0161]储存容器
[0162]本发明的装置中,各个处理单元可以分别具有一个或多个独立储存容器,所述的储存容器含有以下成分或其组合:
[0163]磁珠:所述的磁珠用于吸附/结合待纯化的核酸/蛋白/小分子/细胞;
[0164]结合溶液:所述的结合溶液用于促使待纯化的核酸/蛋白/小分子/细胞结合于所述的磁珠;
[0165]洗涤液:用于去除与磁性微球非特异性结合的杂质;
[0166]可选的洗脱液:用于从磁珠上洗脱纯化的核酸/蛋白/小分子/细胞,使磁珠与纯化的核酸/蛋白/小分子/细胞分离;
[0167]可选的检测溶液:用于所纯化物质的定性定量分析,所述的检测溶液可进行免疫、核酸、生化定性或定量检测,包括显色反应,荧光定量定性检测等;
[0168]可选的标准品及内参:用于检测纯化提取效率及定量分析。
[0169]可选的预处理试剂:用于对样本进行前处理。
[0170]所述的储存容器可以为一次性容器,例如可压缩性一次性容器。
[0171]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。
[0172]在另一优选例中,所述的储存容器还具有封闭装置,例如密封阀和/或密封膜,所述的密封阀具有开、关两种状态,所述的密封膜可通过密封阀开关的状态刺破;例如,优选的实施例中,所述的密封膜为密封铝箔、塑料或橡胶密封盖。
[0173]在另一优选例中,所述的密封膜用于防止被穿刺前储存容器中液体/固体/固液混悬物与混合室相通。
[0174]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/固液混悬物的具有开放及关合状态的塑料容器。
[0175]开放后塑料容器与混合室相通,导致储存容器中液体/固体/固液混悬物进入混合室。
[0176]在另一优选例中,所述的储存容器的容量为0.01-200ml。
[0177]样本采集装置
[0178]本发明的优选实施方式中,所述的装置还包括收集生物样品的样本采集装置。
[0179]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,所述的微量指样本的采集量为10ul_5ml液体样本。
[0180]在另一优选例中,所述的微量指样本的采集量<2ml,较佳地为< Iml,更佳地为<0.5mI ο
[0181]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,例如与所述的密封盖相连。
[0182]在另一优选例中,所述的样本采集装置为采血装置,优选地,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。在上述情况下,所述的储存容器中的液体还含有抗凝血剂。
[0183]在另一优选例中,所述的样本采集装置为人体样本采集装置,例如采集口腔黏膜细胞的刮棒或唾液收集器。在其他的实施例中,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。
[0184]在另一优选例中,所述的样本可预先与磁珠及结合液混合后,加入本发明所述装置进行富集、纯化和检测。
[0185]磁场发生单元
[0186]本发明的装置中还具有磁场发生单元,所述的磁场发生单元的设计可以采用任何可以使一个或多个所述的混合室处于磁场环境或最强磁场环境中,同时使其余的所述混合室处于非磁场或弱磁环境中的设计,例如采用移动磁体、或可移动的磁场屏蔽装置,及开放设计等设置装置。通过外加磁场及撤离使磁珠在混合室内聚集及分散;通过磁场位置变化,可以使磁珠在相连的混合室内转移及富集。
[0187]在另一优选例中,磁棒固定及移动定位装置可使磁棒按照固定管路进行滑动及位置固定,通过磁棒的运动达到控制从不同混合室里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。
[0188]在另一优选例中,磁场屏蔽片及移动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。
[0189]在另一优选例中,用磁棒放置于可移动轨道中(例如卡于所述的轨道中使其不会脱落),且所述的磁棒可以被自动或手动转移,依次固定于不同的样本混合室,从而对不同样品混合室中的磁珠进行富集。
[0190]所述的磁场发生单元亦可采用多个并联的,可以分别开启或关闭的电磁铁组成。
[0191]在另一优选例中,磁场控制系统为双层磁场屏蔽材料(如钢片等)及磁体构成的可定位及移动磁场。通过磁场屏蔽材料的相对运动达到磁体对样品混合室的两种状态:I)完全屏蔽磁体对样品混合室的影响,磁珠可以和液体充分混合;2)开放磁体对样品混合室的影响,富集磁珠,使磁珠与液体分离。
[0192]全封闭装置自动化操作及检测的仪器
[0193]本发明的全封闭装置还可以与自动化操作及检测的仪器相连,例如,所述的装置可以放置于检测仪器上,或者将最后一级处理单元的出口与仪器相连接。
[0194]在另一优选例中,在所述的装置中不具有样品混合单元,样品的混合通过所述的仪器实现轴向混合、震荡或倾斜,或所述的仪器具有压缩装置,从而使储存容器中溶液流入混合室。
[0195]在另一优选例中,所述的仪器还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。
[0196]在另一优选例中,所述的仪器还具有光电检测通路,包括一个或多个检测传感器,对提取纯化后样品进行定性定量检测。
[0197]需要纯化或检测的生物分子包括任何生物分子,例如,核酸,细胞,蛋白质和小分子。用于纯化的生物样品包括任何生物样品,例如,血液,唾液,口腔粘膜,体液,发根,组织,血清,粪便,身体分泌物,和培养液等。
[0198]测试包括在本领域中已知的任何合适的测试和分析方法。例如,对于核酸,这些测试和分析包括扩增,测序等;对于蛋白质、多肽、细胞和小分子,测试和分析包括尺寸确定,免疫分析,功能分析、光谱分析、质谱分析等等。
[0199]图1是本发明的装置的一种示意图,其中,所述的装置包括:
[0200]1.多个混合室,分别为I,4,7,10,13,和16模块。混合室的数量可以增加或减少。混合室可以是在水平一排和相邻的。混合室也可以以其他合适的方式进行设置,如垂直相邻。混合室可用任何适合的材料做成,在另一优选例中,混合室是一次性的塑料容器。
[0201 ] 2.多个连接管,分别为2,5,8,11,14,和17模块。连接管的数量可以增加或减少。每个连接管连接两个相邻的混合室,或连接混合室和纯化样品收集管或测试室。在另一优选例中,连接管是可进行开和关切换的管路系统。管或开关可以是任何合适的尺寸,并通过本领域中已知的任何合适的方法制成。
[0202]3.多个储存容器,分别为20,21,22,23,24,25,和26模块。储存容器的数量可以增加或减少。在另一优选例中,存储容器可用阀门开关进行控制。一个或多个存储容器可以被安装在一些混合室的上方。每个存储容器是与它下面的混合室直接物理接触,但未开放前液体不直接接触。当有一个以上的储存容器安装在同一混合室上,它们可以彼此相邻。存储容器也可以设在其他合适的位置。每个存储容器包括开关装置。其中,一个或多个存储容器包括磁珠。在另一优选例中,存储容器是一次性容器。在某些另外的实施方案中,存储容器是一个可开放关闭的一次性容器。在另一优选例中,存储容器是预装有一定量的液体,固体或固-液悬浮液的塑料容器。在另一优选例中,存储容器的体积为约0.01毫升至约200毫升。存储容器可通过任何合适的材料和方法来制造,并且可以是任何合适的尺寸以及保持任何合适的体积。存储容器可以储存在不同地方(例如,用不同的温度保存),并在运行前连接到混合室或测试室。
[0203]4.多个可进行开、关状态的阀门系统,分别为34,35,36,37,38,39,40模块。开关的数量可以增加或减少。开关阀门位于混合室与一个或多个储存容器之间。所述生物样品通过使用阀门34进入系统,也可以从其他一个或多个阀门及储存容器进入系统。在另一优选例中,可以用注射器、毛细管或移液管通过密封/连通管路将样品添加到存储容器20,或直接添加到混合室I。
[0204]5.多个管路连接开关,分别为3,6,9,12,15,18模块。管路连接开关的数量可以增加或减少。每个管路连接开关位于相邻的混合室、混合室和纯化样品收集管、和/或混合室和检测室之间。管路连接开关适于打开或关闭连接管,以允许或禁止相邻的混合室或混合室和纯化样品收集管/测试室之间的液体交换。管路连接开关可以由任何合适
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