一种设置有磁珠转移结构的试剂卡盒的制作方法

本发明涉及核酸或蛋白质的制备与检测所用的耗材，尤其涉及一种设置有磁珠转移结构的试剂卡盒。

背景技术：

随着医疗模式的转变和个体化用药的不断发展，医学检验界迫切需要快速、精确的检测手段，分子检测则发挥出独特的优势。分子检测的基础是分析被检测者的组织细胞、毛发、抗凝血或干血迹，以及甲醛固定、石蜡包埋的组织中的基因及其表达产物，通过从分子水平上完成核酸(DNA和RNA)检测，在疾病一旦发生甚至尚未出现症状、体征及生化改变之前，就能准确的作出检测。

目前，分子检测技术主要有核酸分子杂交、聚合酶链反应(PCR)和生物芯片技术等。分子检测产品主要应用在肿瘤、感染、遗传、产前筛查等临床各科的检测，以及体检中心、技术服务中心、第三方检测机构及微生物快速检测市场等方面。当前，血液常规、细胞学、病理学及免疫学等检验手段均朝着自动化、一体化、标准化方向发展，但由于分子检测其自身技术复杂性，“从样品到结果”的全自动化仪器平台极少或者存在诸多难以解决的技术问题。例如，在生物技术领域中使用的离心柱法或磁珠法进行核酸提取，一般需要进行裂解、结合、漂洗、洗脱等四个步骤，加上后续的核酸分子杂交、聚合酶链反应(PCR)和生物芯片等检测步骤，使整个“从样品到结果”的全自动化仪器非常难以实现，单就各步骤中有效成分的转移而言，现有技术中多采用手动转移的方式，即通过人工的方式将原料或者中间产物在依次步骤及实现依次步骤的反应容器中进行转移，显而易见，现有技术中采用的手动物料转移方式，不仅操作繁琐、费时费力。更有甚者还在于整个操作过程容易造成污染，影响提取物的纯度，且物料很难充分、高效地进行转移，影响实验结果。因此，鉴于分子检测其自身技术复杂性，“从样品到结果”的全自动化仪器平台极少或者存在诸多难以解 决的技术问题，要实现各步骤之间物料的充分、高效地转移就需要在耗材和实验设备的结构和功能上进行多方面的考量，方能避免现有技术中存在的诸如成本高、灵敏度差、结构复杂、操作和相关检测设备过于复杂等问题。

技术实现要素：

针对现有技术中的不足，本发明解决的技术问题在于提供一种设置有磁珠转移结构的试剂卡盒，通过在相邻的腔体之间设置磁珠转移结构，使磁珠及吸附于磁珠的待提取物料(蛋白质、核酸)充分、高效地进行转移。

本发明解决的技术问题还在于提供一种设置有磁珠转移结构的试剂卡盒，不仅自身结构简单，而且操作方便，能够有效地降低与之配合使用的设备的复杂性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒包括相邻设置的第一腔体和第二腔体以及将所述第一腔体和第二腔体间隔开的间隔区域；该间隔区域内形成一容纳腔，所述容纳腔内设置有一将第一腔体内的磁珠转移至第二腔体内的磁珠转移结构，所述磁珠转移结构密封嵌合于所述容纳腔内；

所述磁珠转移结构包括柱形转动结构和推动所述柱形转动结构转动的丝杆，所述柱形转动结构设置于所述容纳腔内并与容纳腔形成密封间隔区域将第一腔体和第二腔体隔开，所述柱形转动结构沿其中轴线设置有一螺纹孔，所述螺纹孔中设置有内螺纹，该内螺纹与丝杆外表面的外螺纹相匹配；

所述柱形转动结构的一侧设置有容纳磁珠的吸附平面，所述间隔区域内还设置有吸附磁珠的磁体；所述吸附平面在磁珠转移前朝向所述第一腔体，所述磁体将磁珠吸附至所述吸附平面内；磁珠转移时，沿柱形转动结构轴向推动丝杆，丝杆进入柱形转动结构的螺纹孔中，丝杆的外螺纹作用于螺纹孔的内螺纹推动柱形转动结构绕其轴线在容纳腔内转动，所述吸附平面及吸附平面附着的磁珠转动至朝向第二腔体的区域内。

作为本发明的优选方案，本发明的实施例提供的一种设置有磁珠转移结构的试剂卡盒进一步包括以下技术特征的部分或全部：

优选地，所述丝杆沿其中轴线方向设置有一通孔，所述磁体于磁珠转移时穿插入所述通孔中吸附磁珠，完成磁珠转移后所述磁体退出所述通孔。

优选地，所述磁珠转移结构的两侧设置有两个平行于所述柱形转动结构轴线的磁体，所述磁体产生方向相反环形磁场。

优选地，所述磁体为永磁体或者电磁体。

优选地，所述第一腔体与间隔区域的衔接处设置为逐渐变窄的收缩结构，在第一腔体与柱形转动结构的衔接位置，第一腔体收缩至与所述吸附平面对应的宽度。

优选地，所述第二腔体与间隔区域的衔接处设置为逐渐变窄的收缩结构，在第二腔体与柱形转动结构的衔接位置，第二腔体收缩至与所述吸附平面对应的宽度。

优选地，所述第一腔体和第二腔体平行设置，磁珠转移过程中，所述柱形转动结构转动半周，所述丝杆沿柱形转动结构的轴向的推动距离为外螺纹或外螺纹的半个螺距。

优选地，所述磁珠转移结构还包括一压盖，所述压盖设置于所述丝杆外围并弹压于所述柱形转动结构和第一腔体和第二腔体相互衔接的容纳腔内壁，所述压盖上开设有定位所述丝杆的导向通孔，所述丝杆贯穿所述导向通孔延伸至所述柱形转动结构。

优选地，所述丝杆的外螺纹的端部设置有倒角。

另外，本发明实施例提供的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒，该试剂卡盒中包含相互衔接的多个上述方案中所述的试剂卡盒。即本发明实施例提供的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒包括第一、二、三........n腔体，相邻的两个腔体之间设置有磁珠转移结构。

本发明实施例提供的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒，具有如下有益效果：

本发明实施例提供的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒通过在相邻设置的腔体之间磁珠转移结构，该磁珠转移结构中的柱形转动结构的一侧设置有容纳磁珠的吸附平面，吸附平面在磁珠转移前朝向所述第一腔体，磁体将磁珠吸附至 所述吸附平面内；磁珠转移时，丝杆推动柱形转动结构在容纳腔内转动，使吸附平面附着的磁珠转动至第二腔体中，从而实现磁珠及吸附于磁珠的待提取物料(蛋白质、核酸)充分、高效地进行转移。从而克服核酸、蛋白等物质的提取、检测过程中各步骤之间因物料转移等衔接操作而存在的操作繁杂、样品或试剂易受污染的问题。另外，本发明的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒，不仅自身结构简单，而且操作方便，由于磁珠转移结构中的柱形转动结构和丝杆的巧妙设计，只要沿轴向推动丝杆，即可将丝杆的纵向推动转化成柱形转动结构的转动，使与丝杆螺纹匹配的柱形转动结构在容纳腔内转动，将吸附平面附着的磁珠转动至第二腔体中。因此，在外围的辅助设备中并不需要设置专门为磁珠转运提供转动动力的转动设备，只需要提供轴向推动力的动力源即可，从而有效地降低了与之配合使用的设备的复杂性。

附图说明

图1是本发明优选实施例提供的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒的结构示意图一。

图2是本发明优选实施例提供的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒的结构示意图二。

图3是本发明优选实施例提供的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒中的丝杆的结构示意图。

图4是本发明优选实施例提供的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒中的柱形转动结构的结构示意图。

图5是本发明优选实施例提供的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒中的腔体结构的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种设置有磁珠转移结构的试剂卡盒包括：相邻设置的第一腔体和第二腔体以及将所述第一腔体和第二腔体间隔开的间隔区域；该间隔区域内形成一容纳腔，所述容纳腔内设置有一将第一腔体内的磁珠转移至第 二腔体内的磁珠转移结构，所述磁珠转移结构密封嵌合于所述容纳腔内；所述磁珠转移结构包括柱形转动结构和推动所述柱形转动结构转动的丝杆，所述柱形转动结构设置于所述容纳腔内并与容纳腔形成密封间隔区域将第一腔体和第二腔体隔开，所述柱形转动结构沿其中轴线设置有一螺纹孔，所述螺纹孔中设置有内螺纹，该内螺纹与丝杆外表面的外螺纹相匹配；所述柱形转动结构的一侧设置有容纳磁珠的吸附平面，所述间隔区域内还设置有吸附磁珠的磁体；所述吸附平面在磁珠转移前朝向所述第一腔体，所述磁体将磁珠吸附至所述吸附平面内；磁珠转移时，沿柱形转动结构轴向推动丝杆，丝杆进入柱形转动结构的螺纹孔中，丝杆的外螺纹作用于螺纹孔的内螺纹推动柱形转动结构绕其轴线在容纳腔内转动，所述吸附平面及吸附平面附着的磁珠转动至朝向第二腔体的区域内。

其中，所述丝杆沿其中轴线方向设置有一通孔，所述磁体于磁珠转移时穿插入所述通孔中吸附磁珠，完成磁珠转移后所述磁体退出所述通孔。

其中，所述磁珠转移结构的两侧设置有两个平行于所述柱形转动结构轴线的磁体，所述磁体产生方向相反环形磁场。

其中，所述磁体为永磁体或者电磁体。

其中，所述第一腔体与间隔区域的衔接处设置为逐渐变窄的收缩结构，在第一腔体与柱形转动结构的衔接位置，第一腔体收缩至与所述吸附平面对应的宽度。

其中，所述第二腔体与间隔区域的衔接处设置为逐渐变窄的收缩结构，在第二腔体与柱形转动结构的衔接位置，第二腔体收缩至与所述吸附平面对应的宽度。

其中，所述第一腔体和第二腔体平行设置，磁珠转移过程中，所述柱形转动结构转动半周，所述丝杆沿柱形转动结构的轴向的推动距离为外螺纹或外螺纹的半个螺距。

其中，所述磁珠转移结构还包括一压盖，所述压盖设置于所述丝杆外围并弹压于所述柱形转动结构和第一腔体和第二腔体相互衔接的容纳腔内壁，所述 压盖上开设有定位所述丝杆的导向通孔，所述丝杆贯穿所述导向通孔延伸至所述柱形转动结构。

其中，所述丝杆的外螺纹的端部设置有倒角。

其中，本发明实施例提供的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒，该试剂卡盒中包含相互衔接的多个上述方案中所述的试剂卡盒。即本发明实施例提供的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒包括第一、二、三........n腔体，相邻的两个腔体之间设置有磁珠转移结构。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1和2为本发明优选实施例提供的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒的结构示意图。该设置有磁珠转移结构的试剂卡盒应用于核酸或蛋白制备及检测设备中，旨在为核酸或蛋白制备及检测过程中相邻步骤之间的物料转移提供一种高效、快捷的解决方案，但并不以此为限，在实际应用中，所述提取盒也可应用于其他生物提取物的提取。

如图1-5所示，本发明优选实施例提供的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒包括第一腔体10和第二腔体20以及将第一腔体10和第二腔体20间隔开的间隔区域30。从图1和2中的结构显示，第一腔体10和第二腔体20均为开口型结构，实际上，这仅仅是本发明的一种实现方式，在本发明的其他实施例中，第一腔体10和第二腔体20也会根据需要设置为除了间隔区域30之外，其他各面均为封闭的腔体结构，而且当本发明的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒用在核酸的提取与检测实验时，除了间隔区域30之外，其他各面均为封闭的腔体结构是更为常用的结构。

具体实现时，该间隔区域30内形成一容纳腔31，容纳腔31内设置有一将第一腔体10内的磁珠转移至第二腔体内的磁珠转移结构40，磁珠转移结构40密封嵌合于容纳腔内31。其中，磁珠转移结构40包括柱形转动结构41和推动 柱形转动结构41转动的丝杆42。具体实现过程中，柱形转动结构41设置于容纳腔内并与容纳腔形成密封间隔区域将第一腔体10和第二腔体隔开20，柱形转动结构41沿其中轴线设置有一螺纹孔411，螺纹孔411中设置有内螺纹412，该内螺纹412与丝杆42外表面的外螺纹421相匹配。当丝杆沿着柱形转动结构41纵向推进时，通过螺纹传动，丝杆42轴向平移转化为柱形转动结构41的转动，柱形转动结构41在容纳腔内转动。

为了便于旋合，丝杆的外螺纹的端部设置有倒角4211。另外，磁珠转移结构40还包括一压盖43。如图2所示，压盖43设置于所述丝杆外围并弹压于所述柱形转动结构和第一腔体10和第二腔体20相互衔接的容纳腔内壁，压盖43上开设有定位所述丝杆的导向通孔431，丝杆42贯穿导向通孔431延伸至柱形转动结构41，从而起到对丝杆42良好的固定及导向作用。

为了能够充分、高效地转移磁珠，柱形转动结构41的一侧设置有容纳磁珠的吸附平面413，间隔区域30内还设置有吸附磁珠的磁体(图中未示)。从原理上讲，本发明主要是通过在采用包括磁珠在内的磁性颗粒作为提取核酸、蛋白或其他大分子生物提取物，磁珠在第一腔体10实现对样品中核酸、蛋白或其他大分子生物提取物的吸附作用，第一腔体10中混合物料中的磁珠上吸附有待提取的核酸、蛋白或其他大分子生物提取物。此时，即磁珠转移前，吸附平面413朝向第一腔体10，磁体将磁珠吸附至吸附平面413内；在磁珠转移时，沿柱形转动结构41轴向推动丝杆42，丝杆42进入柱形转动结构的螺纹孔411中，丝杆42的外螺纹421作用于螺纹孔的内螺纹412推动柱形转动结构绕其轴线在容纳腔内转动，吸附平面413及吸附平面413内容纳的磁珠转动至朝向第二腔体10的区域内。通过将柱形转动结构41的侧面局部设置为吸附平面413，并且使吸附平面413在吸附前朝向第一腔体10，待磁珠在磁力的作用下吸附到该吸附平面413上，再通过丝杆42推动柱形转动结构41转动经过容纳腔，在转动过程中吸附平面413与容纳腔的曲面腔壁之间能够形成弓形间隙，而被吸附于吸附平面413上的磁珠因为此弓形间隙的存在而不会被容纳腔的腔壁刮离脱落，从而实现有效地物料转运，同时柱形转动结构41上除吸附平面413的其他部位 能够与容纳腔31密封匹配，保证了除磁珠外的其他物料在第一腔体和第二腔体之间的相互独立性。

另外，从第一腔体10和第二腔体20与间隔区域的衔接处的结构设置来看，为了能够充分、高效地转移磁珠，第一腔体10与间隔区域30的衔接处设置为逐渐变窄的收缩结构，在第一腔体10与柱形转动结构的衔接位置，第一腔体10收缩至与所述吸附平面413对应的宽度。与之对应地，第二腔体20与间隔区域的衔接处也设置为逐渐变窄的收缩结构，在第二腔体20与柱形转动结构41的衔接位置，第二腔体20收缩至与所述吸附平面413对应的宽度。为此，第一腔体10和第二腔体20与间隔区域的衔接处可设置为倒角收边的结构，当然也可以如图5中所示的方式，将第一腔体10和第二腔体20的宽度设置为在靠近其与间隔区域的衔接处过程中逐渐收窄的结构。

在本发明的优选实施例中，第一腔体10与第二腔体20平行排列，因此，磁珠转移时，丝杆42需要推动柱形转动结构41在容纳腔内转动半周即可，与之对应地，丝杆42的轴向平移推进此尺寸为半个螺距。当然在本发明的其他实施方案中，第一腔体10与第二腔体20可以不平行设置，及二者存在一定的夹角，而此时，丝杆42推进尺寸和柱形转动结构41角度也通过第一腔体10与第二腔体20之间的夹角得以确定，从而使第一腔体10内的磁珠能够准确、高效地转移至第二腔体中。

如图1和3所示，在本发明的优选实施例1中，丝杆42沿其中轴线方向设置有一通孔422，磁体于磁珠转移时穿插入通孔中吸附磁珠，完成磁珠转移后磁体退出通孔422。此方案中，磁珠转移结构40的工作方式为：在磁珠转移前，吸附平面413朝向第一腔体10，磁体穿插入通孔422中吸附磁珠，将磁珠吸附至吸附平面413内；在磁珠转移时，沿柱形转动结构41轴向推动丝杆42，丝杆42进入柱形转动结构的螺纹孔411中，丝杆42的外螺纹421作用于螺纹孔的内螺纹412推动柱形转动结构绕其轴线在容纳腔内转动，吸附平面413及吸附平面413内容纳的磁珠转动至朝向第二腔体10的区域内；当吸附平面413及吸附平面413内容纳的磁珠转动至朝向第二腔体10后，磁体退出通孔422中，磁珠 由于丧失磁体磁力的吸附作用，分散至第二腔体20中。

在本发明的实施例2中，磁珠转移结构的两侧设置有两个平行于柱形转动结构轴线的磁体，磁体产生方向相反环形磁场，从而使磁珠移动到吸附平面413。在此方案中，磁珠转移结构40的工作方式为：在磁珠转移前，吸附平面413朝向第一腔体10，磁珠在环形磁场形成的磁力作用下，集中于吸附平面413内，而且此磁场方向与磁珠的转移方向相同；在磁珠转移时，沿柱形转动结构41轴向推动丝杆42，丝杆42进入柱形转动结构的螺纹孔411中，丝杆42的外螺纹421作用于螺纹孔的内螺纹412推动柱形转动结构绕其轴线在容纳腔内转动，吸附平面413及吸附平面413内容纳的磁珠转动至朝向第二腔体10的区域内。

针对磁体的选择与材质来看，具体实现时，磁体为永磁体或者电磁体。在本发明的实施例1中选择永磁体或者可以通过通电控制的电磁体均为非常好的优选方案。而在本发明实施例二中，采用电磁体不仅能够方便、快捷的产生所需要的环形磁场，而且磁场的作用时间(即磁珠转移时间)能够得到准确的控制，在磁珠转移至第二腔体后磁珠从吸附平面中快速分散到第二腔体中进行进一步的反应。

需要说明的是，从图1和2中结构可以看出，在本发明实施例提供的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒仅包含第一腔体10和第二腔体20两个相邻设置的腔体。事实上，本发明优选实施例中以仅有两个腔体的试剂卡盒作为本发明方案的一种优选实施方式，是为了从简单的结构入手，说明本发明为核酸或蛋白制备及检测过程中相邻步骤之间的物料转移提供的一种高效、快捷的解决方案，但并不以此为限，在实际应用中，由于核酸提取以及检测过程中涉及到多个步骤的物料转移，即使涉及到通过磁珠实现的物料转移步骤也有多个，因此，在本发明的其他实施例中该试剂卡盒中还会包含相互衔接的多个上述方案中所述的试剂卡盒。即本发明实施例提供的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒包括第一、二、三........n腔体，相邻的两个腔体之间设置有磁珠转移结构。

上述实施例揭示的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒通过在相邻设置的腔体之间磁珠转移结构，该磁珠转移结构中的柱形转动结构的一侧设置有容纳磁珠 的吸附平面，吸附平面在磁珠转移前朝向所述第一腔体，磁体将磁珠吸附至所述吸附平面内；磁珠转移时，丝杆推动柱形转动结构在容纳腔内转动，使吸附平面附着的磁珠转动至第二腔体中，从而实现磁珠及吸附于磁珠的待提取物料(蛋白质、核酸)充分、高效地进行转移。从而克服核酸、蛋白等物质的提取、检测过程中各步骤之间因物料转移等衔接操作而存在的操作繁杂、样品或试剂易受污染的问题。另外，本发明的设置有磁珠转移结构的试剂卡盒，不仅自身结构简单，而且操作方便，由于磁珠转移结构中的柱形转动结构和丝杆的巧妙设计，只要沿轴向推动丝杆，即可将丝杆的纵向推动转化成柱形转动结构的转动，使与丝杆螺纹匹配的柱形转动结构在容纳腔内转动，将吸附平面附着的磁珠转动至第二腔体中。因此，在外围的辅助设备中并不需要设置专门为磁珠转运提供转动动力的转动设备，只需要提供轴向推动力的动力源即可，从而有效地降低了与之配合使用的设备的复杂性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。