磁珠转移装置及包括该磁珠转移装置的核酸提取设备的制作方法

本发明涉及生物技术设备领域，特别是涉及一种磁珠转移装置及包括该磁珠转移装置的核酸提取设备。

背景技术：

近年来，随着分子生物学的高速发展，涌现出了一大批以核酸为基础的分子生物学实验，如二代测序、荧光定量PCR、基因芯片、核酸分子杂交等等，而DNA的完整性、RNA降解程度、核酸的纯度和浓度等都对分子生物学实验产生或多或少的影响。此外包括精准医疗在内，以核酸为基础的医疗应用尤其是急诊应用(如病原快速诊断技术)正得到越来越多的重视和应用，极大的影响传统医疗诊断方法，提高快速诊断水平。

目前主要的核酸提取方法为磁珠法，依据与硅胶膜离心柱相同的原理，运用纳米技术对超顺磁性纳米颗粒的表面进行改良和表面修饰后，制备成超顺磁性氧化硅纳米磁珠，该磁珠能在微观界面上与核酸分子特异性地识别和高效结合。利用氧化硅纳米微球的超顺磁性，在盐酸胍、异硫氰酸胍等和外加磁场的作用下，能从血液、动物组织、食品、病原微生物等样本中分离出核酸。

磁珠法核酸提取一般可以分为裂解、结合、洗涤及洗脱，然而，通过人工手动进行磁珠转移操作需要耗费很长的时间，影响核酸提取的效率，且核酸极易降解，提取时间过长会影响所提取核酸的质量。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述人工手动进行磁珠转移操作耗费时间长，核酸提取效率低的问题，提供一种简单高效的磁珠转移装置。

具体的技术方案如下：

一种磁珠转移装置，包括：

基板，所述基板上设有基板驱动件；

磁套架，安装于所述基板，所述磁套架上设有中空且一端开口的磁套；

磁棒机构，所述磁棒机构上设有具有磁性的磁棒，所述磁棒机构安装于所述基板且可在所述基板驱动件的驱动下相对所述磁套架往复运动，以带动所述磁棒相对所述磁套架往复运动而伸入或远离所述磁套；

移动机构，具有可移动的移动臂，所述移动臂与所述基板连接以带动所述基板移动。

上述磁珠转移装置使用时，可先将样品置入反应孔中，通过裂解液、结合液破坏细胞结构，使核酸充分游离出来，与溶液中的磁珠结合，然后通过移动机构的移动臂带动基板移动使磁套伸入反应孔中，再通过基板驱动件驱动磁棒机构运动使磁棒伸入磁套中，磁珠及与磁珠结合的核酸则吸附在磁套上。然后移动基板使磁套伸入到用于洗涤的反应孔中，通过基板驱动件驱动磁棒机构运动使磁棒远离磁套，振动反应容器使磁珠和核酸脱离磁套分散在洗涤液中，并通过洗涤液洗涤除去残留杂质。接着基板驱动件再次驱动磁棒机构运动使磁棒伸入磁套吸附磁珠和核酸，然后移动基板将磁套伸入用于洗脱的反应孔中，通过洗脱液解离吸附在磁珠上的核酸，最后移动基板将洗脱完毕的磁珠转移走，高浓度和高纯度的核酸则留在反应孔中。通过该磁珠转移装置，省却了人工手动吸附转移磁珠的操作，稳定性好，磁珠转移效率大大提高，因而显著提高了核酸提取效率和质量，且该装置结构简单，成本低，具有良好的应用前景。

在其中一个实施例中，所述基板上设有导轨滑块，所述导轨滑块包括固定于所述基板的导轨及可沿所述导轨滑动的滑块，所述磁棒机构与所述滑块连接以安装于所述基板，所述基板驱动件与所述磁棒机构连接以驱动所述磁棒机构沿所述导轨往复运动。

在其中一个实施例中，所述磁棒机构包括连接板和磁棒架，所述连接板一端与所述滑块连接，远离所述滑块的另一端与所述磁棒架连接，所述磁棒设于所述磁棒架。

在其中一个实施例中，所述基板驱动件上设有基板驱动轴，所述基板驱动件通过所述基板驱动轴与所述连接板螺纹连接，所述基板驱动件可驱动所述基板驱动轴旋转以带动所述连接板沿所述导轨往复运动。

在其中一个实施例中，所述磁棒架上设有磁性件安装槽，所述磁性件安装槽内安装有磁性件，所述磁棒与所述磁性件接触。

在其中一个实施例中，所述磁棒机构上设有磁棒位置感应板，所述基板上设有与所述基板驱动件通信连接的第一位置感应件和第二位置感应件，所述磁棒机构往复运动预设距离时，所述磁棒位置感应板与所述第一位置感应件或所述第二位置感应件位置对应，以使所述第一位置感应件或所述第二位置感应件控制所述基板驱动件停止，从而限制所述磁棒机构往复运动的距离。

在其中一个实施例中，所述磁性件安装槽两端设有磁性件固定板，所述磁性件固定板与所述磁性件抵接以将所述磁性件固定于所述磁性件安装槽内。

在其中一个实施例中，所述磁棒的数量为多个，多个所述磁套与所述磁棒一一对应。

在其中一个实施例中，所述磁套的直径为2mm-10mm。

本发明的另一目的在于提供一种核酸提取设备，包括上述磁珠转移装置。

附图说明

图1为一实施例的磁珠转移装置磁棒远离磁套时的结构示意图；

图2为图1所示的磁珠转移装置磁棒伸入磁套时的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连通”另一个元件，它可以是直接连通到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1和图2所示，本发明一较佳实施例的一种磁珠转移装置300，包括基板310、磁套架320、磁棒机构330及移动机构(图未示)。

基板310上设有基板驱动件311，磁套架320安装于基板310，磁套架320上设有中空且一端开口的磁套321。磁棒机构330上设有具有磁性的磁棒331，磁棒机构330安装于基板310且可在基板驱动件311的驱动下相对磁套架320往复运动，以带动磁棒331相对磁套架320往复运动，从而使磁棒331伸入或远离磁套321。移动机构具有可移动的移动臂341，移动臂341与基板310连接以带动基板310移动。具体在本实施例中，移动臂341可带动基板310沿磁棒331的轴向方向或径向方向移动，可以理解，移动方式不限于此，可根据磁珠的转移需要进行调整。

本实施例的磁珠转移装置300使用时，可先将样品置入反应板200的反应孔中，通过裂解液、结合液破坏细胞结构，使核酸充分游离出来，与溶液中的磁珠结合，然后通过移动机构的移动臂341带动基板310移动使磁套321伸入反应孔中，再通过基板驱动件311驱动磁棒机构330运动使磁棒331伸入磁套321中，磁珠及与磁珠结合的核酸则吸附在磁套321上。然后移动基板310使磁套321伸入到用于洗涤的反应孔中，通过基板驱动件311驱动磁棒机构330运动使磁棒331远离磁套321，振动反应板200使磁珠和核酸脱离磁套321分散在洗涤液中，并通过洗涤液洗涤除去残留杂质。接着基板驱动件311再次驱动磁棒机构330运动使磁棒331伸入磁套321吸附磁珠和核酸，然后移动基板310将磁套321伸入用于洗脱的反应孔中，通过洗脱液解离吸附在磁珠上的核酸，最后移动基板310将洗脱完毕的磁珠转移走，高浓度和高纯度的核酸则留在反应孔中。通过该磁珠转移装置300，省却了人工手动吸附转移磁珠的操作，稳定性好，磁珠转移效率大大提高，因而显著提高了核酸提取效率和质量，且该装置结构简单，成本低，具有良好的应用前景。

具体地，基板310上设有导轨滑块312，导轨滑块312包括固定于基板310的导轨3121及可沿导轨3121滑动的滑块3122，磁棒机构330与滑块3122连接以安装于基板310，基板驱动件311与磁棒机构330连接以驱动磁棒机构330沿导轨3121往复运动。在本实施例中，基板驱动件311为直线步进电机，通过基板驱动件支撑架3111固定在基板310上。

具体地，磁棒机构330包括连接板332和磁棒架333，连接板332一端与滑块3122连接，远离滑块3122的另一端与磁棒架333连接，磁棒331设于磁棒架333。

进一步地，基板驱动件311上设有基板驱动轴3112，基板驱动件311通过基板驱动轴3112与连接板332螺纹连接，基板驱动件311可驱动该基板驱动轴311以不同方向旋转以带动连接板332沿导轨3121往复运动。

优选地，磁棒架333上设有磁性件安装槽3331，磁性件安装槽3331内安装有磁性件3332，磁棒331与磁性件3332接触，从而通过磁性件3332增强磁棒331的磁性，使磁珠吸附能力更好。

优选地，磁棒机构330上设有磁棒位置感应板334，基板310上设有与基板驱动件311通信连接的第一位置感应件313和第二位置感应件314，磁棒机构330往复运动预设距离时，磁棒位置感应板334与第一位置感应件313或第二位置感应件314位置对应，以使第一位置感应件313或第二位置感应件314控制基板驱动件311停止，从而限制磁棒机构330往复运动的距离，使磁棒331与磁套321的相对距离控制得更稳定和准确。在本实施例中，基板310上固定有电路板315，第一位置感应件313和第二位置感应件314为光耦，安装于电路板315，具有感应槽，磁棒机构330往复运动可使磁棒位置感应板334伸入相应感应槽中，从而使第一位置感应件313或第二位置感应件314控制基板驱动件311停止，阻止磁棒机构330继续原方向的运动。

优选地，磁性件安装槽3331两端设有磁性件固定板3333，磁性件固定板3333与磁性件3332抵接以将磁性件3332固定于磁性件安装槽3331内，从而保持磁性件3332的稳定。

在本实施例中，磁棒331的数量为12个，12磁套321与磁棒331一一对应，磁棒331呈直线排列，与96孔板的反应孔相对应。可以理解，磁棒331的数量和排布方式可以根据需要调整，以适应不同的反应容器和需求。

更进一步地，磁套321的直径为2mm-10mm，用于提取的样本体积最小可达20uL，能够节约样品和成本。

本实施例的磁珠转移装置300可省却人工手动吸附转移磁珠的操作，稳定性好，磁珠转移效率大大提高，因而显著提高了核酸提取效率和质量，且该装置结构简单，成本低，具有良好的应用前景。

如图1所示，本发明一较佳实施例的核酸提取设备(图未示)，包括上述磁珠转移装置300。本发明的核酸提取设备通过磁珠转移装置300省却了人工手动吸附转移磁珠的操作，稳定性好，磁珠转移效率大大提高，因而显著提高了核酸提取效率和质量，且该装置结构简单，成本低，具有良好的应用前景。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。