一种分离提取装置及分离提取方法与流程

本发明涉及分子诊断技术领域，具体而言，涉及一种分离提取装置及分离提取方法。

背景技术

在分子生物学和体外诊断领域，无论科研需求还是临床诊断，均需通过定量或定性检测样本中特定的生物分子，如：特定的核酸序列或某种蛋白质，来进行生物信息反演和疾病诊断。在这些应用需求下，所采集并测量的生物样本往往成分复杂，加之需要检测的生物分子浓度往往非常低，直接检测较为困难。

现阶段一般采用纳米磁珠法来分离提取生物分子的方案，该方案需要使用磁棒，搅拌套以及相应的试剂。

但是，整个过程多次将吸附有目标生物分子的纳米磁珠通过磁棒和搅拌套提离液面暴露在空气中，存在目标生物分子飘散至空气中形成气溶胶的可能，此可能性对实验室人员存在生物风险，同时也会干扰后续的检测。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种分离提取装置及分离提取方法，其能够在分离提取生物分子过程中简化操作流程，提升分离精准度，使提纯液体的纯度更高。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种分离提取装置，包括：包括底座，以及设置在所述底座上的支撑结构，在所述支撑结构上设置有移动组件，所述移动组件包括固定器，所述固定器包括转接头，所述转接头与移液枪头和刺破组件可拆卸连接，所述固定器通过所述转接头与所述移液枪头内设置的通道连通，所述固定器与泵体通过导管连接，使所述移液枪头吸入或排出液体，在所述底座上还设置有滑轨，所述滑轨与固定架滑动连接，在所述固定架内设置有试剂盒，所述试剂盒包括承液舱和废液舱，所述承液舱与所述废液舱顶部均设有开口，在所述开口上设有卡盖，在所述开口与所述卡盖之间设置有弹性密封材料，在所述固定架上还设置有磁体，所述磁体可与所述转接头可拆卸连接。

一种实施方式中，所述移动组件还包括单机械臂，所述单机械臂与所述固定器固定连接。

一种实施方式中，还包括xyz动力系统，所述xyz动力系统用于控制所述固定架分别在x轴方向、y轴方向的移动以及控制所述移动组件在z轴方向移动。

一种实施方式中，所述试剂盒还包括试剂存放舱、第一放置舱和第二放置舱，所述卡盖上设置有分别与所述承液舱和所述废液舱对应的两个通孔，所述承液舱上设置有可拆卸的第一保护膜；

所述试剂存放舱包括多个试剂存储腔，所述废液舱和所述试剂存储腔的开口处固设有第二保护膜；

所述第一放置舱和所述第二放置舱分别放置移液枪头和刺破组件，所述第一放置舱和所述第二放置舱的顶部均设有可拆卸的第三保护膜。

一种实施方式中，所述弹性密封材料包括硅胶、橡胶中的至少一种。

一种实施方式中，所述弹性密封材料上设置有与所述通孔对应的定位标。

一种实施方式中，所述试剂存放舱的两侧分别设置有两个固定耳。

一种实施方式中，所述移液枪头为一次性移液枪头，所述刺破组件为一次性针头。

一种实施方式中，所述磁体为磁铁或电磁铁。

第二方面，本发明实施例还提供了一种分离提取方法，所述方法包括：

提供根据权利要求1所述的分离提取装置；

固定器进行自动加载刺破组件，刺破组件逐个刺破试剂盒；

固定器加载移液枪头转移预设试剂入承液舱，并加载磁体对生物分子进行磁吸，并转移废液入废液舱；

其中，预设试剂包括裂解试剂、洗涤试剂和洗脱试剂。

本发明的有益效果是：

本发明实施例提供的一种分离提取装置及分离提取方法，通过在承液舱和废液舱的开口顶部设置有弹性密封材料，使得待提纯液体一直处于密封环境中，实现了在设备运作过程中的液体不会出现漏液和污染现象，而通过设置固定器，该固定器带有可自动加载和自动卸载的功能，实现了固定器分别自动加载和卸载移液枪头、磁体，另外，磁体设置在承液舱外侧，磁体不受承液舱尺寸限制，体积大，与承液舱中磁珠作用面积大，磁性腔，耗时短，效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的分离提取装置整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的试剂盒整体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的试剂盒侧视图；

图4为本发明实施例提供的俯视图；

图5为本发明实施例提供的磁体工作过程示意图；

图6为本发明实施例提供的分离提取装置的工作过程模块图。

图标：1-分离提取装置；10-承液舱；11-弹性密封材料；12-定位标；13-卡盖；15-通孔；17-第一保护膜；20-废液舱；21-第二保护膜；30-试剂存放舱；31-固定耳；40-第一放置舱；41-移液枪头；43-第三保护膜；50-第二放置舱；60-底座；70-支撑结构；80-移动组件；81-单机械臂；83-固定器；84-转接头；90-固定架；100-磁体；101-磁体磁吸位；103-磁体空闲位；120-试剂盒；121-第一动力系统；123-第二动力系统；125-第三动力系统；130-泵体；140-导管；121a-第一电机；121b-第一滑轨；123a-第二电机；123b-第二滑轨；125a-第三电机；125b-第三滑轨。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本发明实施例提供一种分离提取装置1，包括底座60，以及设置在所述底座60上的支撑结构70，在支撑结构70上设置有移动组件80，移动组件80包括固定器83，固定器83包括转接头84，转接头84与移液枪头41可拆卸连接，固定器83通过转接头84与移液枪头41内设置的通道连通，固定器83与泵体130通过导管140连接，使移液枪头41吸入或排出液体，在底座60上还设置有第一滑轨121b，第一滑轨121b与固定架90滑动连接，在固定架90内设置有试剂盒120；

请参照图2，试剂盒120包括承液舱10和废液舱20，承液舱10与废液舱20顶部均设有开口，在开口上设有卡盖13，在开口与卡盖13之间设置有弹性密封材料11，在固定架90上还设置有磁体100，磁体100可与转接头84可拆卸连接。

在本实施例中，在固定器83上设置的转接头84可以是圆形凸台，移液枪头41上设置有圆形凹槽，固定器83与移液枪头41通过该圆形凸台与该圆形凹槽自动加载和卸载，该转接头84可以是吸磁棒，磁体100上设置有通孔，通过该磁吸棒伸入该通孔，通过相互磁吸力使得该磁体100与固定器83进行固定。

在本实施例中，承液舱10和废液舱20设有平齐的开口，因此，可以通过一个整体的弹性密封材料11和卡盖13一起密封承液舱10与废液舱20的开口，这样可以起到节省材料的作用，承液舱10和废液舱20也可设有高低不齐的开口，通过两个弹性密封材料11和两个卡盖13分别密封承液舱10与废液舱20的开口，这样可以使得承液舱10、废液舱20在任意一个密封出现问题时，方便替换维修。承液舱10和废液舱20的舱体长度可以设置成一样的，也可以设置成不一样的，具体可以根据实际情况来设置，在本实施例中，承液舱10的长度比废液舱20的长度短，废液舱20的长度大于承液舱10长度是为了保证在分离提纯过程中，废液舱20有足够的空间放置废液。

本发明实施例提供的一种分离提取装置，通过在承液舱和废液舱的开口顶部设置有弹性密封材料，使得待提纯液体一直处于密封环境中，实现了在设备运作过程中的液体不会出现漏液和污染现象，而通过设置固定器，该固定器带有可自动加载和自动卸载的功能，实现了固定器分别自动加载和卸载移液枪头、磁体，另外，磁体设置在承液舱外侧，磁体不受承液舱尺寸限制，体积大，与承液舱中磁珠作用面积大，磁性腔，耗时短，效果好。

请参照图1，在本实施例中，移动组件80还包括单机械臂81，单机械臂81与固定器83固定连接，该单机械臂81内设置有液体流通通道，该液体流通通道的一端与导管140连通，另一端与固定器83连通，可以通过使用泵体130用于控制固定器83安装的移液枪头41对液体进行吸入或者排出。

请参照图1，在本实施例中，该分离提取装置1还包括xyz动力系统，所述xyz动力系统用于控制所述固定架90分别在x轴方向、y轴方向的移动以及控制所述移动组件80在z轴方向移动。

其中，xyz动力系统包括第一动力系统121、第二动力系统123和第三动力系统125，该xyz动力系统主要是为了方便操作移动组件80和试剂盒120的配合使用过程，可以提供三个方向的动力，其中，第一动力系统121可以提供y轴方向的动力，带动试剂盒120沿y轴方向左右移动，第二动力系统123可以提供x轴方向的动力，带动试剂盒120沿x轴方向前后移动，第三动力系统125可以提供z轴方向的动力，带动移动组件80沿z轴方向上下移动，从而使得实验人员可以很方便地进行提纯操作。

进一步的，在本实施例中，第一动力系统121包括第一电机121a和第一滑轨121b，第一电机121a上活动设置有固定架90，固定架90与第一滑轨121b滑动连接；第二动力系统123包括第二电机123a和第二滑轨123b，第二电机123a上活动设置有固定架90，固定架90与第二滑轨123b滑动连接；第三动力系统125包括第三电机125a和第三滑轨125b，第三电机125a上活动设置在单机械臂81上，单机械臂81与第三滑轨125b滑动连接。

具体的，第一电机121a控制固定架90在第一滑轨121b滑动，第二电机123a控制固定架90在第二滑轨123b上滑动，第三电机125a控制单机械臂81在第三滑轨125b上滑动。

可选的，该动力系统不限于以上设置方式，该动力系统可在空间位置相对移动，只要可以保证固定架90上的试剂盒120与移动组件80可以配合即可。

请参照图2，在本实施例中，试剂盒120还包括试剂存放舱30、第一放置舱40和第二放置舱50；卡盖13上设置有分别与承液舱10和废液舱20对应的两个通孔15，承液舱10上设置有可拆卸的第一保护膜17；试剂存放舱30包括多个试剂存储舱，多个试剂存储腔的开口平齐，废液舱20和试剂存放舱30的开口处固设有第二保护膜21；第一放置舱40和第二放置舱50分别放置移液枪头41和刺破组件，第一放置舱40和第二放置舱50的顶部均设有可拆卸的第三保护膜43。

请参照图2和图3，在本实施例中，承液舱10、废液舱20、试剂存放舱30、第一放置舱40和第二放置舱50可以一体成型，试剂存放舱30包括多个试剂存储腔，多个试剂存储腔的腔体长度可以设置成相同，具体根据需要放置试剂的量多少而设定，多个试剂存储腔可以放置相同的试剂，也可以放置不同的试剂，可以根据分离提纯需要的试剂进行选择。

第一放置舱40和第二放置舱50的数量可以根据实际情况进行设定，在本实施例中，第一放置舱40包括两个放置舱，第二放置舱50包括一个放置舱，第一放置舱40用于放置一次性移液枪头41，第二放置舱50用于放置刺破组件，可选的，第一放置舱40可包括多个第一放置舱，多个放置舱均放置有一次性移液枪头41。

请参照图2，在本实施例中，承液舱10上的第一保护膜17、第一放置舱40与第二放置舱50的顶部均设有可拆卸的第三保护膜43均可拆卸设置的目的是让操作人员在操作的时候可以方便手动揭开第一保护膜17和第三保护膜43，试剂存放舱30上的第二保护膜21固定设置的目的是保证试剂存放舱30内部的试剂不被污染。

请参照图1，在本实施例中，弹性密封材料11包括硅胶、橡胶中的至少一种，弹性密封材料11用于将承液舱10和废液舱20密封，从而降低对待提纯液体的检测干扰。

请参照图2和图4，在本实施例中，弹性密封材料11上设置有与所述通孔15对应的定位标12，该定位标12可以是十字形，也可以是通孔的圆心坐标，还可以是带有刻度线的坐标，设置该定位标12的目的是为了方便移液枪头41和刺破组件定位承液舱10和废液舱20的位置。

请参照图1和图2，在本实施例中，试剂存放舱30的两侧分别设置有固定耳31，该固定耳31用于将试剂盒120与固定架90固定。

请参照图1，在本实施例中，移液枪头41为一次性移液枪头，刺破组件为一次性针管，该一次性移液枪头上设置有连通导管140的管道，因为分离提纯对待提纯液体的纯净度要求很高，因此，对于移液枪头41和刺破组件，均采用一次性的，以避免二次感染，所造成检测的干扰。

请参照图1，在本实施例中，固定架90内的一侧放置有磁体100，固定架90内的另一侧与磁体100隔离设置有试剂盒120，固定架90内的一侧放置有磁体100，放置磁体100的一侧可以为磁体空闲位103，而在固定架90内的另一侧与磁体空闲位103相对设置有磁体磁吸位101，该磁体磁吸位101与该承液舱10相邻，在不进行磁吸操作的时候，该磁体100是处于磁体空闲位103的，如果需要进行磁吸操作的时候，可以通过移动组件80将该磁体100放置在磁体磁吸位101处，用于对待提纯液体进行磁吸。

请参照图5，在本实施例中，磁体100包括磁铁或电磁铁，该磁体100用于在分离提纯过程中对承液舱10中的液体进行磁吸操作，该磁体100在工作过程是在承液舱10一侧做垂直上下运动。

第二实施例

在本实施例提供了一种分离提取方法，该方法包括：提供根据第一实施例的分离提取装置；固定器加载刺破组件，刺破组件逐个刺破试剂盒；固定器加载移液枪头转移预设试剂入承液舱，并加载磁体对生物分子进行磁吸，并转移废液入废液舱；其中，预设试剂包括裂解试剂、洗涤试剂和洗脱试剂；所述分离提取装置1的具体结构包含第一实施例中的全部可选技术方案，至少具有第一实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

请参照图1至图6，实验人员使用该分离提取方法的工作过程如下：

第一步：手动揭膜，即先将试剂盒120中承液舱10的第一保护膜17与第一放置舱40和第二放置舱50的顶部的第三保护膜43手动揭开。

第二步：放入试剂盒，即手动将样本液加入承液舱10，并将试剂盒120按要求装入固定架90。

第三步：刺破，软件控制试剂盒120中第一放置舱40移至固定器83的正下方位置，第三动力系统125控制单机械臂81带动固定器83向下运动并扣紧刺破组件，然后第三动力系统125控制单机械臂81带动固定器83向上运动，待刺破组件底端离开试剂盒120时，由单机械臂81中位置感应检测系统给出信号，第二动力系统123与第一动力系统121同时运行，控制试剂盒120在第二滑轨123b与第一滑轨121b上运动，然后将试剂存放舱30中存放试剂的试剂存储腔与废液舱20移至加装刺破组件的固定器83的正下方，通过定位标12进行定位，然后由第三动力系统125控制单机械臂81带动加装刺破组件的固定器83上下运动逐个刺破；待试剂存放舱30中存放试剂的试剂存储腔与废液舱20的定位标12全部刺破后，由软件控制试剂盒120中第二放置舱50移至加装刺破组件的固定器83正下方，第三动力系统125控制单机械臂81带动加装刺破组件的固定器83向下运动至第二放置舱50并卸载刺破组件。

第四步：裂解，裂解具体操作步骤如下：

1.加载移液枪头：第三动力系统125控制单机械臂81带动固定器83向上移动，待固定器83底端离开试剂盒120时，由单机械臂81中位置感应检测系统给出信号，第二动力系统123控制试剂盒120在第二滑轨123b运动，至第一放置舱40移至固定器83的正下方，第三动力系统125控制单机械臂81带动固定器83向下移动并加载移液枪头41；

2.加裂解试剂：第三动力系统125控制单机械臂81带动加载移液枪头41的固定器83向上移动，待移液枪头41底端离开试剂盒120时，由单机械臂81中位置感应检测系统给出信号，第二动力系统123与第一动力系统121同时运行，控制试剂盒120在第二滑轨123b与第一滑轨121b上运动，然后将试剂存放舱30中装裂解试剂的独立存储腔移至加载固定器83的移液枪头41的正下方，第三动力系统125控制单机械臂81带动加载固定器83的移液枪头41向下运动并通过泵体130自动吸入定量裂解试剂，然后第三动力系统125控制单机械臂81带动加载移液枪头41的固定器83向上运动，待移液枪头41底端离开试剂盒120时，第二动力系统123与第一动力系统121同时运行，控制试剂盒120在第二滑轨123b和第一滑轨121b上运动，然后将试剂盒120中承液舱10的定位标12移至加载移液枪头41的固定器83的正下方，第三动力系统125控制单机械臂81带动加载移液枪头41的固定器83向下运动插入承液舱10的定位标12，通过泵体130自动将裂解试剂加入承液舱10；

3.卸载移液枪头：第三动力系统125控制单机械臂81带动加载移液枪头41的固定器83向上运动，待移液枪头41底端离开试剂盒120时，第二动力系统123与第一动力系统121同时运行，控制试剂盒120在第二动力系统123与第二滑轨123b上运动，然后将第一放置舱40移至加载移液枪头41的固定器83的正下方，第三动力系统125控制单机械臂81带动加载移液枪头41的固定器83向下运动并自动卸载移液枪头41；

4.磁吸：第三动力系统125控制单机械臂81带动固定器83向上运动，待固定器83底端离开试剂盒120时，第二动力系统123与第一动力系统121同时运行，控制试剂盒120在第二动力系统123与第二滑轨123b上运动，然后将放置磁体100的磁体空闲位103移至固定器83的正下方，第三动力系统125控制单机械臂81带动固定器83向下运动并自动加载磁体100，第三动力系统125控制单机械臂81带动加载磁体100的固定器83向上运动，待磁体100的底端离开固定架90时，第二动力系统123与第一动力系统121同时运行，控制试剂盒120在第二动力系统123与第二滑轨123b上运动，然后将磁体磁吸位101移至加载磁体100的固定器83的正下方，待裂解反应完成后，第三动力系统125控制单机械臂81带动加载磁体100的固定器83向下运动，在承液舱10侧面做垂直运动，待磁吸结束时，将磁体100在磁体磁吸位101卸载；

5.移废液：第三动力系统125控制单机械臂81带动固定器83向上运动，待固定器83底端离开固定架90时，第二动力系统123与第一动力系统121同时运行，控制试剂盒120在第二滑轨123b与第一滑轨121b上运动，将第一放置舱40移至加载移液枪头41的固定器83的正下方，第三动力系统125控制单机械臂81带动固定器83向下运动并自动加载移液枪头41，第三动力系统125控制单机械臂81带动固定器83向上运动，待移液枪头41底端离开试剂盒120，第二动力系统123与第一动力系统121同时运行，控制试剂盒120在第二滑轨123b与第一滑轨121b上运动，然后将承液舱10中定位标12移至加装移液枪头41的固定器83正下方，第三动力系统125控制单机械臂81带动加装移液枪头41的固定器83向下运动并插入定位标12，通过泵体130将承液舱10中废液吸入加装移液枪头41的固定器83，第三动力系统125控制单机械臂81带动加装移液枪头41的固定器83向上运动，第二动力系统123与第一动力系统121同时运行，控制试剂盒120在第二滑轨123b与第一滑轨121b上运动，然后废液舱20中定位标12移至加装移液枪头41的固定器83的正下方，第三动力系统125控制单机械臂81带动加装移液枪头41的固定器83向下运动并插入废液舱20的定位标12中，通过泵体130将废液排入废液舱20；

6.将磁体移至空闲位：第三动力系统125控制单机械臂81带动加装移液枪头41的固定器83向上运动，待移液枪头41底端离开试剂盒120时，第二动力系统123与第一动力系统121同时运行，控制试剂盒120在第二滑轨123b和第一滑轨121b上运动，将第一放置舱40移至加载移液枪头41的固定器83的正下方，第三动力系统125控制单机械臂81带动加载移液枪头41的固定器83向下运动并自动卸载移液枪头41，第三动力系统125控制单机械臂81带动固定器83向上运动，待固定器83底端离开试剂盒120时，第二动力系统123与第一动力系统121同时运行，控制试剂盒120在第二滑轨123b和第一滑轨121b上运动，然后将放置磁体100的磁体磁吸位101移至固定器83的正下方，第三动力系统125控制单机械臂81带动固定器83向下运动并自动加载磁体100，第三动力系统125控制单机械臂81带动加载磁体100的固定器83向上运动，待磁体100底端离开固定架90时，第二动力系统123与第一动力系统121同时运行，控制试剂盒120在第二滑轨123b与第一滑轨121b上运动，将磁体空闲位103移至加载磁体100的固定器83正下方，第三动力系统125控制单机械臂81带动加载磁体100的固定器83向下运动并自动卸载磁体100。

第五步：洗涤，洗涤步骤与裂解步骤类似，也分6步；洗涤次数因样本类型而定，可以是1次或多次；

1.加载移液枪头：同第四步的1；

2.加洗涤试剂：同第四步的2，只是将裂解试剂换成洗涤试剂；

3.卸载移液枪头：同第四步的3；

4.磁吸：同第四步的4；

5.移废液：同第四步的5；

6.将磁体移至空闲位：同第四步的6；

第六步：洗脱，洗脱步骤分4步；

1.加载移液枪头：同第四步的1；

2.加洗脱试剂：同第四步的2，只是将裂解试剂换成洗脱试剂；

3.卸载移液枪头：同第四步的3；

4.磁吸：同第四步的4，待反应结束，将固定器83在第一放置舱40加装移液枪头41，将承液舱10中最终提纯产物按设定转移，完成操作。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。