用于生物活性物質(zhì)提取儀的工作臺(tái)系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于利用磁棒法提取生物活性物質(zhì)的自動(dòng)化儀器的工作臺(tái)系統(tǒng)，其具有載物面板，所述載物面板上具有至少一組樣品處理區(qū)，每組所述樣品處理區(qū)具有兩個(gè)固定在所述載物面板上的加熱工作區(qū)和所述兩個(gè)加熱工作區(qū)中間的非加熱工作區(qū)。本發(fā)明還提供了采用所述工作臺(tái)系統(tǒng)的提取生物活性物質(zhì)的自動(dòng)化儀器。本發(fā)明還提供了使用所述工作臺(tái)系統(tǒng)或儀器提取生物活性物質(zhì)的方法。本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)和儀器的設(shè)計(jì)使得核酸提取儀的自動(dòng)化進(jìn)一步提高，并且能夠同時(shí)適用各種培養(yǎng)板，用于個(gè)別或大通量核酸提取的需要。
【專利說(shuō)明】用于生物活性物質(zhì)提取儀的工作臺(tái)系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物學(xué)和儀器裝置領(lǐng)域。具體的，本發(fā)明提供了一種用于提取生物活性物質(zhì)的自動(dòng)化儀器的工作臺(tái)系統(tǒng)，以及采用所述工作臺(tái)系統(tǒng)的提取生物活性物質(zhì)的自動(dòng)化儀器。本發(fā)明還提供了使用所述工作臺(tái)系統(tǒng)或儀器提取生物活性物質(zhì)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]利用磁珠法提取生物活性物質(zhì)特別是活性大分子是近年發(fā)展起來(lái)的技術(shù)。磁珠法是利用能夠特異性識(shí)別細(xì)胞、蛋白質(zhì)或核酸的磁珠，該磁珠能與核酸分子特異性地結(jié)合，然后在磁場(chǎng)的作用下，從血液、動(dòng)物組織、食品、病原微生物等樣本中的活性大分子分離出來(lái)。例如，對(duì)核酸的磁珠法提取可以依據(jù)與硅膠膜離心柱相同的原理，運(yùn)用納米技術(shù)對(duì)超順磁性納米顆粒的表面進(jìn)行修飾，制備成超順磁性氧化硅納米磁珠。該磁珠能與核酸分子特異性地識(shí)別。利用氧化娃納米微球的超順磁性，在Chaotropic鹽(鹽酸胍、異硫氰酸胍等)和外加磁場(chǎng)的作用下，能從樣本中將DNA和RNA分離出來(lái)。
[0003]磁珠法自動(dòng)提取儀又分為磁棒法和抽吸法。抽吸法是通過(guò)自動(dòng)移液裝置來(lái)進(jìn)行。以磁珠法核酸提取儀為例，可通過(guò)自動(dòng)移液裝置來(lái)加入裂解液、磁珠吸附；抽走溶液，加入漂洗液，磁珠吸附，抽走漂洗液，加入洗脫緩沖液。由于抽吸法存在去除廢液的時(shí)候不抽走磁珠，移液器不能靠磁珠太近，以防磁珠連同廢液被抽掉的問(wèn)題，影響洗脫效率和純度。[0004]磁棒法提取是近年發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，其原理是將帶磁性的分離設(shè)備浸入液體，通過(guò)磁場(chǎng)作用使混合物中能被磁性吸引的顆粒集中在分離設(shè)備表面。其中一種方式中，帶磁性的分離設(shè)備是一個(gè)套管，通過(guò)插入磁棒令套管產(chǎn)生磁性，吸引混合物中能被磁性吸引的顆粒吸附到套管表面，當(dāng)把磁棒抽離時(shí)，套管失去磁性，被磁性吸引的顆粒脫離套管。相對(duì)于抽吸法，磁棒法的優(yōu)點(diǎn)是每一步的液體不殘留，因?yàn)榇虐糁粠ё叽胖椋D(zhuǎn)移到下一個(gè)步驟相應(yīng)的反應(yīng)孔中。磁棒法儀器中帶動(dòng)磁棒的機(jī)構(gòu)能帶動(dòng)磁棒在套管中上下移動(dòng)，有助于提取過(guò)程的裂解和漂洗和純化。
[0005]然而，本領(lǐng)域還需要一種提高自動(dòng)化程度，并且能夠同時(shí)適用各種標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)板，以及同時(shí)可以用于個(gè)別或大通量核酸提取的需要的提取儀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種用于利用磁棒法提取生物活性物質(zhì)的自動(dòng)化儀器的工作臺(tái)系統(tǒng)，以及采用所述工作臺(tái)系統(tǒng)的提取生物活性物質(zhì)的自動(dòng)化儀器，本發(fā)明還提供了使用所述工作臺(tái)系統(tǒng)或儀器提取生物活性物質(zhì)的方法，可應(yīng)用在臨床疾病診斷、輸血安全、法醫(yī)學(xué)鑒定、環(huán)境微生物檢測(cè)、食品安全檢測(cè)、分子生物學(xué)研究等多種領(lǐng)域，用于提取和純化生物活性物質(zhì)，例如細(xì)胞、蛋白和核酸。本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)和儀器的設(shè)計(jì)使得核酸提取儀的自動(dòng)化進(jìn)一步提高，并且能夠同時(shí)適用各種標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)板，以及同時(shí)可以用于個(gè)別或大通量核酸提取的需要。
[0007]用于提取生物活性物質(zhì)的儀器通常包括用于放置容納樣品和試劑的工作臺(tái)，磁針和磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)，使得磁針能夠上下移動(dòng)，豎直插入和脫離套管；套管和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)，使得套管能夠上下移動(dòng)，豎直插入和脫離設(shè)置在工作臺(tái)的容器。使用所述儀器進(jìn)行提取生物活性物質(zhì)，例如提取核酸時(shí)，可以在放置在工作臺(tái)上的容器(例如離心管、深孔板等)加入生物樣品和/或試劑，然后通過(guò)套管在容器中的上下移動(dòng)或振動(dòng)，可以對(duì)容器中的試劑和樣品進(jìn)行攪拌和混勻，以使得樣品和試劑充分反應(yīng)。另外可以通過(guò)將套管和磁針同時(shí)插入容器，由此令套管外產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)套管對(duì)容器內(nèi)溶液中的磁珠或帶磁珠的生物樣品的吸附。在磁針離開套管時(shí)，套管外磁場(chǎng)消失，從而實(shí)現(xiàn)磁珠或帶磁珠的生物樣品脫離套管，即釋放磁珠或帶磁珠的生物樣品。由此可以通過(guò)套管和磁針在不同容器中移動(dòng)，達(dá)到轉(zhuǎn)移磁珠或帶磁珠的生物樣品的目的。
[0008]本發(fā)明提供了一種用于生物活性物質(zhì)提取儀的工作臺(tái)系統(tǒng)，其具有載物面板，所述載物面板上具有至少一組樣品處理區(qū)，每組所述樣品處理區(qū)具有兩個(gè)固定在所述載物面板上的加熱工作區(qū)和所述兩個(gè)加熱工作區(qū)中間的非加熱工作區(qū)。兩個(gè)固定在所述載物面板上的加熱工作區(qū)可平行設(shè)置在所述樣品處理區(qū)的兩端。
[0009]在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述工作臺(tái)系統(tǒng)中所述加熱工作區(qū)為加熱槽，每組樣品處理區(qū)具有固定在載物面板上的兩個(gè)加熱槽，分別為加熱槽一 64、加熱槽二 65和這兩個(gè)加熱槽中間的非加熱工作區(qū)。加熱槽一 64、加熱槽二 65可平行設(shè)置在樣品處理區(qū)的兩端。所述非加熱工作區(qū)可具有或設(shè)置容納樣品或試劑的容器。在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，所述容納樣品或試劑的容器為24孔或96孔PCR微孔板或深孔板等標(biāo)準(zhǔn)深孔板，非標(biāo)準(zhǔn)孔板，離心管或離心管聯(lián)管，或可放置所述離心管或離心管聯(lián)管的板。
[0010]在本發(fā)明 的一個(gè)方面，上述工作臺(tái)系統(tǒng)中所述加熱工作區(qū)是可裝卸的加熱槽，其具有長(zhǎng)方體槽體，其上設(shè)有用于安放樣品管的多個(gè)槽孔。在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，所述加熱槽的槽體底部具有加熱槽凸塊，可與載物面板上的凹槽配合。在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，上述加熱槽的槽體溫度范圍為約100-200°c，優(yōu)選為約120-180°c。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述工作臺(tái)系統(tǒng)中加熱工作區(qū)和非加熱工作區(qū)之間具有隔熱塊。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述工作臺(tái)系統(tǒng)中所述加熱工作區(qū)和非加熱工作區(qū)是有效地分離的，有效的分離是指，加熱工作區(qū)與非加熱工作區(qū)容納待處理樣品或試劑的區(qū)域在工作平臺(tái)上相距一定距離，以使得加熱工作區(qū)產(chǎn)生的熱量不會(huì)對(duì)在非加熱區(qū)處理的樣品產(chǎn)生有效的影響。
[0013]有效的分離是指，加熱工作區(qū)與非加熱工作區(qū)容納待處理樣品或試劑的區(qū)域在工作平臺(tái)上相距一定距離，以使得加熱工作區(qū)產(chǎn)生的熱量不會(huì)對(duì)在非加熱區(qū)處理的樣品產(chǎn)生有效的影響。在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，加熱工作區(qū)(例如加熱槽)的設(shè)置可以使得兩個(gè)加熱工作區(qū)與最接近其的放置在非加熱工作區(qū)的或非加熱工作區(qū)具有的用于容納樣品或試劑的孔(例如設(shè)置在非加熱區(qū)的24孔或96孔PCR微孔板或深孔板的最靠近加熱區(qū)的孔，或設(shè)置在非加熱區(qū)的離心管或離心管聯(lián)管中最靠近加熱區(qū)的孔等)的距離D大于約5_，優(yōu)選大于約IOmm,最優(yōu)選大于約15mm。例如D為約5-60mm,優(yōu)選約10-40mm,最優(yōu)選約15_35mm。其中，術(shù)語(yǔ)“用于容納樣品或試劑的孔”是指用于容納樣品或試劑的容器中容納樣品或試劑的空穴，其可以是凹孔、井或槽的形式?！坝行У挠绊憽币话闶侵阜羌訜釁^(qū)處理的樣品由于加熱工作區(qū)產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致影響反應(yīng)的溫度上升和/或樣品蒸發(fā)引起的體積變化等。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)方面，兩個(gè)平行設(shè)置固定在載物面板上的加熱區(qū)(例如加熱槽)之間的距離Dl大于90mm,優(yōu)選大于105mm,最優(yōu)選大于120mm。例如Dl為約90-160mm,優(yōu)選約105-150mm，最優(yōu)選約120_140mm。優(yōu)選的，所述加熱區(qū)為加熱槽，兩個(gè)加熱槽的中心距離D2大于約IlOmm,優(yōu)選大于約115mm,最優(yōu)選大于約120mm。例如D2為約110-200mm,優(yōu)選約115-180mm，最優(yōu)選約 120_160mm。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)方面，加熱區(qū)(例如加熱槽)與非加熱區(qū)具有的或設(shè)置在非加熱區(qū)的用于容納樣品或試劑的容器(例如設(shè)置在非加熱區(qū)的24孔或96孔PCR微孔板或深孔板，或設(shè)置在非加熱區(qū)的離心管或離心管聯(lián)管等)沒有接觸。優(yōu)選的，加熱區(qū)(例如加熱槽)與放置在非加熱區(qū)的用于容納樣品或試劑的容器距離D3為大于約3mm，優(yōu)選大于約10mm，最優(yōu)選大于約15mm。例如D3為約3-60mm,優(yōu)選約10-40mm,最優(yōu)選約15_35mm。在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，在加熱區(qū)和非加熱區(qū)之間還具有隔熱塊。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述工作臺(tái)系統(tǒng)中在所述樣品處理區(qū)66中具有兩個(gè)平行設(shè)置固定在載物面板上的加熱槽，分別為加熱槽一 64、加熱槽二 65，以及所述兩個(gè)加熱槽之間水平放置的一塊24或96孔PCR微孔板或深孔板，或一塊放置離心管或離心管聯(lián)的板，其中所述PCR微孔板或深孔板或板的長(zhǎng)邊與加熱槽平行。所述可以是居中放置在所述兩個(gè)加熱槽之間。所述24或96孔PCR微孔板或深孔板可以是標(biāo)準(zhǔn)板，例如符合ANSISBS1-42004標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)的96孔標(biāo)準(zhǔn)板。24孔板為4X6型，即具有4排每排6個(gè)孔。24孔板孔徑可為約18mm,板為長(zhǎng)方形，其外框的長(zhǎng)為約127.76mm±0.25mm,寬為約85.48mm±0.25mm。96孔板為8 X 12型，即具有8排每排12個(gè)孔。96孔板孔徑可為約9mm，板為長(zhǎng)方形，其外框的長(zhǎng)為約127.76mm±0.25mm，寬為約85.48mm±0.25mm。在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述工作臺(tái)系統(tǒng)中兩個(gè)加熱槽與最接近其的24孔或96孔PCR微孔板或深孔板中最靠近加熱槽的孔的距離D大于5mm,優(yōu)選大于IOmm,最優(yōu)選大于15mm,例如D為約5-60mm,優(yōu)選約10-40mm,最優(yōu)選約15-35mm。在本發(fā)明的一個(gè)方面，其中所述PCR微孔板或深孔板或板的邊框與其相距較近的加熱槽的距離D3為大于約3mm,優(yōu)選大于約IOmm,最優(yōu)選大于約15mm。例如D3為約3-60mm,優(yōu)選約 10-40mm,最優(yōu)選約 15_35mm。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述工作臺(tái)系統(tǒng)中所述兩個(gè)加熱槽之間水平設(shè)置一塊24或96孔PCR微孔板或深孔板，其中所述PCR微孔板或深孔板或板的長(zhǎng)邊與加熱槽平行。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述工作臺(tái)系統(tǒng)中所述樣品處理區(qū)66中具有兩個(gè)固定在載物面板上的加熱槽，分別為加熱槽一 64、加熱槽二 65，每個(gè)加熱槽具有1-5個(gè)槽孔。在所述兩個(gè)加熱槽之間水平平行設(shè)置一至五個(gè)四聯(lián)管或離心管四聯(lián)管。所述四聯(lián)管上有4個(gè)離心管。任選的，在加熱槽一的槽孔與對(duì)應(yīng)的四聯(lián)管之間還可設(shè)置一個(gè)離心管。
[0019]磁棒法提取生物活性物質(zhì)，例如提取核酸的方法通常包括以下步驟:a)通過(guò)將樣品與裂解液(lysis buffer)和/或蛋白酶K接觸,在約50_60°C下溫育,裂解生物樣品；b)加入磁珠，在使用前充分混勻磁珠；c)加入結(jié)合液(binding buffer),靜置；d)分別用洗漆液 I (wash buffer I )、洗漆液 II (wash buffer II)和洗漆液 III (wash buffer III)洗漆三次；e)用洗脫液(elution buffer)洗脫核酸。
[0020]在用于某些生物材料(例如病毒)中提取核酸時(shí)，結(jié)合液可在步驟a)加入到裂解液中，即步驟c)是可以合并到步驟a)的。在用于某些生物材料(例如病毒)中提取核酸時(shí)，在步驟b)和d)之間具有入核酸助沉劑(Acryl Carrier)的步驟。
[0021]其中的試劑,如裂解液(lysis buffer)、結(jié)合液(binding buffer)、洗漆液1-1II(wash buffer)和洗脫液(elution buffer)可事先放置/封存在容器中，也可在進(jìn)行提取前加入。磁珠通常需要在使用前對(duì)容納磁珠的容器進(jìn)行離心，以使磁珠充分混勻或集中在該容器底部。
[0022]在使用本發(fā)明的儀器進(jìn)行提取生物活性物質(zhì)，例如提取核酸時(shí)，可以在放置在工作臺(tái)上的容器(例如離心管、深孔板等)加入生物樣品和/或試劑，然后通過(guò)套管在容器中的上下移動(dòng)或振動(dòng)，可以對(duì)容器中的試劑和樣品進(jìn)行攪拌和混勻，以使得樣品和試劑充分反應(yīng)。另外可以通過(guò)將套管和磁針同時(shí)插入容器，由此令套管外產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)套管對(duì)容器內(nèi)溶液中的磁珠或帶磁珠的生物樣品的吸附。在磁針離開套管時(shí)，套管外磁場(chǎng)消失，從而實(shí)現(xiàn)磁珠或帶磁珠的生物樣品脫離套管，即釋放磁珠或帶磁珠的生物樣品。由此可以通過(guò)套管和磁針在不同容器中移動(dòng)，達(dá)到轉(zhuǎn)移磁珠或帶磁珠的生物樣品的目的。 [0023]在使用本發(fā)明的儀器進(jìn)行提取生物活性物質(zhì)，例如提取核酸的方法中，通常包括以下步驟:a)通過(guò)將樣品加入容納裂解液(lysis buffer)的容器a,在約50_60°C下溫育；b)通過(guò)磁針和套管將磁珠從容納磁珠的容器b中將磁珠吸附和轉(zhuǎn)移到上述容器a，任選的，在使用離心容納磁珠的容器；c)任選的，通過(guò)磁針和套管將容器a中的磁珠或結(jié)合磁珠的樣品吸附和轉(zhuǎn)移到容納結(jié)合液(binding buffer)的容器c ;d)將上述磁珠或結(jié)合磁珠的樣品依次吸附和轉(zhuǎn)移到容納洗漆液I (wash buffer I)、洗漆液II (wash buffer II)和洗滌液III (wash buffer III)的容器dl，容器d2和容器d3; e)將經(jīng)過(guò)步驟d)中的磁珠或結(jié)合磁珠的樣品吸附和轉(zhuǎn)移到容納洗脫液(elution buffer)的容器e,約50_60°C下溫育。在用于某些生物材料(例如病毒)中提取核酸時(shí)，結(jié)合液可在步驟a)加入到裂解液中，即步驟c)是可以合并到步驟a)的。在用于某些生物材料(例如病毒)中提取核酸時(shí)，步驟b)和d )之間具有將磁珠或結(jié)合磁珠的樣品吸附和轉(zhuǎn)移到容納核酸助沉劑(AcryI Carri er )的容器的步驟。
[0024]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述工作臺(tái)系統(tǒng)中，可在加熱槽一中設(shè)置用于容納裂解液的容器(例如裂解液離心管)。另外，可在加熱槽二設(shè)置用于納洗脫液的容器(例如洗脫液離心管)。另外，可在非加熱工作區(qū)的所述24或96孔PCR微孔板或深孔板，或放置離心管或離心管聯(lián)的板中可依次設(shè)置容納洗滌液1、洗滌液II和洗滌液III的孔。任選的，還可以在所述24或96孔PCR微孔板或深孔板，或放置離心管或離心管聯(lián)的板中設(shè)置容納磁珠或結(jié)合液或核酸助沉劑的孔。
[0025]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述工作臺(tái)系統(tǒng)具有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制，可以在水平方向移動(dòng)。在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，其中所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)包括工作臺(tái)支架，用于支撐載物面板，支架與移動(dòng)軸連接，在工作臺(tái)電機(jī)帶動(dòng)下支架可沿移動(dòng)軸水平移動(dòng)，從而使得載物面板能夠移動(dòng)到需要的位置。
[0026]本發(fā)明還提供了一種用于提取生物活性物質(zhì)的儀器，包括:
[0027]外殼，
[0028]底板，
[0029]上述的工作臺(tái)系統(tǒng)，工作臺(tái)系統(tǒng)具有載物面板，其上具有樣品處理區(qū)，樣品處理區(qū)可放置用于容納樣品或試劑的容器，[0030]磁針和磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu),通過(guò)磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)，使得磁針能夠上下移動(dòng),豎直插入和脫離套管，
[0031]套管和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)，使得套管能夠上下移動(dòng)，豎直插入和脫離設(shè)置在樣品處理區(qū)中的容器。
[0032]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述儀器還包括氣流產(chǎn)生系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于在放置在所述樣品處理區(qū)上的容納樣品或試劑的容器的開口的上部區(qū)域產(chǎn)生局部氣流，所述系統(tǒng)包括氣流源和氣流通道，其中氣流源可產(chǎn)生氣流，氣流通道可引導(dǎo)所述氣流水平通過(guò)所述容器的開口的上部區(qū)域，使得套管與容器中的樣品或試劑接觸產(chǎn)生的氣溶膠從容器開口釋放后進(jìn)行水平移動(dòng)。所述局部氣流的速度可為約0.3-0.8米/秒，優(yōu)選約0.5-0.7米/秒，最優(yōu)選約0.45-0.5米/秒。
[0033]在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，在所述儀器外殼的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)板設(shè)置水平對(duì)稱的開孔，形成所述氣流產(chǎn)生系統(tǒng)的氣流通道，其中設(shè)置開孔的位置使得通過(guò)這兩個(gè)開孔的水平流動(dòng)的氣流可通過(guò)放置在樣品處理區(qū)上的容器的開口的上部區(qū)域。在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，其中開孔的底部距 離所述載物面板上表面為高約0-50mm，優(yōu)選3_15mm，最優(yōu)選約5-10mmo
[0034]在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，開孔可以為氣孔區(qū)，例如長(zhǎng)方形氣孔區(qū)。長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的長(zhǎng)度(即氣孔區(qū)的水平長(zhǎng)度)與放置在樣品處理區(qū)上的容器相適應(yīng)。在本發(fā)明的其中一種實(shí)施方式中，長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的長(zhǎng)度設(shè)置為與支架臂的長(zhǎng)度相同或相近。在本發(fā)明的其中一種實(shí)施方式中，長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的長(zhǎng)度設(shè)置為與放置在載物面板上的24孔板或96孔板(例如符合ANSISBS12004和ANSISBS22004標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)的96孔標(biāo)準(zhǔn)板)的長(zhǎng)邊相等或大于所述長(zhǎng)邊。，優(yōu)選的，所述長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的長(zhǎng)度大于約127.76mm，例如為約127_140mm，優(yōu)選為約128-135mm。長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的寬度(即所述氣孔區(qū)的垂直長(zhǎng)度)設(shè)置為兼顧各種高度的放置在樣品處理區(qū)上的容器的高度。在本發(fā)明的其中一種實(shí)施方式中，長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的寬度設(shè)置為約30-80mm,優(yōu)選為約40-70mm,最優(yōu)選為約50_65mm。
[0035]長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的底部距離載物面板上表面的高度與放置在樣品處理區(qū)上的容器的頂部相同或略低于所述頂部。例如，設(shè)置開孔區(qū)的底部比載物面板高約0-15mm，優(yōu)選3~1 Omm,最優(yōu)選 5_10mm。
[0036]在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，可以通過(guò)在側(cè)板設(shè)置可上下移動(dòng)的開孔來(lái)調(diào)整開孔的高度，使得通過(guò)這兩個(gè)開孔的水平流動(dòng)的氣流可通過(guò)開口向上放置在樣品處理區(qū)上的容器的開口的上部區(qū)域。
[0037]在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，可以通過(guò)在設(shè)置可上下移動(dòng)的工作平臺(tái)系統(tǒng)，使得載物面板可以調(diào)整高度，使得放置在樣品處理區(qū)上的容器的開口的上部區(qū)域與通過(guò)兩個(gè)開孔的水平位置相同或相似。
[0038]在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，其中氣流通道還包括設(shè)置在儀器外殼外，與所述開孔連接的導(dǎo)管，所述導(dǎo)管的一端與開孔連接，另一端與指定位置連接。在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，在儀器外殼側(cè)板開孔的外側(cè)設(shè)置導(dǎo)管。所述導(dǎo)管的一端與外側(cè)板上的開孔的外緣密封性連接，另一端與指定位置連接。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，連接出氣的開孔的導(dǎo)管的一端與所述開孔連接，另一端開口設(shè)置在指定區(qū)域，例如與儀器所在房間隔離的房間，從儀器內(nèi)部流出的氣體只能沿導(dǎo)管進(jìn)入指定區(qū)域，由此保證儀器內(nèi)的生物物質(zhì)例如核酸不會(huì)對(duì)儀器所在房間造成污染。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，連接進(jìn)氣的開孔的導(dǎo)管的一端與所述開孔連接，另一端開口在儀器所在房間隔離的房間或提供無(wú)污染氣體的區(qū)域，由此，由此保證進(jìn)入儀器內(nèi)部或儀器所在房間的氣體沒有受到其它生物物質(zhì)的污染。
[0039]在本發(fā)明的一個(gè)方面，其中所述氣流產(chǎn)生系統(tǒng)的氣流源為風(fēng)扇。
[0040]在本發(fā)明的一個(gè)方面，其中所述風(fēng)扇設(shè)置在外殼側(cè)壁的開孔中，被配置為可產(chǎn)生水平流動(dòng)的氣流。在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，在外殼側(cè)壁的兩個(gè)開孔內(nèi)都設(shè)置風(fēng)扇，其中一個(gè)風(fēng)扇為進(jìn)氣風(fēng)扇，產(chǎn)生的氣流為從儀器外部進(jìn)入儀器內(nèi)部，另一個(gè)為抽氣風(fēng)扇，產(chǎn)生的氣流為從儀器內(nèi)部進(jìn)入儀器外部。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，可以只有進(jìn)氣風(fēng)扇或抽氣風(fēng)扇。
[0041]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，所述氣流產(chǎn)生系統(tǒng)的氣流源也可以為氣壓差產(chǎn)生系統(tǒng)，例如在出氣開孔外設(shè)置的產(chǎn)生負(fù)壓的機(jī)構(gòu)。
[0042]在本發(fā)明的一個(gè)方面，在進(jìn)氣風(fēng)扇的外側(cè)設(shè)置濾網(wǎng)柵。在本發(fā)明的一個(gè)方面，在進(jìn)氣風(fēng)扇的外側(cè)設(shè)置濾網(wǎng)柵。在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，所述濾網(wǎng)柵的篩孔尺寸通常為大于或等于約0.045mm。在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，所述濾網(wǎng)柵的濾網(wǎng)目數(shù)為小于或等于325目。
[0043]在一個(gè)方面，本發(fā)明的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器中，所述氣流產(chǎn)生系統(tǒng)在樣品處理區(qū)上的容器的開口的上部區(qū)域產(chǎn)生的局部氣流的速度為約0.3-0.8米/秒，優(yōu)選約0.5-0.7米/秒，最優(yōu)選約0.45-0.5米/秒。 [0044]在一個(gè)方面，本發(fā)明的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器中，所述氣流產(chǎn)生系統(tǒng)在樣品處理區(qū)上的容器的開口的上部區(qū)域產(chǎn)生的局部氣流可防止套管與容器中的液體接觸產(chǎn)生的帶有生物樣品的氣溶膠漂移到其它容器中導(dǎo)致污染。
[0045]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述本發(fā)明的儀器中所述氣流產(chǎn)生系統(tǒng)還具有控制系統(tǒng)，用于控制所述局部氣流的產(chǎn)生與否和產(chǎn)生的氣流的速度。優(yōu)選的，所述控制系統(tǒng)可在套管和/或磁針升高和離開放置在樣品處理區(qū)上的容器時(shí)，使得局部氣流產(chǎn)生系統(tǒng)停止產(chǎn)生水平流動(dòng)的氣流。
[0046]在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，所述儀器中所述磁針為永磁體材料。
[0047]在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，所述儀器中所述套管為非磁性材料。
[0048]在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，其中所述生物活性物質(zhì)為細(xì)胞、蛋白質(zhì)或核酸。
[0049]在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，所述儀器為用于提取和純化核酸的儀器。
[0050]本發(fā)明還提供了使用上述的工作臺(tái)系統(tǒng)或上述儀器來(lái)提取和純化生物活性物質(zhì)的方法。所述生物活性物質(zhì)可以為細(xì)胞、蛋白質(zhì)或核酸，特別是核酸。
[0051]在本發(fā)明的一個(gè)方面，使用上述用于生物活性物質(zhì)提取儀的工作臺(tái)系統(tǒng)或上述儀器來(lái)提取和純化生物活性物質(zhì)的方法包括以下步驟:提供所述的工作臺(tái)系統(tǒng)或所述的儀器，在工作臺(tái)系統(tǒng)載物面板的樣品處理區(qū)放置用于容納樣品或試劑的容器，在所述容器中容納樣品或試劑，通過(guò)生物活性物質(zhì)提取儀的套管和/或磁針插入和脫離放置在樣品處理區(qū)上的容器從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移磁珠或結(jié)合磁珠的生物物質(zhì)。任選的，其中還包括套管和/或磁針在放置在樣品處理區(qū)上的容器內(nèi)振動(dòng)從而對(duì)容器中的試劑和/或樣品進(jìn)行攪拌和混勻，以使得樣品和試劑充分反應(yīng)的步驟。本發(fā)明的方法中還可包括通過(guò)局部氣流產(chǎn)生系統(tǒng)在開口向上放置在樣品處理區(qū)上的容器的開口的上部區(qū)域產(chǎn)生水平流動(dòng)的局部氣流的步驟，使得套管與容器中的樣品或試劑接觸產(chǎn)生的氣溶膠從容器開口釋放后進(jìn)行水平移動(dòng)。在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，在套管和/或磁針升高和離開放置在樣品處理區(qū)上的容器時(shí)，上述局部氣流產(chǎn)生系統(tǒng)停止產(chǎn)生水平流動(dòng)的氣流。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0052]通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0053]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例儀器內(nèi)部的第一方向內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體圖；
[0054]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例儀器內(nèi)部的第二方向內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體圖；
[0055]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例儀器的立體圖；
[0056]圖4為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例儀器的正面剖視圖；
[0057]圖5為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例儀器的俯視剖視圖；
[0058]圖6a為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的機(jī)構(gòu)的俯視剖視圖；
[0059]圖6b為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的機(jī)構(gòu)的俯視剖視圖；
[0060]圖6c為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的機(jī)構(gòu)的俯視剖視圖；
[0061]圖7a為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的機(jī)構(gòu)的側(cè)面剖視圖；
[0062]圖7b為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的機(jī)構(gòu)的側(cè)面剖視圖；
[0063]圖8為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的機(jī)構(gòu)的立體圖。
[0064]附圖標(biāo)記
[0065]I 底板50進(jìn)氣風(fēng)扇
[0066]2 加熱處理區(qū)51濾網(wǎng)柵一
[0067]3 非加熱處理區(qū)52網(wǎng)濾罩一
[0068]4 套管53出氣風(fēng)扇
[0069]5 套管支架臂54濾網(wǎng)柵二
[0070]6 套管支架55網(wǎng)濾罩二
[0071]7 磁針56氣孔區(qū)
[0072]8 磁針支架60工作臺(tái)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0073]9 磁針支架端塊61工作臺(tái)支架
[0074]10光軸62工作臺(tái)移動(dòng)軸
[0075]11電機(jī)一63工作臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)電機(jī)
[0076]12電機(jī)二64加熱槽一
[0077]13機(jī)構(gòu)支架65加熱槽二
[0078]14機(jī)構(gòu)平臺(tái)66樣品處理區(qū)
[0079]15工作臺(tái)系統(tǒng)67載物面板
[0080]16套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)71頂板
[0081]17磁針推動(dòng)端塊72背板
[0082]18套管升降機(jī)構(gòu)73側(cè)板
[0083]19振動(dòng)機(jī)構(gòu)74顯示屏
[0084]20偏心輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)75面板[0085]21偏心輪76進(jìn)樣窗
[0086]22杠桿臂731外側(cè)板
[0087]23移動(dòng)支架732內(nèi)側(cè)板
[0088]24移動(dòng)支架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0089]25振動(dòng)輪81隔熱塊
[0090]26套管振動(dòng)推桿82固定塊
[0091]31絲桿一8324 孔板
[0092]32絲桿二8496 孔板
[0093]33磁針上升機(jī)構(gòu)85離心管架
[0094]34磁針支架臂86四聯(lián)管
[0095]35套管支架端塊87磁珠離心管
[0096]36套管升降端塊88裂解液離心管
[0097]37移動(dòng)支點(diǎn)軸 89洗脫液離心管
[0098]48磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)
【具體實(shí)施方式】
[0099]為了更好地理解和闡釋本發(fā)明，下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0100]圖1和圖2是采用本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體圖。
[0101]所述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例儀器可用于提取和純化核酸。該儀器具有底板1，磁針7和磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)48，套管4和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)16，用于支撐所述磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)的支架13，以及用于產(chǎn)生振動(dòng)，使得套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行上下振動(dòng)的振動(dòng)機(jī)構(gòu)19。
[0102]套管是具有封閉底部和中空管腔的管。套管可具有例如細(xì)長(zhǎng)的圓柱形形狀。套管的材料通常是非磁性的。其材料和厚度的選擇和設(shè)計(jì)為不削弱磁場(chǎng)或僅稍微影響磁場(chǎng)，但需要保證在磁針插入時(shí)能在套管外產(chǎn)生能夠吸引磁珠或帶磁珠的生物樣品的磁場(chǎng)。
[0103]磁針能夠豎直插入和脫離套管。磁針的底端(即插入套管的一端)具有磁性。當(dāng)磁針插入和接觸或接近套管底部時(shí)，可在套管外產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)套管對(duì)套管外溶液中的磁珠或帶磁珠的生物樣品的吸附和脫離。在本實(shí)施例中，磁針的底部具有永磁體，由此帶有磁性。在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中,磁針可通過(guò)電磁作用產(chǎn)生磁性(電磁體)。
[0104]所述用于提取生物活性物質(zhì)的儀器具有可水平移動(dòng)的工作臺(tái)系統(tǒng)15。在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，工作臺(tái)系統(tǒng)可以是固定的，例如固定在儀器底座上，此時(shí)可通過(guò)磁針和套管系統(tǒng)的水平移動(dòng)實(shí)現(xiàn)磁針和套管相對(duì)工作臺(tái)的移動(dòng)。
[0105]圖3是上述采用本發(fā)明工作臺(tái)系統(tǒng)的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器的立體圖，其中顯不了包括其外殼和外殼上的機(jī)構(gòu)的儀器。
[0106]圖示本發(fā)明的儀器的外殼具有頂板71、側(cè)板73、背板72和面板75。外殼通常為金屬材料例如不銹鋼或鋁合金制成。本發(fā)明的儀器的正前方的面板上具有進(jìn)樣窗76，用于放入和取出樣品。進(jìn)樣窗具有用透明材料制成的艙門(未在附圖示出)。艙門可方便地向上或向左或右方向打開和關(guān)閉。外殼可具有觀察窗，供操作者觀察實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的情況。在圖示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，進(jìn)樣窗和觀察窗為同一部件。[0107]圖示本發(fā)明的儀器的外殼具有用戶界面，例如與控制裝置連接的顯示屏74。
[0108]另外外殼還可具有與外部設(shè)備連接的外部設(shè)備接口，各種操控開關(guān)、按鍵或按鈕
坐寸ο
[0109]圖4是上述采用本發(fā)明工作臺(tái)系統(tǒng)的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器的主視圖。工作臺(tái)系統(tǒng)15具有載物面板67。可水平移動(dòng)的工作臺(tái)的移動(dòng)由設(shè)置于載物面板下方的工作臺(tái)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60控制，可以在水平方向移動(dòng)。從而使得樣品處理區(qū)的容器能移動(dòng)到套管的下方，套管能夠豎直插入和脫離樣品處理區(qū)中的容器，例如離心管，PCR板和深孔板等。所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)包括工作臺(tái)支架61，支架設(shè)于載物面板下方，用于支撐載物面板。移動(dòng)軸62穿過(guò)支架61，在工作臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)電機(jī)63帶動(dòng)下支架可沿移動(dòng)軸水平移動(dòng)，從而使得載物面板能夠移動(dòng)到需要的位置，即使得放置在載物面板上的容器的管或孔根據(jù)程序控制移動(dòng)到套管下方。
[0110]圖5是上述采用本發(fā)明工作臺(tái)系統(tǒng)的用于磁棒法提取生物活性物質(zhì)的儀器的剖面俯視圖。圖6a_6c為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的工作臺(tái)的俯視圖，其中在載物面板上設(shè)置了容納樣品或試劑的容器。
[0111]如圖所示，工作臺(tái)系統(tǒng)15具有載物面板67，其上具有兩個(gè)樣品處理區(qū)66。每個(gè)樣品處理區(qū)66在其左右兩端具有兩個(gè)固定在載物面板67上的加熱槽:加熱槽一 64、加熱槽二 65。樣品處理區(qū)用于設(shè)置用于容納樣品或試劑的容器，如微量離心管、離心管，PCR微孔板、深孔板、微孔過(guò)濾板、管架等，所述容器可以是標(biāo)準(zhǔn)容器，例如ANSI/SBS標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)器皿，也可以非標(biāo)準(zhǔn)容器。
[0112]PCR微孔板是適用于磁珠法的一種培養(yǎng)板。常見的PCR微孔板的板的外框的長(zhǎng)為約127.76mm±0.25mm,寬為約85.48mm±0.25mm。常見的PCR微孔板的板的高度為約
14.35mm±0.76mm。例如，具有符合ANSI SBS1-42004標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)的96孔標(biāo)準(zhǔn)PCR微孔板。
[0113]深孔板是適用于磁珠法的另一種培養(yǎng)板，具有比PCR微孔板較深的孔。常見的深孔板的板的外框的長(zhǎng)為約127.76mm±0.25mm,寬為約85.48mm±0.25mm。例如，具有符合ANSI SBS1-42004標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)的96孔標(biāo)準(zhǔn)深孔培養(yǎng)板。常見的深孔板的板的高度為約30-50mm,例如約 32mm 和 43_。
[0114]在圖示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例儀器中，工作臺(tái)具有兩組樣品處理區(qū)66，對(duì)應(yīng)兩組磁針和套管。本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)的每個(gè)樣品處理區(qū)66在其左右兩端具有兩個(gè)固定在載物面板67上的加熱工作區(qū)2，以及這兩個(gè)加熱工作區(qū)中間的非加熱工作區(qū)3。在本發(fā)明的一個(gè)方面，加熱工作區(qū)為加熱槽。在圖示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例儀器中，每組樣品處理區(qū)66分別包括固定在載物面板上的加熱槽一 64、加熱槽二 65和這兩個(gè)加熱槽中間的非加熱工作區(qū)3。
[0115]在本發(fā)明的 一種實(shí)施方式中，非加熱工作區(qū)3包括位于兩個(gè)加熱槽中的載物面板，用于放置容納樣品或試劑的容器，例如24孔或96孔PCR微孔板或深孔板等標(biāo)準(zhǔn)深孔板，也可以放置非標(biāo)準(zhǔn)孔板，或單個(gè)、多個(gè)或單排離心管或離心管聯(lián)管，以及可放置所述離心管或離心管聯(lián)管的板等。非加熱工作區(qū)3可具有用于固定所述容納樣品或試劑的容器的定位裝置。在一種實(shí)施方式中，可以在非加熱工作區(qū)的前后側(cè)設(shè)置固定塊82，適于限定所述容納樣品或試劑的容器在載物平臺(tái)上的前后移動(dòng)。前后固定塊的距離與所述容納樣品或試劑的容器例如深孔板和的長(zhǎng)度寬度相同。固定塊內(nèi)側(cè)上可具有彈簧。在另一種實(shí)施方式中，在非加熱工作區(qū)的前后側(cè)設(shè)置彈性?shī)A，利用彈性形變?cè)谇昂蠓较蛏蠅壕o培養(yǎng)板，限定其在載物平臺(tái)上的前后移動(dòng)。
[0116]在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，非加熱工作區(qū)3具有用于放置容納樣品或試劑的容器，例如24孔或96孔PCR微孔板或深孔板等標(biāo)準(zhǔn)深孔板，或是非標(biāo)準(zhǔn)板，或單個(gè)、多個(gè)或單排離心管或離心管聯(lián)管，以及可放置所述單個(gè)、多個(gè)或單排離心管或離心管聯(lián)管的板。
[0117]在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，非加熱工作區(qū)也可以具有穿孔或槽，穿孔或槽的數(shù)量、位置和尺寸可適于所述容納樣品或試劑的容器的孔的數(shù)量、位置和尺寸，使得所述容器可以插入所述穿孔或槽，達(dá)到固定所述容器的作用。
[0118]本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)的每個(gè)樣品處理區(qū)66在其兩端設(shè)置有兩個(gè)固定在載物面板上的加熱工作區(qū)2。加熱工作區(qū)可設(shè)置用于容納樣品或試劑的容器，如微量離心管、離心管。加熱工作區(qū)可對(duì)所述容器進(jìn)行加熱。在圖示的本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)中，加熱工作區(qū)是可裝卸的加熱槽，分別為加熱槽一 64和加熱槽二 65。加熱槽可采用導(dǎo)熱的材料制備，例如不銹鋼、鋁等金屬。加熱槽具有長(zhǎng)方體槽體，其上以居中的方式設(shè)有用于安放樣品管的多個(gè)槽孔。槽孔的深度和孔徑與適于放置在加熱槽的槽孔的用于容納樣品或試劑的容器的高度和孔徑對(duì)應(yīng)。在加熱槽的槽孔的用于容納樣品或試劑的容器的高度和孔徑可與在非加熱工作區(qū)放置的容器對(duì)應(yīng)。在 本發(fā)明的一個(gè)方面，放置在加熱槽的槽孔的容器的孔徑具有與在非加熱工作區(qū)放置的容器的管或孔相同的孔徑。在本發(fā)明的一個(gè)方面，加熱槽和放置在加熱槽的槽孔的容器的設(shè)置使得所述容器插入槽孔后其管口距離載物面板上表面的高度與在非加熱工作區(qū)放置的容器的高度相同或相似，即使得放置在加熱槽的槽孔的容器的管口高度與非加熱工作區(qū)放置的容器的上表面基本水平。
[0119]加熱槽是可裝卸的，可以根據(jù)不同的處理對(duì)象更換具有不同數(shù)量槽孔和不同孔徑的加熱槽。例如，對(duì)應(yīng)24孔和96孔PCR微孔板或深孔板可采用具有6個(gè)或12個(gè)槽孔的加熱槽。加熱槽可以通過(guò)例如設(shè)于槽體底部的加熱槽凸塊與載物面板上的凹槽配合。載物面板上的凹槽的長(zhǎng)度、寬度和深度可以是固定的，由此可以固定設(shè)于槽體底部的凸塊的長(zhǎng)度、寬度和高度，而只是改變槽體的長(zhǎng)度和寬度，就可以獲得可用于同一載物面板的一系列具有不同半徑或數(shù)量的槽孔而適合用于不同應(yīng)用對(duì)象的加熱槽。
[0120]加熱槽的設(shè)置可以高出載物面板表面，例如加熱槽槽體位于載物面板表面，加熱槽凸塊凸塊嵌入載物面板。加熱槽也可以都嵌入載物面板，例如加熱槽上表面與載物面板表面平行。
[0121]加熱槽的槽體可以通過(guò)各種常用的方式加熱。例如，可以在槽體的下半部分設(shè)置沿槽體長(zhǎng)度方向穿過(guò)整個(gè)槽體的金屬制的加熱管，通過(guò)電熱作用使加熱管產(chǎn)生熱量，從而使整個(gè)槽體溫度上升，以對(duì)放置在槽體中的樣品管加熱。另外，例如可通過(guò)半導(dǎo)體溫控(或稱為電子溫控)方式。半導(dǎo)體溫控的工作運(yùn)轉(zhuǎn)是用直流電流加熱，通過(guò)改變直流電流的極性來(lái)決定在同一制冷片上實(shí)現(xiàn)加熱。槽體的溫度可以高達(dá)約200°C，常見的溫度范圍為約100-200°C，優(yōu)選為約 120-180°C。
[0122]在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，在加熱槽的周圍可設(shè)置隔熱塊，一方面可以防止操作人員接觸加熱槽而受到傷害，另一方面可以防止熱量傳導(dǎo)到非加熱工作區(qū)，影響非加熱工作區(qū)的容器中的反應(yīng)的溫度條件，以及防止導(dǎo)致放置在非加熱工作區(qū)的容器中的溶液揮發(fā)，也影響容器中的反應(yīng)條件。防熱塊可以由不導(dǎo)熱的材料例如橡膠或塑料制成。[0123]在本發(fā)明的一個(gè)方面，加熱槽的隔熱塊可用于限定放置在非加熱工作區(qū)3的容納樣品或試劑的容器的位置。例如，隔熱塊為中空的長(zhǎng)方體，加熱槽可嵌入隔熱塊的中空部分。隔熱塊的邊框的厚度可設(shè)置為使得兩個(gè)加熱槽的隔熱塊之間的距離與對(duì)放置在非加熱工作區(qū)的容器(例如24孔或96孔PCR微孔板或深孔板等標(biāo)準(zhǔn)深孔板或非標(biāo)準(zhǔn)板，或放置離心管或離心管聯(lián)管的板等)的寬度相同，由此限定所述容器的左右移動(dòng)。
[0124]本發(fā)明的其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，非加熱工作區(qū)和其兩端的兩個(gè)加熱工作區(qū)的設(shè)置使得在加熱工作區(qū)和非加熱工作區(qū)中處理的樣品是有效地分離的。有效的分離是指，加熱工作區(qū)與非加熱工作區(qū)容納待處理樣品或試劑的區(qū)域在工作平臺(tái)上相距一定距離，以使得加熱工作區(qū)產(chǎn)生的熱量不會(huì)對(duì)在非加熱區(qū)處理的樣品產(chǎn)生有效的影響。在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，加熱工作區(qū)(例如加熱槽)的設(shè)置可以使得兩個(gè)加熱工作區(qū)與最接近其的放置在非加熱工作區(qū)的或非加熱工作區(qū)具有的用于容納樣品或試劑的孔(例如設(shè)置在非加熱區(qū)的24孔或96孔PCR微孔板或深孔板的最靠近加熱區(qū)的孔，或設(shè)置在非加熱區(qū)的離心管或離心管聯(lián)管中最靠近加熱區(qū)的孔等)的距離D大于約5mm,優(yōu)選大于約IOmm,最優(yōu)選大于約15mm。例如D為約5-60mm，優(yōu)選約10_40mm，最優(yōu)選約15_35mm。其中，術(shù)語(yǔ)“用于容納樣品或試劑的孔”是指用于容納樣品或試劑的容器中容納樣品或試劑的空穴，其可以是凹孔、井或槽的形式。“有效的影響”一般是指非加熱區(qū)處理的樣品由于加熱工作區(qū)產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致影響反應(yīng)的溫度上升和/或樣品蒸發(fā)引起的體積變化等。在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)同一培養(yǎng)板的相鄰兩個(gè)(或兩排)樣品孔分別進(jìn)行加熱和不加熱處理，這樣會(huì)造成不需要加熱的樣品孔中溫度的升高，從而導(dǎo)致生物樣品的提取效果變劣。[0125]在本發(fā)明的一個(gè)方面，兩個(gè)加熱區(qū)(例如加熱槽)之間的距離Dl大于90mm，優(yōu)選大于105mm,最優(yōu)選大于120mm。例如Dl為約90-160mm,優(yōu)選約105-150mm,最優(yōu)選約120-140mm。優(yōu)選的，所述加熱區(qū)為加熱槽，兩個(gè)加熱槽的中心距離D2大于約110mm，優(yōu)選大于約115mm,最優(yōu)選大于約120mm。例如D2為約110-200mm,優(yōu)選約115-180mm,最優(yōu)選約120-160mmo
[0126]在本發(fā)明的一個(gè)方面，加熱區(qū)(例如加熱槽)與非加熱區(qū)具有的或設(shè)置在非加熱區(qū)的用于容納樣品或試劑的容器(例如設(shè)置在非加熱區(qū)的24孔或96孔PCR微孔板或深孔板，或設(shè)置在非加熱區(qū)的離心管或離心管聯(lián)管等)沒有接觸。優(yōu)選的，加熱區(qū)(例如加熱槽)與放置在非加熱區(qū)的用于容納樣品或試劑的容器距離D3為大于約3mm，優(yōu)選大于約10mm，最優(yōu)選大于約15mm。例如D3為約3-60mm,優(yōu)選約10-40mm,最優(yōu)選約15_35mm。在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，在加熱區(qū)和非加熱區(qū)之間還具有隔熱塊。
[0127]本發(fā)明的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，由于在每個(gè)樣品處理區(qū)采用了兩個(gè)加熱區(qū)，可以在提取生物活性物質(zhì)特別是核酸的最后一個(gè)步驟(通常是洗脫和溶解核酸步驟)方便地對(duì)樣品進(jìn)行加熱，大大提高提純的效果。而且，由于第二個(gè)加熱區(qū)和非加熱區(qū)是分開的，在第二個(gè)加熱區(qū)的容器可獨(dú)立于非加熱區(qū)的容器地取出，便于進(jìn)一步的處理。例如，當(dāng)使用本發(fā)明的儀器和方法提取生物活性物質(zhì)(例如核酸)時(shí)，在第二個(gè)加熱區(qū)的容器(例如離心管或微量離心管)用于洗脫和溶解所述生物活性物質(zhì)(例如核酸)。這些容器(例如離心管或微量離心管)可獨(dú)立取出，便于自動(dòng)化地進(jìn)行移液等進(jìn)一步處理。而現(xiàn)有技術(shù)中通常在同一培養(yǎng)板上進(jìn)行洗脫和溶解所述生物活性物質(zhì)，最后獲得的生物活性物質(zhì)不便于進(jìn)一步處理，而需要從該培養(yǎng)板上手動(dòng)吸出，或是對(duì)整塊板進(jìn)行操作。[0128]另外，在提取生物樣品的方法中，容納樣品和試劑的容器中液體的體積對(duì)提取效果的影響巨大，上述本發(fā)明的非加熱工作區(qū)和其兩端的兩個(gè)加熱工作區(qū)的設(shè)置，特別是第二個(gè)加熱區(qū)的設(shè)置，避免或大大減少了非加熱工作區(qū)的容器中的液體的揮發(fā)，保證了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和效果。
[0129]在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)適用于24孔或96孔深孔板或PCR微孔板，例如符合ANSISBS1-42004標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)的96孔標(biāo)準(zhǔn)板。24孔板為4X6型，即具有4排每排6個(gè)孔。24孔板孔徑可為約18mm,板為長(zhǎng)方形,其外框的長(zhǎng)為約127.76mm±0.25mm,寬為約85.48mm±0.25mm。96孔板為8X 12型，即具有8排每排12個(gè)孔。96孔板孔徑可為約9mm,板為長(zhǎng)方形，其外框的長(zhǎng)為約127.76mm±0.25mm,寬為約85.48mm±0.25mm。
[0130]本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)使得磁棒法提取儀能夠方便地用于處理單個(gè)或數(shù)個(gè)樣品，也可以處理大通量的樣品。 [0131]如圖6a_6c所不,在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，在一個(gè)樣品處理區(qū)66中所述兩個(gè)固定在載物面板上的加熱工作區(qū)2 (例如加熱槽64，65)的設(shè)置使得在所述兩個(gè)加熱工作區(qū)之間可以水平放置一塊24孔或96孔PCR微孔板或深孔板，或放置離心管或離心管聯(lián)的板(其具有與24孔或96孔PCR微孔板或深孔板相同的長(zhǎng)度和寬度)，其中所述PCR微孔板或深孔板或板的長(zhǎng)邊(即24孔板的每排6個(gè)孔的排列方向或96孔板的每排12個(gè)孔的排列方向)與加熱工作區(qū)(例如加熱槽)平行。優(yōu)選的，所述PCR微孔板或深孔板居中設(shè)置在兩個(gè)加熱工作區(qū)之間。優(yōu)選的，所述PCR微孔板或深孔板為標(biāo)準(zhǔn)深孔板，例如符合ANSISBS12004和ANSISBS22004標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)的96孔標(biāo)準(zhǔn)板，其外框的長(zhǎng)為127.76mm±0.25mm,寬為85.48mm±0.25mm。為了滿足加熱工作區(qū)和非加熱區(qū)處理樣品的區(qū)域在工作平臺(tái)上相距一定距離，以使得加熱工作區(qū)處理樣品產(chǎn)生的熱量不會(huì)對(duì)在非加熱區(qū)處理的樣品產(chǎn)生有效的影響，其中兩個(gè)加熱區(qū)(例如加熱槽)與最接近其的非加熱區(qū)的用于放置容器的孔(例如設(shè)置在非加熱區(qū)的24孔或96孔PCR微孔板或深孔板中最靠近加熱槽的孔)的距離D大于5mm，優(yōu)選大于IOmm,最優(yōu)選大于15mm。例如D為約5-60mm,優(yōu)選約10-40mm,最優(yōu)選約15_35mm。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，兩個(gè)固定在載物面板上的加熱工作區(qū)為加熱槽，兩個(gè)加熱槽的距離Dl大于90mm,優(yōu)選大于105mm,最優(yōu)選大于120mm。例如Dl為約90-160mm,優(yōu)選約105-150mm,最優(yōu)選約120_140mm。兩個(gè)加熱槽的中心的距離D2大于IlOmm,優(yōu)選大于120mm,最優(yōu)選大于130mm。例如D2為約110-200mm，優(yōu)選約115_180mm，最優(yōu)選約120-160mm。在本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，在加熱槽外設(shè)置隔熱塊，隔熱塊為中空的長(zhǎng)方體，加熱槽可嵌入隔熱塊的中空部分。隔熱塊的邊框的厚度可設(shè)置為使得兩個(gè)隔熱塊之間的距離與放置在非加熱工作區(qū)的24孔或96孔PCR微孔板或深孔板的寬度相同。在本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述PCR微孔板或深孔板或板的邊框與其相距較近的加熱工作區(qū)(例如加熱槽)的距離D3為約5-20mm,優(yōu)選大于約5mm,最優(yōu)選為大于約10mm。
[0132]磁棒法提取生物活性物質(zhì)，例如提取核酸的方法通常包括以下步驟:a)通過(guò)將樣品與裂解液(lysis buffer)和/或蛋白酶K接觸,在約50_60°C下溫育,裂解生物樣品；b)加入磁珠，在使用前充分混勻磁珠；c)加入結(jié)合液(binding buffer),靜置；d)分別用洗漆液 I (wash buffer I)、洗漆液 II (wash buffer II)和洗漆液 III (wash buffer III)洗漆三次；e)用洗脫液(elution buffer)洗脫核酸。
[0133]在用于某些生物材料(例如病毒)中提取核酸時(shí)，結(jié)合液可在步驟a)加入到裂解液中，即步驟C)是可以合并到步驟a)的。在用于某些生物材料(例如病毒)中提取核酸時(shí)，在步驟b)和d)之間具有入核酸助沉劑(Acryl Carrier)的步驟。
[0134]其中的試劑,如裂解液(lysis buffer)、結(jié)合液(binding buffer)、洗漆液1-1II(wash buffer)和洗脫液(elution buffer)可事先放置/封存在容器中，也可在進(jìn)行提取前加入。磁珠通常需要在使用前對(duì)容納磁珠的容器進(jìn)行離心，以使磁珠充分混勻或集中在該容器底部。
[0135]在使用本發(fā)明的儀器進(jìn)行提取生物活性物質(zhì)，例如提取核酸時(shí)，可以在放置在工作臺(tái)上的容器(例如離心管、深孔板等)加入生物樣品和/或試劑，然后通過(guò)套管在容器中的上下移動(dòng)或振動(dòng)，可以對(duì)容器中的試劑和樣品進(jìn)行攪拌和混勻，以使得樣品和試劑充分反應(yīng)。另外可以通過(guò)將套管和磁針同時(shí)插入容器，由此令套管外產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)套管對(duì)容器內(nèi)溶液中的磁珠或帶磁珠的生物樣品的吸附。在磁針離開套管時(shí)，套管外磁場(chǎng)消失，從而實(shí)現(xiàn)磁珠或帶磁珠的生物樣品脫離套管，即釋放磁珠或帶磁珠的生物樣品。由此可以通過(guò)套管和磁針在不同容器中移動(dòng)，達(dá)到轉(zhuǎn)移磁珠或帶磁珠的生物樣品的目的。
[0136]在使用本發(fā)明的儀器進(jìn)行提取生物活性物質(zhì)，例如提取核酸的方法中，通常包括以下步驟:a)通過(guò)將樣品加入容納裂解液(lysis buffer)的容器a,在約50_60°C下溫育；b)通過(guò)磁針和套管將磁珠從容納磁珠的容器b中將磁珠吸附和轉(zhuǎn)移到上述容器a，任選的，在使用離心容納磁珠的容器；c)任選的，通過(guò)磁針和套管將容器a中的磁珠或結(jié)合磁珠的樣品吸附和轉(zhuǎn)移到容納結(jié)合液(binding buffer)的容器c ;d)將上述磁珠或結(jié)合磁珠的樣品依次吸附和轉(zhuǎn)移到容納洗漆液I (wash buffer I)、洗漆液II (wash buffer II)和洗滌液III (wash buffer III)的容器dl，容器d2和容器d3; e)將經(jīng)過(guò)步驟d)中的磁珠或結(jié)合磁珠的樣品吸附和轉(zhuǎn)移到容納洗脫液(elution buffer)的容器e,約50_60°C下溫育。在用于某些生物材料(例如病毒)中提取核酸時(shí)，結(jié)合液可在步驟a)加入到裂解液中，即步驟c)是可以合并到步驟a )的。在用于某些生物材料(例如病毒)中提取核酸時(shí)，步驟b)和d )之間具有將磁珠或結(jié)合磁珠的樣品吸附和轉(zhuǎn)移到容納核酸助沉劑(AcryI Carri er )的容器的步驟。
[0137]在本發(fā)明的其中一種利用本發(fā)明的儀器或工作臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)磁棒法提取核酸的儀器和方法中，其用于處理大通量的樣品。
[0138]如圖6a所示，在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，前述本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)中，載物面板具有兩個(gè)樣品處理區(qū)66，每個(gè)樣品處理區(qū)的左右兩端固定有兩個(gè)加熱槽64和65，兩個(gè)加熱槽的距離Dl約120-140_。兩個(gè)加熱槽的中心的距離D2約130-150mm。每個(gè)加熱槽具有6個(gè)槽孔，在所述兩個(gè)加熱槽中間居中水平設(shè)置一塊24孔深孔板83。其中所述深孔板的長(zhǎng)邊(即24孔深孔板的每排6個(gè)孔的排列方向)與加熱槽平行，每個(gè)加熱槽的6個(gè)槽孔分別與24孔標(biāo)準(zhǔn)深孔板的6個(gè)橫排(即每排4個(gè)孔的排)在一條直線上。深孔板可居中設(shè)置在兩個(gè)加熱槽之間。加熱槽外具有隔熱塊81，隔熱塊為中空的長(zhǎng)方體，加熱槽嵌入隔熱塊的中空部分。隔熱塊的邊框的厚度設(shè)置為與24孔深孔板的長(zhǎng)邊和加熱槽之間的距離相等，即兩個(gè)加熱槽的隔熱塊之間的距離D2與所述24孔深孔板的寬度相同。24孔深孔板的上下兩側(cè)被設(shè)置在載物面板上的固定塊82限制。在加熱槽的槽孔可放置離心管，所述離心管可為圓柱形。所述離心管孔徑可與所述標(biāo)準(zhǔn)24孔的孔徑相同或相似。在采用前本述發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)磁棒法提取核酸的方法中，可以在加熱槽一的離心管容納裂解液；在24孔深孔板的3個(gè)豎排(即每排6個(gè)孔的排)中可依次容納洗滌液1、洗滌液II和洗滌液III ;任選的，還可以在24孔深孔板的一個(gè)豎排中容納磁珠或結(jié)合液或核酸助沉劑；以及在加熱槽二的離心管容納洗脫液。加熱槽一的試劑的溫度可以設(shè)為約50-60°C，加熱槽二的試劑的溫度可以設(shè)為約50-60°C。對(duì)應(yīng)的，采用上述本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)的生物活性物質(zhì)提取儀的磁棒和套管系統(tǒng)的兩個(gè)支架臂上各裝配6套磁棒和套管。在上述方法中，可以首先將樣品加入加熱槽一的離心管(即容納裂解液的離心管)。在程序控制下，磁棒和/或套管依次插入和離開容納裂解液、洗滌液1、洗滌液I1、洗滌液III和洗脫液的容器中，完成生物活性物質(zhì)例如核酸的提取。在磁棒和/或套管插入和離開容納裂解液的容器之前還可以包括插入和離開容納磁珠的容器的步驟。在磁棒和/或套管插入和離開容納洗滌液I的容器之前還可以包括插入和離開容納結(jié)合液的容器的步驟。
[0139]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述容納試劑的孔可以密封，即密封容納前述試劑。優(yōu)選的，前述24孔深孔板為符合ANSISBS標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)的24孔標(biāo)準(zhǔn)深孔培養(yǎng)板，其外框的長(zhǎng)為127.76mm±0.25mm,寬為85.48mm±0.25mm,孔徑為約18mm。在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述加熱槽的槽孔適于插入孔徑為約18mm的離心管。在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述離心管和加熱槽的設(shè)置使得離心管插入槽孔后其管口距離載物面板上表面的高度與所述深孔板的高度相同或相似，即使得離心管的管口高度與深孔板的上表面基本水平。
[0140]如圖6b所示，在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，前述本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)中，載物面板具有兩個(gè)樣品處理區(qū)66，每個(gè)樣品處理區(qū)的左右兩端固定有兩個(gè)加熱槽64和65，兩個(gè)加熱槽的距離Dl約120-140_。兩個(gè)加熱槽的中心的距離D2約130-150mm。每個(gè)加熱槽具有12個(gè)槽孔，在所述兩個(gè)加熱槽中間居中水平設(shè)置一塊96孔深孔板84。其中所述深孔板的長(zhǎng)邊(即96孔深孔板的每排12個(gè)孔的排列方向)與加熱槽平行，每個(gè)加熱槽的12個(gè)槽孔分別與96孔深孔板的12個(gè)橫排(即每排8個(gè)孔的排)在一條直線上。深孔板可居中設(shè)置在兩個(gè)加熱槽之間。加熱槽外具有隔熱塊81，隔熱塊為中空的長(zhǎng)方體，加熱槽嵌入隔熱塊的中空部分。隔熱塊的邊框 的厚度設(shè)置為與96孔深孔板的長(zhǎng)邊和加熱槽之間的距離相等，即兩個(gè)加熱槽的隔熱塊之間的距離與所述96孔深孔板的寬度相同。96孔深孔板的上下兩側(cè)被設(shè)置在載物面板上的固定塊82限制。在加熱槽的槽孔可放置離心管，所述離心管為圓柱形?？讖娇膳c所述標(biāo)準(zhǔn)96孔的孔徑相同或相似。在采用前本述發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)磁棒法提取核酸的方法中，可以在加熱槽一的離心管容納裂解液；在96孔深孔板的3個(gè)豎排(即每排12個(gè)孔的排)中可依次容納洗滌液1、洗滌液II和洗滌液III ;任選的，還可以在96孔深孔板的豎排中容納磁珠和/或結(jié)合液和/或核酸助沉劑；以及在加熱槽二的離心管容納洗脫液。加熱槽一的試劑的溫度可以設(shè)為約50-60°C，加熱槽二的試劑的溫度可以設(shè)為約50-60°C。對(duì)應(yīng)的，采用上述本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)的生物活性物質(zhì)提取儀的磁棒和套管系統(tǒng)的兩個(gè)支架臂上各裝配12套磁棒和套管。在上述方法中，可以首先將樣品加入加熱槽一的離心管(即容納裂解液的離心管)。在程序控制下，磁棒和套管依次插入和離開容納裂解液、洗滌液1、洗滌液I1、洗滌液III和洗脫液的容器中，完成生物活性物質(zhì)例如核酸的提取。在磁棒和/或套管插入和離開容納裂解液的容器之前還可以包括插入和離開容納磁珠的容器的步驟。在磁棒和/或套管插入和離開容納洗滌液I的容器之前還可以包括插入和離開容納結(jié)合液的容器的步驟。在磁棒和/或套管插入和離開容納洗滌液I的容器之前還可以包括插入和離開容納核酸助沉劑的容器的步驟。[0141]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述容納試劑的孔可以密封，即密封容納前述試劑。優(yōu)選的，前述96孔深孔板為符合ANSISBS標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)的96孔標(biāo)準(zhǔn)深孔培養(yǎng)板，其外框的長(zhǎng)為127.76mm±0.25mm,寬為85.48mm±0.25mm,孔徑為約9mm。在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述加熱槽的槽孔適于插入孔徑為約9mm的離心管。在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述離心管和加熱槽的設(shè)置使得離心管插入槽孔后其管口距離載物面板上表面的高度與所述深孔板的高度相同或相似，即使得離心管的管口高度與深孔板的上表面基本水平。
[0142]上述本發(fā)明的設(shè)備和方法也可以用于處理單個(gè)或數(shù)個(gè)樣品。
[0143]在本發(fā)明的其中一種利用本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)磁棒法提取核酸的方法中，其工作實(shí)施方式用于處理單個(gè)或少數(shù)幾個(gè)樣品(通常為少于6個(gè))。
[0144]如圖6c所示，在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，采用本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)和方法處理I個(gè)至5個(gè)樣品。對(duì)應(yīng)的，在前述本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)中，載物面板具有兩個(gè)樣品處理區(qū)，每個(gè)樣品處理區(qū)的兩端固定有兩個(gè)加熱槽64和65,兩個(gè)加熱槽的距離Dl約120-140mmm。兩個(gè)加熱槽的中心的距離D2約130-150mm。每個(gè)加熱槽具有5個(gè)槽孔。在所述兩個(gè)加熱槽之間設(shè)置一至五個(gè)四聯(lián)管86，所述四聯(lián)管上有4個(gè)離心管。每個(gè)四聯(lián)管的4個(gè)離心管與兩個(gè)加熱槽的對(duì)應(yīng)的槽孔在一條直線上。所述四聯(lián)管可固定在放置在載物面板的離心管架85上。所述離心管架85可為具有供所述一個(gè)或多個(gè)四聯(lián)管插入的槽或孔的平板。優(yōu)選的，所述離心管架具有與符合ANSISBS12004和ANSISBS22004標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)的96孔標(biāo)準(zhǔn)深孔培養(yǎng)板同樣的長(zhǎng)度和寬度，即長(zhǎng)為127.76mm±0.25mm,寬為85.48mm±0.25mm。由此,在非加熱工作區(qū)的前后側(cè)設(shè)置的適用于固定所述標(biāo)準(zhǔn)深孔培養(yǎng)板的固定塊82也可用于固定所述離心管架。所述四聯(lián)管也可固定在載物面板的槽或孔中。加熱槽二外可具有隔熱塊，隔熱塊為中空的長(zhǎng)方體，加熱槽嵌入隔熱塊的中空部分。隔熱塊的邊框的厚度可設(shè)置為與放置所述四聯(lián)管的離心管架和加熱槽之間的距離相等。在加熱槽的槽孔可放置離心管，所述離心管為圓柱形，孔徑可與所述四聯(lián)管的孔徑相似。另外，在加熱槽一的每個(gè)槽孔與對(duì)應(yīng)的四聯(lián)管之間還可設(shè)置一個(gè)磁珠離心管87，其可用于封裝磁珠。磁珠離心管可方便地取出，以便在提前生物活性物質(zhì)的步驟開始之前進(jìn)行震蕩和/或離心，達(dá)到反應(yīng)前充分混勻磁珠的目的。所述磁珠離心管可固定在前述用于固定四聯(lián)管的離心管架上，也可固定在載物面板的槽或孔中。
[0145]在采用前本述發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)磁棒法提取核酸的方法中，可以在加熱槽一的離心管容納裂解液；在四聯(lián)管的3個(gè)孔中可依次容納洗滌液1、洗滌液II和洗滌液III ；任選的，還可以在四聯(lián)管的一個(gè)孔中容納結(jié)合液和/或核酸助沉劑；以及在加熱槽二的離心管容納洗脫液。任選的，還可以在所述磁珠離心管中容納磁珠。加熱槽一的試劑的溫度可以設(shè)為約50-60°C，加熱槽二的試劑的溫度可以設(shè)為約50-60°C。對(duì)應(yīng)的，采用上述本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)的生物活性物質(zhì)提取儀的磁棒和套管系統(tǒng)的兩個(gè)支架臂上各裝配I至5套磁棒和套管。在上述方法中，可以首先將樣品加入加熱槽一的離心管(即容納裂解液的離心管)。在程序控制下，磁棒和套管依次插入和離開容納裂解液、洗滌液1、洗滌液I1、洗滌液III和洗脫液的容器中，完成生物活性物質(zhì)例如核酸的提取。在磁棒和/或套管插入和離開容納裂解液的容器之前還可以包括插入和離開磁珠離心管的步驟。在磁棒和/或套管插入和離開磁珠離心管之前還可以包括將磁珠離心管離心的步驟。在磁棒和/或套管插入和離開容納洗滌液I的容器之前還可以包括插入和離開容納結(jié)合液的容器的步驟。在磁棒和/或套管插入和離開容納洗滌液I的容器之前還可以包括插入和離開容納核酸助沉劑的容器的步驟。加熱槽一的試劑的溫度可以設(shè)為約50-60°C，加熱槽二的試劑的溫度可以設(shè)為約50-60。。。
[0146]在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述容納試劑的孔可以密封，即密封容納前述試劑。
[0147]在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，所述四聯(lián)管和固定所述四聯(lián)管的離心管架或載物面板的槽或孔的設(shè)置使得四聯(lián)管管口距離載物面板上表面的高度與前述標(biāo)準(zhǔn)深孔板的高度相同或相似，即使得四聯(lián)管的離心管的管口高度與標(biāo)準(zhǔn)深孔板水平置于載物面板時(shí)的上表面基本水平。在本發(fā)明的又一個(gè)方面，在加熱槽一的每個(gè)槽孔與對(duì)應(yīng)的四聯(lián)管之間還設(shè)置一個(gè)磁珠離心管，所述磁珠離心管的孔徑與四聯(lián)管的相同或相似。優(yōu)選的，所述磁珠離心管和固定所述磁珠離心管的離心管架或載物面板的槽或孔的設(shè)置使得磁珠離心管管口距離載物面板上表面的高度與前述標(biāo)準(zhǔn)深孔板的高度相同或相似，即使得磁珠離心管的管口高度與標(biāo)準(zhǔn)深孔板水平置于載物面板時(shí)的上表面基本水平。
[0148]在本發(fā)明的其中一個(gè)方面，在前述本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)中，在加熱槽一的槽孔設(shè)置裂解液離心管88。在加熱槽二的槽孔設(shè)置洗脫液離心管89。在加熱槽一的每個(gè)槽孔與對(duì)應(yīng)的四聯(lián)管之間還可設(shè)置一個(gè)磁珠離心管87，其可用于封裝磁珠。磁珠離心管可方便地取出，以便在提前生物活性物質(zhì)的步驟開始之前進(jìn)行震蕩和/或離心，達(dá)到反應(yīng)前充分混勻磁珠的目的。
[0149]在采用前本述發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)磁棒法提取核酸的方法中，可以在加熱槽一的裂解液離心管容納裂解液；在四聯(lián)管的3個(gè)孔中可依次容納洗滌液1、洗滌液II和洗滌液III ;任選的，還可以在四聯(lián)管的一個(gè)孔中容納結(jié)合液和/或核酸助沉劑；以及在加熱槽二的洗脫離心管容納洗脫液。任選的，還可以在所述磁珠離心管中容納磁珠。加熱槽一的試劑的溫度可以設(shè)為約50-60°C，加熱槽二的試劑的溫度可以設(shè)為約50-60°C。
[0150]對(duì)應(yīng)的，采用上述本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)的生物活性物質(zhì)提取儀的磁棒和套管系統(tǒng)的兩個(gè)支架臂上各裝配I至5套磁棒和套管。在上述方法中，可以首先將樣品加入加熱槽一的裂解液離心管。在程序控制下，磁棒和套管依次插入和離開容納裂解液、洗滌液1、洗滌液
I1、洗滌液III和洗脫液的容器中，完成生物活性物質(zhì)例如核酸的提取。在磁棒和/或套管插入和離開容納裂解液的容器之前還可以包括插入和離開磁珠離心管的步驟。在磁棒和/或套管插入和離開磁珠離心管之前還可以包括將磁珠離心管離心的步驟。在磁棒和/或套管插入和離開容納洗滌液I的容器之前還可以包括插入和離開容納結(jié)合液的容器的步驟。在磁棒和/或套管插入和離開容納洗滌液I的容器之前還可以包括插入和離開容納核酸助沉劑的容器的步驟。
[0151]本發(fā)明的工作臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使得核酸提取儀的自動(dòng)化進(jìn)一步提高，并且能夠同時(shí)適用各種標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)板，以及同時(shí)可以用于個(gè)別或大通量核酸提取的需要。
[0152]本發(fā)明的儀器還可具有局部氣流產(chǎn)生系統(tǒng)。通過(guò)采用產(chǎn)生局部氣流來(lái)改善磁棒法提取生物活性物質(zhì)的 微環(huán)境，從而有效降低氣溶膠在磁棒法提取時(shí)導(dǎo)致的污染。在采用磁棒法的生物活性物質(zhì)提取儀中，套管與容納樣品或試劑的容器中的液體接觸，有機(jī)會(huì)生成氣溶膠。在本發(fā)明中，所述微環(huán)境優(yōu)選配置為在生物活性物質(zhì)提取儀中開口向上放置在樣品處理區(qū)上的容器的開口的上部區(qū)域產(chǎn)生水平流動(dòng)的局部氣流，使得套管與容器中的液體接觸產(chǎn)生的氣溶膠從容器開口釋放后進(jìn)行水平移動(dòng)，從而防止帶有生物樣品的氣溶膠漂移到其它容器中導(dǎo)致污染。本發(fā)明的方法和儀器特別適用于提取核酸。
[0153]如圖3和4所示，本發(fā)明的儀器外殼的兩個(gè)側(cè)板具有水平對(duì)稱的開孔，形成氣流產(chǎn)生系統(tǒng)的氣流通道。開孔設(shè)置的高度使得通過(guò)這兩個(gè)開孔的水平流動(dòng)的氣流可通過(guò)開口向上放置在樣品處理區(qū)上的容器的開口的上部區(qū)域?？筛鶕?jù)采用的容器以及所述容器在樣品處理區(qū)上的放置方式?jīng)Q定開孔的高度。開孔的高度可以設(shè)置為開孔底部與放置在樣品處理區(qū)上的容器的頂部相同或略低于所述頂部。為了兼容各種容器，開孔的高度可以設(shè)置為開孔底部與放置在樣品處理區(qū)上的高度最低的容器的頂部相同或略低于所述頂部。在本發(fā)明的一個(gè)方面，開孔的底部比載物面板的上表面高約0-50mm,優(yōu)選最優(yōu)選約5_10mm。[0154]在本發(fā)明的一個(gè)方面，載物面板上的非加熱工作區(qū)用于設(shè)置PCR微孔板，所述PCR微孔板可平放在載物面板上，其高度通常為約10-20mm，優(yōu)選約13_16mm。在本發(fā)明的一個(gè)發(fā)明，載物面板上的非加熱工作區(qū)用于設(shè)置深孔板，所述深孔板可平放在載物面板上，其高度通常為約30-50mm,優(yōu)選38-45mm,最優(yōu)選約40_43mm。另外,載物面板上的加熱工作區(qū)為加熱槽，在加熱槽中放置的容器為離心管或微量離心管，放置在加熱槽的槽孔中。所述離心管和加熱槽的設(shè)置使得離心管插入槽孔后其管口距離載物面板上表面的高度與所述PCR微孔板或深孔板的高度相同或相似，即使得離心管的管口高度與所述PCR微孔板或深孔板的上表面基本水平。例如，在如圖所示的本發(fā)明實(shí)施方式中，加熱槽比載物面板高約10mm，如果非加熱區(qū)的容器為PCR微孔板，則放置在加熱槽的離心管頂部比加熱槽頂部高約1-1Omm,優(yōu)選約3_6mm,最優(yōu)選為4.35mm±0.76mm。如果非加熱區(qū)的容器為板高為30_50mm的深孔板，則放置在加熱槽的離心管頂部比加熱槽頂部高約20-40mm。為了兼容各種容器，開孔的高度可以設(shè)置為開孔底部與放置在樣品處理區(qū)上的高度最低的容器的頂部相同或略低于所述頂部。由此，可設(shè)置開孔的底部比載物面板的上表面高約0-15mm，優(yōu)選3-15mm，最優(yōu)選約5-10mm。
[0155]開孔可以為氣孔區(qū)56。氣孔區(qū)56可為長(zhǎng)方形。長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的長(zhǎng)度(即氣孔區(qū)的水平長(zhǎng)度)與放置在樣品處理區(qū)上的容器相適應(yīng)。在本發(fā)明的其中一種實(shí)施方式中，長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的長(zhǎng)度設(shè)置為與支架臂的長(zhǎng)度相同或相近。在本發(fā)明的其中一種實(shí)施方式中，長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的長(zhǎng)度設(shè)置為與24孔板或96孔板(例如符合ANSISBS12004和ANSISBS22004標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)的96孔標(biāo)準(zhǔn)板)的長(zhǎng)邊相等或大于所述長(zhǎng)邊，優(yōu)選的，所述長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的長(zhǎng)度大于約127.76mm，例如為約127_140mm，優(yōu)選為約128_135mm。長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的寬度(即所述氣孔區(qū)的垂直長(zhǎng)度)適于形成水平流動(dòng)的局部氣流，并能兼顧各種高度的放置在樣品處理區(qū)上的容器的高度。在本發(fā)明的其中一種實(shí)施方式中，長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的寬度設(shè)置為約30-80_，優(yōu)選為約40-70mm,最優(yōu)選為約50_65mm。長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的底部距離載物面板上表面的高度與放置在樣品處理區(qū)上的容器的頂部相同或略低于所述頂部。例如，設(shè)置開孔區(qū)的底部比載物面板高約5_15mm,優(yōu)選5_10mm。
[0156]在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，可以通過(guò)在側(cè)板設(shè)置可上下移動(dòng)的開孔來(lái)調(diào)整開孔的高度，使得通過(guò)這兩個(gè)開孔的水平流動(dòng)的氣流可通過(guò)開口向上放置在樣品處理區(qū)上的容器的開口的上部區(qū)域。
[0157]在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，可以通過(guò)在設(shè)置可上下移動(dòng)的工作平臺(tái)系統(tǒng)，使得載物面板可以調(diào)整高度，使得放置在樣品處理區(qū)上的容器的開口的上部區(qū)域與通過(guò)兩個(gè)開孔的水平位置相同或相似。[0158]在本發(fā)明的其中一種實(shí)施方式中，側(cè)板73包括外側(cè)板731和內(nèi)側(cè)板732。
[0159]在外側(cè)板可開設(shè)圓形開孔，適于安裝風(fēng)扇。
[0160]內(nèi)側(cè)板的開孔為長(zhǎng)方形氣孔區(qū)56。長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的長(zhǎng)度(即氣孔區(qū)的水平長(zhǎng)度)與放置在樣品處理區(qū)上的容器相適應(yīng)。在本發(fā)明的其中一種實(shí)施方式中，長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的長(zhǎng)度設(shè)置為與24孔板或96孔板(例如符合ANSISBS12004和ANSISBS22004標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)的96孔標(biāo)準(zhǔn)板)的長(zhǎng)邊相等或大于所述長(zhǎng)邊，例如為約127-140_，優(yōu)選為約128-135_。長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的寬度設(shè)置為40-70mm，最優(yōu)選為約50_65mm。長(zhǎng)方形氣孔區(qū)的底部距離載物面板上表面的高度與放置在樣品處理區(qū)上的容器的頂部相同或略低于所述頂部。在如圖所示的本發(fā)明實(shí)施方式中，設(shè)置開孔的底部比載物面板的上表面高約0-15mm，優(yōu)選3-lOmm，最優(yōu)選5-10mmo
[0161]在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，在儀器外殼側(cè)板開孔的外側(cè)設(shè)置導(dǎo)管(圖上未示出)。所述導(dǎo)管的一端與外側(cè)板上的開孔的外緣密封性連接，另一端與指定位置連接。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，連接出氣的開孔的導(dǎo)管的一端與所述開孔連接，另一端開口設(shè)置在指定區(qū)域，例如與儀器所在房間隔離的房間，從儀器內(nèi)部流出的氣體只能沿導(dǎo)管進(jìn)入指定區(qū)域，由此保證儀器內(nèi) 的生物物質(zhì)例如核酸不會(huì)對(duì)儀器所在房間造成污染。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，連接進(jìn)氣的開孔的導(dǎo)管的一端與所述開孔連接，另一端開口在儀器所在房間隔離的房間或提供無(wú)污染氣體的區(qū)域，由此，由此保證進(jìn)入儀器內(nèi)部或儀器所在房間的氣體沒有受到其它生物物質(zhì)的污染。
[0162]圖示本發(fā)明的儀器的外殼外側(cè)板的兩個(gè)開孔內(nèi)都設(shè)置風(fēng)扇。風(fēng)扇放置在外側(cè)板的開孔內(nèi)。其中一個(gè)風(fēng)扇為進(jìn)氣風(fēng)扇50，放置在外側(cè)板731的開孔內(nèi)，內(nèi)側(cè)板設(shè)置氣孔56。進(jìn)氣風(fēng)扇50產(chǎn)生的氣流為從儀器外部進(jìn)入儀器內(nèi)部。另一個(gè)風(fēng)扇為抽氣風(fēng)扇53,產(chǎn)生的氣流為從儀器內(nèi)部進(jìn)入儀器外部。風(fēng)扇被設(shè)置為產(chǎn)生水平流動(dòng)的氣流。
[0163]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，可以只有進(jìn)氣風(fēng)扇或抽氣風(fēng)扇。
[0164]本發(fā)明儀器的氣流產(chǎn)生系統(tǒng)的氣流源也可以為氣壓差產(chǎn)生系統(tǒng)，例如在出氣開孔外設(shè)置的產(chǎn)生負(fù)壓的機(jī)構(gòu)。
[0165]圖示本發(fā)明的儀器中，在進(jìn)氣風(fēng)扇50的外側(cè)設(shè)置濾網(wǎng)柵一 51，濾網(wǎng)柵一 51外側(cè)設(shè)置網(wǎng)濾罩一 52。另外，在出氣風(fēng)扇53的外側(cè)設(shè)置濾網(wǎng)柵二 54，濾網(wǎng)柵二 54外側(cè)設(shè)置網(wǎng)濾罩二 55。本發(fā)明采用的濾網(wǎng)柵可以為生化過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾棉，生化氈，塑料過(guò)濾網(wǎng)等。本發(fā)明采用的濾網(wǎng)柵的篩孔尺寸通常為大于或等于0.045_。所述濾網(wǎng)柵的濾網(wǎng)目數(shù)為小于或等于325目。濾網(wǎng)目數(shù)一般定義是指在I英寸*1英寸的面積內(nèi)有多少個(gè)網(wǎng)孔數(shù)，即篩網(wǎng)的網(wǎng)孔數(shù)，物料能通過(guò)該網(wǎng)孔即定義為多少目數(shù)。如200目，就是該物料能通過(guò)I英寸*1英寸內(nèi)有200個(gè)網(wǎng)孔的篩網(wǎng)。濾網(wǎng)柵一可以防止外界空氣未經(jīng)過(guò)濾進(jìn)入儀器，避免進(jìn)入儀器內(nèi)部或儀器所在房間的氣體受到灰塵和/或其它生物物質(zhì)的污染。濾網(wǎng)柵二可以防止儀器內(nèi)空氣未經(jīng)過(guò)濾溢出儀器，也可防止對(duì)儀器所在房間的氣體造成污染。
[0166]本發(fā)明中氣流產(chǎn)生系統(tǒng)產(chǎn)生的水平通過(guò)樣品處理區(qū)上容器的開口的上部區(qū)域的局部氣流的速度為約0.3-0.8米/秒，優(yōu)選約0.4-0.7米/秒，最優(yōu)選約0.45-0.5米/秒。
[0167]在采用磁棒法的生物活性物質(zhì)提取儀中，套管與容納樣品或試劑的容器中的液體接觸，有機(jī)會(huì)生成帶有生物樣品的氣溶膠。所述局部氣流有助于防止套管與放置在樣品處理區(qū)上的容器內(nèi)的樣品或試劑(通常為液體)接觸產(chǎn)生的氣溶膠在溢出容器后漂移到其它容器中導(dǎo)致污染。
[0168]在使用本發(fā)明的儀器進(jìn)行提取生物活性物質(zhì)，例如提取核酸時(shí)，包括套管和/或磁針在放置在樣品處理區(qū)上的容器內(nèi)振動(dòng)從而對(duì)容器中的試劑和/或樣品進(jìn)行攪拌和混勻，以使得樣品和試劑充分反應(yīng)的步驟。在本發(fā)明的一個(gè)方面，在套管和/或磁針在容器內(nèi)振動(dòng)時(shí)，通過(guò)上述局部氣流產(chǎn)生系統(tǒng)在開口向上放置在樣品處理區(qū)上的容器的開口的上部區(qū)域產(chǎn)生水平流動(dòng)的局部氣流。在使用本發(fā)明的儀器進(jìn)行提取生物活性物質(zhì)，例如提取核酸時(shí)，包括套管和/或磁針升高和離開放置在樣品處理區(qū)上的容器，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移磁珠或結(jié)合磁珠的生物物質(zhì)的步驟。在本發(fā)明的一個(gè)方面，在套管和/或磁針升高和離開放置在樣品處理區(qū)上的容器時(shí)，上述局部氣流產(chǎn)生系統(tǒng)停止產(chǎn)生水平流動(dòng)的氣流。
[0169]在本發(fā)明中，所述氣流產(chǎn)生系統(tǒng)還具有控制系統(tǒng)，用于控制所述局部氣流的產(chǎn)生與否和產(chǎn)生的氣流的速度。在本方面的一個(gè)方面，所述控制系統(tǒng)可在套管和/或磁針升高和離開放置在樣品處理區(qū)上的容器時(shí)，使得局部氣流產(chǎn)生系統(tǒng)停止產(chǎn)生水平流動(dòng)的氣流。在本方面的另一個(gè)方面，所述控制系統(tǒng)可以控制氣流源，例如風(fēng)扇，產(chǎn)生的氣流的速度。
[0170]如圖所示，所述用于提取生物活性物質(zhì)的儀器具有磁針7和磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)48。磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)48包括磁針支架8和磁針上升機(jī)構(gòu)33。
[0171]磁針支架8包括磁針支架端塊9和磁針支架臂34。磁針可拆卸地固定在磁針支架臂上。在圖示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器中，磁針支架具有兩條平行設(shè)置的磁針支架臂。磁針支架也可以只有一條磁針支架臂，也可以是超過(guò)兩條。每個(gè)磁針支架臂可固定的磁針的數(shù)量可根據(jù)需要調(diào)整，通常每組為1-12根磁針，常見的為4根、6根或12根磁針。在另一個(gè)實(shí)施例，磁針支架臂可固定磁針組，每個(gè)磁針組具有多排磁針，例如對(duì)應(yīng)培養(yǎng)板的24個(gè)磁針(排列形式為4X6)，96個(gè)磁針(排列形式為8 X 12)等。在本實(shí)施例中，磁針的底部具 有永磁體，由此帶有磁性。在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，磁針也可通過(guò)電磁作用產(chǎn)生磁性。
[0172]磁針上升機(jī)構(gòu)包括磁針推動(dòng)端塊17，電機(jī)12，絲杠二 32和螺母?jìng)鲃?dòng)副，電機(jī)通過(guò)絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)推動(dòng)端塊17向上運(yùn)動(dòng)。磁針推動(dòng)端塊17設(shè)置在磁針支架端塊9下方。磁針推動(dòng)端塊可與磁針支架端塊接觸。當(dāng)電機(jī)通過(guò)絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)推動(dòng)端塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁針推動(dòng)端塊與磁針支架端塊接觸，并推動(dòng)磁針支架端塊向上運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)磁針支架向上運(yùn)動(dòng)。
[0173]所述用于提取生物活性物質(zhì)的儀器還具有套管4和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)16。套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括套管支架6和套管升降機(jī)構(gòu)18。套管支架包括套管支架端塊35和套管支架臂5。在圖示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器中，套管支架具有兩條平行設(shè)置的套管支架臂。套管支架也可以只有一條套管支架臂，也可以是超過(guò)兩條。套管可拆卸地固定在套管支架臂上。每個(gè)套管支架臂可固定的套管的數(shù)量可根據(jù)需要調(diào)整。套管的數(shù)量可根據(jù)需要調(diào)整，通常每組為1-12根套管。常見的為4根、6根或12根套管。在另一個(gè)實(shí)施例，套管支架臂可固定套管組，每個(gè)套管組具有多排套管，例如對(duì)應(yīng)培養(yǎng)板的24個(gè)套管(排列形式為4X6)，96個(gè)套管(排列形式為8X 12)等。
[0174]套管升降機(jī)構(gòu)包括套管升降端塊36，電機(jī)11，絲杠一 31和螺母?jìng)鲃?dòng)副。電機(jī)通過(guò)絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向上或向下運(yùn)動(dòng)。套管升降端塊設(shè)置在套管支架端塊下方。套管升降端塊可與套管支架端塊的接觸。當(dāng)電機(jī)通過(guò)絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，套管升降端塊可與套管支架端塊接觸，并推動(dòng)套管支架端塊向上運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)套管支架向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)通過(guò)絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，套管支架端塊根據(jù)重力作用與套管升降端塊同步向下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)套管支架向下運(yùn)動(dòng)。
[0175]套管升降端塊36與套管支架端塊35是可分離的，由此實(shí)現(xiàn)套管的振動(dòng)與上下移動(dòng)可獨(dú)立地由不同機(jī)構(gòu)操控。
[0176]套管升降端塊設(shè)置于套管支架端塊35下方。當(dāng)電機(jī)通過(guò)絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)套管支架向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)通過(guò)絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，套管支架端塊根據(jù)重力作用與套管升降端塊同步向下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)套管支架向下運(yùn)動(dòng)。
[0177]在圖示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器中，套管支架端塊下方設(shè)置套管振動(dòng)推桿26,其與振動(dòng)機(jī)構(gòu)連接,傳導(dǎo)振動(dòng)。
[0178]在圖示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器中，套管升降端塊設(shè)置在套管支架端塊下方，其上表面的長(zhǎng)度和寬度與套管支架端塊的下表面相同，可以對(duì)套管升降端塊起支撐和推動(dòng)作用。在套管升降端塊中間具有空腔。套管振動(dòng)推桿也設(shè)置在套管支架端塊下方，其上表面長(zhǎng)度與寬度比套管支架端塊的下表面小。在套管升降端塊中間具有空腔，可讓套管振動(dòng)推桿穿過(guò)，套管振動(dòng)推桿的上端與套管支架端塊接觸，下端與設(shè)置在套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)下方的振動(dòng)機(jī)構(gòu)接觸。
[0179]在本發(fā)明的一個(gè)方面，磁針推動(dòng)端塊17與磁針支架端塊9是可分離的。磁針推動(dòng)端塊與磁針支架端塊的一側(cè)接觸。當(dāng)電機(jī)通過(guò)絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)推動(dòng)端塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)磁針支架端塊推動(dòng)磁針支架向上運(yùn)動(dòng)。這樣可以使磁針向上從套管中脫離。磁針支架的向下運(yùn)動(dòng)是根據(jù)重力作用。本發(fā)明的儀器的磁針推動(dòng)端塊與磁針支架是可分離的，這種設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)磁針端頭與套管底部的充分密切接觸，簡(jiǎn)化了對(duì)電控部分的要求，防止磁針沖擊套管底部的現(xiàn)象發(fā)生。
[0180]圖7a示出所述儀器在磁針插入套管時(shí)的工作狀態(tài)。磁針4插入套管，其底端與套管的底部接觸。此時(shí)磁針推動(dòng)端塊17與磁針支架端塊9分離，磁針支架8由套管支架6支撐并隨套管支架一同運(yùn)動(dòng)。另一種實(shí)施方式是磁針4插入套管，到達(dá)預(yù)定的最接近套管的底部的位置，此時(shí)磁針推動(dòng)端塊17與磁針支架端塊9分離，磁針支架由套管支架支撐并隨套管支架一同運(yùn)動(dòng)。預(yù)定的磁針底端到達(dá)最接近套管底部的位置可由套管支架6和磁針支架8的設(shè)置來(lái)限定，例如設(shè)置為磁針支架臂與套管支架臂接觸，或磁針支架臂與套管支架臂上設(shè)置的凸件接觸，所述凸件可為緩沖材料制備。
[0181]圖7b示出套管與磁針?lè)蛛x的工作狀態(tài)。磁針推動(dòng)端塊17與磁針支架端塊9的一側(cè)接觸。當(dāng)電機(jī)通過(guò)絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)磁針推動(dòng)端塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)磁針支架端塊推動(dòng)磁針支架向上運(yùn)動(dòng)，磁針與套管分離。
[0182]另外，套管升降端塊35與套管支架端塊36接觸，電機(jī)通過(guò)絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向上運(yùn) 動(dòng)時(shí)，推動(dòng)套管支架向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)通過(guò)絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，套管支架在重力作用下隨套管升降端塊向下運(yùn)動(dòng)。
[0183]當(dāng)需要套管通過(guò)振動(dòng)從而洗脫套管外吸附的磁珠或帶磁珠的生物樣品時(shí)，磁針支架端塊推動(dòng)磁針支架向上運(yùn)動(dòng)，套管與磁針?lè)蛛x。套管升降端塊與套管支架端塊脫離接觸。套管支架在振動(dòng)機(jī)構(gòu)作用下發(fā)生振動(dòng)。
[0184]當(dāng)需要套管插入或樣品區(qū)的離心管或深孔板的孔時(shí)，套管升降端塊35與套管支架端塊36接觸，電機(jī)通過(guò)絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)套管支架向上運(yùn)動(dòng)離開樣品區(qū)。當(dāng)電機(jī)通過(guò)絲杠和螺母?jìng)鲃?dòng)副帶動(dòng)套管升降端塊向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，套管支架在重力作用下隨套管升降端塊向下運(yùn)動(dòng)，插入樣品區(qū)。
[0185]另外，如圖所示，所述磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)構(gòu)平臺(tái)14上，由機(jī)構(gòu)支架13支撐。
[0186]磁針支架端塊9、套管升降端塊36和套管支架端塊35的兩側(cè)具有穿孔，兩條豎直設(shè)置在機(jī)構(gòu)平臺(tái)上的光軸10穿過(guò)所述磁針支架端塊9、套管升降端塊36和套管支架端塊35的穿孔，對(duì)磁針支架端塊、套管升降端塊和套管支架端塊起限定和固定作用。磁針推動(dòng)端塊的兩側(cè)也具有穿孔，由另兩條光軸穿過(guò)。
[0187]本發(fā)明的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器具有振動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠產(chǎn)生振動(dòng)，使得套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)套管進(jìn)行上下振動(dòng)。本發(fā)明的提取生物活性物質(zhì)的儀器的套管可以高達(dá)20Hz的頻率進(jìn)行上下振動(dòng)。如圖8所示，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直線型的杠桿臂22，移動(dòng)支架23，移動(dòng)支點(diǎn)軸37，驅(qū)動(dòng)移動(dòng)支架水平移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24，與套管升降機(jī)構(gòu)的套管振動(dòng)推桿26接觸而傳導(dǎo)振動(dòng)的振動(dòng)輪25，以及偏心輪21和偏心輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)20。杠桿臂為直線型，具有與其上緣和下緣平行的中空槽。移動(dòng)支點(diǎn)軸穿過(guò)中空槽，在移動(dòng)支架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下可沿杠桿臂方向在中空槽內(nèi)移動(dòng)，形成杠桿的移動(dòng)支點(diǎn)。與套管升降機(jī)構(gòu)的套管振動(dòng)推桿26接觸而傳導(dǎo)振動(dòng)的振動(dòng)輪25和偏心輪分別位于移動(dòng)支點(diǎn)的兩側(cè)。偏心輪與杠桿臂接觸，偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，引起在支點(diǎn)的偏心輪一側(cè)的杠桿臂(動(dòng)力臂)發(fā)生位移，支點(diǎn)的另一側(cè)的杠桿臂(阻力臂)和振動(dòng)輪則同步進(jìn)行相反方向的位移，即杠桿臂發(fā)生圍繞支點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)令 振動(dòng)輪發(fā)生振動(dòng)，從而使得套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)套管進(jìn)行上下振動(dòng)。也即，本發(fā)明的用于提取生物活性物質(zhì)的儀器的振動(dòng)機(jī)構(gòu)中，由偏心機(jī)構(gòu)(實(shí)施例中為偏心輪)產(chǎn)生振動(dòng)，控制頻率的快慢。移動(dòng)支點(diǎn)在杠桿臂上的位置的移動(dòng)可控制振幅的大小，也可和偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方式一起控制振幅的大小。
[0188]雖然關(guān)于本發(fā)明的示例實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解在不脫離本發(fā)明的精神和所附權(quán)利要求限定的保護(hù)范圍的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行各種變化、替換和修改。對(duì)于其他例子，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)容易理解在保持本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)的同時(shí)，工藝步驟的次序可以變化。
[0189]此外，本發(fā)明的應(yīng)用范圍不局限于說(shuō)明書中描述的特定實(shí)施例的工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法及步驟。從本發(fā)明的公開內(nèi)容，作為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易地理解，對(duì)于目前已存在或者以后即將開發(fā)出的工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟，其中它們執(zhí)行與本發(fā)明描述的對(duì)應(yīng)實(shí)施例大體相同的功能或者獲得大體相同的結(jié)果，依照本發(fā)明可以對(duì)它們進(jìn)行應(yīng)用。因此，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在將這些工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟包含在其保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于生物活性物質(zhì)提取儀的工作臺(tái)系統(tǒng)，其具有載物面板(67)，所述載物面板上具有至少一組樣品處理區(qū)(66)，每組所述樣品處理區(qū)具有兩個(gè)固定在所述載物面板上的加熱工作區(qū)(2)和所述兩個(gè)加熱工作區(qū)中間的非加熱工作區(qū)(3)， 例如，所述加熱工作區(qū)為加熱槽，每組樣品處理區(qū)具有固定在載物面板上的加熱槽一(64)、加熱槽二(65)和這兩個(gè)加熱槽中間的非加熱工作區(qū)(3)，所述非加熱工作區(qū)可具有或設(shè)置容納樣品或試劑的容器。 優(yōu)選的，其中所述容納樣品或試劑的容器為24孔或96孔PCR微孔板或深孔板等標(biāo)準(zhǔn)深孔板，非標(biāo)準(zhǔn)孔板，離心管或離心管聯(lián)管，或可放置所述離心管或離心管聯(lián)管的板。
2.權(quán)利要求1的工作臺(tái)系統(tǒng)，其中所述加熱工作區(qū)是可裝卸的加熱槽，其具有長(zhǎng)方體槽體，其上設(shè)有用于安放樣品管的多個(gè)槽孔，優(yōu)選的，其中槽體溫度范圍為約100-200°C，優(yōu)選為約 120-180°C。
3.權(quán)利要求1或2的工作臺(tái)系統(tǒng)，其中所述加熱工作區(qū)和非加熱工作區(qū)是有效地分離的，有效的分離是指，加熱工作區(qū)與非加熱工作區(qū)容納待處理樣品或試劑的區(qū)域在工作平臺(tái)上相距一定距離，以使得加熱工作區(qū)產(chǎn)生的熱量不會(huì)對(duì)在非加熱區(qū)處理的樣品產(chǎn)生有效的影響。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的工作臺(tái)系統(tǒng)，其中加熱工作區(qū)與最接近其的放置在非加熱工作區(qū)的或非加熱工作區(qū)具有的用于容納樣品或試劑的孔的距離D大于5_，優(yōu)選大于IOmm,最優(yōu)選大于15mm。
5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的工作臺(tái)系統(tǒng)，其中兩個(gè)加熱區(qū)(例如加熱槽)之間的距離Dl大于90mm,優(yōu)選大于105mm,最優(yōu)選大于120mm,例如Dl為約90-160mm,優(yōu)選約105-150mm,最優(yōu)選約120-140mm, 任選的，兩個(gè)加熱槽的中心的距離D2大于IlOmm,優(yōu)選大于120mm,最優(yōu)選大于130mm,例如D2為約110-200mm，優(yōu)選約115_180mm，最優(yōu)選約120_160mm， 更優(yōu)選的，其中加熱區(qū)(例如加熱槽)與放置在非加熱區(qū)的用于容納樣品或試劑的容器距離D3為大于約3mm,優(yōu)選大于約IOmm,最優(yōu)選大于約15mm,例如D3為約3-60mm,優(yōu)選約10-40mm,最優(yōu)選約 15_35mm。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的工作臺(tái)系統(tǒng),其中在所述樣品處理區(qū)66中具有兩個(gè)固定在載物面板上的加熱槽，分別為加熱槽一(64)、加熱槽二(65)，以及所述兩個(gè)加熱槽之間水平放置的一塊24或96孔PCR微孔板或深孔板，或一塊放置離心管或離心管聯(lián)的板，其中所述PCR微孔板或深孔板或板的長(zhǎng)邊與加熱槽平行。
7.權(quán)利要求6的工作臺(tái)系統(tǒng)，其中所述樣品處理區(qū)66中具有兩個(gè)固定在載物面板上的加熱槽，分別為加熱槽一(64)、加熱槽二(65)，每個(gè)加熱槽具有1-5個(gè)槽孔，在所述兩個(gè)加熱槽之間水平平行設(shè)置一至五個(gè)四聯(lián)管，所述四聯(lián)管上有4個(gè)離心管，任選的，在加熱槽一的每個(gè)槽孔與對(duì)應(yīng)的四聯(lián)管之間還可設(shè)置一個(gè)磁珠離心管。
8.權(quán)利要求6或7的工作臺(tái)系統(tǒng)，其中在加熱槽一中設(shè)置用于容納裂解液的容器(例如裂解液離心管)；在加熱槽二設(shè)置用于納洗脫液的容器(例如洗脫液離心管)，以及在非加熱工作區(qū)的所述24或96孔PCR微孔板或深孔板，或放置離心管或離心管聯(lián)的板中可依次設(shè)置容納洗滌液1、洗滌液II和洗滌液III的孔；任選的，還可以在所述24或96孔PCR微孔板或深孔板，或放置離心管或離心管聯(lián)的板中設(shè)置容納磁珠或結(jié)合液或核酸助沉劑的孔。
9.權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的工作臺(tái)系統(tǒng)，其中所述工作臺(tái)系統(tǒng)具有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制，可以在水平方向移動(dòng)，優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)包括工作臺(tái)支架(61)，用于支撐載物面板，支架與移動(dòng)軸(62 )連接，在工作臺(tái)電機(jī)(63 )帶動(dòng)下支架可沿移動(dòng)軸水平移動(dòng)，從而使得載物面板能夠移動(dòng)到需要的位置。
10.一種用于提取生物活性物質(zhì)的儀器，例如用于提取細(xì)胞、蛋白質(zhì)或核酸的儀器，優(yōu)選為提取核酸的儀器，其包括: 外殼， 底板(1)， 如權(quán)利要求1-20中任一項(xiàng)所述的工作臺(tái)系統(tǒng)(15)，工作臺(tái)系統(tǒng)具有載物面板(67)，其上具有樣品處理區(qū)(66)，樣品處理區(qū)可放置用于容納樣品或試劑的容器， 磁針(7 )和磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)(48 ),通過(guò)磁針移動(dòng)機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)，使得磁針能夠上下移動(dòng)，豎直插入和脫離套管， 套管(4)和套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)(16)，通過(guò)套管移動(dòng)機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)，使得套管能夠上下移動(dòng)，豎直插入和脫離設(shè)置在樣品處理區(qū)中的容器。
11.權(quán)利要求10所述的儀器，其還包括氣流產(chǎn)生系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于在放置在所述樣品處理區(qū)上的容器的開口的上部區(qū)域產(chǎn)生局部氣流，所述系統(tǒng)包括氣流源和氣流通道，其中氣流源可產(chǎn)生氣流，氣流通道可引導(dǎo)所述氣流水平通過(guò)所述容器的開口的上部區(qū)域，使得套管與容器中的樣品或試劑接觸產(chǎn)生的氣溶膠從容器開口釋放后進(jìn)行水平移動(dòng)。
12.權(quán)利要求11所述的儀器，其中在所述外殼的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)板設(shè)置水平對(duì)稱的開孔，形成所述氣流產(chǎn)生系統(tǒng)的氣流通道，其中設(shè)置開孔的位置使得通過(guò)這兩個(gè)開孔的水平流動(dòng)的氣流可通過(guò)放置在樣品處理區(qū)上的容器的開口的上部區(qū)域，優(yōu)選的，其中開孔的底部距離所述載物面板上表面為高約0-50mm,優(yōu)選最優(yōu)選約5_10mm。
13.權(quán)利要求9-12中任一項(xiàng)的儀器，其中所述局部氣流的速度為約0.3-0.8米/秒，優(yōu)選約0.5-0.7米/秒，最優(yōu)選約0.45-0.5米/秒。
14.一種使用權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的工作臺(tái)系統(tǒng)或權(quán)利要求9-13中任一項(xiàng)所述的儀器提取和純化生物活性物質(zhì)的方法， 優(yōu)選的，所述方法包括以下步驟:提供權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的工作臺(tái)系統(tǒng)或權(quán)利要求9-13中任一項(xiàng)所述的儀器，在所述工作臺(tái)系統(tǒng)載物面板的樣品處理區(qū)放置用于容納樣品或試劑的容器，在所述容器中容納樣品或試劑，通過(guò)生物活性物質(zhì)提取儀的套管和/或磁針插入和脫離放置在樣品處理區(qū)上的容器從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移磁珠或結(jié)合磁珠的生物物質(zhì)，任選的，其中還包括套管和/或磁針在放置在樣品處理區(qū)上的容器內(nèi)振動(dòng)從而對(duì)容器中的試劑和/或樣品進(jìn)行攪拌和混勻，以使得樣品和試劑充分反應(yīng)的步驟。
【文檔編號(hào)】C07K1/14GK103923163SQ201310015219
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月15日
【發(fā)明者】劉新志, 趙海峰 申請(qǐng)人:北京金麥格生物技術(shù)有限公司