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一種多功能生物物質(zhì)分離裝置的制造方法

文檔序號(hào):10417000閱讀:529來源:國(guó)知局
一種多功能生物物質(zhì)分離裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及生物技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種多功能生物物質(zhì)分離裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在生物技術(shù)領(lǐng)域,對(duì)于物質(zhì)的分離目前主要采取的操作有離心、過濾、萃取、電泳等。這些方法的原理是靠固體物質(zhì)的重量、直徑的大小來分離不同的物質(zhì)。如離心機(jī)分離物質(zhì)是靠液體中固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的質(zhì)量(比重)不同,在離心力的作用下產(chǎn)生不同的界面而達(dá)到物質(zhì)分離的目的;過濾(包括過篩)是由濾紙(濾膜)的孔經(jīng)和被過濾物質(zhì)的直徑來達(dá)到物質(zhì)分離的目的的。此外,還有烘干、揮發(fā)、萃取、電泳等大多都是靠物理學(xué)或化學(xué)原理來達(dá)到物質(zhì)分離目的的。
[0003]對(duì)于上述的幾種傳統(tǒng)的分離方法,具體的,離心法在生物物質(zhì)分離方面的應(yīng)用很廣泛,歷史也很長(zhǎng);其缺陷在于每次離心前所用離心管必須標(biāo)記清楚,否則離心后將無法確定樣品標(biāo)號(hào)。標(biāo)記離心管很費(fèi)時(shí)間,尤其是樣品量多的時(shí)候。另外,離心法只能將大體相同質(zhì)量的物質(zhì)劃分到某一層面(界面),并不能分離出同等質(zhì)量但不同生物活性的物質(zhì)。
[0004]過濾、萃取、電泳等均存在只能將同等質(zhì)量的物質(zhì)分離到某一層面,并不能分離出同等質(zhì)量但不同生物活性的物質(zhì),同時(shí)對(duì)于所使用的設(shè)備,也存在操作過程過于繁瑣、易產(chǎn)生樣品管標(biāo)錯(cuò)、操作過程難以無菌操作,而且物質(zhì)分離的精準(zhǔn)度都很難掌控,也無法按照生物活性來區(qū)分物質(zhì)的缺陷。
[0005]近年來,在細(xì)胞、病毒、蛋白質(zhì)、核酸的分離過程中,免疫學(xué)原理和納米磁珠的應(yīng)用很廣泛,例如提取核酸所用的磁架法以及自動(dòng)提取儀。對(duì)于磁架法而言,其原理是首先讓被分離的物質(zhì)與納米磁珠在某一容器(如試管)內(nèi)反應(yīng)結(jié)合形成一復(fù)合體,然后在試管外加一磁場(chǎng)將磁珠吸附到管壁后,再用某些方法將廢液去掉。缺點(diǎn)之一是操作者必須對(duì)每個(gè)試管標(biāo)記,然后進(jìn)行下一步操作;通常分離一個(gè)樣品需要的時(shí)間是30分鐘,N個(gè)樣品就得N*30分鐘。缺點(diǎn)之二是磁珠在液體中沉淀很快,要想保持液體中所有物質(zhì)處于均勻狀態(tài),每一個(gè)操作過程必須添加用一個(gè)多余的動(dòng)作一旋漩渦儀混合處理,這就增加了操作步驟,并大大降低了操作速度。缺點(diǎn)之三是每次用漩渦儀前,必須蓋緊試管蓋,否則無法完成操作步驟??梢姡陨线@些缺點(diǎn)都不能和現(xiàn)代生物學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)與時(shí)倶進(jìn)。
[0006]對(duì)于自動(dòng)提取儀而言,市場(chǎng)上現(xiàn)有DNA自動(dòng)化提取設(shè)備多數(shù)是采用免疫學(xué)和納米磁珠結(jié)合的原理來完成其物質(zhì)分離過程的。其設(shè)計(jì)原理基本同磁架法類似,只是增加了自動(dòng)化操控和其它加熱功能而已。其缺點(diǎn)之一是準(zhǔn)備階段特別復(fù)雜;缺點(diǎn)之二是數(shù)據(jù)輸入很麻煩,在啟動(dòng)程序前必須反復(fù)檢查核對(duì);缺點(diǎn)之三是只要有一個(gè)步驟做錯(cuò),整批樣品就廢了。缺點(diǎn)之四是即使啟動(dòng)后,自動(dòng)化操作時(shí)間也很長(zhǎng)(通常要30-150分鐘,原因是某些步驟需要脫水),而現(xiàn)有設(shè)備中都采用加溫烘干、等待干燥等手段,這就大大延長(zhǎng)了整個(gè)操作時(shí)間。
[0007]由此可見,上述的磁架法以及DNA自動(dòng)化提取的方法雖彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法的很多不足(如可以按照生物活性來分離物質(zhì)),但由于現(xiàn)有設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝流程有不足之處,在操作步驟和時(shí)間上很難體現(xiàn)現(xiàn)代生物學(xué)新型技術(shù)和現(xiàn)代工程學(xué)的優(yōu)勢(shì)。
[0008]有鑒于此,特提出本實(shí)用新型。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型的第一目的在于提供一種多功能生物物質(zhì)分離裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)中的生物物質(zhì)分離過程(包括采用磁珠法進(jìn)行細(xì)胞、病毒、蛋白質(zhì)、核酸的分離)中存在的操作過程繁瑣、耗時(shí)費(fèi)力以及分離效率差的技術(shù)問題。
[0010]本實(shí)用新型提供的這種多功能生物物質(zhì)分離裝置,尤其適合應(yīng)用于磁珠法提供核酸的過程,其具有可以使得磁珠和其存在體系(多為裂解液或者洗脫液)快速分離的效果,該裝置結(jié)構(gòu)緊湊,操作簡(jiǎn)便。
[0011 ]為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的,特采用以下技術(shù)方案:
[0012]本實(shí)用新型提供了一種多功能生物物質(zhì)分離裝置,包括殼體、貫穿所述殼體的主軸推桿、回位裝置、磁套連接環(huán)以及電動(dòng)裝置;
[0013]所述主軸推桿的兩端均突出于所述殼體,且其一端設(shè)置有磁柱;所述磁套連接環(huán)套設(shè)于所述主軸推桿上,且所述磁套連接環(huán)處于所述殼體外的一端設(shè)置有磁套(需要指出的是,在本申請(qǐng)中,主軸推桿與磁套連接環(huán)并不是相對(duì)固定的,主軸推桿是穿過磁套連接環(huán)的中間空心部分的,從而形成一種類似磁套連接環(huán)套在主軸推桿上的結(jié)構(gòu))。
[0014]所述回位裝置設(shè)置在所述殼體內(nèi)部;并用于使所述主軸推桿向遠(yuǎn)離所述磁套的方向運(yùn)動(dòng);所述電動(dòng)裝置與所述磁套連接環(huán)相連,并用于使所述磁套連接環(huán)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0015]對(duì)于該多功能生物物質(zhì)分離裝置,其主體結(jié)構(gòu)為殼體,該殼體上設(shè)置了將殼體貫穿的主軸推桿;主軸推桿的兩端均突出于殼體,而且有一端設(shè)置了磁柱。另外,主軸推桿上套設(shè)有磁套連接環(huán),且其一端(處于殼體外的一端)設(shè)置了磁套;這樣在電動(dòng)裝置的帶動(dòng)下,磁套連接環(huán)以及磁套可以發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng);而對(duì)主軸推桿的一端(未設(shè)置磁柱)施加作用力時(shí),主軸推桿及其磁柱則可與殼體實(shí)現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng),而在回位裝置的作用下,主軸推桿則發(fā)生回位。也即主軸推桿在殼體中往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),磁柱也是在磁套內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的,而磁套以及磁套連接環(huán)則在電動(dòng)裝置的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]在將該生物物質(zhì)分離裝置進(jìn)行應(yīng)用的過程中,如將其用于分離磁珠裂解液(含有吸附了核酸的磁珠以及裂解液);將磁套伸入到混合體系中,此時(shí)推壓主軸推桿,使得磁柱的端部伸入到了磁套的底部;在磁柱的作用下,混合體系中的磁珠被吸附到了磁套上,并被移除,從而實(shí)現(xiàn)磁珠與混合體系的快速分離。進(jìn)一步地,由于磁套在電動(dòng)裝置的帶動(dòng)下是可以轉(zhuǎn)動(dòng)的,在旋轉(zhuǎn)過程中,磁珠受磁場(chǎng)的作用保持在磁套上,而液體在離心力的作用下被甩脫,使得磁珠和液體進(jìn)一步的分離。當(dāng)離心完成后,去掉施加于主軸推桿的力,主軸推桿在回位裝置的作用下回位,帶動(dòng)磁柱從磁套的底部離開;被吸附的磁珠由于失去了磁力的吸附作用從而從磁套脫離,并可進(jìn)行下一步的操作。
[0017]上述的生物物質(zhì)分離裝置其在操作的過程中,可以實(shí)現(xiàn)磁珠與混合體系的分離,進(jìn)而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中從混合體系中將液相吸出而存在的分離不徹底以及磁珠易于沉降而被分離的缺陷。此外,該裝置將磁珠分離后,可以進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)離心的操作,從而提高了整個(gè)生物物質(zhì)分離的效果,可以克服離心、過濾、萃取生物物質(zhì)分離等方法不能實(shí)現(xiàn)等質(zhì)量不同性質(zhì)物質(zhì)分離的缺陷。
[0018]對(duì)于該裝置,為了能夠?qū)崿F(xiàn)主軸推桿快速回位的效果,在實(shí)用新型提供的生物物質(zhì)分離裝置中,優(yōu)選的,所述殼體內(nèi)還固定設(shè)置有卡接部位;所述回位裝置包括第一套環(huán)、第二套環(huán)和第一彈簧;
[0019]所述第一套環(huán)、第一彈簧以及第二套環(huán)分別套設(shè)于所述主軸推桿上,所述第一套環(huán)與所述卡接部位相抵,所述第二套環(huán)與所述主軸推桿固定連接,所述第一彈簧的兩端分別與所述第一套環(huán)以及所述第二套環(huán)相抵;
[0020]所述主軸推桿上處于所述殼體外部的一端設(shè)置有推桿包裹套;所述推桿包裹套封閉的一端包裹在所述主軸推桿的端部,開放的一端與所述第二套環(huán)相抵。
[0021]卡接部位是固定設(shè)置在殼體內(nèi)的,這樣推壓推桿包裹套時(shí),主軸推桿以及第二套環(huán)等多個(gè)結(jié)構(gòu)均沿著殼體運(yùn)動(dòng)(磁柱伸入至磁套的底部);由于第一套環(huán)接觸抵靠在卡接部位上,而卡接部位是固定的,當(dāng)?shù)诙篆h(huán)向著第一套環(huán)的方向運(yùn)動(dòng)時(shí),第一彈簧被壓縮。此時(shí)如釋放外加的壓力,由于第二套環(huán)與主軸推桿是固定的,所以第一彈簧施加于第二套環(huán)作用力后,進(jìn)一步地將主軸推桿帶動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)主軸推桿的回位。該種回位方式采用兩個(gè)套于主軸推桿的套環(huán)實(shí)現(xiàn),套環(huán)對(duì)主軸推桿具有定位的效果,因此回位效果好,不易使主軸推桿發(fā)生偏擺。
[0022]優(yōu)選的,所述殼體內(nèi)部還固定設(shè)置有定位套,所述定位套套設(shè)于所述推桿包裹套處于所述殼體內(nèi)的部分;所述定位套的內(nèi)壁與所述推桿包裹套的外壁相貼合。定位套將推桿包裹套和殼體進(jìn)行定位,進(jìn)一步地使得主軸推桿在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中平穩(wěn),順暢。
[0023]優(yōu)選的,還包括設(shè)置在所述殼體上的第二彈簧和磁套脫離推桿;所述第二彈簧的一端固定在所述殼體上,另一端與所述磁套脫離推桿的一端相抵,所述磁套脫離推桿的另一端延伸至被磁柱穿過的所述殼體的開口處。
[0024]磁套脫離推桿在外力的作用下,其沿著殼體運(yùn)動(dòng),具體為向著設(shè)置有磁套的殼體端運(yùn)動(dòng),其在運(yùn)動(dòng)的過程中,底
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