CN103897016A - 基于磁珠的处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于磁珠的处理装置及方法，该装置包括：X个样品区、Y个第一反应区、Z个第二反应区以及连接所述各区的连接通道，其中，所述X、Y以及Z是大于零的自然数，所述Y大于等于所述Z；至少一个所述样品区在所述第一反应区的上游，至少一个所述第二反应区在所述第一反应区的下游；所述样品区用于放置生物样品溶液和磁珠溶液；所述第一反应区用于放置第一溶液；所述第二反应区用于放置第二溶液；所述第一溶液不相溶于所述生物样品溶液，所述第一溶液不相溶于所述第二溶液。通过上述方式，本发明能够同时进行大批量样品的纯化，减少人为操作过程和交叉污染的机会。

Description

基于磁珠的处理装置及方法

技术领域

本发明涉及化学物质处理的技术领域，特别是涉及一种基于磁珠的处理装置及方法。

背景技术

核酸提取是分子生物学实验技术中最基本的操作。在生物学研究、医学诊断、环境检测、食品安全、免疫防疫等应用领域，为了获得目的核酸分子，第一步需要对样品进行核酸提取。

目前，应用最广泛的核酸提取的方法主要包括酚氯仿抽提法、Trizol抽提法、硅胶膜柱提取法以及磁珠提取法等。酚氯仿抽提法是最经典的DNA提取的方法，可以从大量的生物样品中提取核酸，并能够减少核酸大分子的降解。Trizol抽提法被广泛应用于从细胞或者组织中抽提总RNA，该法可以从组织或细胞中抽提总RNA。硅胶膜柱提取法是目前大多数实验室主流纯化方法，该法对操作人员的操作技能要求低，重复性好，纯化的产物纯度更高。磁珠提取法与硅胶膜离心柱提取方法类似，该法对操作人员的操作技能要求低，无需昂贵的外源设备，对操作场所不受限，容易实现自动化。

上述各方法中，酚氯仿抽提法和Trizol抽提法均无法同时进行大批量样品的核酸提取；硅胶膜柱提取法和磁珠提取法虽可以进行大批量样品的核酸提取，但在其操作过程中，需要频繁的开关管盖、换液、更换枪头等，容易引入人为误差，而且容易在大批量样品处理时造成交叉污染。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的问题之一。

本发明提供了一种基于磁珠的处理装置及方法，能够同时进行大批量样品的纯化，减少人为操作过程和交叉污染的机会。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于磁珠的处理装置，所述装置包括X个样品区、Y个第一反应区、Z个第二反应区以及连接所述各区的连接通道，其中，所述X、Y以及Z是大于零的自然数，所述Y大于等于所述Z；至少一个所述样品区在所述第一反应区的上游，至少一个所述第二反应区在所述第一反应区的下游；所述样品区用于放置生物样品溶液和磁珠溶液；所述第一反应区用于放置第一溶液；所述第二反应区用于放置第二溶液；所述第一溶液不相溶于所述生物样品溶液，所述第一溶液不相溶于所述第二溶液。

其中，所述样品区体积在10微升至1毫升之间。

其中，所述连接通道的高度在200微米至500微米之间；所述连接通道最窄处宽度在500微米至1000微米之间。

其中，所述第一溶液为有机相溶液。

其中，所述第一溶液为矿物油、石蜡油、硅油和橄榄油中的至少一种。

其中，所述生物样品包含有DNA、RNA、蛋白质和细胞中的至少一种。

其中，所述生物样品选自全血、外周血浆、唾液、尿液和组织的至少一种。

其中，所述第二溶液选自低盐溶液或者高盐溶液的至少之一。

其中，所述低盐溶液包括无核酶水、酶溶液和洗脱缓冲液中的至少一种；所述高盐溶液包括用于磁珠吸附目的生物分子的连接缓冲液。

其中，所述装置的一个样品区、两个或两个以上第一反应区以及一个第二反应区通过连接通道顺序连接。

其中，所述X等于1，所述Y和Z均大于或等于二，且所述Y和Z相等，按照溶液的流向，定义第一个第二反应区后的一个第一反应区和一个第二反应区为一组组合区，获得组合区的个数为Y-1或者Z-1，所有所述组合区之间串联连接，相邻的所述组合区之间，上游组合区的第二反应区和下游组合区的第一反应区通过连接通道连接。

其中，所述装置采用以下至少一种材料制成：聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）或聚丙烯（PP）。

其中，所述装置还包括底板和上盖；所述底板置于所述样品区、第一反应区以及第二反应区的下面以承载所述样品区、第一反应区以及第二反应区；所述上盖置于所述样品区、第一反应区以及第二反应区的上面。

其中，所述底板的厚度是150微米至500微米，所述上盖的厚度是1毫米至6毫米。

其中，所述装置还包括样品预处理区，所述样品预处理区用于对来自生物的体液或者生物的组织进行预处理，以获得所述生物制品。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种基于磁珠的处理方法，所述方法利用上述所述的装置进行，包括：将生物样品加入到所述的处理装置的样品区中，与所述磁珠溶液混合，获得混合物；在磁力的作用下使所述混合物从所述样品区进入到所述处理装置的放置有第一溶液的第一反应区，获得第一反应产物；在磁力的作用下使所述第一反应物进入到所述处理装置的放置有第二溶液的第二反应区，获得第二反应产物；其中，所述每个区的混合物或反应产物是通过区与区之间的连接通道从一个区到另一个区的，所述区是样品区、第一反应区或第二反应区。

其中，所述样品区体积在10微升至1毫升之间。

其中，所述连接通道的高度在200微米至500微米之间，所述连接通道最窄处宽度在500微米至1000微米之间。

其中，所述第一溶液不相溶于所述生物样品溶液，所述第一溶液不相溶于所述第二溶液，所述第二溶液选自低盐溶液或者高盐溶液的至少之一。

其中，所述低盐溶液包括无核酶水、酶溶液和洗脱缓冲液中的至少一种；所述高盐溶液包括用于磁珠吸附目的生物分子的连接缓冲液。

其中，所述生物样品包含有DNA、RNA、蛋白质和细胞中的至少一种。

其中，所述生物样品选自全血、外周血浆、唾液、尿液和组织的至少一种。

其中，所述将生物样品加入到所述的处理装置的样品区中，与所述磁珠溶液混合，获得混合物的步骤之前，包括：对来自生物的体液或者生物的组织进行预处理，获得生物制品；所述生物的体液包括全血、外周血血浆、唾液或者尿液的至少一种。

其中，所述在磁力的作用下使所述混合物从所述样品区进入到所述处理装置的放置有第一溶液的第一反应区，获得第一反应产物的步骤，包括：在磁力的作用下使所述混合物从所述样品区进入到所述处理装置的两个或两个以上放置有第一溶液的第一反应区，获得第一反应产物。

其中，所述在磁力的作用下使所述第一反应物进入到所述处理装置的放置有第二溶液的第二反应区，获得第二反应产物的步骤之后，包括：在磁力的作用下使所述第二反应产物依次通过所述处理装置的至少一组组合区的第一反应区和第二反应区，获得纯化后的产物，其中，按照溶液的流向，定义第一个第二反应区之后的一个第一反应区和一个第二反应区为一组组合区。

其中，所述在磁力的作用下使所述第二反应产物依次通过所述处理装置的至少一组组合区的第一反应区和第二反应区，获得纯化后的产物的步骤，包括：在磁力的作用下使所述第二反应产物依次通过所述处理装置的两组组合区的第一反应区和第二反应区，获得纯化后的产物，其中，所述第一个第二反应区内放置的第二溶液是用于反应的第一酶溶液，所述两组合区的第二反应区内放置的第二溶液分别是用于反应的第二酶溶液和用于洗脱的洗脱缓冲液。

其中，所述在磁力的作用下使所述第二反应产物依次通过所述处理装置的至少一组组合区的第一反应区和第二反应区，获得纯化后的产物的步骤，包括：在磁力的作用下使所述第二反应产物依次通过所述处理装置的两组组合区的第一反应区和第二反应区，获得纯化后的产物，其中，所述第一个第二反应区和所述两组合区的第二反应区内放置的第二溶液都是用于洗脱的洗脱缓冲液。

为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种基于磁珠的构建文库的方法，包括：将生物样品加入到所述的处理装置的样品区中，与所述磁珠溶液混合，获得混合物；在磁力的作用下使所述混合物从所述样品区进入到所述处理装置的放置有第一溶液的第一反应区，获得第一反应产物；在磁力的作用下使所述第一反应物进入到所述处理装置的放置有第二溶液的第二反应区，获得第二反应产物，所述第二溶液是用于反应的酶溶液；在磁力的作用下使所述第二反应产物依次通过所述处理装置的至少一组第一组合区组的第一反应区和第二反应区，获得纯化后的产物，其中，按照溶液的流向，定义第一个第二反应区后的一个第一反应区和一个第二反应区为一组组合区，所述第一个第二反应区和最后一个第二反应区内放置的第二溶液分别是用于反应的酶溶液和用于洗脱的洗脱缓冲液。其中，所述每个区的混合物或反应产物是通过区与区之间的连接通道从一个区到另一个区的，所述区是样品区、第一反应区或第二反应区。

为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种试剂盒，所述试剂盒由上述的所述装置组成，所述装置中的样品区、第一反应区以及第二反应区预先装有磁珠溶液、第一溶液以及第二溶液。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明装置包括X个样品区、Y个第一反应区、Z个第二反应区以及连接所述各区的连接通道，X、Y以及Z是大于零的自然数，Y大于等于Z；样品区用于放置生物样品溶液和磁珠溶液；第一反应区用于放置第一溶液；第二反应区用于放置第二溶液；第一溶液不相溶于生物样品溶液，第一溶液不相溶于第二溶液。磁珠与生物样品中待纯化的物质结合后，在磁力的作用下穿过第一反应区和第二反应区，由于第一溶液是与包含生物样品和磁珠的溶液和第二溶液均不相溶的溶液，因此可以实现结合待纯化物质的磁珠和其它物质的分离纯化，整个过程减少人为操作过程和交叉污染的机会，且能够同时进行大批量样品的纯化。

附图说明

图1是本发明基于磁珠的处理装置一实施方式的结构示意图；

图2是本发明基于磁珠的处理装置另一实施方式的结构示意图；

图3是本发明基于磁珠的处理装置又一实施方式的结构示意图；

图4是本发明基于磁珠的处理装置又一实施方式的结构示意图；

图5是本发明基于磁珠的处理方法一实施方式的流程图；

图6是本发明基于磁珠的处理方法另一实施方式的流程图；

图7是本发明基于磁珠的处理方法又一实施方式的流程图；

图8是本发明基于磁珠的处理方法又一实施方式的流程图；

图9是本发明基于磁珠的处理方法又一实施方式的流程图；

图10是本发明基于磁珠的处理方法又一实施方式的流程图；

图11是本发明基于磁珠的构建文库的方法一实施方式的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。

所述实施方式在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本文中所使用的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上游”、“下游”、“之前”、“之后”等指示的方位或位置关系为基于溶液流向或者步骤反应方向，如附图所示的方位或位置关系，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。

在本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“顺序连接”、“相连”、“连接”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参阅图1，图1是本发明基于磁珠的处理装置一实施方式的结构示意图，该装置包括：一样品区101、一第一反应区102、一第二反应区103以及连接各区的连接通道104。该装置可以用于不同的实验目的，例如：提取、纯化、反应或者建立文库等等。

样品区101在第一反应区102的上游，第二反应区103在第一反应区102的下游，也就是说，样品区101紧邻第一反应区102，且样品区101在第一反应区102的前面位置；第二反应区103紧邻第一反应区102，且第二反应区103在第一反应区102的后面位置。如果有多个样品区101、多个第一反应区102以及多个第二反应区103时，那么至少一个样品区101在第一反应区102的上游，至少一个第二反应区103在第一反应区103的下游。也就是说，至少有一个样品区101紧邻第一反应区102，且该样品区101在第一反应区102的前面位置；至少有一个第二反应区103紧邻第一反应区102，且该第二反应区103在第一反应区102的后面位置，或者说，该装置的样品区101、第一反应区102以及第二反应区103中，第一个区是样品区101，最后一个区是第二反应区103。

样品区101用于放置生物样品溶液和磁珠溶液；第一反应区102用于放置第一溶液；第二反应区103用于放置第二溶液；第一溶液不相溶于生物样品溶液，第一溶液不相溶于第二溶液。其中，第一溶液为有机相溶液，任选地，第一溶液为矿物油、石蜡油、硅油和橄榄油中的至少一种；第二溶液选自低盐溶液或者高盐溶液的至少之一，低盐溶液环境使目的生物分子与磁珠发生分离，发生反应，例如洗脱缓冲液，高盐溶液环境使目的生物分子与磁珠结合，借助外力利用所述装置能使结合物进入到下一反应区，例如连接缓冲液等；任选地，低盐溶液包括无核酶水、酶溶液和洗脱缓冲液中的至少一种；高盐溶液包括用于磁珠吸附目的生物分子的连接缓冲液，第二溶液可以根据磁珠的特性以及实际情况进行选择。其中，所述生物样品包含有DNA、RNA、蛋白质和细胞中的至少一种，所述生物样品选自全血、外周血浆、唾液、尿液和组织的至少一种。

选择的连接通道的尺寸与装置的大小有关，具体来说，与样品区101的体积有关，样品区体积在10微升至1毫升之间时，连接通道104的高度在200微米至500微米之间，所述连接通道与所述各区底部相连通，所述连接通道的高度是指当所述装置水平放置、连接通道内充满液体时液面的垂直高度，比如200、350、500微米；连接通道104最窄处宽度在500微米至1000微米之间，比如500、800、1000微米，能够使全部磁珠在10s–2min时间内从一个区通过一段连接通道104进入另一个区。按照溶液的流向，连接通道104通常是由宽变窄，最窄处的宽度也就是连接通道104与溶液所进入的区的连接宽度，这样便于形成位阻，限制不溶相溶液之间的流动。连接通道104的高度较矮时，由于横截面结构造成连接通道104内部阻抗较大，界面的接触面积也小，影响待分离纯化的目标物质在流体中的运动，且不相溶的界面中界面张力较大，不利于待分离纯化的目标物在外力的作用下克服界面阻力到达第二反应区103；反之，连接通道104高度较高时，本来用于去除杂质的界面屏障效果不明显，容易出现样品中液体从底部向第二反应区103靠拢的迹象。具体而言，为了在正常时间内完成提取纯化过程（即使全部磁珠能在10s至2min内从所在区通过一段连接通道104进入到下一区），对于10微升的样品（样品体积较小的情况，如10微升至50微升之间），连接通道104适宜采用靠近下限端值尺寸，会使流速较小，例如高度200微米，最窄处宽度500微米；若在样品量较小时连接通道104采用上限端值尺寸，也能使该装置在正常时间内实现功能，但可能会使一部分其它的带有杂质的溶液进入相应的反应区；对于1ml的样品（样品体积较大的情况，如0.5毫升至1毫升之间），连接通道104适宜采用靠近上限端值尺寸，例如高度500微米，最窄处宽度1000微米；若在样品量较大时连接通道104采用靠近下限端值的尺寸，也能使该装置在正常时间内实现功能，但由于样品量大磁珠量多，连接通道104的横截面小流速受限，需要花费相对较长时间。对于较粘稠或者成分较复杂的样品溶液的提纯，优选采用靠近上限端值尺寸的连接通道104。

该装置能够利用磁珠在磁力作用下实现对样品池中某一部分物质的分离、提取，并且利用不相溶两相的界面力达到阻挡待分离纯化目标物以外的污染物的效果，从而在第二反应区103中得到较纯的目标物质。

进一步地，该装置还包括底板105和上盖106；底板105置于样品区101、第一反应区102以及第二反应区103的下面以承载样品区101、第一反应区102以及第二反应区103；上盖106置于样品区101、第一反应区102以及第二反应区103的上面。

底板105的厚度是150微米至500微米，例如150、300或500微米，上盖106的厚度是1毫米至6毫米，例如1、3或6毫米。上盖106上可以根据样品区101、第一反应区102以及第二反应区103相应位置，设置孔和凹槽。

整个装置采用一下材料中的至少一种：聚碳酸酯PC、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚二甲基硅氧烷PDMS或聚丙烯PP。

其中，该装置还包括样品预处理区，该样品预处理区用于对来自生物的体液或者生物的组织进行预处理，以获得所述生物制品。例如，对来自人体的全血、尿液、唾液等进行预处理以获得生物样品DNA。

该装置的操作方法是：1）把生物样品加入到样品区101中（可按照需要加入相应的试剂）；在第一反应区102注入第一溶液（第一溶液是与样品区101和第二反应区102两个区的溶液不相溶的液体，如矿物油、石蜡油、硅油或橄榄油等有机溶剂）；在第二反应区103中注入第二溶液，例如无核酶水（Nuclease-Free Water）、酶溶液、用于连接的连接缓冲液和用于洗脱的洗脱缓冲液，主要用于洗脱或反应。2）施加外部磁力，使待分离物质从样品区101通过第一反应区102然后移动到第二反应区103，样品区101中非目标物质及溶液在界面力的阻隔下维持在样品区101中，在第二反应区103中得到较纯的目标产物。3）按照需求可以重复这个分离过程，使目标产物在注有不同的反应体系的反应区进行反应。

为了简化操作步骤和节省时间，可以先对该装置进行预封装。预封装是先把包含磁珠的溶液、第一溶液及第二溶液分别预先注入到样品区101、第一反应区102及第二反应区103中，并进行密封包装。使用时将该装置拆封，将生物样品直接加入到样品区101中与磁珠混合，使待分离纯化的目的物质吸附在磁珠上，然后利用磁铁拉动磁珠，将磁珠从样品区101中拉出，然后通过第一反应区102，再进入到第二反应区103中，经过吹打混合，获得目的物质。这里的目的物质包括核酸（DNA或RNA）、蛋白质、细胞等。

在使用本装置时，根据不同的应用范围，可以选择不同的磁珠。例如：从组织样品或者细胞培养物中提取DNA，可以选择Beckman、天根、金麦格等试剂公司的提取DNA的磁珠；需要提取RNA时，可以选择RNA提取磁珠；需要提取mRNA时，则选择带有oligo-dT修饰的磁珠。

总之，本发明装置包括X个样品区、Y个第一反应区、Z个第二反应区以及连接所述各区的连接通道，X、Y以及Z是大于零的自然数，Y大于等于Z；样品区用于放置生物样品溶液和磁珠溶液；第一反应区用于放置第一溶液；第二反应区用于放置第二溶液；第一溶液不相溶于生物样品溶液，第一溶液不相溶于第二溶液。磁珠与生物样品中待纯化的物质结合后，在磁力的作用下穿过第一反应区和第二反应区，由于第一溶液是与包含生物样品和磁珠的溶液和第二溶液均不相溶的溶液，因此可以实现结合待纯化物质的磁珠和其它物质的分离纯化，整个过程减少人为操作过程和交叉污染的机会，且能够同时进行大批量样品的纯化。

当然，该装置可以包括多个样品区、多个第一反应区以及多个第二反应区，具体请参见如下实施方式。

参见图2，图2是本发明基于磁珠的处理装置另一实施方式的结构示意图，本实施方式的装置与图1的实施方式的装置基本相同，不同之处是该装置包括：一用于放置包含生物样品溶液和磁珠溶液的样品区201、三个用于放置第一溶液的第一反应区202、一用于放置第二溶液的第二反应区203以及连接各区的连接通道204。其中，样品区201、三个第一反应区202以及一个第二反应区203通过连接通道204依次顺序连接。

本实施方式中采用了三个第一反应区202，根据实际情况，可以采用多个第一反应区202。通常在样品中含有较多杂质，在采用一个第一反应区202不足以去除杂质的情况下，可以选择采用多个第一反应区202串联，以达到去除杂质的目的。

值得一提的是，在采用本实施方式时，每个第一反应区202中的第一溶液可以使用同样的第一溶液，也可以根据实际情况选择不同的第一溶液。

参阅图3，图3是本发明基于磁珠的处理装置又一实施方式的结构示意图，本实施方式的装置与图1的实施方式基本相同，不同之处是该装置包括：一用于放置包含生物样品溶液和磁珠溶液的样品区301、一用于放置第一溶液的第一反应区302、一用于放置第二溶液的第二反应区303、另一用于放置第一溶液的第一反应区302、另一用于放置第二溶液的第二反应区303、又一用于放置第一溶液的第一反应区302、又一用于放置第二溶液的第二反应区303以及连接各区的连接通道304。其中，上述各区按照上述顺序通过连接通道304依次连接。

本实施方式主要是样品区的数量是一，第一反应区302和第二反应区303的数量均等于三（或等于二或大于二，在此不再赘叙），且数量相同，按照溶液的流向，定义第一个第二反应区后的一个第一反应区302和一个第二反应区303为一组组合区，本实施方式获得组合区的个数为两个（或者是其它个数的组合区，在此不再赘叙），所有组合区之间串联连接，相邻的组合区之间，上游组合区的第二反应区303和下游组合区的第一反应区302通过连接通道304连接。

本实施方式中每一个组合区中的第一反应区302和第二反应区303所分别放置的第一溶液和第二溶液可以使用同样的第一溶液和第二溶液，也可以根据实际情况选择不同的第一溶液和第二溶液。例如，如果为了更好地达到去除杂质的目的，本实施方式的装置的第二溶液可以使用相同的第二溶液；如果使用本实施方式的装置进行建库，则第二溶液是各不相同的溶液，具体是所述第一个第二反应区的第二溶液是用于反应的第一酶溶液，两个组合区的第二反应区的第二溶液分别是用于反应的第二酶溶液、用于洗脱的洗脱缓冲液。

采用本实施方式的装置，可以更好的达到去除杂质的目的，也可以构建DNA文库。

参阅图4，图4是本发明基于磁珠的处理装置又一实施方式的结构示意图，本实施方式的装置与图1的实施方式基本相同，不同之处是该装置并排设置有4套区域（可以是其它规格的，比如8套等，在此不再赘叙），每一套区域包括：一用于放置包含生物样品溶液和磁珠溶液的样品区401、一用于放置第一溶液的第一反应区402、一用于放置第二溶液的第二反应区403以及连接各区的连接通道404。其中，上述各区按照上述顺序通过连接通道404依次连接。

本实施方式的装置可以同时对多个样品进行分离纯化操作。

需要说明的是，在实际应用中可以根据不同的样品或不同的实验目的，选择多个样品区、多个第一反应区以及多个第二反应区之间不同连接方式的处理装置，上述实施方式的本发明装置只是这些不同连接方式的处理装置中有限的连接方式，对于其它的连接方式的处理装置，均包括在本发明所保护的范围之内，在此不再一一进行赘叙。

另外，上述装置可依据各种测序文库的不同建库过程，采用不同连接方式的处理装置，在利用本发明装置构建文库时，不同的反应步骤需要不同的反应体系，可以调整各区中的溶液。本发明装置适用于对单个文库进行构建，也适用于同时对多个文库进行构建；文库的类型不受限制；能构建出和以下任意一种测序平台相匹配的文库：Illumina Solexa/Hiseq2000、ABI SOLiD、Roche454和单分子测序等。

本发明还提供一种试剂盒，该试剂盒由上述的装置组成，装置中的样品区、第一反应区以及第二反应区预先装有磁珠溶液、第一溶液以及第二溶液。

参阅图5，图5是本发明基于磁珠的处理方法一实施方式的流程图，本实施方式的流程采用上述的装置进行，具体包括：

步骤S101：将生物样品加入到所述的处理装置的样品区中，与所述磁珠溶液混合，获得混合物。

其中，生物样品是包含DNA、RNA、蛋白质和细胞中的至少一种。

其中，所述生物样品选自全血、外周血浆、唾液、尿液和组织的至少一种。

其中，第一溶液不相溶于生物样品溶液，第一溶液不相溶于第二溶液，例如，矿物油、石蜡油、硅油、橄榄油等。第二溶液选自低盐溶液或者高盐溶液的至少之一，低盐溶液环境使目的生物分子与磁珠发生分离，发生反应，例如洗脱缓冲液，高盐溶液环境使目的生物分子与磁珠结合，借助外力利用所述装置能使结合物进入到下一反应区；任选地，低盐溶液包括无核酶水、酶溶液和洗脱缓冲液中的至少一种；高盐溶液包括用于磁珠吸附目的生物分子的连接缓冲液。

步骤S102：在磁力的作用下使所述混合物从所述样品区进入到所述处理装置的放置有第一溶液的第一反应区，获得第一反应产物。

步骤S103：在磁力的作用下使所述第一反应物进入到所述处理装置的放置有第二溶液的第二反应区，获得第二反应产物。

其中，每个区的混合物或反应产物是通过区与区之间的连接通道从一个区到另一个区的，区是样品区、第一反应区或第二反应区，选择的连接通道的尺寸与装置的大小有关，具体来说，样品区体积在10微升至1毫升之间，连接通道的高度在200微米至500微米之间，所述连接通道与所述各区底部相连通，所述连接通道的高度是指当所述装置水平放置、连接通道内充满液体时液面的垂直高度，比如300、350、400微米，连接通道最窄处宽度在500微米至1000微米之间，比如500、800、1000微米，能够使全部磁珠在10s–2min时间内从一个区通过一段连接通道104进入另一个区。按照溶液的流向，连接通道104通常是由宽变窄，最窄处的宽度也就是连接通道104与溶液所进入的区的连接宽度，这样便于形成位阻，限制不溶相溶液之间的流动。连接通道的高度较矮时，由于横截面结构造成连接通道内部阻抗较大，界面的接触面积也小，影响待分离纯化的目标物质在流体中的运动，且不相溶的界面中界面张力较大，不利于待分离纯化的目标物在外力的作用下克服界面阻力到达第二反应区；反之，连接通道高度较高时，本来用于去除杂质的界面屏障效果不明显，容易出现样品中液体从底部向第二反应区靠拢的迹象。

本实施方式的操作流程可以使用图1的处理装置。

例1，纯化100μL PCR产物，包括如下步骤，其中，步骤S101包括（1.1）至（1.3），步骤S102包括（1.4）的一部分，步骤S103包括（1.4）的另一部分和（1.5）。

（1.1）选择样品区尺寸为7mm*12mm的预封装有相应溶液的处理装置，连接通道的高度是300微米，最窄处宽度是800微米。样品区中装有Ampure XP磁珠（Beckman公司）；第一反应区中装有第一溶液，第一溶液为矿物油(Sigma-Aldrich公司)；第二反应区中装有第二溶液，如EB缓冲液或者ddH₂O。

（1.2）将100μL PCR产物（浓度为10ng/μL）加入到处理装置的样品区中，用移液器使PCR产物和磁珠充分混合均匀，以便于待分离纯化的目的物质结合在磁珠上。

（1.3）将处理装置在室温下静置5min以进行孵育。

（1.4）将处理装置放置在安装有磁铁的设备上，推动处理装置，使样品区中结合有待分离纯化的目的物质的磁珠通过第一反应区中的第一溶液，移动到第二反应区。

（1.5）使用移液器轻轻吹打磁珠数次，静置3分钟后将第二反应区固定在磁铁的一侧，吸出第二溶液（EB缓冲液，20μL）。此时，第二溶液中含有纯化好的PCR产物。

经过（1.1）至（1.5）后，可获得总量为0.85μg的PCR产物，纯化后的PCR产物可直接用于后续实验，如基因检测、基因测序等。

该PCR纯化操作耗时约10min，回收率约85%，用手工方法按照该磁珠试剂盒说明书进行PCR纯化操作则需30min，两种操作方法的回收率和纯化效果基本相当，因此，采用本发明的实施方式可以缩短操作时间，而且不会影响回收率和纯化效果。

本发明方法将生物样品溶液和磁珠溶液在样品区中混合均匀，获得混合物；在磁力的作用下使混合物进入到放置有第一溶液的第一反应区，获得第一反应产物，然后第一反应产物进入到放置有第二溶液的第二反应区，获得纯化后的产物。磁珠与生物样品中待纯化的物质结合后，在磁力的作用下穿过第一反应区和第二反应区，由于第一溶液是与生物样品溶液和第二溶液均不相溶的溶液，因此可以实现结合待纯化物质的磁珠和其它物质的分离纯化，整个过程减少人为操作过程和交叉污染的机会，且能够同时进行大批量样品的纯化。

参阅图6，图6是本发明基于磁珠的处理方法另一实施方式的流程图，本实施方式和图5的实施方式基本相同，不同之处在于下面的步骤S201，该流程图包括：

步骤S201：对来自生物的体液或者生物的组织进行预处理，获得生物制品。生物的体液包括全血、外周血血浆、唾液或者尿液的至少一种。

步骤S202：将生物样品加入到所述的处理装置的样品区中，与所述磁珠溶液混合，获得混合物。

步骤S203：在磁力的作用下使所述混合物从所述样品区进入到所述处理装置的放置有第一溶液的第一反应区，获得第一反应产物。

步骤S204：在磁力的作用下使所述第一反应物进入到所述处理装置的放置有第二溶液的第二反应区，获得第二反应产物。

本实施方式的操作流程可以使用图1的处理装置。

例2，全血基因组DNA提取，包括如下步骤，其中步骤S201包括（2.1）至（2.2），步骤S202包括（2.3）至（2.5），步骤S203包括（2.6）的一部分，步骤S204包括（2.6）的另一部分和（2.7）。

（2.1）采样：静脉采血1mL，用EDTA·K₂抗凝。

（2.2）取100μL全血，加入裂解液（Beckman公司）后，再加入4.5μL蛋白酶K，在37℃度下裂解10min，获得裂解混合物。

（2.3）选择样品区尺寸为12mm*7mm的预封装有相关溶液的处理装置，连接通道的高度是300微米，最窄处宽度是800微米。样品区中装有磁珠溶液（Beckman公司）；第一反应区中装有第一溶液，第一溶液为矿物油；第二反应区中装有第二溶液，如EB缓冲液或者ddH₂O。

（2.4）将上述2.2中的裂解混合溶液加入到样品区中，使裂解混合溶液与样品区中的磁珠溶液混合均匀，以便于待纯化的目的物质结合在磁珠上。

（2.5）将处理装置在室温下放置5min以进行孵育。

（2.6）将处理装置放置在安装有磁铁的设备上，推动处理装置，使样品区中结合有待纯化的目的物质的磁珠通过第一反应区中的第一溶液，移动到第二反应区。

（2.7）使用移液器轻轻吹打磁珠数次，然后静置2min，将该处理装置移至磁铁上，保证第二反应区在磁铁边缘，吸出第二溶液，其中，吸出的第二溶液（EB缓冲液，50μL）中含有提取得到的全血基因组DNA。获得的全血基因组DNA可以直接用于后续实验或检测，如PCR、文库构建等。

上述整个实验过程在30min内完成，凝胶电泳的结果表明，其基因组片段长度大于23kb，如果手工操作，获得全血基因组DNA需要耗时1.5h。因此，本发明的实施方式可以缩短实验过程所耗费的时间，较好地保证基因组的完整性，且其提取产量在小体积时是手工方法提取的产量的2倍。

例3，外周血血浆游离DNA提取，包括如下步骤，其中，步骤S201包括（3.1）至（3.2），步骤S202包括（3.3）至（3.5），步骤S203包括（3.6）的一部分，步骤S204包括（3.6）的另一部分和（3.7）。

（3.1）采样：静脉采血3-5mL，用EDTA·K₂抗凝。

（3.2）全血经过高速冷冻离心（1600g，10min）后，将上清（血浆）分装在2mL的离心管中，再将离心管中的上清在4℃条件下16000g离心10min，然后将离心后的上清再次转移到新离心管中，新离心管中即为血浆。

（3.3）选择样品区尺寸为12mm*7mm的预封装有相应溶液的处理装置，连接通道的高度是300微米，最窄处宽度是800微米。样品区中装有用于血浆DNA提取的磁珠（Beckman公司）；第一反应区中装有第一溶液，第一溶液为矿物油；第二反应区中装有第二溶液，如TB缓冲液或者ddH₂O。

（3.4）取100μL上述3.2所获得的血浆，将血浆与LSB（Beckman公司）混合后，静置5min，然后将混合物加入到样品区，吹打样品区中的溶液，使混合物与样品区中的磁珠混合。

（3.5）将处理装置在室温静置5min。

（3.6）将处理装置放置在安装有磁铁的设备上，推动处理装置，使样品区中结合有待纯化的目的物质的磁珠通过第一反应区中的第一溶液，移动到第二反应区。

（3.7）使用移液器轻轻吹打磁珠数次，固定磁铁在第二反应区的一侧，吸出第二溶液（EB缓冲液，87μL），其中，吸出的第二溶液中含有提取得到的外周血血浆中游离的DNA。

使用孕妇血浆中游离的DNA可以用于胎儿产前检测如T21、T18、T13等。

上述血浆DNA的提取过程耗时约20min，提取得到的血浆DNA进行测序，测序的结果与现有方法提取血浆DNA后测序的结果一致。

例4，从口腔拭子中提取DNA，包括如下步骤，其中，步骤S201包括（4.1）至（4.3），步骤S202包括（4.4）至（4.6），步骤S203包括（4.7）的一部分，步骤S204包括（4.7）的另一部分和（4.8）。

（4.1）在2mL的EP管中放入2个从口腔中取出的拭子，往该EP管中加入1000μL的PBS，浸泡20-30min。

（4.2）将4.1中浸泡拭子后的溶液在12000rmp下离心1min，用移液器将上层的上清吸出丢弃，保留沉淀。

（4.3）往4.2中保留沉淀的EP管中加入200μL的裂解缓冲液(Beckman公司)和4.5μL蛋白酶K，用移液器吹打混合，然后在37℃水浴中孵育10min，获得混合溶液。

（4.4）选择样品区尺寸为12mm*7mm的预封装有相应溶液的处理装置，连接通道的高度是300微米，最窄处宽度是800微米。样品区中装有磁珠溶液（Beckman公司）；第一反应区中装有第一溶液，第一溶液为矿物油。

（4.5）将4.3中的混合溶液加入到样品区中，用移液器吹打混合，使混合溶液与样品区中的磁珠溶液混合均匀，以便于待纯化的目的物质结合在磁珠上。

（4.6）将处理装置在室温下放置5min以进行孵育。

（4.7）将处理装置放置在安装有磁铁的设备上，推动处理装置，使样品区中结合有待纯化的目的物质的磁珠通过第一反应区中的第一溶液，移动到第二反应区。

（4.8）使用移液器轻轻吹打磁珠数次，静置3min后，使磁铁固定在第二反应区的一侧，吸出第二溶液（EB缓冲液，50μL），其中，第二溶液中含有提取得到的基因组DNA样品。该提取得到的基因组DNA样品可以直接用于后续实验或检测，如PCR、文库构建等。

上述整个实验过程耗时约1h，本实施方式与现有的方法相比节省20min，且本实施方式无需使用额外的设备（如离心机等）。

参阅图7，图7是本发明基于磁珠的处理方法又一实施方式的流程图，本实施方式和图5的实施方式基本相同，不同之处在于下面的步骤S302，该流程图包括：

步骤S301：将生物样品加入到所述的处理装置的样品区中，与所述磁珠溶液混合，获得混合物。

步骤S302：在磁力的作用下使所述混合物从所述样品区进入到所述处理装置的两个或两个以上放置有第一溶液的第一反应区，获得第一反应产物。

步骤S303：在磁力的作用下使所述第一反应物进入到所述处理装置的放置有第二溶液的第二反应区，获得第二反应产物。

本实施方式的操作流程可以使用图2的处理装置。

例5，从组织中提取mRNA，包括如下步骤，其中，步骤S301包括（5.1）至（5.4），步骤S302包括（5.5）的一部分，步骤S303包括（5.5）的另一部分和（5.6）。

（5.1）选择样品区尺寸为12mm*7mm的预封装有相应溶液的处理装置，连接通道的高度是300微米，最窄处宽度是800微米。

（5.2）取10mg组织，在液氮中迅速对其进行研磨，得到冰冻的组织粉末。

（5.3）将冰冻的组织粉末迅速加入到含有300μL裂解/连接缓冲液的样品区中混合2min，用移液器吹打溶液3-5次，使溶液混匀。

（5.4）在溶液中加入50μL捕获mRNA的磁珠，重复混匀，室温培养5min。

（5.5）将处理装置放置在安装有磁铁的设备上，推动处理装置，使样品区中的磁珠依次通过两个第一反应区中的第一溶液，移动到第二反应区（含有EB10μL）。

（5.6）在65℃的加热器上温育2min，将磁铁固定在第二反应区的一侧，吸出第二溶液（EB缓冲液，20μL），其中，第二溶液中包含有纯化好的mRNA。纯化好的mRNA用于进行实时PCR、cDNA文库构建等。

参阅图8至图10，图8至图10是本发明基于磁珠的处理方法又两个实施方式的流程图，本两个实施方式和图5的实施方式基本相同，不同之处在于下面的步骤S404，该流程图包括：

步骤S401：将生物样品加入到所述的处理装置的样品区中，与所述磁珠溶液混合，获得混合物。

步骤S402：在磁力的作用下使所述混合物从所述样品区进入到所述处理装置的放置有第一溶液的第一反应区，获得第一反应产物。

步骤S403：在磁力的作用下使所述第一反应物进入到所述处理装置的放置有第二溶液的第二反应区，获得第二反应产物。

步骤S404：在磁力的作用下使所述第二反应产物依次通过所述处理装置的至少一组组合区的第一反应区和第二反应区，获得纯化后的产物，其中，按照溶液的流向，定义第一个第二反应区之后的一个第一反应区和一个第二反应区为一组组合区。

其中，步骤S404具体包括步骤S404a或步骤S404b。

步骤S404a：在磁力的作用下使所述第二反应产物依次通过所述处理装置的两组组合区的第一反应区和第二反应区，获得纯化后的产物，其中，所述第一个第二反应区内放置的第二溶液是用于反应的第一酶溶液，所述两组组合区的第二反应区内放置的第二溶液分别是用于反应的第二酶溶液和用于洗脱的洗脱缓冲液。

步骤S404b：在磁力的作用下使所述第二反应产物依次通过所述处理装置的两组组合区的第一反应区和第二反应区，获得纯化后的产物，其中，所述第一个第二反应区和所述两组组合区的第二反应区内放置的第二溶液都是用于洗脱的洗脱缓冲液。

其中，在文库构建时，步骤S404a包括：

（a）将已经制备好的DNA放入放置有末端修复反应液的样品区中，混合均匀后，在15至25度（例如15、20或25度）的控温平台上放置20至40分钟（例如20、30或40分钟）。

（b）加入1倍至2倍样品区中混合物的体积的磁珠至样品区中，在室温下孵育5至10分钟（例如5、8或10分钟）。

（c）在磁力的作用下使所述一个样品区中的混合物通过一个第一反应区中的矿物油，移动到放置有第一酶溶液的个第二反应区中，混合均匀后，在25至40度（例如25、37或40度）的控温平台上放置20至40分钟（例如20、30或40分钟）。

（d）加入1倍至2倍（例如1、1.5或2倍）所述一个第二反应区中混合物的体积的连接缓冲液至所述一个第二反应区中，在室温下孵育5至10分钟（例如5、8或10分钟）。

（e）在磁力的作用下使所述一个反应区中的混合物通过放置有矿物油的另一个第一反应区。（f）在磁力的作用下使通过放置有矿物油的另一个第一反应区的混合物移动到放置有第二酶溶液的另一个第二反应区，混合均匀后，在15至25度（15、20或25度）的控温平台上放置10至20分钟（例如10、15或20分钟）。

（g）加入1倍至2倍（例如1、1.5或2倍）所述另一个第二样品区中混合物的体积的连接缓冲液至所述另一个第二反应区中，在室温下孵育5至10分钟（例如5、8或10分钟）。

本实施方式的操作流程可以使用图3的处理装置。

例6，用于测序前文库的构建，包括如下步骤，其中，步骤S401包括（6.1）至（6.3），步骤S402包括（6.4）的一部分，步骤S403包括（6.4）的另一部分，步骤S404a包括（6.5）至和（6.9）。

（6.1）选择样品区尺寸为9mm*7mm的预封装有相应溶液的处理装置，连接通道的高度是300微米，最窄处宽度是800微米。

（6.2）将提取好的DNA约10ng放入样品区（含有末端修复反应液）中，混和均匀后，在20℃的控温平板上放置30min，以便于待分离纯化的目的物质结合在磁珠上。

（6.3）往样品区中加入1.5倍6.2中混合物体积的Axygen磁珠，室温孵育8min。

（6.4）将处理装置放置在安装有磁铁的设备上，推动处理装置，使样品区中结合有待分离纯化的目的物质的磁珠通过第一反应区1中的矿物油，移动到放置有第一酶溶液（此处的第一酶溶液是末端加A酶混合液，体积是10μL）的第二反应区1，混和均匀后，在37℃的控温平板上放置30min。

（6.5）往第二反应区1中加入1.5倍末端加A酶混合液体积的连接缓冲液，室温孵育8min。

（6.6）将处理装置放置在安装有磁铁的设备上，推动处理装置，使第二反应区1中结合有待分离纯化的目的物质的磁珠通过第一反应区2中的矿物油，移动到放置有第二酶溶液（此处的第二酶溶液是连接酶混合液，体积是10μL）的第二反应区2，混和均匀后，在20℃的控温平板上放置15min。

（6.7）往第二反应区2中加入1.5倍连接酶混合液体积的连接缓冲液，室温孵育8min。

（6.8）将处理装置放置在安装有磁铁的设备上，推动处理装置，使第二反应区2中结合有待分离纯化的目的物质的磁珠通过第一反应区3中的矿物油，移动到放置有用于洗脱的洗脱缓冲液的（此处的洗脱缓冲液是EB，体积是22μL）第二反应区3。

上述的第一酶溶液、第二酶溶液以及用于洗脱的洗脱缓冲液都是第二溶液。

（6.9）使用移液器轻轻吹打磁珠数次，固定磁铁在第二反应区3的一侧，吸出第二溶液（EB缓冲液，20μL），其中第二溶液中含有纯化的加完接头的DNA文库。构建好的DNA文库用于进行Hiseq2000、Miseq测序。

采用本发明实施方式，整个DNA文库的构建过程约2.5h（单个样品），而利用现有的方法该文库的构建需要4h，因此，采用本发明实施方式，可以节省1.5h。

例7，孕妇外周血血浆中游离DNA检测T21，包括如下步骤：

（7.1）采样：采集孕周在12-16周的孕妇外周血5mL，EDTA·K₂抗凝。

（7.2）同例3中的3.2得到血浆。

（7.3）血浆中游离DNA的提取过程，请参见例3。

（7.4）DNA文库的构建过程，请参见例4。

（7.5）构建好的DNA文库用于进行Hiseq2000、Miseq测序，检测胎儿的T21、T13、T18等染色体疾病。

上述整个过程用时约4h，现有的方法需要6h，即采用本发明实施方式的方法能够缩短2h，并且测序后的数据与现有方法一致。

需要说明的是，上述列举的例子都是针对单样品，本发明方法也可以对多个样品同时操作，此时的处理装置包含有多个并排设置的样品区、第一反应区以及第二反应区。

例8，同时从多个血样样品中提取DNA，包括如下步骤：

（8.1）选择满足要求的处理装置，该处理装置依次可以进行8个不同样品的DNA的提取。

（8.2）进行全血采样，全血的预处理请参见例2中的2.2，经过预处理后，获得8个样品的混合溶液。

（8.3）使用排枪，一次性将8个样品的混合溶液加入到处理装置对应的样品区中，使每个样品的混合溶液与样品区中的磁珠和连接缓冲液混合均匀，以便于待纯化的目的物质结合在磁珠上。

（8.4）将处理装置在室温下放置5min以进行孵育。

（8.5）将处理装置放置在安装有磁铁的设备上，推动处理装置，使样品区中结合有待纯化的目的物质的磁珠通过第一反应区中的第一溶液，移动到第二反应区。

（8.6）使用移液器轻轻吹打磁珠数次，使磁铁固定在第二反应区的一侧，吸出第二溶液（EB缓冲液，20μL），其中第二溶液中含有提取得到的全血基因组DNA。该全血基因组DNA用于后续的实验检测。

例8的操作流程可以使用与图4类似的处理装置（并排设置8套区域）。

参阅图11，图11是本发明基于磁珠的构建文库的方法一实施方式的流程图，该实施方式采用与图3相同的装置或者具有与图3相似连接方式的装置，具体包括：

步骤S501：将生物样品加入到所述的处理装置的样品区中，与所述磁珠溶液混合，获得混合物。

步骤S502：在磁力的作用下使所述混合物从所述样品区进入到所述处理装置的放置有第一溶液的第一反应区，获得第一反应产物。

步骤S503：在磁力的作用下使所述第一反应物进入到所述处理装置的放置有第二溶液的第二反应区，获得第二反应产物，所述第二溶液是用于反应的酶溶液。

步骤S504：在磁力的作用下使所述第二反应产物依次通过所述处理装置的至少一组组合区的第一反应区和第二反应区，获得纯化后的产物，其中，按照溶液的流向，定义第一个第二反应区后的一个第一反应区和一个第二反应区为一组组合区，所述组合区的非最后一个和最后一个第二反应区内放置的第二溶液分别是用于反应的酶溶液和用于洗脱的洗脱缓冲液。

其中，所述每个区的混合物或反应产物是通过区与区之间的连接通道从一个区到另一个区的，所述区是样品区、第一反应区或第二反应区。

另外，在利用处理装置构建文库时，处理装置可依据各种测序文库的不同建库过程，采用不同连接方式的处理装置，不同的反应步骤需要不同的反应体系，可以调整各区中的溶液。可以对单个文库进行构建，也可以同时对多个文库进行构建；文库的类型不受限制；能构建出和以下任意一种测序平台相匹配的文库：IlluminaSolexa/Hiseq2000、ABI SOLiD、Roche454和单分子测序等。以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于磁珠的处理装置，其特征在于，

所述装置包括X个样品区、Y个第一反应区、Z个第二反应区以及连接所述各区的连接通道，其中，所述X、Y以及Z是大于零的自然数，所述Y大于等于所述Z；至少一个所述样品区在所述第一反应区的上游，至少一个所述第二反应区在所述第一反应区的下游；

所述样品区用于放置生物样品溶液和磁珠溶液；所述第一反应区用于放置第一溶液；所述第二反应区用于放置第二溶液；

所述第一溶液不相溶于所述生物样品溶液，所述第一溶液不相溶于所述第二溶液。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述样品区体积在10微升至1毫升之间；

任选地，所述连接通道的高度在200微米至500微米之间；所述连接通道最窄处宽度在500微米至1000微米之间；

任选地，所述第一溶液为有机相溶液；

任选地，所述第一溶液为矿物油、石蜡油、硅油和橄榄油中的至少一种；

任选地，所述生物样品包含有DNA、RNA、蛋白质和细胞中的至少一种；

任选地，所述生物样品选自全血、外周血浆、唾液、尿液和组织的至少一种；

任选地，所述第二溶液选自低盐溶液或者高盐溶液的至少之一；

任选地，所述低盐溶液包括无核酶水、酶溶液和洗脱缓冲液中的至少一种；所述高盐溶液包括用于磁珠吸附目的生物分子的连接缓冲液。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置的一个样品区、两个或两个以上第一反应区以及一个第二反应区通过连接通道顺序连接；

任选地，所述X等于1，所述Y和Z均大于或等于二，且所述Y和Z相等，按照溶液的流向，定义第一个第二反应区后的一个第一反应区和一个第二反应区为一组组合区，获得组合区的个数为Y-1或者Z-1，所有所述组合区之间串联连接，相邻的所述组合区之间，上游组合区的第二反应区和下游组合区的第一反应区通过连接通道连接。

任选地，所述装置采用以下至少一种材料制成：聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷和聚丙烯。

4.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括底板和上盖；所述底板置于所述样品区、第一反应区以及第二反应区的下面以承载所述样品区、第一反应区以及第二反应区；所述上盖置于所述样品区、第一反应区以及第二反应区的上面；

任选地，所述底板的厚度是150微米至500微米，所述上盖的厚度是1毫米至6毫米。

任选地，所述装置还包括样品预处理区，所述样品预处理区用于对来自生物的体液或者生物的组织进行预处理，以获得所述生物制品。

5.一种基于磁珠的处理方法，其特征在于，所述方法利用权利要求1-4任一项所述的装置进行，具体包括：

将生物样品加入到所述的处理装置的样品区中，与所述磁珠溶液混合，获得混合物；

在磁力的作用下使所述混合物从所述样品区进入到所述处理装置的放置有第一溶液的第一反应区，获得第一反应产物；

在磁力的作用下使所述第一反应物进入到所述处理装置的放置有第二溶液的第二反应区，获得第二反应产物；

其中，所述每个区的混合物或反应产物是通过区与区之间的连接通道从一个区到另一个区的，所述区是样品区、第一反应区或第二反应区。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述样品区体积在10微升至1毫升之间；

任选地，所述连接通道的高度在200微米至500微米之间，所述连接通道最窄处宽度在500微米至1000微米之间；

任选地，所述第一溶液不相溶于所述生物样品溶液，所述第一溶液不相溶于所述第二溶液，所述第二溶液选自低盐溶液或者高盐溶液的至少之一；

任选地，所述低盐溶液包括无核酶水、酶溶液和洗脱缓冲液中的至少一种；所述高盐溶液包括用于磁珠吸附目的生物分子的连接缓冲液；

任选地，所述生物样品包含有DNA、RNA、蛋白质和细胞中的至少一种；

任选地，所述生物样品选自全血、外周血浆、唾液、尿液和组织的至少一种。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将生物样品加入到所述的处理装置的样品区中，与所述磁珠溶液混合，获得混合物的步骤之前，包括：对来自生物的体液或者生物的组织进行预处理，获得生物制品；所述生物的体液包括全血、外周血血浆、唾液或者尿液的至少一种；

任选地，所述在磁力的作用下使所述混合物从所述样品区进入到所述处理装置的放置有第一溶液的第一反应区，获得第一反应产物的步骤，包括：在磁力的作用下使所述混合物从所述样品区进入到所述处理装置的两个或两个以上放置有第一溶液的第一反应区，获得第一反应产物。

任选地，所述在磁力的作用下使所述第一反应物进入到所述处理装置的放置有第二溶液的第二反应区，获得第二反应产物的步骤之后，包括：在磁力的作用下使所述第二反应产物依次通过所述处理装置的至少一组组合区的第一反应区和第二反应区，获得纯化后的产物，其中，按照溶液的流向，定义第一个第二反应区之后的一个第一反应区和一个第二反应区为一组组合区。

任选地，所述在磁力的作用下使所述第二反应产物依次通过所述处理装置的至少一组组合区的第一反应区和第二反应区，获得纯化后的产物的步骤，包括：在磁力的作用下使所述第二反应产物依次通过所述处理装置的两组组合区的第一反应区和第二反应区，获得纯化后的产物，其中，所述第一个第二反应区内放置的第二溶液是用于反应的第一酶溶液，所述两组组合区的第二反应区内放置的第二溶液分别是用于反应的第二酶溶液和用于洗脱的洗脱缓冲液。

任选地，所述在磁力的作用下使所述第二反应产物依次通过所述处理装置的至少一组组合区的第一反应区和第二反应区，获得纯化后的产物的步骤，包括：在磁力的作用下使所述第二反应产物依次通过所述处理装置的两组组合区的第一反应区和第二反应区，获得纯化后的产物，其中，所述第一个第二反应区和两组组合区的第二反应区内放置的第二溶液都是用于洗脱的洗脱缓冲液。

8.一种基于磁珠的构建文库的方法，其特征在于，所述方法利用权利要求3所述的装置进行，具体包括：

将生物样品加入到所述的处理装置的样品区中，与所述磁珠溶液混合，获得混合物；

在磁力的作用下使所述混合物从所述样品区进入到所述处理装置的放置有第一溶液的第一反应区，获得第一反应产物；

在磁力的作用下使所述第一反应物进入到所述处理装置的放置有第二溶液的第二反应区，获得第二反应产物，所述第二溶液是用于反应的酶溶液；

在磁力的作用下使所述第二反应产物依次通过所述处理装置的至少一组第一组合区组的第一反应区和第二反应区，获得纯化后的产物，其中，按照溶液的流向，定义第一个第二反应区后的一个第一反应区和一个第二反应区为一组组合区，所述组合区的非最后一个和最后一个第二反应区内放置的第二溶液分别是用于反应的酶溶液和用于洗脱的洗脱缓冲液。

其中，所述每个区的混合物或反应产物是通过区与区之间的连接通道从一个区到另一个区的，所述区是样品区、第一反应区或第二反应区。

9.一种试剂盒，其特征在于，所述试剂盒由所述权利要求1-4任一项所述的装置组成，所述装置中的样品区、第一反应区以及第二反应区预先装有磁珠溶液、第一溶液以及第二溶液。

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