CN105562132A - 一种提取及检测生物样本的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提取及检测生物样本的装置，具体地，本发明公开了一种全封闭，操作简单的、对生物样本进行纯化、转移、收集及检测的装置及相关设备。所述装置具有移动磁体、磁场屏蔽及开放设计，可在全封闭管路进行磁珠液体混合、磁分离、磁珠转移。使用该装置可通过手动、半自动、全自动操作对生物样本中核酸/蛋白/小分子/细胞进行快速分离纯化、转移、收集及检测。

Description

一种提取及检测生物样本的装置

技术领域

本发明涉及生物样本制备及检测领域，本发明提供了一种全封闭，能进行加液、固液混合、磁分离、样品转移与检测的装置及仪器，可对生物样本进行高效的纯化、转移、检测或保存。

背景技术

生物检测的样品可以是血液、唾液、口腔黏膜、体液、头发根部、粪便、组织等，对这些生物样本进行样本分离纯化处理，获得核酸、蛋白、小分子、细胞是医学检验中的必经步骤。采集的血液或其他生物样本通常会送到实验室中进行分离提取，由于这些生物样本是潜在的病毒及细菌感染源，在开放系统处理这些生物样品会给操作人员生命健康带来威胁，此外，由于有些纯化及检测试剂对实验室环境及操作人员的健康可能造成不良影响，因此一种全封闭的生物样品纯化和检测装置及仪器可有效避免操作人员持续暴露于传染源及有害化学试剂，同时降低样本间交叉污染，提高检测准确性。

磁性微球可以有效吸附和纯化生物分子，包括核酸、蛋白质、小分子、细胞。生物分子可通过磁性微球表面官能基团结合到磁性颗粒上，通过磁场进行洗涤纯化，杂质被选择性洗脱掉，从而达到纯化特定的生物分子的作用。磁性微球已被广泛用于生物样本分离及检测，核酸提取、免疫检测等，并且适合于全封闭操作。

因此，需要一种全封闭，能使用手工或自动化仪器进行加液、固液混合、磁分离、样品转移的装置及仪器对生物样本进行纯化、转移、检测或保存。这种小型的，操作简单的装置及仪器可为样品搜集、分子实验、临床诊断等带来很大的方便性。

发明内容

本发明的目的是提供一种可人工进行全封闭，操作简单对生物样本进行纯化、转移、检测或保存的装置，该设备也可使用仪器进行纯化检测过程。

本发明的第一方面，提供了一种生物样本纯化、收集及检测装置，所述的装置包括：

(a)多个处理单元，其中每个处理单元包括：

(a1)一个或多个储存容器，所述的储存容器可以储存液体、固体或固液混悬物；

(a2)和所述储存容器相邻的混合室，所述的混合室用于使磁珠与液体进行接触；(优选通过旋转、倾斜或震荡使磁珠与液体充分接触)；

(a3)位于所述储存容器和混合室之间的封闭装置，所述的封闭装置可以使所述处理单元的储存容器和混合室之间处于连通或不连通状态；(优选通过开关、可穿刺密封膜控制连通或关闭)；优选地，所述的储存容器和混合室之间还存在滤膜；

(b)位于相邻混合室之间，用于连接相邻处理单元的连接管，所述的连接管上具有管路连接开关，所述的管路连接开关可以调节使所述的连接管处于开启或关闭状态；优选地，所述的相邻连接管之间还存在滤膜；

(c)磁场发生单元，所述的磁场发生单元位于所述的多个混合室附近(如下方、侧面等)，并且在特定时间段可以使单个所述的混合室处于磁场环境中，同时使其余的所述混合室处于非磁场环境中，或使单个所述的混合室处于最强磁场环境，并使其他的混合室处于较弱的磁场环境中(优选地为单一可移动永磁体)；

和任选的(d)样品收集管和/或检测室。

在另一优选例中，通过磁场发生单元的定位控制磁珠在不同混合室的移动。

在另一优选例中，通过管路的倾斜角度控制、连接管的开启或关闭及磁场发生单元定位使磁珠和液体分离并处于两个相邻的不同混合室内。

在另一优选例中，所述的磁场发生单元含磁场屏蔽体，位于混合室附近(如下方、侧面等)，并且可以阻断磁场发生单元对混合室产生的磁场作用，使所述混合室处于非磁场环境中。

在另一优选例中，所述的储存装置为混合室。

在另一优选例中，所述的装置为全封闭的，其中所述的全封闭指在使用过程中，所述的装置内部与装置外不发生物料交换。

在另一优选例中，所述的储存容器具有阀门开关，并可通过调节所述的阀门开关使得所述的储存容器处于开启状态或关闭状态。

在另一优选例中，所述的储存容器具有阀门开关和可穿刺密封膜，并可通过调节所述的阀门开关附属设备穿刺密封膜使得所述的储存容器处于开启状态或关闭状态。

在另一优选例中，所述的储存容器具有可移动开口，并可通过调节所述的可移动开口使得所述的储存容器处于开启状态或关闭状态。

在另一优选例中，所述的储存容器具有一可刺入或扎入的加样部。

在另一优选例中，所述的储存容器为预先装有定量液体/固体/固液混悬物的塑料容器。

在另一优选例中，所述的储存容器为预先装有定量液体/固体/固液混悬物的具有穿刺装置的塑料容器。

在另一优选例中，所述的储存容器为预先装有定量液体/固体/固液混悬物的具有穿刺装置的可压缩弹性塑料容器；且压缩后，弹性塑料容器穿刺装置破坏密封膜结构完整性，导致储存容器中液体/固体/固液混悬物进入混合室。

在另一优选例中，所述的储存容器处于关闭状态时，所述的储存容器与环境是隔绝的(即不会发生物料交换)。

在另一优选例中，所述的储存容器的容量为0.01-200ml。

在另一优选例中，所述的储存容器为一次性容器。

在另一优选例中，所述的储存容器为刚性不可压缩的一次性塑料容器。

在另一优选例中，所述的管路连接开关为阀门开关、移动开关或压力密封件。

在另一优选例中，当所述的连接管处于关闭状态时，所述的连接通路处于关闭相邻混合室的液体交换的状态。

在另一优选例中，所述的封闭装置为阀门，所述的封闭装置为移动开关，或所述的封闭装置为穿刺装置和可穿刺的密封膜。

在另一优选例中，所述的穿刺装置可同时刺破密封膜，控制储存容器与混合室之间的连通和关闭。

在另一优选例中，所述的装置还包括一可开启的可密封加样孔盖。

在另一优选例中，所述的磁场发生单元包括：位于各个混合室附近的磁体，以及移动磁场屏蔽装置，所述的磁场屏蔽装置可以在所述的永磁体与所述的各个混合室之间移动。

在另一优选例中，所述的移动磁场屏蔽装置通过磁场屏蔽材料的运动达到屏蔽磁体所具有的磁场对封闭检测管中磁珠的影响。

在另一优选例中，所述的装置具有磁场屏蔽及开放系统，用于控制混合室中磁珠的聚集及分散状态。

在另一优选例中，所述的磁场发生单元包括：磁体，以及移动定位装置，所述的磁体被固定在所述的移动定位装置上，且可在上述的移动定位装置上进行滑动及位置固定。

在另一优选例中，磁棒放置于可移动轨道中，并可依次固定于不同的混合室，从而对不同的混合室中磁珠进行富集。优选地，通过磁棒的运动达到控制从不同混合室中的磁珠悬浮液中富集及固定磁珠，从而完成磁珠与液体的分离过程。

在另一优选例中，所述的装置还具有移动磁条装置，可移动磁条通过磁场变化使吸附的磁珠在相连的混合室内转移及富集，从而使所述的磁珠在不同混合室之间有序移动。

在另一优选例中，所述的磁场发生单元包括多个并联的电磁铁。

在另一优选例中，所述的磁场发生单元可以使各个处理单元各自独立地处于两种状态之一：1)完全屏蔽磁体对混合室的影响，磁珠可以和液体充分混合；2)开放磁体对混合室的影响，富集磁珠，使磁珠与液体分离。

在另一优选例中，所述的检测室含固相生物芯片。

在另一优选例中，分离纯化的生物样本进入检测室后，被固定于芯片进行富集及检测。

在另一优选例中，所述的装置中，各个储存容器中各自独立地含有一种或多种选自下组的成分：

(i)磁珠(磁流体)，所述的磁珠用于吸附/结合待纯化的生物样本；

(ii)结合溶液，所述的结合溶液用于促使待纯化的生物样本结合于所述的磁珠；

(iii)洗涤溶液，所述的洗涤溶液用于去除杂质与磁性微球的非特异性结合；

以及任选的(iv)洗脱液，所述的洗脱液用于从磁珠上洗脱纯化的生物样本，并使磁珠与纯化的生物样本分离；

和任选的(v)检测溶液，所述的检测溶液用于检测纯化后的生物样本。

在另一优选例中，所述的检测溶液用于进行免疫、核酸、生化定性或定量检测。

在另一优选例中，所述的检测溶液用于与生物样本进行反应，从而进行显色反应或荧光定量检测。

在另一优选例中，所述的装置还包括样品混合单元，所述的样品混合单元可使处理单元产生倾斜或震荡，从而使相邻的处理单元之间进行液体转移。

在另一优选例中，所述的样品混合单元用于使上述封闭系统进行倾斜。

在另一优选例中，所述的装置被置于检测仪器中，并通过检测仪器辅助完成样本富集和检测。

在另一优选例中，所述的检测仪器选自下组：比色仪、荧光检测仪、发光检测仪。

在另一优选例中，所述的仪器有压力密封件/开关，用于控制分隔或连通相邻混合室。

在另一优选例中，所述的仪器具有一个或多个可拆卸样品收集管，对纯化后样本进行存储。

在另一优选例中，所述的装置还具有光电检测通路，所述的光电检测通路包括一个或多个检测传感器，对提取纯化后样品进行定性或定量检测。

在另一优选例中，所述的装置还具有加热装置，所述的加热装置用于使一个或多个处理单元处于加热状态，同时使其他的处理单元处于非加热状态。

在另一优选例中，所述的试剂盒还包括样本采集装置。

在另一优选例中，所述的样本采集装置是微量样本采集装置。

在另一优选例中，所述的微量指样本的采集量为10ul-5ml液体样本。

在另一优选例中，所述的样本采集装置与所述储存容器或混合室相连。

在另一优选例中，所述的样本采集装置为采血装置。

在另一优选例中，所述的试剂盒还包括抗凝血剂。

在另一优选例中，所述的采血装置为指尖采血装置，较佳地，所述的指尖采血装置选自下组：指尖采血针、拭子、吸水纸、涂片、毛细管、滴管。

在另一优选例中，所述的样本采集装置为采集口腔黏膜细胞的刮棒或唾液收集器。

在另一优选例中，所述的样本采集装置为采集血清、排泄物、分泌物、培养基等其他检测样品。

在另一优选例中，在使用时，通过注射器、毛细管或移液管扎入或刺入密封盖，从而将所采集的样品加入所述混合室，进行DNA、RNA、蛋白、小分子、细胞等各种生物分子的提取、纯化和检测。

在另一优选例中，样品可预先放入所述储存容器，通过阀门开通方式将样品加入全封闭磁珠分离纯化检测设备。

在另一优选例中，样品可预先放入所述具有穿刺装置的可压缩弹性塑料容器，与密封盖密封连接，通过穿刺密封盖方式将样品加入全封闭磁珠分离纯化检测设备。

在另一优选例中，该封闭系统含滤膜及开关装置，可进行固液分离控制。

在另一优选例中，样品可预先与磁珠及结合液混合存储，然后加入所述装置进行洗涤、纯化及检测。

在另一优选例中，所述的装置中进一步可以存在更多或更少数字的混合室，连接管，储存容器，滤膜，密封膜，阀门开关或压力密封件，生物芯片、纯化样本采集管或测试室。

本发明的第二方面，提供了一种生物样本纯化、收集及检测方法，所述的方法用如本发明第一方面中所述的装置进行，且所述的方法包括步骤：

(1)提供一个具有第一储存容器和第二储存容器的第一处理单元，所述的第一储存容器和第二储存容器彼此相邻，且所述的第一储存容器中含有磁珠及结合缓冲液，第二储存容器中含有样本溶液；

提供第二-第n处理单元，所述的第二-第n处理单元的储存容器中分别装有洗涤剂；

任选地，提供第n+1处理单元，所述的第n+1处理单元中装有洗脱液；

任选地，提供第n+2-第n+m处理单元，所述的第n+2-第n+m处理单元中分别装有测试试剂；

且各个处理单元之间逐级相连；其中，n和m为大于1的整数；

(2)开启所述第一储存容器和第二储存容器的封闭装置，使所述的磁珠、结合缓冲液、样本溶液进入所述第一处理单元的混合室并进行混合和反应，得到结合有样本的磁珠-样本复合物；

(3)使所述的第一处理单元处于非磁场环境中，开启所述第一处理单元和第二处理单元之间的管路连接开关，使第一处理单元混合室内的液体进入第二处理单元混合室；

(4)使所述的第二处理单元处于磁场环境中，从而使磁珠-样本复合物进入第二处理单元并固定；

(5)抬升所述的第二处理单元并下降所述的第一处理单元，从而使所述的第二处理单元中的液体进入第一处理单元；

(6)关闭所述第一处理单元和第二处理单元之间的管路连接开关，开启所述第二处理单元的封闭装置，从而使所述的第二处理单元的储存容器中的洗涤剂进入第二处理单元混合室并对所述的磁珠-样本复合物进行洗涤；

(7)开启所述第二处理单元和第三处理单元之间的管路连接开关，从而使所述的第二处理单元混合室内的液体进入第三处理单元混合室；

(8)使所述的第三处理单元处于磁场环境中，从而使所述的磁珠-样本复合物进入第三处理单元并固定；

(9)抬升所述的第三处理单元并下降所述的第二处理单元，从而使所述的第三处理单元中的液体进入第二处理单元；

(10)重复所述步骤(6)-(9)，使所述的磁珠-样本复合物经n-1次洗涤后，进入第n+1处理单元并与液相分离，得到经洗涤的磁珠-样本复合物。

在另一优选例中，各个处理单元的抬升和下降是通过运行样品混合单元进行的。

在另一优选例中，所述的样品溶液包含所述生物样品，并且可以进一步包含其它合适的成分，例如盐类，缓冲液，水，抗凝血剂，内参品或其组合。

在另一优选例中，所述方法还包括以下步骤：

(11)关闭所述第n处理单元和第n+1处理单元之间的管路连接开关，开启所述第n+1处理单元的封闭装置，从而使所述的第n+1处理单元的储存容器中的洗脱液进入第n+1处理单元混合室，并进行洗脱，得到生物样本；

(12)使所述的第n+1处理单元处于磁场环境中，抬升所述的第n+1处理单元并下降所述的第n+2处理单元，从而使所述的第n+1处理单元中的液体进入第n+2处理单元，得到与磁珠分离的生物样本。

在另一优选例中，所述方法还包括以下步骤：

(13)关闭所述第n+1处理单元和第n+2处理单元之间的管路连接开关，开启所述第n+2处理单元的封闭装置，从而使所述的第n+2处理单元的储存容器中的测试试剂进入第n+2处理单元混合室，并进行反应，得到测试试剂-生物样本反应产物；

(14)重复步骤(6)-(9)的操作将测试试剂-生物样本反应产物逐级递送并进行反应，直至反应完毕后的测试试剂-生物样本反应产物进入第n+m处理单元。

和任选的步骤(15)使所述第n+m处理单元中的测试试剂-生物样本反应产物进入测试装置进行测试。

在另一优选例中，所述的方法还包括任选的步骤(13a)和(13b)：

(13a)关闭所述第n+1处理单元和第n+2处理单元之间的管路连接开关，开启所述第n+2至n+m处理单元的所有管路连接开关，从而使所述的第n+2处理单元中的纯化后的生物样本分配进入第n+2至n+m多个处理单元混合室；

(13b)关闭所述第n+2至n+m处理单元的所有管路连接开关，并打开各个处理单元混合室与检测试剂储存容器之间的封闭装置，使测试样品和检测试剂进行反应，得到测试试剂-生物样本反应产物。

在另一优选例中，所述的测试试剂选自下组：石蜡溶解液、去交联溶液、裂解/结合缓冲液、洗涤液、磁珠、洗脱液、定量PCR检测溶液，或其组合。

在另一优选例中，所述的方法中，所述的生物样本是核酸，蛋白质、小分子或细胞。

其中所述生物样品选自下组：血液，唾液，口腔粘膜，体液，发根，组织，血清，粪便，身体分泌物，培养液，细胞或其组合。

在另一优选例中，所述的方法还包括：在所述的装置中使用多个并行测试室/纯化样品采集管来代替单个测试室/纯化样品收集管，用于同时完成多个测试/样品收集。

在另一优选例中，所述的方法还包括：在所述的装置中使用多重分析磁珠或试剂同时进行多重分析。

在另一优选例中，所述的装置上安装一个或多个检测传感器，对分离得到的样品进行测试。

在另一优选例中，所述的方法还包括：将所述的装置与检测设备相连，从而使分离得到的含样本复合物直接用于检测。

在另一优选例中，多个所述的装置与同一台检测设备进行连接，从而同时提取和测试一个或多个样品中的生物分子，如小分子、细胞、DNA、RNA、和/或蛋白质。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1是本发明的装置的示意图；

图2是本发明的一个优选例中的移动磁体41、磁场屏蔽及开放设计；

图3-1至图3-29是本发明的一个优选例中的检测过程(步骤1-29)；

图4是实施例1中所使用的装置的示意图；

图5是实施例2中所使用的装置的示意图；

图6是实施例3中所使用的装置的示意图；

图7是实施例4中所使用的装置的示意图。

图中，各个图例的意义表示如下：

混合室：1、4、7、10、13、16；

连接管：2、5、8、11、14、17；

管路连接开关：3、6、9、12、15、18、L；

纯化样品收集管或测试室：19；

储存容器：20、21、22、23、24、25、26、A、B、C、D、E、F、G；

样本溶液：27；

磁流体：28；

洗涤剂：29、30、31；

洗脱液：32；

测试溶液：33；

封闭装置：34、35、36、37、38、39、40；

移动磁场：41；

磁场屏蔽片：42；

磁棒固定及移动定位装置：43；

滤膜：H、I、J；

可密封加样孔盖：K。

具体实施方式

本发明人经过长期而深入的研究，研制了一种全封闭，能进行加液、固液混合、磁分离、样品转移的操作系统对生物样本进行纯化、转移、检测或保存的装置及仪器。这种小型的，操作简单的仪器可为样品搜集、分子实验、临床诊断等带来很大的方便性。

生物样本纯化、收集及检测装置

本发明提供了一种可人工进行全封闭，操作简单对生物样本进行纯化、转移、检测或保存的装置，该设备也可使用仪器进行纯化检测过程。上述的装置不仅可以用于提取纯化生物样本中的核酸/蛋白/小分子/细胞，还能够稳定保存提取完毕的核酸/蛋白/小分子/细胞样品，因此适合用于大规模生物样本采集及保存，例如普通实验室或野外样本采集等。此外，使用该装置及仪器对生物样本中核酸/蛋白/小分子/细胞进行快速分离纯化后，可以进一步对样品进行定性及定量检验，可广泛用于医疗诊断、基因测试、分析、科研及其它相关应用。

本发明的装置的功能包括加液、磁场富集、磁场屏蔽、磁场转移、固液混合、磁珠转移、样本纯化，能在全封闭的情况下对生物样本进行纯化、转移、检测或保存。

本发明的装置包括混合室、连接管、储存容器、磁珠、试剂、磁场屏蔽片、可移动磁棒、磁棒固定及移动定位装置、密封隔离系统、液体开关阀、样品收集管或检测室，以及可以提供旋转、震荡或倾斜的装置。本发明的装置中也可以用移动电动磁场来代替磁场屏蔽片、可移动磁棒、磁棒固定及移动定位装置。

本发明的装置还可进一步包括各种滤膜、密封膜。本发明还可进一步包括计算机、数据存储器、降温或加温装置。

本发明的装置可以手工操作，半自动操作，或全自动操作。

本发明的装置包括多个混合室，通过旋转或震荡使磁珠与液体充分接触；在另一优选例中，所述的混合室为一次性容器。在另一优选例中，混合室之间通过可连通及封闭管路相连；使用阀门或其他开关控制连通或关闭相邻混合室的液体交换。

在另一优选例中，混合室之间通过压力密封件相连；使用压力密封闭合来连通或关闭相邻混合室的液体交换；

部分混合室与一个或多个独立储存容器相连，混合室与储存容器之间具有阀门或其他开关控制，可以开关控制混合室与储存容器的连通与否。

在另一优选例中，部分混合室与一个或多个独立储存容器相连，混合室与储存容器之间具有滤膜等隔离物，隔离物可有效分离固体状物质和液体。

部分混合室与一个或多个独立储存容器相连，混合室与储存容器之间具有密封膜，可以通过开关阀产生的压力等刺破。

部分混合室与一个或多个独立检验室相连，混合室中分离的生物样本分配至独立检验室进行检测。

在另一优选例中，混合室和独立检验室之间通过阀门开关闭合装置相连；使用开关来连通或关闭相邻混合室和独立检验室之间的液体交换；

在另一优选例中，混合室和独立检验室之间通过可密封软管相连；使用压力密封件使软管处于连通或关闭混合室和独立检验室之间的液体交换的状态；

在另一优选例中，部分混合室与一个或多个独立检验室相连，混合室中与检验室之间具有开关装置，液体可由混合室流入检验室。

在另一优选例中，检验室含其他固相载体，如生物芯片。

在另一优选例中，多个储存容器与检验室之间具有开关装置，液体按顺序流入及流出检验室。

在另一优选例中，该设备可沿轴向进行旋转，进行液体与磁珠的混合过程。

在另一优选例中，液体与磁珠的混合过程可采用震荡方式来完成。

在另一优选例中，液体与磁珠的混合过程可采用倾斜方式来完成。

该设备可沿轴向倾斜，使在相邻混合室中的液体集中于位于下方的混合室，从而与由磁场吸附于较高位置的混合室的磁珠分离，使用阀门/压力密封件关闭相邻混合室之间的连接管路通件达到磁珠与液体分离的目的。

所述的设备为全封闭管路，设备内部环境与开放外部环境不发生物质交换(例如，液体、气体，如水、氧等物质扩散等)，样品进入采用阀门/密封盖方式。

且所述的密封盖可以通过阀门开关控制样本物质的加入。

且所述的密封盖可以被注射器或毛细管扎入。在使用时，通过注射器扎入或刺入密封盖，从而将所采集的样品加入所述混合室，进行DNA、RNA、蛋白、小分子、细胞等各种生物分子的提取、纯化和检测。样品可预先放入所述具有穿刺装置的可压缩弹性塑料容器，与密封盖密封连接，通过穿刺密封盖方式将样品加入全封闭磁珠分离纯化检测设备。

储存容器

本发明的装置中，各个处理单元可以分别具有一个或多个独立储存容器，所述的储存容器含有以下成分或其组合：

磁珠：所述的磁珠用于吸附/结合待纯化的核酸/蛋白/小分子/细胞；

结合溶液：所述的结合溶液用于促使待纯化的核酸/蛋白/小分子/细胞结合于所述的磁珠；

洗涤液：用于去除与磁性微球非特异性结合的杂质；

可选的洗脱液：用于从磁珠上洗脱纯化的核酸/蛋白/小分子/细胞，使磁珠与纯化的核酸/蛋白/小分子/细胞分离；

可选的检测溶液：用于所纯化物质的定性定量分析，所述的检测溶液可进行免疫、核酸、生化定性或定量检测，包括显色反应，荧光定量定性检测等；

可选的标准品及内参：用于检测纯化提取效率及定量分析。

可选的预处理试剂：用于对样本进行前处理。

所述的储存容器可以为一次性容器，例如可压缩性一次性容器。

在另一优选例中，所述的储存容器为预先装有定量液体/固体/固液混悬物的塑料容器。

在另一优选例中，所述的储存容器还具有封闭装置，例如密封阀和/或密封膜，所述的密封阀具有开、关两种状态，所述的密封膜可通过密封阀开关的状态刺破；例如，优选的实施例中，所述的密封膜为密封铝箔、塑料或橡胶密封盖。

在另一优选例中，所述的密封膜用于防止被穿刺前储存容器中液体/固体/固液混悬物与混合室相通。

在另一优选例中，所述的储存容器为预先装有定量液体/固体/固液混悬物的具有开放及关合状态的塑料容器。

开放后塑料容器与混合室相通，导致储存容器中液体/固体/固液混悬物进入混合室。

在另一优选例中，所述的储存容器的容量为0.01-200ml。

样本采集装置

本发明的优选实施方式中，所述的装置还包括收集生物样品的样本采集装置。

在另一优选例中，所述的样本采集装置是微量样本采集装置，所述的微量指样本的采集量为10ul-5ml液体样本。

在另一优选例中，所述的微量指样本的采集量≤2ml，较佳地为≤1ml，更佳地为≤0.5ml。

在另一优选例中，所述的样本采集装置与所述储存容器或混合室相连，例如与所述的密封盖相连。

在另一优选例中，所述的样本采集装置为采血装置，优选地，所述的采血装置为指尖采血装置，较佳地，所述的指尖采血装置选自下组：指尖采血针、拭子、吸水纸、涂片、毛细管、滴管。在上述情况下，所述的储存容器中的液体还含有抗凝血剂。

在另一优选例中，所述的样本采集装置为人体样本采集装置，例如采集口腔黏膜细胞的刮棒或唾液收集器。在其他的实施例中，所述的样本采集装置为采集血清、排泄物、分泌物、培养基等其他检测样品。

在另一优选例中，所述的样本可预先与磁珠及结合液混合后，加入本发明所述装置进行富集、纯化和检测。

磁场发生单元

本发明的装置中还具有磁场发生单元，所述的磁场发生单元的设计可以采用任何可以使一个或多个所述的混合室处于磁场环境或最强磁场环境中，同时使其余的所述混合室处于非磁场或弱磁环境中的设计，例如采用移动磁体、或可移动的磁场屏蔽装置，及开放设计等设置装置。通过外加磁场及撤离使磁珠在混合室内聚集及分散；通过磁场位置变化，可以使磁珠在相连的混合室内转移及富集。

在另一优选例中，磁棒固定及移动定位装置可使磁棒按照固定管路进行滑动及位置固定，通过磁棒的运动达到控制从不同混合室里的磁珠悬浮液中富集及固定磁珠，从而完成磁珠与液体的分离过程。

在另一优选例中，磁场屏蔽片及移动装置通过磁场屏蔽材料的运动达到屏蔽磁体所具有的磁场对封闭检测管中磁珠的影响。

在另一优选例中，用磁棒放置于可移动轨道中(例如卡于所述的轨道中使其不会脱落)，且所述的磁棒可以被自动或手动转移，依次固定于不同的样本混合室，从而对不同样品混合室中的磁珠进行富集。

所述的磁场发生单元亦可采用多个并联的，可以分别开启或关闭的电磁铁组成。

在另一优选例中，磁场控制系统为双层磁场屏蔽材料(如钢片等)及磁体构成的可定位及移动磁场。通过磁场屏蔽材料的相对运动达到磁体对样品混合室的两种状态：1)完全屏蔽磁体对样品混合室的影响，磁珠可以和液体充分混合；2)开放磁体对样品混合室的影响，富集磁珠，使磁珠与液体分离。

全封闭装置自动化操作及检测的仪器

本发明的全封闭装置还可以与自动化操作及检测的仪器相连，例如，所述的装置可以放置于检测仪器上，或者将最后一级处理单元的出口与仪器相连接。

在另一优选例中，在所述的装置中不具有样品混合单元，样品的混合通过所述的仪器实现轴向混合、震荡或倾斜，或所述的仪器具有压缩装置，从而使储存容器中溶液流入混合室。

在另一优选例中，所述的仪器还具有一个或多个可拆卸样品收集管，对纯化后样本进行存储。

在另一优选例中，所述的仪器还具有光电检测通路，包括一个或多个检测传感器，对提取纯化后样品进行定性定量检测。

需要纯化或检测的生物分子包括任何生物分子，例如，核酸，细胞，蛋白质和小分子。用于纯化的生物样品包括任何生物样品，例如，血液，唾液，口腔粘膜，体液，发根，组织，血清，粪便，身体分泌物，和培养液等。

测试包括在本领域中已知的任何合适的测试和分析方法。例如，对于核酸，这些测试和分析包括扩增，测序等；对于蛋白质、多肽、细胞和小分子，测试和分析包括尺寸确定，免疫分析，功能分析、光谱分析、质谱分析等等。

图1是本发明的装置的一种示意图，其中，所述的装置包括：

1.多个混合室，分别为1，4，7，10，13，和16模块。混合室的数量可以增加或减少。混合室可以是在水平一排和相邻的。混合室也可以以其他合适的方式进行设置，如垂直相邻。混合室可用任何适合的材料做成，在另一优选例中，混合室是一次性的塑料容器。

2.多个连接管，分别为2，5，8，11，14，和17模块。连接管的数量可以增加或减少。每个连接管连接两个相邻的混合室，或连接混合室和纯化样品收集管或测试室。在另一优选例中，连接管是可进行开和关切换的管路系统。管或开关可以是任何合适的尺寸，并通过本领域中已知的任何合适的方法制成。

3.多个储存容器，分别为20，21，22，23，24，25，和26模块。储存容器的数量可以增加或减少。在另一优选例中，存储容器可用阀门开关进行控制。一个或多个存储容器可以被安装在一些混合室的上方。每个存储容器是与它下面的混合室直接物理接触，但未开放前液体不直接接触。当有一个以上的储存容器安装在同一混合室上，它们可以彼此相邻。存储容器也可以设在其他合适的位置。每个存储容器包括开关装置。其中，一个或多个存储容器包括磁珠。在另一优选例中，存储容器是一次性容器。在某些另外的实施方案中，存储容器是一个可开放关闭的一次性容器。在另一优选例中，存储容器是预装有一定量的液体，固体或固-液悬浮液的塑料容器。在另一优选例中，存储容器的体积为约0.01毫升至约200毫升。存储容器可通过任何合适的材料和方法来制造，并且可以是任何合适的尺寸以及保持任何合适的体积。存储容器可以储存在不同地方(例如，用不同的温度保存)，并在运行前连接到混合室或测试室。

4.多个可进行开、关状态的阀门系统，分别为34，35，36，37，38，39，40模块。开关的数量可以增加或减少。开关阀门位于混合室与一个或多个储存容器之间。所述生物样品通过使用阀门34进入系统，也可以从其他一个或多个阀门及储存容器进入系统。在另一优选例中，可以用注射器、毛细管或移液管通过密封/连通管路将样品添加到存储容器20，或直接添加到混合室1。

5.多个管路连接开关，分别为3，6，9，12，15，18模块。管路连接开关的数量可以增加或减少。每个管路连接开关位于相邻的混合室、混合室和纯化样品收集管、和/或混合室和检测室之间。管路连接开关适于打开或关闭连接管，以允许或禁止相邻的混合室或混合室和纯化样品收集管/测试室之间的液体交换。管路连接开关可以由任何合适的材料和方法做成，并且可以是任何合适的尺寸。压力密封件可被用来代替开关。

6.纯化样品收集管及检测室19。纯化的样品收集管或测试室19和最后一个混合室相邻。纯化样品收集管或测试室可位于任何合适的位置，例如低于或高于混合室，并且可以有任何合适数量的样本收集管/检测室。在另一优选例中，从生物样品纯化的所述生物分子从混合室转移到一个或多个纯化样品采集管，以完成样品纯化。在另一优选例中，从生物样品纯化的所述生物分子从混合室转移到一个或多个测试室用于测试。在另一优选例中，阀门开关被用于连接混合室和纯化样品收集管/检测室，使得该纯化样品能在多个纯化样品收集管或测试室，进行分配。在另一优选例中，混合室和纯化样品采集管/测试室使用的连接管是一个可密封软管。在另一优选例中，混合室和纯化样品采集管/测试室通过开关相连。纯化样品收集管或测试室可以由任何合适的材料和方法生产，并且可以是任何合适的尺寸。

7.样本溶液27，放置在储存容器20。样品溶液包含所述生物样品，并且可以进一步包含其它合适的成分，例如盐类，缓冲液，水，抗凝血剂等。

8.磁流体28：包括磁珠及结合缓冲液，放置于储存容器21。磁珠和结合缓冲液也可以放置在单独的储存容器中。磁珠和结合缓冲液可以从市场上购买。根据不同的应用程序(即纯化不同的生物分子)，一个本领域技术人员将知道使用不同的磁珠和结合缓冲液，也可加入裂解液以帮助裂解细胞。磁珠用于纯化生物分子，包括核酸，蛋白质，小分子，以及细胞。在适当条件下，生物分子结合在磁珠上，通过磁场分离磁珠，不结合的杂质就保留在溶液中被去掉。结合在磁珠上的的生物分子随后可用适当的缓冲液从磁珠上洗脱下来，通过磁场分离磁珠，就可获得纯化的生物分子。

9.洗涤剂29，30，31，分别置于储存容器22，23，24。洗涤溶液可以是从市场上购买的任何合适的洗涤溶液，用于洗涤磁珠、去除非特异性结合的杂质。洗脱液32，置于储存容器25。洗脱液可以是从市场上购买的任何合适的洗脱溶液，用于从磁珠上洗脱纯化的生物分子。

10.测试溶液33，置于储存容器26，储存容器26和一个混合室相连。在另一优选例中，测试溶液也可以存储在和测试室直接相连的储存容器中，所以测试溶液可直接加入到测试室中。本领域技术人员将知道，可根据特定的测试，配置不同的试验溶液，也可以从市场上购买。试验溶液是任何合适的试验溶液，也可以是干燥粉末。

11.移动磁场41，可移动磁棒，可放置于混合室1、4、7、10、13、16、纯化样品收集管或测试室19，或对密封单元不产生磁场影响的位置。在另一优选例中，移动磁场是仪器的一部分，而不是密封装置的一部分。磁场的位置可以改变，从而吸附磁珠并允许磁珠被暂停、转移、和富集在某个混合室中。

图2显示了本发明的另一个优选例中的移动磁体41、磁场屏蔽及开放设计。

包括磁场屏蔽片42和磁棒固定及移动定位装置43。

磁场屏蔽片42：可放置于混合室1、4、7、10、13、16、纯化样品收集管或测试室19，屏蔽磁场，可消除移动磁棒对密封装置中磁珠的影响。

磁棒固定及移动定位装置43：具有滑动管路使移动磁棒在不同混合室侧面移动，具有位置固定设计使移动磁棒可固定于特定混合室部位富集磁珠。

图3显示了本发明的另一个优选例中的检测过程(步骤1-29依次如图3-1至图3-29所示)。

1.起始状态

2.打开储存容器20，21的阀门开关34，35，使所述生物样品和磁珠、结合缓冲液混合，通过旋转、震荡或倾斜使生物样品和磁珠充分混合，磁珠与待纯化分子结合。

3.打开液体通路开关3，通过连接管2连接混合室1和4；

将滑动移动磁条41放置在混合室4，固定磁条位置；移开磁场屏蔽片，使磁场屏蔽片置于混合室7，10下；通过磁场富集磁珠；

4.倾斜密封单元，使液体流入混合室1；

5.关闭液体通路开关3，关闭连接管2，封闭混合室1和4之间的液体流通；

6.将密封单元回复水平位置，滑动移动磁条41放置并固定于混合室7；

7.打开储存容器22阀门控制开关36，使磁珠和洗涤液混合，通过旋转、震荡或倾斜洗涤磁珠。

8.打开液体通路开关6，通过连接管5连接混合室4和7；

9.移开磁场屏蔽片，使磁场屏蔽片置于混合室10,13下；

移动磁场41在混合室7富集磁珠；

10.倾斜密封单元，使液体流入混合室4；

11.关闭阀门开关6，关闭连接管5，封闭混合室4和7之间的液体流通；

12-22.重复上述步骤在混合室7、10、13中洗涤磁珠，去除杂质；

23.洗涤后磁珠富集于混合室13，关闭连接管12；

24.打开储存容器25阀门开关39，使磁珠和洗脱液32混合，通过旋转、震荡或倾斜将原本结合在磁珠上的生物分子洗脱下来。

25.移动磁场41到混合室13来富集磁珠。

倾斜密封组件，打开通路开关件15，通过连接管14连接混合室13和16，使液体从混合室13流入混合室16。

26.关闭通路开关15，关闭连接管14，封闭混合室13和16之间的液体流通。

27.打开储存容器26阀门开关40，使纯化的生物分子与测试溶液33通过旋转、倾斜或振动混合。

28.打开通路开关阀门18，通过连接管17连接混合室16和检测室19；然后保持密封组件倾斜，使液体流入到检测室19；

29.通过一个安装在仪器上的检测传感器(未示出)用于分析和测试。

29.或者，测试也可以在完成以下步骤之后进行：关闭压力密封件18，关闭连接管17，密封单元回到一个特定的位置。

如果只是收集纯化的样品，不需检测，则在第24步后，移动磁场41到混合室13来富集磁珠,然后直接将含有纯化样品的洗脱液转移到样品收集管19，收集管19可从整个单元断开，并加盖进行存储。

任何本领域的普通技术人员将理解，上述检测过程，或经过修改的上述检测过程中，可以通过手动、自动、半自动化操作。

图1、图2和图3提供了本发明的某些实施例的一般描述。对于一个特定的提取和/或测试生物分子(如小分子/细胞、核酸和/或蛋白质)的检测方法，整个系统的设置、组件和程序可以相应变化，包括但不限于：某些混合室可以加入、绕过或省略；储存容器可以储存用于特定试验的不同的试剂；一些存储容器可能是空的；可以在一些混合室或测试室上移除或添加一个或多个存储容器等等；除阀门及其他开关外，混合室与储存容器之间可有滤膜隔离，达到固相和液相分离的目的，可用于固体生物样本预处理过程。

本发明的组件可以有另外的修饰，包括但不限于：使用多个并行测试室/纯化样品采集管来代替单个测试室/纯化样品收集管19，用于同时完成多个测试/样品收集，达到高通量；可以固定含生物芯片等固相载体于混合室及检测室进行样品富集及检测；也可以使用多重分析磁珠或试剂同时进行多重分析；并且一个或多个检测传感器可以被安装在一台仪器上用于多个并行测试。

此外，多个密封装置可以被安装在一台设备用来同时提取和测试一个或多个样品中的生物分子，如小分子、核酸、蛋白质和/或细胞，包括但不限于：同时平行提取和检测DNA和RNA，或同时提取和检测DNA、RNA和/或蛋白质，等等。

任何的缓冲液和溶液可使用开关或通过可穿刺的密封膜，加入到所述存储容器中，而不用开封整个密封部件。

任何的缓冲液和溶液可使用注射或移液管通过一个可穿刺的密封膜，加入到所述存储容器中，而不用开封整个密封部件。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。

实施例1

提取血液DNA和检测乙肝病毒的装置及流程：

实施例1中所使用的装置见附图4。

1.可穿刺的密封膜A-血液样品通过可穿刺密封膜A的开关加入系统。

2.贮藏容器B包括内标200微升。

3.存储容器C包括磁珠和裂解/结合缓冲液：1mg磁珠和1.5ml裂解/结合缓冲液。

4.存储容器D包括洗涤液I：1ml。

5.存储容器E包括洗涤液II：1ml。

6.存储容器F包括洗涤液III：1ml。

7.存储容器G包括洗脱液100μL。

8.存储容器H包括定量PCR检测液100μL。

磁珠，裂解/结合缓冲液，内标，洗涤液I，洗涤液II，洗涤液III，洗脱液，定量PCR检测溶液(PCR缓冲液，HBV引物探针，Taq聚合酶)均为市售产品。

通过前述提取过程(参见图3-1至图3-29)，提取纯化DNA后，再混合纯化的DNA和定量PCR检测溶液，将溶液转移到测试室19，通过典型的核酸扩增和检测来测定乙肝病毒基因。仪器上在测试室19旁边安装有加热器/冷却器，为进行定量PCR反应循环提供适当的温度。一个检测传感器，例如光度计，也安装在测试室19旁边，以监测实时荧光发射。根据该仪器记录的测试结果，可计算出乙肝病毒基因的含量，用于医疗诊断。

实施例2提取血液DNA的装置及流程

实施例2所使用的装置的示意图见附图5。

1.存储容器A，包括需要纯化的生物样品，200μl。

2.存储容器B，包括磁珠和裂解/结合缓冲液：1mg磁珠和1.5ml裂解/结合缓冲液。

3.存储容器C包括洗涤液I：1ml。

4.存储容器D包括洗涤液II：1ml。

5.存储容器E包括洗涤液III：1ml。

6.存储容器F包括洗脱液100μL。

磁珠，裂解/结合缓冲液，洗涤液I，洗涤液II，洗涤溶液III，洗脱液均为市售产品。

通过前述提取过程中步骤1-24(参见图3-1至图3-24)，DNA从血液中提取并洗脱出来，移动磁场到混合室13来富集磁珠，纯化的样品被收集在纯化样品收集管19，样品收集管19可以从整个单元取下来，盖上盖子后保存。

实施例3提取和使用ELISA检测蛋白质的装置

实施例3所使用的装置见附图6。

1.存储容器A中包含要分析的含抗原的血浆样品。

2.存储容器B包括磁珠和结合缓冲液。

3.存储容器C包括洗涤液I以除去非特异性结合的蛋白质。

4.存储容器D包括含标记抗体的溶液。

5.存储容器E包括洗涤液II以除去非特异性结合的抗体。

6.存储容器F包括缓冲液。

7.存储容器G包括显色或发光溶液。

抗体可以共价链接到酶，或者本身可以由链接酶的第二抗体来检测。在这个例子中，抗体共价链接到一种酶。底物被酶催化时，产生一个可见的信号，可以计算出抗原在样品中的含量。

磁珠，结合缓冲液，洗涤液I，抗体，洗涤液II，底物溶液均是市售的产品。血浆样品、磁珠和结合缓冲液首先在混合室1在合适的温度下混合(加热器或冷却器可被安装在该装置)，抗原结合在磁珠上。移动磁珠至混合室4，使用洗涤液I以除去非特异性结合的蛋白质。然后转移磁珠到混合室7，并在合适的温度下和含抗体的溶液孵育(加热器或冷却器可被安装在该装置)。在此之后，移动磁珠到混合室10，并用洗涤液II洗涤磁珠。然后进一步转移磁珠到混合室13，并与底物溶液混合。磁珠和溶液被一并移到检测室19，并在合适的温度下孵育(加热器或冷却器可被安装在该装置)。安装在测试室19旁边的检测传感器，可以定量检测抗原的水平。

实施例4提取石蜡包埋样本FFPEDNA的装置及流程

实施例4所使用的装置的示意图见附图7。

1.存储容器A，包括石蜡溶解液，600μl。

2.存储容器B，去交联溶液，600μl。

3.存储容器C：包括磁珠和裂解/结合缓冲液：1mg磁珠和1.5ml裂解/结合缓冲液。

4.存储容器D包括洗涤液I：1ml。

5.存储容器E包括洗涤液II：1ml。

6.存储容器F包括洗涤液III：1ml。

7.存储容器G包括洗脱液200μL。

8.滤膜H,I,J。

9.可密封加样孔盖K。

磁珠，裂解/结合缓冲液，洗涤液I，洗涤液II，洗涤溶液III，洗脱液均为市售产品。

1)将石蜡样本通过可密封加样孔盖K放入在混合室1，打开存储容器A，在合适的温度下混合(加热器可被安装在该装置)脱蜡，颠倒装置，使液体返回存储容器A，固相组织切片被滤膜H阻挡留在混合室1，关闭存储容器A。

2)打开存储容器B，在合适的温度下混合(加热器可被安装在该装置)去交联。

3)倾斜装置，打开连通开关L，使含核酸液体流入混合室4，固相组织切片被滤膜J阻挡留在混合室1，关闭连通开关L。

4)含磁珠结合液与含核酸液体在混合室4混合，然后转移磁珠到混合室7，使用洗涤液I洗涤。在此之后，移动磁珠到混合室10，并用洗涤液II洗涤磁珠。进一步移动磁珠到混合室13，并用洗涤液III洗涤磁珠。然后转移磁珠到混合室16，并与洗脱液混合。磁珠留在混合室16，含核酸溶液被移到收集室19，纯化的样品被收集在纯化样品收集管19，样品收集管19可以从整个单元取下来，盖上盖子后保存。

除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有在本发明所属领域中普通技术人员通常理解的含义。一些方法和材料的使用已在本发明中有描述；但其他合适的方法和本领域中已知的材料也可使用。所述材料，方法和实例仅是说明性的，并不旨在进行限制。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种生物样本纯化、收集及检测装置，其特征在于，所述的装置包括：

(a)多个处理单元，其中每个处理单元包括：

(a1)一个或多个储存容器，所述的储存容器可以储存液体、固体或固液混悬物；

(a2)和所述储存容器相邻的混合室，所述的混合室用于使磁珠与液体进行接触；(优选通过旋转、倾斜或震荡使磁珠与液体充分接触)；

(a3)位于所述储存容器和混合室之间的封闭装置，所述的封闭装置可以使所述处理单元的储存容器和混合室之间处于连通或不连通状态；(优选通过开关、可穿刺密封膜控制连通或关闭)；优选地，所述的储存容器和混合室之间还存在滤膜；

(b)位于相邻混合室之间，用于连接相邻处理单元的连接管，所述的连接管上具有管路连接开关，所述的管路连接开关可以调节使所述的连接管处于开启或关闭状态；优选地，所述的相邻连接管之间还存在滤膜；

(c)磁场发生单元，所述的磁场发生单元位于所述的多个混合室附近(如下方、侧面等)，并且在特定时间段可以使单个所述的混合室处于磁场环境中，同时使其余的所述混合室处于非磁场环境中，或使单个所述的混合室处于最强磁场环境，并使其他的混合室处于较弱的磁场环境中(优选地为单一可移动永磁体)；

和任选的(d)样品收集管和/或检测室；

优选地，所述的检测室含固相生物芯片。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的磁场发生单元包括：位于各个混合室附近的磁体，以及移动磁场屏蔽装置，所述的磁场屏蔽装置可以在所述的永磁体与所述的各个混合室之间移动。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的磁场发生单元包括：磁体，以及移动定位装置，所述的磁体被固定在所述的移动定位装置上，且可在上述的移动定位装置上进行滑动及位置固定。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的磁场发生单元包括多个并联的电磁铁。

5.如权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述的装置中，各个储存容器中各自独立地含有一种或多种选自下组的成分：

(i)磁珠(磁流体)，所述的磁珠用于吸附/结合待纯化的生物样本；

(ii)结合溶液，所述的结合溶液用于促使待纯化的生物样本结合于所述的磁珠；

(iii)洗涤溶液，所述的洗涤溶液用于去除杂质与磁性微球的非特异性结合；

以及任选的(iv)洗脱液，所述的洗脱液用于从磁珠上洗脱纯化的生物样本，并使磁珠与纯化的生物样本分离；

和任选的(v)检测溶液，所述的检测溶液用于检测纯化后的生物样本。

6.如权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述的装置还包括样品混合单元，所述的样品混合单元可使处理单元产生倾斜或震荡，从而使相邻的处理单元之间进行液体转移。

7.一种生物样本纯化、收集及检测方法，其特征在于，所述的方法用如权利要求1中所述的装置进行，且所述的方法包括步骤：

(1)提供一个具有第一储存容器和第二储存容器的第一处理单元，所述的第一储存容器和第二储存容器彼此相邻，且所述的第一储存容器中含有磁珠及结合缓冲液，第二储存容器中含有样本溶液；

提供第二-第n处理单元，所述的第二-第n处理单元的储存容器中分别装有洗涤剂；

任选地，提供第n+1处理单元，所述的第n+1处理单元中装有洗脱液；

任选地，提供第n+2-第n+m处理单元，所述的第n+2-第n+m处理单元中分别装有测试试剂；

且各个处理单元之间逐级相连；其中，n和m为大于1的整数；

(2)开启所述第一储存容器和第二储存容器的封闭装置，使所述的磁珠、结合缓冲液、样本溶液进入所述第一处理单元的混合室并进行混合和反应，得到结合有样本的磁珠-样本复合物；

(3)使所述的第一处理单元处于非磁场环境中，开启所述第一处理单元和第二处理单元之间的管路连接开关，使第一处理单元混合室内的液体进入第二处理单元混合室；

(4)使所述的第二处理单元处于磁场环境中，从而使磁珠-样本复合物进入第二处理单元并固定；

(5)抬升所述的第二处理单元并下降所述的第一处理单元，从而使所述的第二处理单元中的液体进入第一处理单元；

(6)关闭所述第一处理单元和第二处理单元之间的管路连接开关，开启所述第二处理单元的封闭装置，从而使所述的第二处理单元的储存容器中的洗涤剂进入第二处理单元混合室并对所述的磁珠-样本复合物进行洗涤；

(7)开启所述第二处理单元和第三处理单元之间的管路连接开关，从而使所述的第二处理单元混合室内的液体进入第三处理单元混合室；

(8)使所述的第三处理单元处于磁场环境中，从而使所述的磁珠-样本复合物进入第三处理单元并固定；

(9)抬升所述的第三处理单元并下降所述的第二处理单元，从而使所述的第三处理单元中的液体进入第二处理单元；

(10)重复所述步骤(6)-(9)，使所述的磁珠-样本复合物经n-1次洗涤后，进入第n+1处理单元并与液相分离，得到经洗涤的磁珠-样本复合物。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

(11)关闭所述第n处理单元和第n+1处理单元之间的管路连接开关，开启所述第n+1处理单元的封闭装置，从而使所述的第n+1处理单元的储存容器中的洗脱液进入第n+1处理单元混合室，并进行洗脱，得到生物样本；

(12)使所述的第n+1处理单元处于磁场环境中，抬升所述的第n+1处理单元并下降所述的第n+2处理单元，从而使所述的第n+1处理单元中的液体进入第n+2处理单元，得到与磁珠分离的生物样本。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

(13)关闭所述第n+1处理单元和第n+2处理单元之间的管路连接开关，开启所述第n+2处理单元的封闭装置，从而使所述的第n+2处理单元的储存容器中的测试试剂进入第n+2处理单元混合室，并进行反应，得到测试试剂-生物样本反应产物；

(14)重复步骤(6)-(9)的操作将测试试剂-生物样本反应产物逐级递送并进行反应，直至反应完毕后的测试试剂-生物样本反应产物进入第n+m处理单元；

和任选的步骤(15)使所述第n+m处理单元中的测试试剂-生物样本反应产物进入测试装置进行测试。

10.如权利要求7-10中任一所述的方法，其特征在于，所述的方法中，所述的生物样本是核酸，蛋白质、小分子或细胞；优选地，所述生物样品选自下组：血液，唾液，口腔粘膜，体液，发根，组织，血清，粪便，身体分泌物，培养液，细胞或其组合。