CN106353492B - 一种用于肿瘤细胞核酸适配体筛选卡盒装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种肿瘤细胞核酸适配体筛选卡盒装置，包括卡盒主体、细胞培养皿适配器装置、试剂存放装置。卡盒主体主要包括枪尖、转轴、压板以及气路在卡盒主体的侧壁安装有滤膜。细胞培养皿适配器由一个半封闭圆形容器、转轴以及固定板组成，固定板通过与卡盒主体的密闭接合来固定培养皿适配器。试剂存放装置由多个突出的孔容器组成，与卡盒主体密闭结合，用于存放筛选实验中用到的试剂等,边上两个孔位分别有孔针与通道，用于两个盒体之间进行液体流通。该卡盒可实现肿瘤细胞核酸适配体的一轮或多轮筛选，避免了交叉污染的问题，同时可通过自动化仪器实现，大大提高核酸适配体筛选的效率。

Description

一种用于肿瘤细胞核酸适配体筛选卡盒装置

技术领域

本发明涉及一种用于肿瘤细胞核酸适配体筛选卡盒装置，适用于对肿瘤细胞核酸适配体进行筛选的研究实验，同时也可用于其他种类核酸适配体筛选试验，如蛋白、外泌体等。

背景技术

核酸适配体是一小段经体外筛选得到的寡核苷酸序列,能与相应的配体进行高亲和力和强特异性的结合,它的出现为化学生物学界和生物医学界提供了一种新的高效快速识别的研究平台,并在许多方面展示了良好的应用前景。

目前，进行肿瘤细胞核酸适配体筛选主要通过手工完成，效率低下，从筛选核酸适配体筛选开始到完全结束，需要进行二十轮左右实验，整个过程需要半年到一年，其中最重要的问题是会出现交叉污染，主要来源于PCR、适配体转移等，一旦出现污染，这一轮乃至整个筛选结果就会出现误差，必须重新进行筛选。目前，避免交叉污染的方法主要是通过将每个步骤分开在不同实验室进行操作，对实验室进行通风、消毒，这种方式需要占用较大的地方布置实验室，并且对实验员要求较高，即使这样，散落在空气中的核酸任然无法除尽，实际的实验中，交叉污染问题一直存在。针对上述问题，本发明提出一种封闭式、装配简单、可用于自动化操作的卡盒装置，试剂配好之后，所有操作均在封闭空间中进行，适配体转移通过卡盒之间的通道完成，消除污染源，可完成核酸适配体的一轮或多轮筛选过程。

发明内容

本发明目的是提供一种肿瘤细胞核酸适配体筛选卡盒装置，将移液、PCR反应、适配体转移等操作在一个封闭的卡盒中进行，避免交叉污染问题，且可实现自动化操作。

根据本发明的一个技术方案，一种用于肿瘤细胞核酸适配体筛选卡盒装置，包括壳体，壳体内主要有三个部分组成，包括卡盒主体、细胞培养皿适配器装置、试剂存放装置；卡盒主体下并列设置细胞培养皿适配器装置与试剂存放装置；所述的卡盒主体主要包括用于移取试剂的枪尖、控制枪尖水平活动的转轴、控制枪尖垂直运动的压板以及用于控制枪尖吸取与排放液体的气路，其中压板下端与枪尖顶部连接，压板上端突出至壳体外部与压板螺纹转轴连接；压板下端与枪尖顶部连接，压板螺纹转轴实现压板的垂直运动；气路一端与枪尖上部侧位连接，一端通过壳体顶部连接外部通路；转轴与枪尖连接，一端突出在壳体外；在壳体的侧壁安装有空气滤膜，用于保持盒内气压平衡；细胞培养皿适配器装置由细胞培养皿适配器、细胞培养皿适配器固定件组成，细胞培养皿适配器固定件包括培养皿转轴和固定板，培养皿转轴与细胞培养皿适配器连接，一端突出至卡盒主体外部；固定板与卡盒主体的密闭结合；所述的试剂存放装置与卡盒主体密闭结合，所述的试剂存放装置由若干个向下突出的孔容器组成，一边设有两个孔位分别设有孔针与通道。

所述的空气滤膜孔径小于适配体。

所述的卡盒主体有一个或多个枪尖、转轴、压板。

所述细胞培养皿适配器能够根据细胞培养皿大小与形状进行更换，且能够进行左右翻转运动。

所述试剂存放装置与卡盒主体为可拆卸连接，所述的孔容器底部为半球形或锥形，所述的孔容器为一排或多排。

所述孔针为细长管道，穿透橡皮塞密闭孔位，通道与一个孔容器的侧壁连接。

所述的卡盒主体的气道中气压的产生通过表面借口外接气泵实现。

有益效果

采用本发明的装置整个核酸适配体筛选过程都在密闭的卡盒中进行，其中容易产生交叉污染的PCR反应在卡盒内发生，文库转移是在专门的密闭通道中进行，保证扩增产物不会溢出到空气中，避免了交叉污染的问题，同时通过卡盒进行核酸适配体筛选可通过自动化仪器实现，这将大大提高核酸适配体筛选的效率。

附图说明

图1卡盒整体外观图

图2卡盒主体外观图；

图3卡盒主体内部结构图；

图4卡盒细胞培养皿适配器装置外观图；

图5卡盒试剂存放装置外观图；

图6卡盒整体正面剖视图；

图7卡盒整体右面剖视图；

其中：1卡盒主体，2细胞培养皿适配器装置，3试剂存放装置，31气路接口，32压板33压板螺纹转轴，34枪尖，35弹簧，36枪尖适配件，37转轴，38细胞培养皿适配器，39细胞培养皿适配器固定件，40清洗液存放槽，41胰酶消化液存放槽，42TE缓冲液存放槽，43PCR反应槽，44适配体转移存放槽，45孔尖，46通道，47文库高温存放槽，48文库低温存放槽，49结合液存放槽，50废液存放槽，51空气滤膜

具体实施方式

下面结合HepG2细胞核酸适配体筛选具体的实施例和附图对本发明做更进一步地解释。实施例仅用于说明本发明，但并不用来限定本发明的实施范围。

一种用于肿瘤细胞核酸适配体筛选卡盒装置，主要有三个部分组成，包括卡盒主体、细胞培养皿适配器装置、试剂存放装置。卡盒主体主要包括用于移取试剂的枪尖、控制枪尖水平活动的转轴、控制前尖垂直运动的压板以及用于控制枪尖吸取与排放液体的气路。其中转轴一端突出至卡盒外部，头部为一字形或其他形状接口，手工拨动或者电机连接接口转动，控制转轴运动，枪尖通过适配件连接至转轴，转轴旋转运动带动枪尖水平运动；压板下端与枪尖顶部连接，上端是一种内螺纹结构，通过螺纹与固定在卡盒表面的螺纹转轴连接，螺纹轴另一端突出卡盒外部，头部为一字形或其他形状接口，手工拨动或者电机连接接口转动，控制螺纹转轴运动，带动压板垂直运动，当压板向下运动时，压迫枪尖顶部，枪尖向下运动，同时枪尖与枪尖适配器之间的弹簧被压缩；当压板向上运动，枪尖与枪尖适配器之间的弹簧恢复，枪尖向上运动。气路主要包括枪尖侧位接口、卡盒顶部连接外部通路接口以及连接二者的管路，卡盒顶部连接外部的通路接口可连接气泵等气压发生装置，内部固定有空气滤膜，滤膜孔径小于适配体，防止适配体溢出到气压发生装置中，产生污染，同时在卡盒主体的侧壁固定有滤膜，滤膜孔径小于适配体，用于保持盒内气压与外部气压平衡。细胞培养皿适配器由一个半封闭圆形容器、细胞培养皿适配器固定件组成，所述的细胞培养皿固定件包括转轴以及固定板。圆形容器用于存放并固定细胞培养皿，容器内部与培养皿外部直接接触，通过摩擦力或其他装置固定培养皿；转轴与圆形容器无缝连接，一段突出至卡盒外部，头部为一字形或其他形状接口，手工拨动或者电机连接接口转动，控制转轴运动，从而控制适配器左右摆动，用于控制培养皿中液体集聚位置；固定板通过与卡盒主体的密闭接合来固定培养皿适配器。试剂存放装置由多个突出的孔容器组成，用于存放实验中用到的试剂，与卡盒主体密闭结合,边上两个孔位分别有孔针与通道，孔针头部与橡胶盖紧密接触，通道的入口被橡胶塞封住，卡盒的孔针头部橡胶塞与另一个卡盒封闭通道的橡胶塞紧密结合后外力压迫孔针刺破橡胶塞进入通道，实现两个卡盒孔位适配体转移，完成之后，拔出孔针即可。

实施例

HepG2细胞进行一轮核酸适配体筛选主要步骤有文库处理、DNA与细胞结合、细胞分离与破碎、核酸适配体扩增、核酸适配体转移。所用到的试剂有单链DNA文库，结合液，清洗液，胰酶消化液，TE缓冲液，不对称PCR反应试剂等，本发明基本上有8个盛放试剂的腔室和一个废液槽腔室。

本发明整体是一种正方体卡盒，卡盒有三个部分组成：卡盒主体1，细胞培养皿适配器装置2和试剂存放装置3，三者紧密嵌合在一起。卡盒主体1顶部有气路接口31，用于连接气泵，卡盒内部顶端有压板32、压板螺纹转轴33，螺纹转轴33与压板32连接，可转动螺纹转轴33控制压板32的垂直运动，枪尖34顶部与压板32接合，枪尖34腔体穿过弹簧35和枪尖适配器36，并通过枪尖适配器36固定，压板32向下运动，压迫枪尖34向下运动，弹簧35压缩，当压板32向上运动，弹簧35恢复，枪尖34向上运动，枪尖适配器36与转轴37通过螺纹连接，转轴37旋转带动枪尖适配器36水平运动，从而控制枪尖34水平运动，空气滤膜51孔径小于适配体尺寸，适配体无法通过。细胞培养皿适配器装置2由细胞培养皿适配器38与细胞培养皿适配器固定件39组成，细胞培养皿适配器固定件39与卡盒主体1下端进行紧密接合。试剂存放装置3共有就8个试剂存放槽，分别为清洗液存放槽40、胰酶消化液存放槽41、TE缓冲液存放槽42、PCR反应槽43、适配体转移存放槽44、文库高温存放槽47、文库低温存放槽48、结合液存放槽49，1个废液槽50，其中孔尖45与适配体转移存放槽44连通，出口用橡皮塞封住，通道46与文库高温存放槽47连通。进行第一轮核酸适配体筛选开始前，将DNA文库放入文库高温存放槽47、结合液放入结合液存放槽49、PCR反应试剂放入PCR反应槽43、TE缓冲液放入TE缓冲液存放槽42、胰酶消化液放入胰酶消化液存放槽41、清洗液放入清洗液存放槽40，将细胞培养皿放入细胞培养皿适配器38，完成之后，将卡盒主体1与细胞培养皿适配器装置2、试剂存放装置3组装完成。将文库高温存放槽47放入95℃金属浴5min后，转动转轴37，将枪尖34移至文库高温存放槽47正上方，转动压板螺纹转轴33，使得压板32下移，将枪尖34压至文库高温存放槽47里面，通过与气路接口31连接的柱塞泵将文库吸入枪尖34腔体，转动压板螺纹转轴33，压板32上移，通过弹簧35弹力作用，枪尖34移至文库高温存放槽47上方，转动转轴37，枪尖34移至文库低温存放槽48正上方，转动压板螺纹转轴33下压压板32，枪尖34移至文库低温存放槽48里面，通过柱塞泵将枪尖34腔体中文库放入文库低温存放槽48中，0℃存放10min后，用枪尖34吸取文库低温存放槽48中文库至结合液存放槽49，通过枪尖34吹打混匀结合液存放槽49中液体后，用枪尖34吸取清洗液存放槽40中清洗液放至细胞培养皿适配器38中细胞培养皿内，轻轻左右转动细胞培养皿适配器38 2min后用枪尖34吸取细胞培养皿上清，放至废液存放槽50，重复清洗3次后，用枪尖34吸取结合液存放槽49中液体移至细胞培养皿适配器38中细胞培养皿内，在4℃环境中轻轻左右转动细胞培养皿适配器382h,用枪尖34吸取细胞培养皿液体上清，放至废液存放槽50，用枪尖34吸取清洗液存放槽40中清洗液放至细胞培养皿适配器38中细胞培养皿内，轻轻左右转动细胞培养皿适配器382min后用枪尖34吸取细胞培养皿上清，放至废液存放槽50，重复清洗3次后，吸取TE缓冲液存放槽42中TE缓冲液至细胞培养皿中，再用枪尖34吸取胰酶消化液存放槽41中胰酶消化液至细胞培养皿10min后，用枪尖34将细胞培养皿中液体移至PCR反应槽43中，混匀后进行PCR扩增，扩增结束后，用枪尖34将扩增产物移至适配体转移存放槽44，将孔尖45对准另一个已经放好试剂(除了文库)并组装完成的核酸适配体筛选卡盒的通道46，轻轻用力将孔尖45刺入通道46，适配体转移槽44中PCR扩增产物通过孔尖45流至另一个卡盒中与通道46连接的文库高温存放槽47中，转移完毕则将第一个卡盒丢弃，至此，第一轮核酸适配体筛选完成，可直接按上述步骤进行第二轮或第n轮实验，直至核酸适配体筛选完成。

整个核酸适配体筛选过程都在密闭的卡盒中进行，其中容易产生交叉污染的PCR反应在卡盒内发生，文库转移是在专门的密闭通道中进行，保证扩增产物不会溢出到空气中，避免了交叉污染的问题，同时通过卡盒进行核酸适配体筛选可通过自动化仪器实现，这将大大提高核酸适配体筛选的效率。

Claims (7)

1.一种用于肿瘤细胞核酸适配体筛选卡盒装置，其特征在于，包括壳体，壳体内主要有三个部分组成，包括卡盒主体（1）、细胞培养皿适配器装置（2）、试剂存放装置（3）；卡盒主体（1）下并列设置细胞培养皿适配器装置（2）与试剂存放装置（3）；所述的卡盒主体主要包括用于移取试剂的枪尖（34）、控制枪尖（34）水平活动的转轴（37）、控制枪尖（34）垂直运动的压板（32）以及用于控制枪尖（34）吸取与排放液体的气路，其中压板（32）下端与枪尖顶部连接，压板（32）上端突出至壳体外部与压板螺纹转轴（33）连接；压板（32）下端与枪尖顶部连接，压板螺纹转轴（33）实现压板的垂直运动；气路一端与枪尖上部侧位连接，一端通过壳体顶部连接外部通路；转轴与枪尖连接，一端突出在壳体外；在壳体的侧壁安装有空气滤膜，用于保持盒内气压平衡；细胞培养皿适配器装置（2）由细胞培养皿适配器（38）、细胞培养皿适配器固定件（39）组成，细胞培养皿适配器固定件（39）包括培养皿转轴和固定板，培养皿转轴与细胞培养皿适配器连接，一端突出至卡盒主体外部；固定板与卡盒主体的密闭结合；所述的试剂存放装置与卡盒主体密闭结合，所述的试剂存放装置（3）由若干个向下突出的孔容器组成，一边设有两个孔位，分别设有孔针与通道。

2.根据权利要求1所述的用于肿瘤细胞核酸适配体筛选卡盒装置，其特征在于，所述的空气滤膜孔径小于适配体。

3.根据权利要求1所述的用于肿瘤细胞核酸适配体筛选卡盒装置，其特征在于，所述的卡盒主体有一个或多个枪尖（34）、转轴（37）、压板（32）。

4.根据权利要求1所述的用于肿瘤细胞核酸适配体筛选卡盒装置，其特征在于，所述细胞培养皿适配器能够根据细胞培养皿大小与形状进行更换，且能够进行左右翻转运动。

5.根据权利要求1所述的用于肿瘤细胞核酸适配体筛选卡盒装置，其特征在于，所述试剂存放装置与卡盒主体为可拆卸连接，所述的孔容器底部为半球形或锥形，所述的孔容器为一排或多排。

6.根据权利要求1所述的用于肿瘤细胞核酸适配体筛选卡盒装置，其特征在于，所述孔针为细长管道，穿透橡皮塞密闭孔位，通道与一个孔容器的侧壁连接。

7.根据权利要求1所述的用于肿瘤细胞核酸适配体筛选卡盒装置，其特征在于，所述的卡盒主体的气路中气压的产生通过表面借口外接气泵实现。