CN106754345A - 核酸提取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核酸提取装置，包括反应管和磁力架；所述反应管包括管体、由管体限定的容纳腔、以及用以和外界连通的管口；所述管体包括管身部和管底部；所述管口沿竖直方向开设，所述磁力架包括架体和若干磁铁单元，所述架体上设置有配合所述管体的穿孔，所述管体穿过所述穿孔置于所述磁铁单元至少部分包围的空间内，所述磁铁单元具有内表面，所述内表面与所述管身部的至少一部分侧壁平行，或所述内表面围成的弧形表面与所述管身部的至少一部分侧壁相匹配，以提供尽可能大的磁珠吸附面积，所述反应管的至少一部分被所述磁铁单元所包围。本发明提供了尽可能大的磁珠吸附面积，洗涤面积增大，不需要反复震荡，可简化洗涤步骤，节省实验成本。

Description

核酸提取装置

技术领域

本发明涉及核酸纯化技术领域，尤其涉及一种核酸提取装置。

背景技术

与本发明相关的现有专利文献可参考2012年4月18日公开的中国专利申请第CN102417902A号，以及2016年5月4日公告的中国专利第CN103897987B号。

磁珠法提取核酸是通过裂解液裂解样本，从样本中游离出来的核酸分子被特异的吸附到磁性颗粒表面，而蛋白质等杂质不被吸附而留在溶液中。反应一定时间之后，再在磁场作用下，使磁性颗粒与液体分开，回收颗粒(即磁珠-DNA混合物)，再用洗涤液洗涤-洗脱即可以得到纯净的DNA。磁珠法不需要离心、不需要加入多种试剂，操作简单，符合核酸自动化提取要求，是未来核酸纯化方法发展的一个重要方向。

使用磁珠分离法对DNA进行分离和纯化，简易流程为：样本裂解—磁珠与待分离DNA特异性结合—磁珠-DNA结合物的洗涤—磁珠与待分离DNA的洗脱分离(即结合-洗涤-洗脱三步)。

样本裂解后，向裂解液中加入磁珠，当溶液的PH值小于6.5时，磁珠选择性的与DNA结合，此时将吸附有DNA的磁珠置于磁场中，通过缓冲液去除没有被吸附的杂质(蛋白等)，然后将磁珠置于PH值8.5的缓冲液中，纯化的DNA即可进入缓冲液中。

其中，磁珠-DNA结合物的洗涤过程需要在磁珠-DNA结合物纯化系统中进行，通常包括96孔板和磁力架，96孔板具有96个容纳磁珠-DNA结合物及洗涤液的反应管；所述磁力架具有96个容纳腔用来承载反应管，每个容纳腔包括至少一个矩形磁铁，用来给磁珠-DNA结合物提供磁场。

如图1所示，现有技术的反应管110径向横截面为圆形，磁力架中与反应管接触的磁铁120为永磁铁，表面为平面。如图2所示，这样的反应管和磁铁接触的方式为点接触。如图3所示，磁珠130被磁铁吸附时在反应管壁内侧沿径向形成一条直线，且磁珠沿着这条直线进行聚集，进行洗涤时，洗涤液仅能洗涤磁珠聚集区的外表面，磁珠聚集区的内部不能得到洗涤，因此需要将反应管拿出磁力架，使磁珠进行分散，由于磁珠聚集区内部包含有杂质，反应管拿出磁力架后，磁珠仍被杂质粘结在一起，因此需要放置在振荡器中震荡，使其分散，再进行洗涤，这样反复操作多次，直到磁珠-DNA结合物被洗涤干净，在进行洗涤分离，操作繁琐，还需要添加振荡器，增加了实验成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种核酸提取装置，其能解决磁珠洗涤过程需要将反应管反复拿出来进行磁珠分散并进行震荡的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

核酸提取装置，包括反应管和磁力架；所述反应管包括管体、由管体限定的容纳腔、以及用以和外界连通的管口；所述管体包括管身部和管底部；所述管口沿竖直方向开设，所述磁力架包括架体和若干磁铁单元，所述架体上设置有配合所述管体的穿孔，所述管体穿过所述穿孔置于所述磁铁单元至少部分包围的空间内，其特征在于，所述磁铁单元具有内表面，所述内表面与所述管身部的至少一部分侧壁平行，或所述内表面围成的弧形表面与所述管身部的至少一部分侧壁相匹配，以提供尽可能大的磁珠吸附面积，所述反应管的至少一部分被所述磁铁单元所包围。

进一步的，所述管身部为圆柱形。管身部为圆柱形的反应管可以为普通离心管、普通试管或其他管身部为圆柱形的容器。

进一步的，所述磁铁单元的内表面为弧形内表面，所述弧形内表面围合成用于放置反应管的容纳腔；所述弧形内表面的弧度与所述反应管的外壁弧度相匹配，所述反应管的至少一部分被所述磁铁单元所包围。

进一步的，所述磁铁单元为圆环状。

进一步的，所述磁铁单元包括第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁为圆环状，所述第一磁铁设置在第二磁铁上方。

在本发明优选实施例中，所述磁铁单元的内表面为弧形内表面，所述弧形内表面围合成用于放置反应管的容纳腔；所述弧形内表面的弧度与所述反应管的外壁弧度相匹配，所述反应管的至少一部分被所述磁铁单元所包围。

进一步的，所述磁铁单元包括第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁相对设置，所述第一磁铁和第二磁铁之间设有反应管滑动槽，所述反应管滑动槽内设有反应管约束件，所述反应管插在所述反应管约束件内，所述反应管约束件可沿所述反应管滑动槽来回滑动。

优选的，所述架体上设有若干磁铁滑动槽，所述磁铁滑动槽内设有磁铁约束件；所述磁铁单元包括相对设置的第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁插在所述磁铁约束件内，所述磁铁约束件可沿所述磁铁滑动槽来回滑动。

进一步的，所述第一磁铁和第二磁铁的形状选自瓦型、半圆环形中的一种。

在本发明优选实施例中，所述磁铁单元包括水平相对设置的第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁为电磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁的形状选自瓦型、半圆环形中的一种，所述第一磁铁和第二磁铁交替接入电源。

进一步的，所述磁铁单元还包括第三磁铁和第四磁铁，所述第一磁铁间隔一定距离设置在所述第三磁铁对上方，所述第二磁铁间隔一定距离设置在所述第四磁铁上方；所述第一磁铁、第二磁铁、第三磁铁和第四磁铁为电磁铁，所述第一磁铁、第二磁铁、第三磁铁和第四磁铁的形状选自瓦型、半圆环形中的一种，所述第一磁铁和第二磁铁交替接入电源，所述第三磁铁和第四磁铁交替接入电源。

在另一个优选实施例中，所述管身部包括一个平面及与平面连接的弧面，所述平面与所述弧面围成一个半圆柱体。所述管身部包括一个平面及与平面连接的弧面，所述平面与所述弧面围成一个半圆柱体。

进一步的，所述磁铁单元具有内表面，所述内表面为平面，所述内表面贴靠所述管身部的平面，用于吸附反应管中的磁珠至管身部的平面的内壁上聚集。

进一步的，所述管身部具有四个侧壁，其中相对的两个侧壁为平面，其余两个面为弧面或者平面。

进一步的，所述磁铁单元包括第一电磁铁和第二电磁铁，所述第一电磁铁和第二电磁铁相对设置在所述管身部的平面两侧，所述第一电磁铁和第二电磁铁交替接入电源。

进一步的，所述磁铁组件包括第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁和第四电磁铁；所述第一电磁铁和第二电磁铁相对设置在所述管身部的平面两侧，所述第一电磁铁、第二电磁铁交替接入电源；所述第三电磁铁和第四电磁铁相对设置在所述管底部的平面两侧，所述第三电磁铁和第四电磁铁交替接入电源；所述第一电磁铁设置在第三电磁铁的上方，所述第二电磁铁对设置在第四电磁铁的上方。

进一步的，所述第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁和第四电磁铁的形状为长方体形或圆柱形。

优选的，所述管体包括管身部、连接部和吸附部，所述管身部的形状为长方体，所述吸附部的形状为长方体，所述连接部的形状为梯形台，所述连接部用来连接所述管身部和所述吸附部，所述吸附部用来在磁珠洗脱时为磁珠提供吸附面，所述吸附部的横截面面积小于所述管身部的横截面面积。

进一步的，所述磁铁单元包括第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁和第四电磁铁；所述第一电磁铁和第二电磁铁相对设置在所述管身部的平面两侧，所述第一电磁铁和第二电磁铁交替接入电源；所述第三电磁铁和第四电磁铁相对设置在所述吸附部的平面两侧，所述第三电磁铁和第四电磁铁交替接入电源；所述第一电磁铁设置在第三电磁铁的上方，所述第二电磁铁设置在第四电磁铁的上方，所述第一电磁铁和第二电磁铁的磁性大于所述第三电磁铁和第四电磁铁的磁性。

进一步的，所述架体包括上板、下板和支撑所述上板和下板的侧板，所述侧板包括第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和第二侧板沿竖直方向设置在上板和下板的两端，所述上板和下板相互平行且间隔一定距离水平设置在所述第一侧板和第二侧板之间，所述上板设置有配合所述管体的穿孔，所述管体穿过所述穿孔置于所述磁铁单元至少部分包围的空间内。

进一步的，所述穿孔的形状可根据反应管管身部的横向截面形状对应设计成：圆形、半圆形、方形、长方形中的至少一种或多种。

进一步的，本发明的架体和磁铁单元固定装配在一起使用。

本发明优选的，所述的架体和磁铁单元彼此独立，进行磁珠法核酸提取时所述的架体和磁铁单元组合在一起构成所述磁力架。

进一步的，在非进行磁珠法核酸提取时，所述架体单独用于放置所述反应管。

进一步的，所述管底部的形状选自曲面、楔体、楔体的变形、金字塔形、梯形台、梯形台的变形中的至少一种。

进一步的，所述楔体的变形结构为将与楔体的底面平行的线段设计成不平行于楔体的底面，从而在管底部形成一个尖角。

进一步的，所述楔体的变形是将楔体的底面平行的线段设计成夹角小于180度的两个相邻的线段，从而在管底部形成一个尖角。

进一步的，所述梯形台的变形是将梯形台的上底替换成曲面或三棱锥。

进一步的，所述核酸提取装置还包括面板，所述若干个反应管呈阵列排布在所述面板上，所述反应管的管口沿横向延伸并与所述面板连成一体。

使用上述的核酸提取装置进行核酸提取的方法，包括以下步骤：

(1)裂解：将生物样本、裂解液加入反应管中，裂解细胞，释放出DNA分子；

(2)结合：加入磁珠，所述磁珠结合DNA分子，生成磁珠-DNA结合物，使用所述磁铁单元吸附磁珠-DNA结合物，移走废液；

(3)漂洗：加入漂洗液，洗涤磁珠-DNA结合物，使用所述磁铁单元吸附磁珠-DNA结合物，移走废液；

(4)洗脱：加入洗脱液，将DNA从磁珠上洗脱，使用磁铁单元吸附磁珠，移走DNA溶液。

进一步的，所述步骤(2)中磁珠结合DNA分子的过程是在20℃-40℃下进行。

进一步的，所述步骤(2)中所述磁铁单元包括第一磁铁对，所述第一磁铁对的两片电磁铁交替通电，吸附所述磁珠在所述反应管中反复移动，以充分结合DNA分子。

进一步的，所述步骤(3)中通过控制所述第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁和第四电磁铁的两片电磁铁交替通电，吸附所述磁珠在所述反应管中反复移动，以充分洗涤磁珠-DNA结合物。

进一步的，所述步骤(4)中的磁铁单元包括第三电磁铁和第四电磁铁，所述第三电磁铁和第四电磁铁的两片电磁铁交替通电，吸附所述磁珠在所述反应管的管底部反复移动，以充分将磁珠上结合的DNA洗脱。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明所述磁铁单元具有内表面，所述内表面与所述管身部的至少一部分侧壁平行，或所述内表面围成的弧形表面与所述管身部的至少一部分侧壁相匹配，增加了磁珠被磁铁吸附的面积，洗涤面积增大，不需要反复震荡，可简化洗涤步骤，提高洗涤效果，不需要使用震荡器，节省了设备成本，简化了处理过程，提高了工作效率。

附图说明

图1是现有技术的核酸提取装置中反应管和磁铁单元线接触的示意图；

图2是如图1所示核酸提取装置中磁珠被吸附后的堆积状态示意图；

图3是本发明的核酸提取装置中磁珠被吸附后的堆积状态示意图；

图4是如图1所示核酸提取装置中磁珠被吸附后的堆积状态截面图；

图5是本发明的核酸提取装置中磁珠被吸附后的堆积状态截面图；

图6是本发明实施例一中一个具体方案的核酸提取装置的一个反应单元的结构示意图；

图7是本发明实施例一中另一个具体方案的核酸提取装置的一个反应单元的结构示意图；

图8是本发明实施例一中另一个具体方案的核酸提取装置的一个反应单元的结构示意图；

图9是本发明实施例一中核酸提取装置的磁力架俯视图；

图10是本发明实施例一中核酸提取装置的磁力架的侧视图；

图11是本发明实施例二中核酸提取装置的磁力架的俯视图；

图12是本发明实施例二中核酸提取装置在非反应状态的示意图；

图13是本发明实施例二中磁珠不受磁场作用的示意图；

图14是本发明实施例二中磁珠被吸附到反应管内壁的示意图；

图15是本发明实施例三中磁珠不受磁场作用的的示意图；

图16是本发明实施例三中磁珠在洗脱过程中的示意图；

图17是本发明实施例三中磁珠在洗脱过程中的示意图；

图18是本发明实施例五中核酸提取装置的一个反应单元的结构示意图；

图19是本发明实施例五中核酸提取装置的的结构示意图；

图20-25是本发明实施例六中核酸提取装置的反应管的结构示意图；

图26是本发明实施例六或实施例七中核酸提取装置的俯视图；

图27是本发明实施例六中磁力架的结构示意图；

图28是本发明实施例七中核酸提取装置的一个反应单元的结构示意图；

图29是本发明实施例七中磁力架的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下的初步说明适用于所有的实施例。

本发明的核酸提取装置，包括反应管和磁力架；所述反应管包括管体、由管体限定的容纳腔、以及用以和外界连通的管口；所述管体包括管身部和管底部；所述管口沿竖直方向开设，所述磁力架包括架体和若干磁铁单元，所述架体上设置有配合所述管体的穿孔，所述管体穿过所述穿孔置于所述磁铁单元至少部分包围的空间内，所述磁铁单元具有内表面，所述内表面与所述管身部的至少一部分侧壁平行，或所述内表面围成的弧形表面与所述管身部的至少一部分侧壁相匹配，以提供尽可能大的磁珠吸附面积，所述反应管的至少一部分被所述磁铁单元所包围。

图1示出了现有技术的核酸提取装置的示意图，现有技术的反应管110径向横截面为圆形，磁力架中与反应管接触的磁铁120为永磁铁，表面为平面。

比较图2和图3，图2示出现有技术的反应管和磁铁接触的方式为线接触，磁珠被吸附后堆积成一条线。图3示出本发明中的反应管和磁铁接触方式为面接触，增大了磁珠吸附的面积。比较图4和图5，图4示出了现有技术中磁珠130被吸附在反应管内壁的堆积状态和洗涤过程，图5示出了本发明中的磁珠30被吸附到反应管14的聚集状态为面接触，在洗涤过程中增大了磁珠130洗涤面积，提高了洗涤效果。

实施例一

参考图6-图8，示出了本发明装置的实施例一，本实施例的核酸提取装置，所述反应管12的管身部为圆柱形，可以是普通的离心管或试管；所述磁铁单元的内表面围成的弧形表面与所述管身部的至少一部分侧壁相匹配，具体的，如图6所示，所述的磁铁单元11为环状；如图7所示，所述磁铁单元包括第一磁铁31和第二磁铁32，所述第一磁铁31和第二磁铁32为圆环状，所述第一磁铁31设置在第二磁铁32上方；如图8所示，所述的磁铁单元21为桶状，本实施例中所述反应管的至少一部分被所述环状或桶状磁铁单元所包围；图9示出了本实施例中磁力架13的俯视图，所述的磁铁单元在所述架体上呈阵列排布；图10示出了图6所述的核酸提取装置的磁力架13的侧视图。

相对于现有技术中磁铁和反应管为线接触，本实施例中的核酸提取装置增大了磁铁单元的内表面和反应管接触的面积，使磁珠被吸附在反应管内壁上的面积增大，提高了漂洗效果。

实施例二

参考图11-图14，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例所述磁铁单元50包括相对设置第一磁铁51和第二磁铁52，所述第一磁铁51和第二磁铁52之间设有反应管滑动槽59，所述反应管滑动槽59内设有反应管约束件5901，所述反应管43插在所述反应管约束件5901内，所述反应管约束件5901可沿所述反应管滑动槽59来回滑动，进而控制磁珠45在反应管43内往复移动，产生类似在振荡器中进行振荡的效果，进一步提高了漂洗效果和洗脱效果。

基于同样的原理，即使反应管43相对于磁铁单元50发生相对运动，进而控制磁珠在反应管43内往复移动，本实施例也可作出相应的改变，即在所述架体50上设有若干磁铁滑动槽，所述磁铁滑动槽内设有磁铁约束件；所述磁铁单元包括相对设置的第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁插在所述磁铁约束件内，所述磁铁约束件可沿所述磁铁滑动槽来回滑动，进而控制磁珠在反应管内往复移动，产生类似在振荡器中进行振荡的效果，进一步提高了漂洗效果和洗脱效果。

本实施例中所述第一磁铁和第二磁铁的形状选自瓦型、半圆环形中的一种。

实施例三

如图15-图17，本实施例与实施例2的区别在于，在实施例2的基础上，本实施例的的磁铁单元所还包括第三磁铁53和第四磁铁54，所述第三磁铁设置在第一磁铁下方，所述第四磁铁设置在第二磁铁下方，所述第三磁铁53和第四磁铁54和反应管55可以做相对位移，在磁珠洗脱步骤中，加入少量洗脱液57，通过控制磁珠58在反应管的管底部往复移动，产生类似在振荡器中进行振荡的效果，进一步提高了洗脱效果。

实施例四

作为一种变形，本实施例的核酸提取装置，将实施例2或实施例3中的磁铁单元替换为电磁铁，不需要磁铁滑动槽或反应管滑动槽，通过控制所述第一磁铁51和第二磁铁52的磁性变化，或者控制第三磁铁53和第四磁铁54的磁性变化，进而可以控制磁珠在反应管内来回移动，产生类似在振荡器中进行振荡的效果，进一步提高了漂洗效果或洗脱效果。本实施例中所述第一磁铁51和第二磁铁52，或第三磁铁53和第四磁铁54的形状选自瓦型、半圆环形中的一种。

实施例五

如图18所示，本实施例的核酸提取装置，包括反应管10和磁力架100；所述反应管10包括管体12、由管体限定的容纳腔、以及用以和外界连通的管口13；所述管体包括管身部15和管底部17；所述管身部15包括一个平面14及与平面连接的弧面16，所述平面14与所述弧面16围成一个半圆柱体。

如图19所示，所述磁力架100包括架体和若干磁铁单元51，所述架体包括上板201、下板202和支撑所述上板201、下板202的侧板，所述侧板包括第一侧板203和第二侧板203，所述第一侧板203和第二侧板203沿竖直方向设置在上板201和下板202的两端，所述上板201和下板202相互平行且间隔一定距离水平设置在所述第一侧板203和第二侧板203之间，所述上板设置有配合所述管体12的穿孔，所述穿孔的形状可根据反应管管身部的横向截面形状对应设计成：圆形、半圆形、方形、长方形中的至少一种或多种。所述管体12穿过所述穿孔置于所述磁铁单元51至少部分包围的空间内，所述磁铁单元具有内表面，进一步的，所述内表面为平面，所述内表面贴靠所述管身部的平面14，用于吸附反应管10中的磁珠至管身部的平面14的内壁上聚集。

进一步的，本实施例的磁铁单元包括第一磁铁51和第二磁铁53，所述第一磁铁51和第二磁铁53优选为电磁铁，相对于现有技术中磁铁和反应管为线接触，本实施例中的核酸提取装置增大了磁铁单元的内表面和反应管接触的面积，增大了磁珠吸附面积，提高了洗涤效果。在洗脱过程中，只需第二磁铁53提供磁场，磁珠只需在第二磁铁提供的磁场区内进行吸附和分散。

实施例六

本实施例的核酸提取装置，包括反应管和磁力架；所述反应管包括管体、由管体限定的容纳腔、以及用以和外界连通的管口；所述管体包括管身部和管底部；本实施例所述管身部具有四个侧壁，其中相对的两个侧壁为平面，其余两个面为弧面或者平面。

如图26-图27，本实施例所述磁力架200包括架体和若干磁铁单元30，所述架体包括上板201、下板202和支撑所述上板201、下板202的侧板，所述侧板包括第一侧板203和第二侧板203，所述第一侧板203和第二侧板203沿竖直方向设置在上板201和下板202的两端，所述上板201和下板202相互平行且间隔一定距离水平设置在所述第一侧板203和第二侧板203之间，所述上板设置有配合所述管体的穿孔20，所述管体穿过所述穿孔20置于所述磁铁单元30至少部分包围的空间内，所述磁铁单元包括第一电磁铁31、第二电磁铁32，所述第一电磁铁31和第二电磁铁32水平相对设置在对应管身部的平面两侧；所述第一电磁铁31和第二电磁铁32交替接入电源。

作为一种变形，本实施例所述磁铁单元还包括第三电磁铁33和第四电磁铁34；所述电磁33和电磁铁34相对设置在所述管底部17的平面两侧，所述第一电磁铁31设置在第三电磁铁33的上方，所述第二电磁铁32设置在第四电磁铁34的上方，所述第三电磁铁33和第四电磁铁34交替接入电源。

所述第一电磁铁31、第二电磁铁32、第三电磁铁33和第四电磁铁34的形状为长方体状或圆柱状。

具体的，如图20所示，本实施例所述管底部17的形状选自楔体，所述第一电磁铁和第二电磁铁相对设置在所述管身部的平面两侧，所述第三电磁铁和第四电磁铁相对设置在所述楔体的不相邻的两个平面两侧。

基于本实施例上述描述的技术方案，本实施例所述管底部17的形状可以有不同的变化，任然可以实现本发明的目的。

图22示出了本实施例所述管底部17的形状为楔体的变形，所述楔体的变形结构为将与楔体的底面平行的线段设计成不平行于楔体的底面，从而在管底部17形成一个尖角，洗脱完成后，使用第三电磁铁33和第四电磁铁34吸附磁珠到所述管底部的内壁上，移出液体，当液体含量较少时，所述液体聚集到所述尖角形成的容纳腔，所述磁珠吸附在管底部远离尖角的内壁上，可将液体和磁珠分开，方便移出全部液体。

如图23所示，本实施例管底部17的形状还可以是：将楔体的底面平行的线段设计成夹角小于180度的两个相邻的线段，从而在管底部形成一个尖角。洗脱完成后，使用第三电磁铁33和第四电磁铁34吸附磁珠到所述管底部任一平面的内壁上，移出液体，当液体含量较少时，所述液体聚集到所述尖角形成的容纳腔，实现将液体和磁珠分离，方便移出全部液体。

如图23-图25所示，本实施例的管底部的形状还可以是梯形台、梯形台的变形、金字塔形；所述梯形台的变形是将梯形台的上底替换成曲面或三棱锥。

实施例七

如图28，本实施例的核酸提取装置，包括反应管300和磁力架200；所述反应管300包括管体30、由管体限定的容纳腔、以及用以和外界连通的管口；所述管体包括管身部310和管底部320；进一步的，所述管体30还包连接部301和吸附部302，所述管身部310的形状为长方体，所述吸附部302的形状为长方体，所述连接部301的形状为梯形台，所述连接部301用来连接所述管身部310和所述吸附部302，所述吸附部302用来在磁珠洗脱时为磁珠提供吸附面，所述吸附部302的横截面面积小于所述管身部310的横截面面积。

如图29，本实施例所述磁力架包括架体和若干磁铁单元，所述磁铁单元包括第一电磁铁31、第二电磁铁32、第三电磁铁33和第四电磁铁34；所述第一电磁铁31和第二电磁铁32相对设置在所述管身部的平面两侧，所述第一电磁铁31和第二电磁铁32交替接入电源；所述第三电磁铁33和第四电磁铁34相对设置在所述吸附部302的平面两侧，所述第三电磁铁33和第四电磁铁34交替接入电源；所述第一电磁铁31设置在第三电磁铁33的上方，所述第二电磁铁32设置在第四电磁铁34的上方，所述第一电磁铁31、第二电磁铁32的磁性大于所述第三电磁铁33和第四电磁铁34的磁性。

本实施例的管身部为长方体，管身部与磁铁进行面接触，增加了磁珠被磁铁吸附的面积，洗涤面积增大，不需要反复震荡，可简化洗涤步骤，不需要使用震荡器，节省了设备成本，简化了处理过程，提高了工作效率；进一步的，所述连接部的形状为梯形台，方便吸附在管身部的磁珠在取消磁力吸引后能顺利滑落到管底部。

本实施例所述吸附部用来在磁珠洗脱时为磁珠提供吸附面，所述吸附部横截面的周长小于上部横截面的周长，当磁珠完成漂洗，磁珠滑落到下部后，只需要加入少量的洗脱液，使用第三电磁铁33和第四电磁铁34交替吸附磁珠，控制磁珠在管底部内进行往复运动，起到类似震荡洗脱的作用，可快速完成磁珠-DNA结合物的洗脱，节省了洗脱液用量，提高了洗脱效率。

本实施例所述管底部形状为曲面、楔体、楔体的变形、金字塔形、梯形台、梯形台的变形中的一种，洗脱完成后，使用第二电磁铁对中的其中一片长方体形电磁铁吸附磁珠到所述吸附部的内壁上，移出液体，当液体含量较少时，可将液体和磁珠分开，方便移出全部液体。

以上实施例中的反应管还可以包括面板，所述若干个反应管呈阵列排布在所述面板上，所述反应管的管口沿横向延伸并与所述面板连成一体，构成高度集成的多孔板，适用于高度集成和高度自动化的核酸提取系统，所述多孔板中反应管的个数在本发明中不做限定，具体可以设计为现有技术常用的孔板的反应孔的个数，可以是8个、12个、16个、24个、96个、384个，但上述的数字仅仅用于举例，并不是来限制本发明的保护范围。

本发明实施例所述的若干磁铁单元的具体数量是根据反应管的个数来进行匹配的，在本发明中，磁铁单元的具体数量不做限定，任何在本发明的单个反应管和单个磁铁单元构成的核酸提取装置或多个反应管和多个磁铁单元构成的核酸提取装置的基础上，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

此外，本发明也不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (28)

1.核酸提取装置，包括反应管和磁力架；所述反应管包括管体、由管体限定的容纳腔、以及用以和外界连通的管口；所述管体包括管身部和管底部；所述管口沿竖直方向开设，所述磁力架包括架体和若干磁铁单元，所述架体上设置有配合所述管体的穿孔，所述管体穿过所述穿孔置于所述磁铁单元至少部分包围的空间内，其特征在于，所述磁铁单元具有内表面，所述内表面与所述管身部的至少一部分侧壁平行，或所述内表面围成的弧形表面与所述管身部的至少一部分侧壁相匹配，以提供尽可能大的磁珠吸附面积，所述反应管的至少一部分被所述磁铁单元所包围。

2.如权利要求1所述的核酸提取装置，其特征在于，所述管身部为圆柱形。

3.如权利要求2所述的核酸提取装置，其特征在于，所述磁铁单元的内表面为弧形内表面，所述弧形内表面围合成用于放置反应管的容纳腔；所述弧形内表面的弧度与所述反应管的外壁弧度相匹配，所述反应管的至少一部分被所述磁铁单元所包围。

4.如权利要求3所述的所述的核酸提取装置，其特征在于，所述磁铁单元包括第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁相对设置，所述第一磁铁和第二磁铁之间设有反应管滑动槽，所述反应管滑动槽内设有反应管约束件，所述反应管插在所述反应管约束件内，所述反应管约束件可沿所述反应管滑动槽来回滑动。

5.如权利要求3所述的核酸提取装置，其特征在于，所述架体上设有若干磁铁滑动槽，所述磁铁滑动槽内设有磁铁约束件；所述磁铁单元包括相对设置的第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁插在所述磁铁约束件内，所述磁铁约束件可沿所述磁铁滑动槽来回滑动。

6.如权利要求3所述的核酸提取装置，其特征在于，所述磁铁单元包括水平相对设置的第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁为电磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁的形状选自瓦型、半圆环形中的一种，所述第一磁铁和第二磁铁交替接入电源。

7.如权利要求6所述的核酸提取装置，其特征在于，所述磁铁单元还包括水平相对设置的第三磁铁和第四磁铁，所述第一磁铁间隔一定距离设置在所述第三磁铁对上方，所述第二磁铁间隔一定距离设置在所述第四磁铁上方；所述第一磁铁、第二磁铁、第三磁铁和第四磁铁为电磁铁，所述第一磁铁、第二磁铁、第三磁铁和第四磁铁的形状选自瓦型、半圆环形中的一种，所述第一磁铁和第二磁铁交替接入电源，所述第三磁铁和第四磁铁交替接入电源。

8.如权利要求1所述的核酸提取装置，其特征在于，所述管身部包括一个平面及与平面连接的弧面，所述平面与所述弧面围成一个半圆柱体。

9.如权利要求8所述的核酸提取装置，其特征在于，所述磁铁单元的内表面为平面，所述内表面贴靠所述管身部的平面，用于吸附反应管中的磁珠至管身部的平面的内壁上聚集。

10.如权利要求1所述的核酸提取装置，其特征在于，所述管身部具有四个侧壁，其中相对的两个侧壁为平面，其余两个面为弧面或者平面。

11.如权利要求10所述的核酸提取装置，其特征在于，所述磁铁单元包括第一电磁铁和第二电磁铁，所述第一电磁铁和第二电磁铁相对设置在所述管身部的平面两侧，所述第一电磁铁和第二电磁铁交替接入电源。

12.如权利要求10所述的核酸提取装置，其特征在于，所述磁铁组件包括第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁和第四电磁铁；所述第一电磁铁和第二电磁铁相对设置在所述管身部的平面两侧，所述第一电磁铁、第二电磁铁交替接入电源；所述第三电磁铁和第四电磁铁相对设置在所述管底部的平面两侧，所述第三电磁铁和第四电磁铁交替接入电源；所述第一电磁铁设置在第三电磁铁的上方，所述第二电磁铁对设置在第四电磁铁的上方。

13.如权利要求1所述的核酸提取装置，其特征在于，所述管体包括管身部、连接部和吸附部，所述管身部的形状为长方体，所述吸附部的形状为长方体，所述连接部的形状为梯形台，所述连接部用来连接所述管身部和所述吸附部，所述吸附部用来在磁珠洗脱时为磁珠提供吸附面，所述吸附部的横截面面积小于所述管身部的横截面面积。

14.如权利要求13所述的核酸提取装置，其特征在于，所述磁铁单元包括第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁和第四电磁铁；所述第一电磁铁和第二电磁铁相对设置在所述管身部的平面两侧，所述第一电磁铁和第二电磁铁交替接入电源；所述第三电磁铁和第四电磁铁相对设置在所述吸附部的平面两侧，所述第三电磁铁和第四电磁铁交替接入电源；所述第一电磁铁设置在第三电磁铁的上方，所述第二电磁铁设置在第四电磁铁的上方。

15.如权利要求1所述的核酸提取装置，其特征在于，所述架体包括上板、下板和支撑所述上板和下板的侧板，所述侧板包括第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和第二侧板沿竖直方向设置在上板和下板的两端，所述上板和下板相互平行且间隔一定距离水平设置在所述第一侧板和第二侧板之间，所述上板设置有配合所述管体的穿孔，所述穿孔的形状可根据反应管管身部的横向截面形状对应设计成：圆形、半圆形、方形、长方形中的至少一种或多种。

16.如权利要求15所述的核酸提取装置，其特征在于，所述的架体和磁铁单元固定装配在一起使用。

17.如权利要求15所述的核酸提取装置，其特征在于，所述的架体和磁铁单元彼此独立，进行磁珠法核酸提取时所述的架体和磁铁单元组合在一起构成所述磁力架。

18.如权利要求17所述的核酸提取装置，其特征在于，在非进行磁珠法核酸提取时，所述架体单独用于放置所述反应管。

19.如权利要求1所述的核酸提取装置，其特征在于，所述管底部的形状选自曲面、楔体、楔体的变形、金字塔形、梯形台、梯形台的变形中的至少一种。

20.如权利要求19所述的核酸提取装置，其特征在于，所述楔体的变形结构为将与楔体的底面平行的线段设计成不平行于楔体的底面，从而在管底部形成一个尖角。

21.如权利要求19所述的核酸提取装置，其特征在于，所述楔体的变形是将楔体的底面平行的线段设计成夹角小于180度的两个相邻的线段，从而在管底部形成一个尖角。

22.如权利要求19所述的核酸提取装置，其特征在于，所述梯形台的变形是将梯形台的上底替换成曲面或三棱锥。

23.如权利要求1所述的核酸提取装置，其特征在于，所述核酸提取装置还包括面板，所述若干个反应管呈阵列排布在所述面板上，所述反应管的管口沿横向延伸并与所述面板连成一体。

24.一种核酸提取工艺，其特征在于，使用如权利要求1所述的核酸提取装置进行核酸提取，包括以下步骤：

(1)裂解：将生物样本、裂解液加入反应管中，裂解细胞，释放出DNA分子；

(2)结合：加入磁珠，所述磁珠结合DNA分子，生成磁珠-DNA结合物，使用所述磁铁单元吸附磁珠-DNA结合物，移走废液；

(3)漂洗：加入漂洗液，洗涤磁珠-DNA结合物，使用所述磁铁单元吸附磁珠-DNA结合物，移走废液；

(4)洗脱：加入洗脱液，将DNA从磁珠上洗脱，使用磁铁单元吸附磁珠，移走DNA溶液。

25.如权利要求24所述的核酸提取工艺，其特征在于，所述步骤(2)中磁珠结合DNA分子的过程是在15-40℃下进行。

26.如权利要求25所述的核酸提取工艺，其特征在于，所述步骤(2)中所述磁铁单元包括第一电磁铁和第二电磁铁，所述第一电磁铁和第二电磁铁交替通电，吸附所述磁珠在所述反应管中反复移动，以充分结合DNA分子。

27.如权利要求26所述的核酸提取工艺，其特征在于，所述步骤(3)中通过控制所述第一电磁铁和第二电磁铁交替通电，吸附所述磁珠在所述反应管中反复移动，以充分洗涤磁珠-DNA结合物。

28.如权利要求26所述的核酸提取工艺，其特征在于，所述步骤(4)中的磁铁单元包括第三电磁铁和第四电磁铁，所述第三电磁铁和第四电磁铁交替通电，吸附所述磁珠在所述反应管的管底部反复移动，以充分将磁珠上结合的DNA洗脱。