CN110305773A - 一种核酸提取装置及提取方法 - Google Patents
一种核酸提取装置及提取方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110305773A CN110305773A CN201910780530.5A CN201910780530A CN110305773A CN 110305773 A CN110305773 A CN 110305773A CN 201910780530 A CN201910780530 A CN 201910780530A CN 110305773 A CN110305773 A CN 110305773A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filter stick
- nucleic acid
- module
- clamping
- drive module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 67
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 51
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims abstract description 51
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims abstract description 51
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 24
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 23
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims description 19
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 claims description 17
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 15
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 10
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 8
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 6
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 5
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 5
- 238000002414 normal-phase solid-phase extraction Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000012631 diagnostic technique Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000012123 point-of-care testing Methods 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/10—Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA
- C12N15/1003—Extracting or separating nucleic acids from biological samples, e.g. pure separation or isolation methods; Conditions, buffers or apparatuses therefor
- C12N15/1006—Extracting or separating nucleic acids from biological samples, e.g. pure separation or isolation methods; Conditions, buffers or apparatuses therefor by means of a solid support carrier, e.g. particles, polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/10—Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA
- C12N15/1003—Extracting or separating nucleic acids from biological samples, e.g. pure separation or isolation methods; Conditions, buffers or apparatuses therefor
- C12N15/1017—Extracting or separating nucleic acids from biological samples, e.g. pure separation or isolation methods; Conditions, buffers or apparatuses therefor by filtration, e.g. using filters, frits, membranes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种核酸提取装置及提取方法，核酸提取装置包括：外壳、水平驱动模块、垂直驱动模块、夹取模块及试剂模块，试剂模块固定于水平驱动模块上能够在水平驱动模块的带动下沿水平方向移动，夹取模块固定于垂直驱动模块上能够在垂直驱动模块的带动下沿垂直方向上下移动。本发明简化了操作流程，实现核酸的快速提取；无须加热，可批量检测，结构更简单，精巧，成本更低；可实现自动装载和卸载滤棒，无需手动取放，提高了操作的便利性。
Description
技术领域
本发明涉及核酸提取技术领域，尤其涉及一种核酸提取装置及提取方法。
背景技术
目前核酸提取的方法有传统的液相提取和固相提取两大类型，传统的液相提取技术中所包含的沉淀、离心等操作需要大量生物样本，而且步骤繁琐，耗时长，效率低，需要操作人员频繁进行手工操作，且会接触到化学试剂，对身体健康造成威胁，已慢慢被近年来发展的固相提取技术所取代。
固相提取技术又主要分为磁珠吸附法和滤膜吸附法，磁珠法提取技术运用纳米技术对超顺磁性纳米颗粒的表面进行改良和表面修饰后，制备成超顺磁性氧化硅纳米磁珠，该磁珠可与核酸分子特异性结合，利用磁珠的超顺磁性，在外加磁场的作用下，从血液、动物组织、病原微生物等样本中将核酸分离出来。磁珠吸附法具有自动化程度高、灵敏度高，效率高等特点得到人们的普遍认可，为目前核酸提取的主要方法。而膜吸附法是采用特殊的滤膜材料(比如二氧化硅、硅藻土、玻璃纤维等)在特殊环境下可吸附、释放核酸的特性实现样本的核酸提取，具有简单、灵活、快速提取的特点。
近年来随着突发传染病的严重威胁以及社区医疗模式的发展，基于分子诊断技术的即时检测(POCT)得到了迅速发展，一种简单、便携、高效的核酸提取装置是实现检测体系现场应用的关键。而目前磁珠法提取装置，因其需要频繁吸磁和脱磁，需多次振荡、清洗，步骤繁琐，提取时间长，且必须要加热才能实现核酸的提取，结构复杂，价格相对昂贵，而且一次提取样本个数需要匹配仪器，否则会造成试剂和耗材的浪费，对使用环境具有一定局限性。目前的滤膜吸附提取装置的技术主要还停留在理论阶段，多为一次性使用的手动操作简易装置，普及性低，实际应用方面意义不大。
因此，现有技术存在不足，需要改进。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种核酸提取装置及提取方法。
本发明的技术方案如下：提供一种核酸提取装置，包括：外壳、水平驱动模块、垂直驱动模块、夹取模块及试剂模块，所述试剂模块固定于所述水平驱动模块上能够在所述水平驱动模块的带动下沿水平方向移动，所述夹取模块固定于所述垂直驱动模块上能够在所述垂直驱动模块的带动下沿垂直方向上下移动。
进一步地，所述水平驱动模块包括：底板、设于所述底板上的第一导杆固定架、设于所述第一导杆固定架上的若干第一导杆、设于所述第一导杆一端的水平驱动电机、设于所述第一导杆上的第一滑块、带动所述第一滑块水平运动的第一传送机构，所述水平驱动电机能够驱动所述第一传送机构实现所述第一滑块在所述第一导杆上的水平滑动。
所述垂直驱动模块包括：固定在所述底板上的底座、设于所述底座上的立板、设于所述立板底端的垂直驱动电机、设于所述立板上的第二导杆固定架、设于所述第二导杆固定架上的若干第二导杆、设于所述第二导杆上的第二滑块、带动所述第二滑块垂直运动的第二传送机构，所述垂直驱动电机能够驱动所述第二传送机构实现所述第二滑块在所述第二导杆上的垂直滑动。
所述夹取模块包括：设于所述第二滑块上的支座、设于所述支座的顶板上的夹取电机、设于所述夹取电机的转轴上的丝杆、套于所述丝杆上的推板、设于所述支座底端的夹取横板、设于所述夹取横板上且贯穿所述推板的若干导轴、设于所述推板下表面的若干推杆、设于所述夹取横板上且与所述推杆相配合的若干通孔、设于所述夹取横板侧壁上且与所述通孔连通的若干侧孔、设于所述侧孔外侧的端板、设于所述侧孔内的顶出固定组件、设于所述夹取横板底表面上的光耦板，所述推杆的下端能够伸入所述通孔内，所述夹取电机能够带动所述丝杆上下升降，从而带动所述推板在所述导轴上上下运动，实现所述推杆在所述通孔内上下升降。
所述试剂模块包括：固定在所述第一滑块上的隔板、设于所述隔板上的盒体、设于所述隔板上且位于所述盒体内部的试剂块、设于所述试剂块上且贯穿所述盒体的顶板的若干排试剂孔位组，每一排所述试剂孔位组均包括沿所述试剂模块水平移动方向依次设置的洗脱杯孔位、洗涤杯孔位、裂解杯孔位和滤棒孔位。
进一步地，所述第一传送机构包括第一主动轮、第一从动轮及绕过所述第一主动轮与所述第一从动轮设置的第一传送带，所述第一主动轮与所述水平驱动电机连接，所述第一传送带贯穿所述第一滑块设置；所述第二传送机构包括第二主动轮、第二从动轮及绕过所述第二主动轮与所述第二从动轮设置的第二传送带，所述第二主动轮与所述垂直驱动电机连接，所述第二传送带贯穿所述第二滑块设置。
所述第一滑块上设有第一滑套，所述第一滑套套于所述第一导杆上，所述第二滑块上设有第二滑套，所述第二滑套套于所述第二导杆上，所述第一传送带及所述第二传送带均为皮带。
所述顶出固定组件包括一端固定在所述端板的内侧壁上的弹簧及设于所述弹簧另一端的顶块，所述顶块位于所述侧孔靠近所述通孔这一侧。
所述盒体的四周侧板高出所述顶板，所述顶板上对应所述洗脱杯孔位处设有杯盖插槽。
进一步地，所述滤棒包括：夹取部、台阶部、导向部和吸附部，所述吸附部包括吸附棒及设于所述吸附棒外表面的滤膜，所述台阶部卡于所述顶板上方，所述导向部和所述吸附部伸入所述滤棒孔位内部，在将所述滤棒固定到所述夹取模块上时，所述夹取部能够伸入所述通孔内并抵达所述顶出固定组件处，通过所述顶出固定组件顶住所述夹取部，实现所述滤棒的固定；在将所述滤棒从所述夹取模块上卸载时，通过所述夹取电机驱动所述推板向下运动，带动所述推杆在所述通孔内向下运动，将所述顶块挤压退回至所述侧孔内，从而将所述滤棒顶出。
所述外壳包括：壳体、设于所述壳体顶部的显示屏、设于所述壳体前侧的仓门，所述仓门通过一旋转组件固定在所述壳体上，所述仓门能够旋转打卡和闭合，所述水平驱动模块能够带动所述试剂模块向所述壳体外侧运动，顶开所述仓门，将所述试剂模块伸出。
进一步地，所述旋转组件包括扭簧和销轴，通过所述扭簧的带动所述仓门能够自动闭合。
本发明还提供一种提取核酸的方法，包括以下具体步骤：
步骤S1，在试剂孔位组内依次放置好洗脱杯、洗涤杯、裂解杯和滤棒；
步骤S2，滤棒的夹取装载；
步骤S3，核酸的裂解吸附；
步骤S4，核酸的清洗；
步骤S5，核酸的洗脱释放；
步骤S6，使用后滤棒的卸载回收。
进一步地，所述步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S21，水平驱动模块带动试剂模块运动，使滤棒运动至夹取模块的正下方；
步骤S22，垂直驱动模块带动夹取模块向下运动，夹取模块夹取并装载滤棒，垂直驱动模块向上运动抬起滤棒。
所述步骤S3具体包括以下步骤：
步骤S31，水平驱动模块带动试剂模块继续运动，使裂解杯运动至夹取模块的正下方；
步骤S32，垂直驱动模块向下运动使滤棒伸入到裂解杯中进行核酸的裂解吸附，吸附完成后垂直驱动模块向上运动抬起滤棒。
所述步骤S4具体包括以下步骤：
步骤S41，水平驱动模块带动试剂模块继续运动，使洗涤杯运动至夹取模块的正下方；
步骤S42，垂直驱动模块向下运动使滤棒伸入到洗涤杯内，对滤棒进行清洗，完成清洗后垂直驱动模块向上运动抬起滤棒。
所述步骤S5具体包括以下步骤：
步骤S51，水平驱动模块带动试剂模块继续运动，使洗脱杯运动至夹取模块的正下方；
步骤S52，垂直驱动模块向下运动使滤棒伸入到洗脱杯内，进行核酸的释放，完成核酸的释放后，垂直驱动模块向上运动抬起滤棒。
所述步骤S6具体包括以下步骤：
步骤S61，水平驱动模块带动试剂模块继续运动，使裂解杯运动至夹取模块的正下方；
步骤S62，垂直驱动模块向下运动使滤棒伸入到裂解杯内，夹取模块自动卸载滤棒，滤棒留在裂解杯中作为废弃物进行回收处理，完成核酸提取过程。
进一步地，所述步骤S21中滤棒的夹取部插入夹取模块中夹取横板的通孔内，利用利用弹簧的弹力压紧顶块，从而压紧滤棒，完成自动装载滤棒的过程。
进一步地，所述步骤S62中夹取电机驱动推板向下运动，使推杆在通孔内向下运动，顶块被挤压缩回侧孔内，从而将滤棒顶出，完成自动卸载滤棒的过程。
采用上述方案，本发明采用滤膜吸附棒作为载体，直接对样本核酸进行吸附、清洗和洗脱，没有吸磁和脱磁等步骤，大大简化了操作流程，同时清洗只需一次清洗即可，提取时间得到显著缩短，实现核酸的快速提取；在常温下即可完成核酸提取，无须加热，因此没有复杂的温控模块，同时没有磁吸模块，结构更简单，精巧，成本更低；滤膜吸附棒作为一次性耗材，可实现自动装载和卸载的功能，不需要手动取放，大大提高了操作的便利性；配套使用的试剂及耗材均为单人份，可支持单个样本或批量样本同时提取，不会造成试剂及耗材的浪费，灵活性更好；该装置通过自动化控制，只需手动放入试剂和样本，即可自动进行核酸提取，更高效，更具实际应用价值。
附图说明
图1为本发明核酸提取装置中试剂模块伸出状态的结构示意图；
图2为本发明核酸提取装置中试剂模块缩回状态的结构示意图；
图3为本发明核酸提取装置中外壳的结构示意图；
图4为图3中A部分的放大图；
图5为本发明核酸提取装置内部核酸提取部分的结构示意图；
图6为本发明核酸提取装置中水平驱动模块的结构示意图；
图7为本发明核酸提取装置中垂直驱动模块的结构示意图；
图8为本发明核酸提取装置中夹取模块的结构示意图；
图9为本发明核酸提取装置中夹取模块的剖面图；
图10为本发明核酸提取装置内部核酸提取部分的剖面图；
图11为本发明核酸提取装置中试剂模块的结构示意图；
图12为本发明核酸提取装置用滤棒的结构示意图；
图13为采用本发明核酸提取装置提取核酸的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
请参阅图1至图11，本发明提供一种核酸提取装置，包括：外壳1、水平驱动模块2、垂直驱动模块3、夹取模块4及试剂模块5，洗脱杯9、洗涤杯8、裂解杯7和滤棒6分别设于所述试剂模块5的相应孔位内，所述试剂模块5固定于所述水平驱动模块2上能够在所述水平驱动模块2的带动下沿水平方向移动，所述夹取模块4固定于所述垂直驱动模块3上能够在所述垂直驱动模块3的带动下沿垂直方向上下移动，所述夹取模块4能够夹持或卸载所述滤棒6。本发明核酸提取装置结构更简单，精巧，成本低，可实现自动装载和卸载的功能，不需要手动取放，大大提高了操作的便利性。
请参阅图1至图4，所述外壳1包括：壳体11、设于所述壳体11顶部的显示屏12、设于所述壳体11前侧的仓门13，所述仓门13通过一旋转组件14固定在所述壳体11上，所述仓门13能够旋转打卡和闭合。具体地，本实施例中所述旋转组件14包括扭簧141和销轴142，所述扭簧141套设于所述销轴142上，通过所述扭簧141的带动所述仓门13能够自动闭合。打开时，所述水平驱动模块2带动所述试剂模块5向所述壳体11外侧运动，通过所述试剂模块5将所述仓门13顶开，所述试剂模块5伸出所述壳体11外侧，进行试剂的更换。无须手动打开所述仓门13进行取放试剂，可自动伸出进行取放，极大的提高了操作性，同时取放完成后所述仓门13可自动关闭，整个提取过程完全封闭，有效的避免了污染。
请参阅图5与图6，所述水平驱动模块2包括：底板21、设于所述底板21上的第一导杆固定架22、设于所述第一导杆固定架22上的若干第一导杆23、设于所述第一导杆23一端的水平驱动电机24、设于所述第一导杆23上的第一滑块25、带动所述第一滑块25水平运动的第一传送机构26，所述水平驱动电机24能够驱动所述第一传送机构26实现所述第一滑块25在所述第一导杆23上的水平滑动。具体地，所述水平驱动电机24为步进电机。具体地，本实施例中，所述第一传送机构26包括一第一主动轮、一第一从动轮261及绕过所述第一主动轮与所述第一从动轮261设置的第一传送带262，所述第一主动轮与所述水平驱动电机24连接，所述第一传送带262贯穿所述第一滑块25设置，通过所述第一传送带262的带动能够使所述第一滑块25沿所述第一导杆23滑动。具体地，本实施例中，所述第一滑块25上设有第一滑套27，所述第一滑套27套于所述第一导杆23上，设置所述第一滑套27，能够减小摩擦，使运动更平稳。具体地，本实施例中，所述第一传送带262为皮带，采用同步带传动的方式实现水平运动，结构简单，成本低。
请参阅图5与图7，所述垂直驱动模块3包括：固定在所述底板21上的底座31、设于所述底座31上的立板32、设于所述立板32底端的垂直驱动电机33、设于所述立板32上的第二导杆固定架34、设于所述第二导杆固定架34上的若干第二导杆35、设于所述第二导杆35上的第二滑块36、带动所述第二滑块36垂直运动的第二传送机构37。所述垂直驱动电机33能够驱动所述第二传送机构37实现所述第二滑块36在所述第二导杆35上的垂直滑动。具体地，本实施例中所述垂直驱动电机33为步进电机。具体地，本实施例中，所述第二滑块36上设有第二滑套38，所述第二滑套38套于所述第二导杆35上，设置所述第二滑套38，能够减小摩擦，使运动更平稳。所述第二传送机构37包括一第二主动轮371、一第二从动轮372及绕过所述第二主动轮371与所述第二从动轮372设置的第二传送带373，所述第二主动轮371与所述垂直驱动电机33连接，所述第二传送带373贯穿所述第二滑块36设置，具体地，本实施例中，所述第二传送带373为皮带，采用同步带传动的方式实现水平运动，结构简单，成本低。
请参阅图图5、图8与图9，所述夹取模块4包括：设于所述第二滑块36上的支座41、设于所述支座41的顶板上的夹取电机42、设于所述夹取电机42的转轴上的丝杆43、套于所述丝杆43上的推板44、设于所述支座41底端的夹取横板、设于所述夹取横板上且贯穿所述推板44的若干导轴45、设于所述推板44下表面的若干推杆46、设于所述夹取横板上且与所述推杆46相配合的若干通孔47、设于所述夹取横板侧壁上且与所述通孔47连通的若干侧孔48、设于所述侧孔48外侧的端板、设于所述侧孔48内的顶出固定组件49、设于所述夹取横板底表面上的光耦板410。具体地，本实施例中，所述支座41为U型支座。所述推杆46的下端能够伸入所述通孔47内，所述夹取电机42能够带动所述丝杆43上下升降，从而带动所述推板44在所述导轴45上上下运动，实现所述推杆46在所述通孔47内上下升降。具体地，本实施例中，所述顶出固定组件49包括一端固定在所述端板的内侧壁上的弹簧491及设于所述弹簧491另一端的顶块492，所述顶块492位于所述侧孔48靠近所述通孔47这一侧，所述弹簧491可在所述侧孔48内伸缩，实现滤棒6的压紧固定及卸载。所述光耦板410用于检测滤棒6的有无。
请参阅图5、图10与图11，所述试剂模块5包括：固定在所述第一滑块25上的隔板51、设于所述隔板51上的盒体52、设于所述隔板51上且位于所述盒体52内部的试剂块53、设于所述盒体52顶部的顶部、设于所述试剂块53上且贯穿所述顶板的若干排试剂孔位组54，每一排所述试剂孔位组54均包括沿所述试剂模块5水平移动方向依次设置的洗脱杯孔位541、洗涤杯孔位542、裂解杯孔543位和滤棒孔位544，分别用于放置所述洗脱杯9、洗涤杯8、裂解杯7和滤棒6。具体地，本实施例中所述试剂孔位组54的数量为四组，可同时完成四个样本核酸的提取，提取效率更高。具体地，本实施例中，所述盒体52的四周侧板高出所述顶板，防止所述滤棒6意外掉落至装置内部。所述顶板上对应所述洗脱杯孔位541处设有杯盖插槽545，防止所述洗脱杯9的杯盖转动导致擦碰，方便操作。所述洗脱杯9、洗涤杯8、裂解杯7和滤棒6均设计为单独的耗材，可自由选择同时提取的样本个数，1个或多个，不会造成试剂、耗材的浪费，真正做到灵活使用。
请参阅图8至图12，所述滤棒6包括：夹取部61、台阶部62、导向部63和吸附部64。所述吸附部64包括吸附棒及设于所述吸附棒端部的滤膜，采用滤膜吸附棒作为载体，直接对样本核酸进行吸附、清洗和洗脱，没有吸磁和脱磁等步骤，大大简化了操作流程，同时清洗只需一次清洗即可，提取时间得到显著缩短，实现核酸的快速提取；而且滤膜吸附棒作为一次性耗材，可实现自动装载和卸载的功能，不需要手动取放，大大提高了操作的便利性。所述台阶部62卡于所述顶板上方，所述导向部63和所述吸附部64伸入所述滤棒孔位544内部。当需要将所述滤棒6固定到所述夹取模块4上时，所述夹取部61能够伸入所述通孔47内并抵达所述顶出固定组件49处，通过所述弹簧491顶住所述顶块492从而压紧所述夹取部61，通过摩擦力防止所述滤棒6的掉落，达到夹取的目的；当需要将所述滤棒6从所述夹取模块4上卸载时，通过所述夹取电机42驱动所述推板44向下运动，带动所述推杆46在所述通孔47内向下运动，将所述顶出固定组件49挤压缩回所述侧孔内48，从而将所述滤棒6顶出，达到卸载的目的。
请参阅图1至图13，本发明还提供一种提取核酸的方法，具体地，本实施例是利用上述核酸提取装置进行核酸提取的，包括以下具体步骤：
步骤S1，在试剂孔位组内依次放置好洗脱杯、洗涤杯、裂解杯和滤棒；
步骤S2，滤棒的夹取装载，具体包括：
步骤S21，水平驱动模块带动试剂模块运动，使滤棒运动至夹取模块的正下方；
步骤S22，垂直驱动模块带动夹取模块向下运动，滤棒的夹取部插入夹取模块中夹取横板的通孔内，利用利用弹簧的弹力压紧顶块，从而压紧滤棒，完成自动装载滤棒的过程，然后垂直驱动模块向上运动抬起滤棒。
步骤S3，核酸的裂解吸附，具体包括：
步骤S31，水平驱动模块带动试剂模块继续运动，使裂解杯运动至夹取模块的正下方；
步骤S32，垂直驱动模块向下运动使滤棒伸入到裂解杯中进行核酸的裂解吸附，吸附完成后垂直驱动模块向上运动抬起滤棒。
步骤S4，核酸的清洗，具体包括：
步骤S41，水平驱动模块带动试剂模块继续运动，使洗涤杯运动至夹取模块的正下方；
步骤S42，垂直驱动模块向下运动使滤棒伸入到洗涤杯内，对滤棒进行清洗，完成清洗后垂直驱动模块向上运动抬起滤棒。
步骤S5，核酸的洗脱释放，具体包括：
步骤S51，水平驱动模块带动试剂模块继续运动，使洗脱杯运动至夹取模块的正下方；
步骤S52，垂直驱动模块向下运动使滤棒伸入到洗脱杯内，进行核酸的释放，完成核酸的释放后，垂直驱动模块向上运动抬起滤棒。
步骤S6，使用后滤棒的卸载回收，具体包括：
步骤S61，水平驱动模块带动试剂模块继续运动，使裂解杯运动至夹取模块的正下方；
步骤S62，垂直驱动模块向下运动使滤棒伸入到裂解杯内，夹取电机驱动推板向下运动，使推杆在通孔内向下运动，顶块被挤压缩回侧孔内，从而将滤棒顶出，完成自动卸载滤棒的过程，滤棒留在裂解杯中作为废弃物进行回收处理，完成核酸提取过程。
综上所述，本发明采用滤膜吸附棒作为载体，直接对样本核酸进行吸附、清洗和洗脱，没有吸磁和脱磁等步骤，大大简化了操作流程，同时清洗只需一次清洗即可，提取时间得到显著缩短，实现核酸的快速提取；在常温下即可完成核酸提取，无须加热，因此没有复杂的温控模块，同时没有磁吸模块，结构更简单，精巧，成本更低；滤膜吸附棒作为一次性耗材，可实现自动装载和卸载的功能，不需要手动取放，大大提高了操作的便利性；配套使用的试剂及耗材均为单人份，可支持单个样本或批量样本同时提取，不会造成试剂及耗材的浪费，灵活性更好；该装置通过自动化控制，只需手动放入试剂和样本，即可自动进行核酸提取，更高效，更具实际应用价值。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种核酸提取装置，其特征在于，包括：外壳、水平驱动模块、垂直驱动模块、夹取模块及试剂模块，所述试剂模块固定于所述水平驱动模块上能够在所述水平驱动模块的带动下沿水平方向移动，所述夹取模块固定于所述垂直驱动模块上能够在所述垂直驱动模块的带动下沿垂直方向上下移动。
2.根据权利要求1所述的核酸提取装置，其特征在于，所述水平驱动模块包括：底板、设于所述底板上的第一导杆固定架、设于所述第一导杆固定架上的若干第一导杆、设于所述第一导杆一端的水平驱动电机、设于所述第一导杆上的第一滑块、带动所述第一滑块水平运动的第一传送机构，所述水平驱动电机能够驱动所述第一传送机构实现所述第一滑块在所述第一导杆上的水平滑动；
所述垂直驱动模块包括：固定在所述底板上的底座、设于所述底座上的立板、设于所述立板底端的垂直驱动电机、设于所述立板上的第二导杆固定架、设于所述第二导杆固定架上的若干第二导杆、设于所述第二导杆上的第二滑块、带动所述第二滑块垂直运动的第二传送机构，所述垂直驱动电机能够驱动所述第二传送机构实现所述第二滑块在所述第二导杆上的垂直滑动；
所述夹取模块包括：设于所述第二滑块上的支座、设于所述支座的顶板上的夹取电机、设于所述夹取电机的转轴上的丝杆、套于所述丝杆上的推板、设于所述支座底端的夹取横板、设于所述夹取横板上且贯穿所述推板的若干导轴、设于所述推板下表面的若干推杆、设于所述夹取横板上且与所述推杆相配合的若干通孔、设于所述夹取横板侧壁上且与所述通孔连通的若干侧孔、设于所述侧孔外侧的端板、设于所述侧孔内的顶出固定组件、设于所述夹取横板底表面上的光耦板，所述推杆的下端能够伸入所述通孔内，所述夹取电机能够带动所述丝杆上下升降，从而带动所述推板在所述导轴上上下运动，实现所述推杆在所述通孔内上下升降；
所述试剂模块包括：固定在所述第一滑块上的隔板、设于所述隔板上的盒体、设于所述隔板上且位于所述盒体内部的试剂块、设于所述试剂块上且贯穿所述盒体的顶板的若干排试剂孔位组，每一排所述试剂孔位组均包括沿所述试剂模块水平移动方向依次设置的洗脱杯孔位、洗涤杯孔位、裂解杯孔位和滤棒孔位。
3.根据权利要求2所述的核酸提取装置，其特征在于，所述第一传送机构包括第一主动轮、第一从动轮及绕过所述第一主动轮与所述第一从动轮设置的第一传送带，所述第一主动轮与所述水平驱动电机连接，所述第一传送带贯穿所述第一滑块设置；所述第二传送机构包括第二主动轮、第二从动轮及绕过所述第二主动轮与所述第二从动轮设置的第二传送带，所述第二主动轮与所述垂直驱动电机连接，所述第二传送带贯穿所述第二滑块设置；
所述第一滑块上设有第一滑套，所述第一滑套套于所述第一导杆上，所述第二滑块上设有第二滑套，所述第二滑套套于所述第二导杆上，所述第一传送带及所述第二传送带均为皮带；
所述顶出固定组件包括一端固定在所述端板的内侧壁上的弹簧及设于所述弹簧另一端的顶块，所述顶块位于所述侧孔靠近所述通孔这一侧；
所述盒体的四周侧板高出所述顶板，所述顶板上对应所述洗脱杯孔位处设有杯盖插槽。
4.根据权利要求3所述的核酸提取装置，其特征在于，所述滤棒包括：夹取部、台阶部、导向部和吸附部，所述吸附部包括吸附棒及设于所述吸附棒外表面的滤膜，所述台阶部卡于所述顶板上方，所述导向部和所述吸附部伸入所述滤棒孔位内部，在将所述滤棒固定到所述夹取模块上时，所述夹取部能够伸入所述通孔内并抵达所述顶出固定组件处，通过所述顶出固定组件顶住所述夹取部，实现所述滤棒的固定；在将所述滤棒从所述夹取模块上卸载时，通过所述夹取电机驱动所述推板向下运动，带动所述推杆在所述通孔内向下运动，将所述顶块挤压退回至所述侧孔内，从而将所述滤棒顶出；
所述外壳包括：壳体、设于所述壳体顶部的显示屏、设于所述壳体前侧的仓门，所述仓门通过一旋转组件固定在所述壳体上，所述仓门能够旋转打卡和闭合，所述水平驱动模块能够带动所述试剂模块向所述壳体外侧运动，顶开所述仓门，将所述试剂模块伸出。
5.根据权利要求4所述的核酸提取装置，其特征在于，所述旋转组件包括扭簧和销轴，通过所述扭簧的带动所述仓门能够自动闭合。
6.一种提取核酸的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
步骤S1，在试剂孔位组内依次放置好洗脱杯、洗涤杯、裂解杯和滤棒；
步骤S2，滤棒的夹取装载；
步骤S3，核酸的裂解吸附；
步骤S4，核酸的清洗；
步骤S5，核酸的洗脱释放；
步骤S6，使用后滤棒的卸载回收。
7.根据权利要求6所述的核酸提取方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S21，水平驱动模块带动试剂模块运动，使滤棒运动至夹取模块的正下方；
步骤S22，垂直驱动模块带动夹取模块向下运动，夹取模块夹取并装载滤棒，垂直驱动模块向上运动抬起滤棒；
所述步骤S3具体包括以下步骤：
步骤S31，水平驱动模块带动试剂模块继续运动，使裂解杯运动至夹取模块的正下方；
步骤S32，垂直驱动模块向下运动使滤棒伸入到裂解杯中进行核酸的裂解吸附，吸附完成后垂直驱动模块向上运动抬起滤棒；
所述步骤S4具体包括以下步骤：
步骤S41，水平驱动模块带动试剂模块继续运动，使洗涤杯运动至夹取模块的正下方；
步骤S42，垂直驱动模块向下运动使滤棒伸入到洗涤杯内，对滤棒进行清洗，完成清洗后垂直驱动模块向上运动抬起滤棒；
所述步骤S5具体包括以下步骤：
步骤S51，水平驱动模块带动试剂模块继续运动，使洗脱杯运动至夹取模块的正下方；
步骤S52，垂直驱动模块向下运动使滤棒伸入到洗脱杯内，进行核酸的释放，完成核酸的释放后，垂直驱动模块向上运动抬起滤棒；
所述步骤S6具体包括以下步骤：
步骤S61，水平驱动模块带动试剂模块继续运动，使裂解杯运动至夹取模块的正下方；
步骤S62，垂直驱动模块向下运动使滤棒伸入到裂解杯内，夹取模块自动卸载滤棒，滤棒留在裂解杯中作为废弃物进行回收处理，完成核酸提取过程。
8.根据权利要求7所述的核酸提取方法，其特征在于，所述步骤S21中滤棒的夹取部插入夹取模块中夹取横板的通孔内，利用弹簧的弹力压紧顶块，从而压紧滤棒，完成自动装载滤棒的过程。
9.根据权利要求7所述的核酸提取方法，其特征在于，所述步骤S62中夹取电机驱动推板向下运动，使推杆在通孔内向下运动，顶块被挤压缩回侧孔内，从而将滤棒顶出，完成自动卸载滤棒的过程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910780530.5A CN110305773B (zh) | 2019-08-22 | 2019-08-22 | 一种核酸提取装置及提取方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910780530.5A CN110305773B (zh) | 2019-08-22 | 2019-08-22 | 一种核酸提取装置及提取方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110305773A true CN110305773A (zh) | 2019-10-08 |
| CN110305773B CN110305773B (zh) | 2022-11-08 |
Family
ID=68083725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910780530.5A Active CN110305773B (zh) | 2019-08-22 | 2019-08-22 | 一种核酸提取装置及提取方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110305773B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115418316A (zh) * | 2022-11-03 | 2022-12-02 | 鲲鹏基因（北京）科技有限责任公司 | 用于pcr仪的仓门装置和pcr仪 |
| CN117260614A (zh) * | 2023-11-23 | 2023-12-22 | 长春理工大学 | 提取游离dna的滤芯装载装置 |
Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991016675A1 (en) * | 1990-04-06 | 1991-10-31 | Applied Biosystems, Inc. | Automated molecular biology laboratory |
| CN101398437A (zh) * | 2007-09-30 | 2009-04-01 | 梁栋 | 一种移液装置及使用于该装置中的移液管与系列容器 |
| US20090155123A1 (en) * | 2007-07-13 | 2009-06-18 | Handylab, Inc. | Automated Pipetting Apparatus Having a Combined Liquid Pump and Pipette Head System |
| EP2177915A1 (en) * | 2007-06-19 | 2010-04-21 | Universal Bio Research Co., Ltd. | Column chip treatment apparatus and column chip treatment method |
| US20100126286A1 (en) * | 2007-04-06 | 2010-05-27 | Brian Austin Self | Open platform automated sample processing system |
| US20120115238A1 (en) * | 2009-07-09 | 2012-05-10 | Toppan Printing Co., Ltd. | Nucleic acid extraction kit, nucleic acid extraction method, and nucleic acid extraction apparatus |
| CN102492603A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-06-13 | 马庆伟 | 一种用于提取核酸和质谱点样的自动化仪器 |
| CN102660458A (zh) * | 2012-05-11 | 2012-09-12 | 苏州天隆生物科技有限公司 | 防止交叉污染的核酸提取装置 |
| TW201331359A (zh) * | 2012-01-20 | 2013-08-01 | Zinexts Life Science Corp | 核酸萃取方法 |
| CN104073429A (zh) * | 2013-07-12 | 2014-10-01 | 中国人民解放军疾病预防控制所 | 一种用于核酸快速提取的工具盒、试剂盒及核酸提取方法 |
| US20150044758A1 (en) * | 2008-08-27 | 2015-02-12 | Life Technologies Corporation | Apparatus for and Method of Processing Biological Samples |
| DE102014118532A1 (de) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | Axagarius Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung mit einer Filterschicht und Verfahren zur Gewinnung von Nukleinsäuren aus Formalin-fixierten und in Paraffin eingebetteten Proben |
| CN105733942A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-07-06 | 广州市达安医疗器械有限公司 | 一种用于核酸提取的装置 |
| CN206545019U (zh) * | 2016-06-13 | 2017-10-10 | 苏州泽科生物科技有限公司 | 一种新型核酸快速分离富集提取柱 |
| CN108384780A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-08-10 | 中国农业科学院烟草研究所 | 一种批量快速提取dna的方法及提取装置 |
| CN109055354A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-12-21 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | 一种基因组dna快速提取试剂盒及其制备方法 |
| CN110373312A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-10-25 | 深圳市芯思微生物科技有限公司 | 一种恒温扩增核酸检测装置及检测方法 |
| CN111004797A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-14 | 深圳市宝安区沙井人民医院 | 核酸提取装置及核酸提取方法 |
-
2019
- 2019-08-22 CN CN201910780530.5A patent/CN110305773B/zh active Active
Patent Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991016675A1 (en) * | 1990-04-06 | 1991-10-31 | Applied Biosystems, Inc. | Automated molecular biology laboratory |
| US20100126286A1 (en) * | 2007-04-06 | 2010-05-27 | Brian Austin Self | Open platform automated sample processing system |
| EP2177915A1 (en) * | 2007-06-19 | 2010-04-21 | Universal Bio Research Co., Ltd. | Column chip treatment apparatus and column chip treatment method |
| US20090155123A1 (en) * | 2007-07-13 | 2009-06-18 | Handylab, Inc. | Automated Pipetting Apparatus Having a Combined Liquid Pump and Pipette Head System |
| CN101398437A (zh) * | 2007-09-30 | 2009-04-01 | 梁栋 | 一种移液装置及使用于该装置中的移液管与系列容器 |
| US20150044758A1 (en) * | 2008-08-27 | 2015-02-12 | Life Technologies Corporation | Apparatus for and Method of Processing Biological Samples |
| US20120115238A1 (en) * | 2009-07-09 | 2012-05-10 | Toppan Printing Co., Ltd. | Nucleic acid extraction kit, nucleic acid extraction method, and nucleic acid extraction apparatus |
| CN102492603A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-06-13 | 马庆伟 | 一种用于提取核酸和质谱点样的自动化仪器 |
| TW201331359A (zh) * | 2012-01-20 | 2013-08-01 | Zinexts Life Science Corp | 核酸萃取方法 |
| CN102660458A (zh) * | 2012-05-11 | 2012-09-12 | 苏州天隆生物科技有限公司 | 防止交叉污染的核酸提取装置 |
| CN104073429A (zh) * | 2013-07-12 | 2014-10-01 | 中国人民解放军疾病预防控制所 | 一种用于核酸快速提取的工具盒、试剂盒及核酸提取方法 |
| DE102014118532A1 (de) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | Axagarius Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung mit einer Filterschicht und Verfahren zur Gewinnung von Nukleinsäuren aus Formalin-fixierten und in Paraffin eingebetteten Proben |
| CN105733942A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-07-06 | 广州市达安医疗器械有限公司 | 一种用于核酸提取的装置 |
| CN206545019U (zh) * | 2016-06-13 | 2017-10-10 | 苏州泽科生物科技有限公司 | 一种新型核酸快速分离富集提取柱 |
| CN108384780A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-08-10 | 中国农业科学院烟草研究所 | 一种批量快速提取dna的方法及提取装置 |
| CN109055354A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-12-21 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | 一种基因组dna快速提取试剂盒及其制备方法 |
| CN110373312A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-10-25 | 深圳市芯思微生物科技有限公司 | 一种恒温扩增核酸检测装置及检测方法 |
| CN111004797A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-14 | 深圳市宝安区沙井人民医院 | 核酸提取装置及核酸提取方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115418316A (zh) * | 2022-11-03 | 2022-12-02 | 鲲鹏基因（北京）科技有限责任公司 | 用于pcr仪的仓门装置和pcr仪 |
| CN117260614A (zh) * | 2023-11-23 | 2023-12-22 | 长春理工大学 | 提取游离dna的滤芯装载装置 |
| CN117260614B (zh) * | 2023-11-23 | 2024-01-26 | 长春理工大学 | 提取游离dna的滤芯装载装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110305773B (zh) | 2022-11-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105296327B (zh) | 一种核酸提取装置及其提取方法 | |
| CN110305773A (zh) | 一种核酸提取装置及提取方法 | |
| CN103923163B (zh) | 用于生物活性物质提取仪的工作台系统和方法 | |
| CN110102359B (zh) | 一种检验科防污样本储存装置 | |
| CN108761102B (zh) | 一种血型检验方法 | |
| CN108998444A (zh) | 一种转移液体式核酸提取装置及方法 | |
| CN108949505A (zh) | 一种核酸提取装置及方法 | |
| CN110241008A (zh) | 一种用于生物大分子提取和检测的装置 | |
| CN109456880A (zh) | 核酸现场快速提取管及其使用方法 | |
| CN111994433A (zh) | 一种便携式生物制剂储存装置 | |
| CN208991004U (zh) | 采血器分离胶试管离心机 | |
| CN105420074B (zh) | 一种多功能生物物质分离装置 | |
| CN108424838A (zh) | 一种快速通过转移磁珠提取dna的装置 | |
| CN111378574B (zh) | 一种核酸提取与扩增装置 | |
| CN104804998B (zh) | 一种质粒提取装置 | |
| CN206089659U (zh) | 一种生物纳米磁珠法提取病毒dna试剂盒 | |
| CN211112037U (zh) | 高通量核酸提取系统 | |
| CN208898912U (zh) | 一种转移液体式核酸提取装置 | |
| CN208766031U (zh) | 一种全自动重金属分离富集萃取仪 | |
| CN207632777U (zh) | 磁珠分离机构及核酸提取装置 | |
| CN211339445U (zh) | 一种便于样品取放的实验室检测用核酸提取仪 | |
| CN205329012U (zh) | 一种多功能生物物质分离装置 | |
| CN208898865U (zh) | 一种核酸提取装置 | |
| CN210479494U (zh) | 采血试管集装盒 | |
| CN202465700U (zh) | 一种柱塞套及包括该柱塞套的细胞自动化处理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: Building 101, Building C, No. 14 Jinxiu East Road, Xiuxin Community, Kengzi Street, Pingshan District, Shenzhen City, Guangdong Province, 518000 Patentee after: SHENZHEN SINGUWAY BIOTECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: Room B1302, Life Science Park, Shenzhen Chengtou Creative Factory, A Road, Julongshan, Xiuxin Community, Kengzi Street, Pingshan District, Shenzhen, 518000 Patentee before: SHENZHEN SINGUWAY BIOTECHNOLOGY Co.,Ltd. |