CN111575278A - 核酸纯化柱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核酸纯化柱。该核酸纯化柱包括纯化柱本体、柱体加强筋以及纯化过滤膜，纯化柱本体呈两端开口的中空状结构，纯化柱本体的一端形成加样口且相对的另一端形成出样口，柱体加强筋具有通孔，柱体加强筋连接于纯化柱本体的内壁且靠近于所述出样口，柱体加强筋朝向加样口的表面具有防脱凸起，纯化过滤膜设置在纯化柱本体内与柱体加强筋接触并与防脱凸起卡设配合。该核酸纯化柱中，柱体加强筋呈网状结构的设计，提升整个装置的稳定性，提高出样效率，同时可以节省材料用量。纯化过滤膜采用多层结构设计大大提高过滤效果。防脱凸起结构使纯化过滤膜与柱本身的封合性更高，进一步提高核酸纯化柱的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及生物检测领域，特别是涉及一种核酸纯化柱。
背景技术
在生物检测领域，经常需要对样品进行过滤和纯化，尤其是在分子生物学领域，经常需要提取生物样品中的DNA、RNA等大分子物质，并对这些大分子物质进行分离纯化，而高效率地分离纯化核酸物质成为分子生物学领域的关键技术。目前，为了获得足够量的核酸样本，多种核酸分离富集方法被开发，如酚氯仿抽提法、磁珠法、硅胶膜法等，其中，以硅胶膜纯化柱应用最为广泛。硅胶膜纯化柱主要以硅胶膜作为吸附材料制备的吸附柱，当核酸样品在外力作用下通过硅胶膜时，会被硅胶膜吸附，然后借助有机溶剂洗涤以净化核酸，最后洗脱获得核酸样本，从而实现核酸样品快速分离和制备。传统的硅胶膜纯化柱为一个圆形的管状结构，包括圆形管柱体，柱体的一端带有密封盖，另一端填充有多孔筛板或膜，在多空筛板上添加了能吸附核酸等生物物质的材料。传统硅胶膜纯化柱存在如下问题：1、由于柱体材料本身的脆性，在加外力的情况如加负压或者放于离心机上，柱体很容易破裂。2、过滤效果差。3、无防泄露结构，存在样品泄露的风险。4、在离心过程中，滤膜与柱体容易分离，常出现纯化失败的现象。
发明内容
基于此，有必要提供一种整个装置稳定性高以及膜与柱体不容易分离的核酸纯化柱。
一种核酸纯化柱，包括纯化柱本体、柱体加强筋以及纯化过滤膜，所述纯化柱本体呈两端开口的中空状结构，所述纯化柱本体的一端形成加样口且相对的另一端形成出样口，所述柱体加强筋具有通孔，所述柱体加强筋连接于所述纯化柱本体的内壁且靠近于所述出样口，所述柱体加强筋朝向所述加样口的表面具有防脱凸起，所述纯化过滤膜设置在所述纯化柱本体内与所述柱体加强筋接触并与所述防脱凸起卡设配合。
在其中一个实施例中，所述防脱凸起呈环状。
在其中一个实施例中，所述防脱凸起由其底部至其顶部逐渐收窄。
在其中一个实施例中，所述防脱凸起的外缘紧贴所述纯化柱本体的内壁。
在其中一个实施例中，所述核酸纯化柱还包括过滤膜限位压环，所述过滤膜限位压环设置在所述纯化柱本体内且与所述纯化柱本体的内壁过盈配合，所述过滤膜限位压环与所述纯化过滤膜接触配合。
在其中一个实施例中，所述纯化过滤膜为多层结构。
在其中一个实施例中，所述纯化柱本体的径向尺寸由所述加样口的一端至出样口的一端逐渐减小。
在其中一个实施例中，所述纯化柱本体靠近所述加样口的外壁上具有凸台结构。
在其中一个实施例中，所述加样口的边缘具有朝外延伸的外翻边。
在其中一个实施例中，所述柱体加强筋的周缘密封连接于所述纯化柱本体的内壁。
在其中一个实施例中，所述柱体加强筋上的所述通孔的数量为多个，使得所述柱体加强筋呈网状结构。
在其中一个实施例中，所述柱体加强筋上的所述通孔的孔径不大于1mm。
在其中一个实施例中，所述纯化柱本体以及所述柱体加强筋连接呈一体式结构。
本发明的核酸纯化柱通过设置柱体加强筋提高了整个核酸纯化柱的稳定性，核酸纯化柱在使用过程中不易于破裂，柱体加强筋呈网状结构一方面能够便于出样，提高了出样效率，另一方面保证了纯化柱本体的结构稳定性，同时可以节省材料用量。纯化柱本体呈两端开口的中空状结构并且一端形成加样口以用于加样，相对的另一端形成出样口以用于出样，使用方便。柱体加强筋朝向加样口的表面具有防脱凸起，防脱凸起用于供纯化过滤膜卡设配合，纯化过滤膜通过与防脱凸起的配合作用实现稳固性的提升，避免或者减少核酸纯化柱在离心过程中纯化过滤膜的脱落情况的发生。
本发明的核酸纯化柱通过防脱凸起呈环状的设置实现了对纯化过滤膜环形固定，环状的防脱凸起能够与纯化过滤膜实现一圈接触配合，在360°角度上对纯化过滤膜固定，提升了固定效果，提高了整个核酸纯化柱的稳定性。
本发明的核酸纯化柱的防脱凸起由其底部至其顶部逐渐收窄，也即防脱凸起的剖面呈尖状结构，如此能够实现防脱凸起与纯化过滤膜卡设配合。
本发明的核酸纯化柱的防脱凸起的外缘紧贴纯化柱本体的内壁，如此设置时防脱凸起不会影响纯化过滤膜自身的过滤作用，减少防脱凸起对纯化过滤膜的干扰，提高纯化过滤膜的有效使用面积，提高了过滤效果。
本发明的核酸纯化柱设置过滤膜限位压环与纯化过滤膜接触配合以实现对纯化过滤膜的限位，过滤膜限位压环与纯化柱本体的内壁过盈配合，使得过滤膜限位压环与纯化柱本体固定牢固，在离心时，过滤膜限位压环不易于脱落，能够有效对纯化过滤膜起到限位作用。
本发明的核酸纯化柱设置纯化过滤膜为多层结构，大大提高了过滤效果。
本发明的核酸纯化柱设置纯化柱本体的径向尺寸由加样口的一端至出样口的一端逐渐减小，使得纯化柱本体能够适应于传统的操作习惯以及常用的操作设备如离心机。
本发明的核酸纯化柱设置纯化柱本体的外壁上具有凸台结构，便于纯化柱本体在置放架上存放。
本发明的核酸纯化柱设置纯化柱本体以及柱体加强筋连接呈一体式结构，以便于加工制造。
综上所述，本发明的核酸纯化柱具有如下有益效果：
1.柱体加强筋呈网状结构的设计，提升整个装置的稳定性，提高了出样效率，同时这个结构可以节省材料用量。
2.纯化过滤膜采用多层结构设计，大大提高了过滤效果，并且样品泄露的风险低。
3.防脱凸起结构使纯化过滤膜与柱本身的封合性更高，进一步地提高了核酸纯化柱的稳定性。
4.过滤膜限位压环起到了限位作用，使得纯化过滤膜在离心过程中不易从纯化柱本体中分离、脱落。
5.加工制造简单、成本低，适用范围广。
附图说明
图1为本发明一实施例所述的核酸纯化柱示意图；
图2为本发明一实施例所述的核酸纯化柱侧面剖视示意图；
图3为本发明一实施例所述的核酸纯化柱半自动装配装置示意图；
图4为本发明一实施例所述的核酸纯化柱半自动装配装置侧面示意图。
附图标记说明
10、核酸纯化柱；101、纯化柱本体；1011、加样口；1012、出样口；1013、凸台结构；1014、外翻边；102、柱体加强筋；1021、防脱凸起；103、纯化过滤膜；104、过滤膜限位压环；20、核酸纯化柱半自动装配装置；201、固定机构；2011、机台；2012、固定架；2013、柱体夹具；2014、移动导轨；2015、固定基座；2016、第一定位件；2017、第二定位件；202、切膜装配机构；2021、切膜板；2022、压柱；2023、驱动部件；2024、限位柱；2025、限位套筒；2026、装配基座；2027、装配导轨。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“中心”、“上”、“下”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于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。
应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”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，也即，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1所示，本发明一实施例提供了一种核酸纯化柱10。
一种核酸纯化柱10，包括纯化柱本体101、柱体加强筋102以及纯化过滤膜103。
纯化柱本体101呈两端开口的中空状结构，也即纯化柱本体101呈管状结构。纯化柱本体101的其中一端形成加样口1011且相对的另一端形成出样口1012。
柱体加强筋102具有通孔，柱体加强筋102连接于纯化柱本体101的内壁且靠近于出样口1012，柱体加强筋102朝向加样口1011的表面具有防脱凸起1021。
纯化过滤膜103设置在纯化柱本体101内与柱体加强筋102接触并与防脱凸起1021卡设配合。
该核酸纯化柱10通过设置柱体加强筋102提高了整个核酸纯化柱10的稳定性，核酸纯化柱10在使用过程中不易于破裂，柱体加强筋102呈网状结构一方面能够便于出样，提高了出样效率，另一方面保证了纯化柱本体101的结构稳定性，同时可以节省材料用量。纯化柱本体101呈两端开口的中空状结构并且一端形成加样口1011以用于加样，相对的另一端形成出样口1012以用于出样，使用方便。柱体加强筋102朝向加样口1011的表面具有防脱凸起1021，防脱凸起1021用于供纯化过滤膜103卡设配合，纯化过滤膜103通过与防脱凸起1021的配合作用实现稳固性的提升，避免或者减少核酸纯化柱10在离心过程中纯化过滤膜103的脱落情况的发生。
优选地，纯化柱本体101呈圆柱状结构，也即纯化柱本体101的径向截面呈圆形。
在一具体示例中，防脱凸起1021呈环状。例如防脱凸起1021呈圆环状，可理解，在其他实施例中，防脱凸起1021的结构和形状不限于上面，防脱凸起1021的结构和形状还可以是方形环状、椭圆形环状或者其他环状结构。优选地，防脱凸起1021呈圆环状。本发明的核酸纯化柱10通过防脱凸起1021呈环状的设置实现了对纯化过滤膜103环形固定，环状的防脱凸起1021能够与纯化过滤膜103实现一圈接触配合，在360°角度上对纯化过滤膜103固定，提升了固定效果，提高了整个核酸纯化柱10的稳定性。
在一具体示例中，防脱凸起1021由其底部至其顶部逐渐收窄。本发明的核酸纯化柱10的防脱凸起1021由其底部至其顶部逐渐收窄，也即防脱凸起1021的剖面呈尖状结构，如此能够实现防脱凸起1021与纯化过滤膜103卡设配合。例如，防脱凸起1021的剖面结构呈三角形结构，如此，纯化过滤膜103与防脱凸起1021配合之后，防脱凸起1021与纯化过滤膜103具有两个接触面，提高了接触的稳固性。
在一具体示例中，防脱凸起1021的外缘紧贴纯化柱本体101的内壁。本发明的核酸纯化柱10的防脱凸起1021的外缘紧贴纯化柱本体101的内壁，如此设置时防脱凸起1021不会影响纯化过滤膜103自身的过滤作用，减少防脱凸起1021对纯化过滤膜103的干扰，提高纯化过滤膜103的有效使用面积，提高了过滤效果。
在一具体示例中，核酸纯化柱10还包括过滤膜限位压环104。过滤膜限位压环104设置在纯化柱本体101内且与纯化柱本体101的内壁过盈配合，过滤膜限位压环104与纯化过滤膜103接触配合。本发明的核酸纯化柱10设置过滤膜限位压环104与纯化过滤膜103接触配合以实现对纯化过滤膜103的限位，过滤膜限位压环104与纯化柱本体101的内壁过盈配合，使得过滤膜限位压环104与纯化柱本体101固定牢固，在离心时，过滤膜限位压环104不易于脱落，能够有效对纯化过滤膜103起到限位作用。
在一具体示例中，纯化过滤膜103为多层结构。本发明的核酸纯化柱10设置纯化过滤膜103为多层结构，大大提高了过滤效果。优选地，纯化过滤膜103为双层结构。
在一具体示例中，纯化柱本体101的径向尺寸由加样口1011的一端至出样口1012的一端逐渐减小。本发明的核酸纯化柱10设置纯化柱本体101的径向尺寸由加样口1011的一端至出样口1012的一端逐渐减小，使得纯化柱本体101能够适应于传统的操作习惯以及常用的操作设备如离心机。
在一具体示例中，纯化柱本体101靠近加样口1011的外壁上具有凸台结构1013。本发明的核酸纯化柱10设置纯化柱本体101的外壁上具有凸台结构1013，便于纯化柱本体101在置放架上存放。
在一具体示例中，加样口1011的边缘具有朝外延伸的外翻边。外翻边1014与凸台结构1013的设置，使得整个核酸纯化柱10能够适配于现有的仪器，通用性强。
在一具体示例中，柱体加强筋102的周缘密封连接于纯化柱本体101的内壁，一方面柱体加强筋102与纯化柱本体101接触点增多，提高了纯化柱本体101的强度，另一方面，纯化柱本体101与柱体加强筋102易于一体式加工成型。
在一具体示例中，柱体加强筋102上的通孔的数量为多个，使得柱体加强筋102呈网状结构。柱体加强筋102上的多个通孔按照一定的规则分布，例如，柱体加强筋102上的多个通孔按照多行、多列的矩阵分布。
柱体加强筋102上的通孔呈圆形形状、方形形状、椭圆形形状、三角形形状、梯形形状、平行四边形形状或者其他形状。参见图1所示，柱体加强筋102上的通孔呈平行四边形形状。
在一具体示例中，柱体加强筋102上的通孔呈圆形，通孔的孔径不大于1mm。例如，柱体加强筋102上的通孔的孔径不大于1mm为0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.1mm或者其他数值。
在一具体示例中，纯化柱本体101以及柱体加强筋102连接呈一体式结构。本发明的核酸纯化柱10设置纯化柱本体101以及柱体加强筋102连接呈一体式结构，以便于加工制造。
本发明的核酸纯化柱10具有如下有益效果：
1.柱体加强筋102呈网状结构的设计，提升整个装置的稳定性，提高了出样效率，同时这个结构可以节省材料用量。
2.纯化过滤膜103采用多层结构设计，大大提高了过滤效果。
3.防脱凸起1021结构使纯化过滤膜103与柱本身的封合性更高，进一步地提高了核酸纯化柱10的稳定性。
4.过滤膜限位压环104起到了限位作用，使得纯化过滤膜103在离心过程中不易从纯化柱本体101中分离、脱落。
5.加工制造简单、成本低，适用范围广。
本发明一实施例还提供了一种核酸纯化柱半自动装配装置20。
请参阅图3及图4所示，一种核酸纯化柱半自动装配装置20包括固定机构201以及切膜装配机构202。
固定机构201具有机台2011、与机台2011连接且位于机台2011上方的固定架2012以及设置在机台2011上以用于夹持纯化柱本体101的柱体夹具2013。
切膜装配机构202活动设置于固定架2012且能够朝向机台2011运动以实现对机台2011上的膜片进行切膜，以及朝向柱体夹具2013运动以实现将过滤膜限位压环104装配至纯化柱本体101内。
在一具体示例中，切膜装配机构202包括切膜板2021以及压柱2022。切膜板2021连接于机台2011，压柱2022活动连接于固定架2012，压柱2022能够分别与切膜板2021以及柱体夹具2013配合。
在一具体示例中，固定机构201还包括移动部件。柱体夹具2013以及切膜板2021分别固定于移动部件，移动部件活动连接于机台2011且能够在机台2011上往复运动，以使得压柱2022能够分别与切膜板2021以及柱体夹具2013配合。本发明的核酸纯化柱半自动装配装置20通过设置移动部件实现了柱体夹具2013以及切膜板2021在机台2011上的有方向的移动，人工参与装配时能够提高效率，并且由于移动导轨2014的限制能够提高柱体夹具2013以及切膜板2021分别对准压柱2022的准确性，提高了良品率。
在一具体示例中，移动部件包括移动导轨2014以及活动连接于移动导轨2014的固定基座2015。柱体夹具2013以及切膜板2021分别固定于固定基座2015。
在一具体示例中，固定机构201还包括第一定位件2016以及第二定位件2017。第一定位件2016与第二定位件2017分别固定于机台2011，移动导轨2014设置在第一定位件2016与第二定位件2017之间且移动导轨2014两端分别延伸至第一定位件2016与第二定位件2017，当移动部件移动至第一定位件2016处时，柱体夹具2013与压柱2022相对应，当移动部件移动至第二定位件2017处时，切膜板2021与压柱2022相对应。
本发明的核酸纯化柱半自动装配装置20通过设置第一定位件2016以及第二定位件2017实现柱体夹具2013以及切膜板2021的精准定位，当移动部件移动至第一定位件2016处时，柱体夹具2013与压柱2022相对应，当移动部件移动至第二定位件2017处时，切膜板2021与压柱2022相对应，人工参与装配时只需要设置移动部件在两个固定位置并按照第一定位件2016以及第二定位件2017的指示进行定位即可，提高了柱体夹具2013以及切膜板2021分别对准压柱2022的准确性，也直接提高了装配的准确性和效率，提高了良品率。
在一具体示例中，切膜装配机构202还包括驱动部件2023。驱动部件2023设置在固定架2012上且连接于压柱2022，驱动部件2023用于驱动压柱2022朝向机台2011方向往复运动。
在一具体示例中，切膜装配机构202还包括限位部件。限位部件包括限位柱2024以及限位套筒2025。限位套筒2025固定在固定架2012上且朝向于机台2011方向延伸，限位柱2024一部分活动嵌设于限位套筒2025内且另一部分与压柱2022连接。
在一具体示例中，切膜装配机构202还包括装配基座2026以及装配导轨2027。装配导轨2027固定于固定架2012且朝向机台2011方向延伸，装配基座2026滑动连接于装配导轨2027，压柱2022连接在装配基座2026上，装配基座2026还与限位柱2024连接。
在一具体示例中，固定架2012上设置有多个限位部件，至少两个限位部件分别设置在装配基座2026相对的两侧。本发明的核酸纯化柱半自动装配装置20通过设置限位部件实现对压柱2022运动轨迹的限位，提高了装配的准确性和效率，提高了良品率。
优选地，驱动部件2023为丝杆传动机构、驱动电机或者驱动气缸。
本发明的核酸纯化柱半自动装配装置20，设置切膜装配机构202能够实现对机台2011上的膜片进行切膜，以及将过滤膜限位压环104装配至纯化柱本体101内，实现核酸纯化柱10的半自动化装配，装配效率高、良品率高。本发明的核酸纯化柱10节约了大量人力，提高了自动化程度。
本发明一实施例还提供了一种核酸纯化柱10半自动装配方法。
一种使用的装置的核酸纯化柱10半自动装配方法，包括如下步骤：
将膜片至于机台2011上，通过切膜装配机构202进行切膜得到纯化过滤膜103。
将纯化柱本体101(含有柱体加强筋102)至于柱体夹具2013上，并将柱体夹具2013与切膜装配机构202对应，将纯化过滤膜103至于纯化柱本体101内后再将过滤膜限位压环104至于纯化柱本体101内。
通过切膜装配机构202朝向柱体夹具2013运动以实现将过滤膜限位压环104装配至纯化柱本体101内并实现与纯化柱本体101过盈配合。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (13)
1.一种核酸纯化柱，其特征在于，包括纯化柱本体、柱体加强筋以及纯化过滤膜，所述纯化柱本体呈两端开口的中空状结构，所述纯化柱本体的一端形成加样口且相对的另一端形成出样口，所述柱体加强筋具有通孔，所述柱体加强筋连接于所述纯化柱本体的内壁且靠近于所述出样口，所述柱体加强筋朝向所述加样口的表面具有防脱凸起，所述纯化过滤膜设置在所述纯化柱本体内与所述柱体加强筋接触并与所述防脱凸起卡设配合。
2.根据权利要求1所述的核酸纯化柱，其特征在于，所述防脱凸起呈环状。
3.根据权利要求2所述的核酸纯化柱，其特征在于，所述防脱凸起由其底部至其顶部逐渐收窄。
4.根据权利要求3所述的核酸纯化柱，其特征在于，所述防脱凸起的外缘紧贴所述纯化柱本体的内壁。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的核酸纯化柱，其特征在于，所述核酸纯化柱还包括过滤膜限位压环，所述过滤膜限位压环设置在所述纯化柱本体内且与所述纯化柱本体的内壁过盈配合，所述过滤膜限位压环与所述纯化过滤膜接触配合。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的核酸纯化柱，其特征在于，所述纯化过滤膜为多层结构。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的核酸纯化柱，其特征在于，所述纯化柱本体的径向尺寸由所述加样口的一端至出样口的一端逐渐减小。
8.根据权利要求7所述的核酸纯化柱，其特征在于，所述纯化柱本体靠近所述加样口的外壁上具有凸台结构。
9.根据权利要求7所述的核酸纯化柱，其特征在于，所述加样口的边缘具有朝外延伸的外翻边。
10.根据权利要求1-4、8、9任意一项所述的核酸纯化柱，其特征在于，所述柱体加强筋的周缘密封连接于所述纯化柱本体的内壁。
11.根据权利要求1-4、8、9任意一项所述的核酸纯化柱，其特征在于，所述柱体加强筋上的所述通孔的数量为多个，使得所述柱体加强筋呈网状结构。
12.根据权利要求11所述的核酸纯化柱，其特征在于，所述柱体加强筋上的所述通孔的孔径不大于1mm。
13.根据权利要求1-4、8、9任意一项所述的核酸纯化柱，其特征在于，所述纯化柱本体以及所述柱体加强筋连接呈一体式结构。
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