CN112126642A

CN112126642A - 核酸提取装置及其方法

Info

Publication number: CN112126642A
Application number: CN201910553958.6A
Authority: CN
Inventors: 王富吉
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Beijing BOE Display Technology Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Beijing BOE Display Technology Co Ltd
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2020-12-25

Abstract

本发明提供一种核酸提取装置及其方法，属于生物技术领域，其可至少部分解决现有的一种核酸提取装置，包括：反应模块，包括用于进行反应的反应槽以及用于添加反应物的多个加注槽，多个加注槽分为用于加注细胞原液的第一加注槽、用于加注分离物质的第二加注槽、用于加注清洗液的第三加注槽以及用于加注洗脱液的第四加注槽，每个加注槽与反应槽之间均有一个通道，每个加注槽具有阀门结构，阀门结构用于通过控制通道的导通以控制与其对应的加注槽与反应槽的连通。

Description

核酸提取装置及其方法

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种核酸提取装置及其方法。

背景技术

核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，是生命的基本物质之一，其广泛存在于动植物细胞、微生物体内。根据其化学组成、核苷酸排列顺序等不同，核酸可分为核糖核酸(简称RNA)和脱氧核糖核酸(简称DNA)。

核酸作为遗传信息的载体，在生命活动中具有十分重要的作用，核酸的提取是分了生物学、检测医学领域研究的一个重要课题，是进行核酸检测的重要前提。传统的核酸提取方法有酚一氯仿抽提法、盐析法和离心柱法等。

然而，传统提取方法提取过程需要人工反复换管、离心、分液，操作步骤繁琐，提取工作效率低，难以实现自动化。

发明内容

本发明至少部分解决现有的核酸提取装置操作步骤繁琐、提取工作效率低的问题，提供一种操作步骤简单、提取工作效率高的核酸提取装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种核酸提取装置，包括：反应模块，包括用于进行反应的反应槽以及用于添加反应物的多个加注槽，多个所述加注槽分为用于加注细胞原液的第一加注槽、用于加注分离物质的第二加注槽、用于加注清洗液的第三加注槽以及用于加注洗脱液的第四加注槽，每个所述加注槽与所述反应槽之间均有一个通道，每个所述加注槽具有阀门结构，所述阀门结构用于通过控制所述通道的导通以控制与其对应的所述加注槽与所述反应槽的连通。

进一步优选的是，各所述加注槽与所述反应槽间的通道的长度相等。

进一步优选的是，所述加注槽的数量为8个。

进一步优选的是，所述反应模块还包括：电极转子，用于驱动所述反应槽转动。

进一步优选的是，该核酸提取装置还包括：处理模块，用于控制各个阀门的开关、所述反应槽的转动、向所述加注槽加入所需物质以及获取所述反应过程中所述反应模块的工作参数，所述工作参数包括当前连通的所述加注槽的位置、当前所述反应槽旋转的角速度、反应时长

进一步优选的是，该核酸提取装置还包括：输入模块，用于获取关于核酸提取的预设参数，并将所述预设参数发给所述处理模块，所述预设参数包括与所述反应槽连通的所述加注槽的数量、各个所述加注槽的连通顺序、反应物在各个所述加注槽的量、所述反应槽旋转的角速度。

进一步优选的是，该核酸提取装置还包括：显示模块，用于获取来自所述处理模块的所述工作参数并显示所述工作参数。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种核酸提取方法，利用上述核酸提取装置，所述方法包括：

将待提取的细胞原液放入第一加注槽，将分离物质放入第二加注槽，将清洗液放入第三加注槽，将洗脱液放入第四加注槽；

打开与所述第一加注槽对应的阀门，以使所述细胞原液进入所述反应槽并裂解，在所述细胞原液中形成游离的核酸；

打开与所述第二加注槽对应的阀门，以使所述分离物质进入所述反应槽并与所述核酸结合；

打开与所述第三加注槽对应的阀门，以使所述清洗液进入所述反应槽并对与分离物质结合的所述核酸进行洗涤，同时将废液排出；

打开与所述第四加注槽对应的阀门，以使所述洗脱液进入所述反应槽并使所述与分离物质结合的所述核酸与所述分离物质分离，得到核酸。

进一步优选的是，所述分离物质为生物磁珠。

进一步优选的是，利用上述核酸提取装置，所述将待提取的细胞原液将入第一加注槽中之前还包括：所述输入模块获取关于核酸提取的预设参数；根据所述预设参数使所述反应模块进行工作。

附图说明

图1为本发明的实施例的一种核酸提取装置的结构示意图；

图2为本发明的实施例的一种核酸提取装置的反应模块的俯视结构图；

图3为本发明的实施例的一种核酸提取装置的反应模块的侧视结构图；

图4为本发明的实施例的一种核酸提取方法的流程示意图；

其中，附图标记为：1反应模块；11反应槽；12加注槽；13通道；14阀门结构；15电极转子；2处理模块；3输入模块；4显示模块。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

实施例1：

如图1至图4所示，本实施例提供一种核酸提取装置，包括：

反应模块1，包括用于进行反应的反应槽11以及用于添加反应物的多个加注槽12，多个加注槽12分为用于加注细胞原液的第一加注槽、用于加注分离物质的第二加注槽、用于加注清洗液的第三加注槽以及用于加注洗脱液的第四加注槽，每个加注槽12与反应槽11之间均有一个通道13，每个加注槽12具有阀门结构14，阀门结构14用于通过控制通道13的导通以控制与其对应的加注槽12与反应槽11的连通。

其中，也就是说核酸提取装置的反应槽11包括一个反应槽11以及能够与该反应槽11连通的多个加注槽12。

需要说明的是，核酸提取过程包括多个步骤，例如，第一步将细胞原液中的核酸游离，第二步采用分离物质将核酸与剩余的细胞原液分离，第三部采用清洗液对核酸进行清洗，第四步采用洗脱液对带有核酸的物质进行处理；或者也可以是可实现的其他的提取核酸方法的步骤。

而本实施例的核酸提取装置具有多个加注槽12，这样可以将提取核酸的不同步骤所需要的物质分别放入不同的加注槽12内，并且通过控制阀门结构14的开启和关闭来控制不同加注槽12与反应槽11的连通，从而使得加注槽12内的物质在适当的时间内进入反应槽11进行反应，以实现核酸的提取。与现有技术的核酸提取装置(具有单一的加注管，在提取过程中需要人工反复换管以实现不同步骤的反应)相比，本实施例的核酸提取装置在提取过程中不需要不断换加注槽12或者清洗加注槽12，从而使核酸的提取过程简便，提取工作效率提高，进而实现自动化。

例如，将细胞原液、分离物质、清洗液、洗脱液分别放入不同的加注槽12内，且对加注槽12进行编号，有细胞原液的为第一加注槽，有分离物质的为第二加注槽，有清洗液的为第三加注槽，有洗脱液的为第四加注槽。当进行核酸提取的第一步时，将第一加注槽的阀门打开，使得细胞原液进入反应槽11；同理，当进行核酸提取的第二步时，将第二加注槽的阀门打开，以此类推。

此外，在核酸提取过程中，每一类加注槽12的个数根据实际对应的反应物量的需求来选择，从而实现核酸提取装置的个性化调整以及灵活性。

优选的，各加注槽12与反应槽11间的通道13的长度相等。

其中，也就是说，各加注槽12与反应槽11间的距离相等。

这样使得各加注槽12内的物质流向反应槽11的时间相等，从而可更好控制不同的加注槽12内的反应物流向反应槽11的时间，从而使得提取步骤中的反应更加准确，最终得到质量更高的核酸。

具体的，加注槽12的数量为8个。

其中，如图2所示，也就是说8个加注槽12围绕一个反应槽11均匀分布。

这样可使得反应槽11与加注槽12紧密排列，该反应模块1的结构易于实现核酸提取装置的便携化、微型化。

此外，反应槽11可以与废液池相连通，当每一步反应完成后可将反应废液排至废液池中。

优选的，反应模块1还包括：电极转子15，用于驱动反应槽11转动。

其中，电极转子15可设于反应槽11的下方。电机转子使得反应槽11在反应过程中的转动，从而可以保证各个步骤的反应可充分快速进行，从而保证最终提取的核酸的质量以及提取效率。

进一步的，该核酸提取装置还包括：处理模块2，用于控制各个阀门的开关、反应槽11的转动、向加注槽12加入所需物质以及获取反应过程中反应模块1的工作参数，工作参数包括当前连通的加注槽12的位置、当前反应槽11旋转的角速度、反应时长。

处理模块2的设置可进一步实现核酸提取装置的智能化。

进一步的，该核酸提取装置还包括：输入模块3，用于获取关于核酸提取的预设参数，并将预设参数发给处理模块2，预设参数包括与反应槽11连通的加注槽12的数量、各个加注槽12的连通顺序、反应物在各个加注槽12的量、反应槽11旋转的角速度。

其中，也就是处理模块2根据输入模块3的预设参数进行工作，以使核酸提取过程顺利进行。输入模块3可以采用按键式键盘。

进一步的，该核酸提取装置还包括：显示模块4，用于获取来自处理模块2的工作参数并显示工作参数。

其中，也就是说，通过处理模块2，显示模块4可以显示当前的工作参数，从而可以实时检测提取过程是否正常，进一步保证核酸提取的正常进行。显示模块可以由显示屏和相关的显示电路构成。

实施例2：

如图1至图4所示，本实施例提供一种核酸提取方法，利用实施例1中的核酸提取装置，该方法包括：

S11、输入模块3获取关于核酸提取的预设参数。

其中，预设参数包括与反应槽11连通的加注槽12的数量、各个加注槽12的连通顺序、反应物在各个加注槽12的量、反应槽11旋转的角速度。

S12、根据预设参数使反应模块1进行工作。

其中，也就是说控制模块判断反应槽11是否可以开始工作。

S13、将待提取的细胞原液放入第一加注槽，将分离物质放入第二加注槽，将清洗液放入第三加注槽，将洗脱液放入第四加注槽。

具体的，分离物质可为生物磁珠。

S14、打开与第一加注槽对应的阀门，以使细胞原液进入反应槽11并裂解，在细胞原液中形成游离的核酸。

其中，可以通过控制模块调整反应槽11的转速以及反应时长。

S15、打开与第二加注槽对应的阀门，以使分离物质进入反应槽11并与核酸结合。

其中，也就是说使生物磁珠与核酸结合。

需要说明的是，生物磁珠是一种新型的功能化固体载体，其表面包被有活性基团，可以与多种生物活性物质发生偶联，兼具有液体的流动性和固体磁性材料等特点。在外磁场的作用下生物磁珠可以定向移动和集中，当撤去外磁场后，稍加振荡或抽吸又可均匀分散于液体中，从而使固液相的分离变的十分快捷方便，并通过简单的洗脱可以得到纯度很高的靶向物质(如核酸)。与传统核酸提取方法相比，磁珠法核酸提取具有可自动化、操作简单用时短、安全无毒、提取纯度高等优点。

S16、打开与第三加注槽对应的阀门，以使清洗液进入反应槽11并对与分离物质结合的核酸进行洗涤，同时将废液排出。

其中，也就是说反应槽11在所设定的转速、时长下完成运转，使得对上一步提取的物质进行清洗，去除其中残留的可溶解盐、RNA、蛋白质等杂质，完成核酸洗涤过程。

S17、打开与第四加注槽对应的阀门，以使洗脱液进入反应槽11并使与分离物质结合的核酸与分离物质分离，得到核酸。

其中，也就是说洗脱液进入反应槽11中，对上一步的提取液进行洗脱分离，把吸附在生物磁珠上的核酸解离下来，得到纯度较高的核酸液，从而完成对核酸的提取。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims

1.一种核酸提取装置，其特征在于，包括：

反应模块，包括用于进行反应的反应槽以及用于添加反应物的多个加注槽，多个所述加注槽分为用于加注细胞原液的第一加注槽、用于加注分离物质的第二加注槽、用于加注清洗液的第三加注槽以及用于加注洗脱液的第四加注槽，每个所述加注槽与所述反应槽之间均有一个通道，每个所述加注槽具有阀门结构，所述阀门结构用于通过控制所述通道的导通以控制与其对应的所述加注槽与所述反应槽的连通。

2.根据权利要求1所述的核酸提取装置，其特征在于，各所述加注槽与所述反应槽间的通道的长度相等。

3.根据权利要求1所述的核酸提取装置，其特征在于，所述加注槽的数量为8个。

4.根据权利要求1所述的核酸提取装置，其特征在于，所述反应模块还包括：电极转子，用于驱动所述反应槽转动。

5.根据权利要求4所述的核酸提取装置，其特征在于，还包括：处理模块，用于控制各个阀门的开关、所述反应槽的转动、向所述加注槽加入所需物质以及获取所述反应过程中所述反应模块的工作参数，所述工作参数包括当前连通的所述加注槽的位置、当前所述反应槽旋转的角速度、反应时长。

6.根据权利要求5所述的核酸提取装置，其特征在于，还包括：输入模块，用于获取关于核酸提取的预设参数，并将所述预设参数发给所述处理模块，所述预设参数包括与所述反应槽连通的所述加注槽的数量、各个所述加注槽的连通顺序、反应物在各个所述加注槽的量、所述反应槽旋转的角速度。

7.根据权利要求6所述的核酸提取装置，其特征在于，还包括：显示模块，用于获取来自所述处理模块的所述工作参数并显示所述工作参数。

8.一种核酸提取方法，其特征在于，利用权利要求1至7中任意之一的所述核酸提取装置，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的核酸提取方法，其特征在于，所述分离物质为生物磁珠。

10.根据权利要求8所述的核酸提取方法，其特征在于，利用权利要求7的所述核酸提取装置，所述将待提取的细胞原液将入第一加注槽中之前还包括：

所述输入模块获取关于核酸提取的预设参数；

根据所述预设参数使所述反应模块进行工作。