CN114107035B - 一种封闭式全自动核酸提取试剂盒 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种核酸提取过程不会发生交叉污染，不会污染提取仪，废弃固体和液体都密封在试剂盒中的封闭式全自动核酸提取试剂盒，包括盒体和盒盖，盒体上部有裂解腔、吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔、核酸产物腔，盒体下部是内有叶轮的裂解液泵送腔、废液泵送腔、提取产物泵送腔、洗涤液泵送腔、洗脱液泵送腔；吸洗腔腔壁内有电磁铁；裂解腔、吸洗腔、洗涤液腔、洗脱液腔的底部分别通过串联有裂解液泵送腔、废液泵送腔、洗涤液泵送腔、洗脱液泵送腔的管路与吸洗腔、废液腔、吸洗腔、吸洗腔相通，吸洗腔中部或上部通过串联有提取产物泵送腔的提取产物管路与核酸产物腔相通；裂解腔和吸洗腔内有磁力搅拌子；盒盖包括加样盖和取样盖。

Description

一种封闭式全自动核酸提取试剂盒

技术领域

本技术涉及核酸提取试剂盒，具体地说，是一种磁珠法核酸提取试剂盒。

背景技术

传统的磁珠法核酸提取试剂盒，裂解液，洗涤液，洗脱液，分处于不同的试剂盒内的功能腔室，提取过程中，使用可以在X、Y、Z三个方向移动的机械机构驱动磁棒，将吸附核酸的磁珠，在各个功能腔室之间移动，磁棒及磁棒套还兼顾搅拌的功能，实现提取过程的裂解、吸附、洗涤、洗脱等步骤，这种方法的缺点是：为了实现磁棒在不同步骤进出不同的功能腔室，各个功能腔室在提取过程中必须处于开放状态，磁棒吸附、移动磁珠过程中，样本液体的滴落，以及提取过程中加热及搅拌产生的飞溅液滴和气溶胶，很容易造成并列样品之间的交叉污染和实验室环境污染，从而严重干扰实验的准确性。

同时，磁棒及磁棒套的X、Y、Z三轴驱动装置，机构复杂，运动部件多，仪器制造成本高，体积大，故障点多。而且，提取核酸后的废弃物，滞留在开放的试剂盒中，难于处理，处理不好容易污染环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种核酸提取过程不会发生交叉污染，结构简单，体积小巧，样品不与提取仪接触，不会污染提取仪，提取核酸后的废弃固体和液体，都密封在试剂盒中，不污染实验环境，处理方便的封闭式全自动核酸提取试剂盒。

本发明的封闭式全自动核酸提取试剂盒，包括盒体和盒盖，所述盒体具有多个工作腔，即装有裂解液的裂解腔、装有磁珠的吸洗腔、废液腔、装有洗涤液的洗涤液腔、装有洗脱液的洗脱液腔、核酸产物腔，工作腔位于盒体上部，在盒体下部具有多个泵送腔，即裂解液泵送腔、废液泵送腔、提取产物泵送腔、洗涤液泵送腔、洗脱液泵送腔；

各泵送腔内均设置有能够在磁力驱动器的带动下转动的、带有磁铁的叶轮；

裂解腔底部通过串联有裂解液泵送腔的裂解液管路与吸洗腔相通，吸洗腔底部通过串联有废液泵送腔的废液管路与废液腔相通，洗涤液腔底部通过串联有洗涤液泵送腔的洗涤液管路与吸洗腔相通，洗脱液腔底部通过串联有洗脱液泵送腔的洗脱液管路与吸洗腔相通，吸洗腔中部或上部通过串联有提取产物泵送腔的提取产物管路与核酸产物腔相通；

吸洗腔的腔壁内设置电磁铁，电磁铁在通电时可以把磁珠吸附在吸洗腔的腔壁上；

裂解腔和吸洗腔内设置有能够在磁力搅拌驱动器的带动下转动的磁力搅拌子；

盒盖包括用于盖住吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔的上口的主体盖，与主体盖成活动连接或者可拆卸连接的用于盖住或打开裂解腔上口的加样盖、与主体盖成活动连接或者可拆卸连接的用于盖住或打开核酸产物腔上口的取样盖。

上述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，洗涤液腔包括装有第一洗涤液的第一洗涤液腔、装有第二洗涤液的第二洗涤液腔，洗涤液泵送腔包括第一洗涤液泵送腔、第二洗涤液泵送腔，第一洗涤液腔底部通过串联有第一洗涤液泵送腔的第一洗涤液管路与吸洗腔相通，第二洗涤液腔底部通过串联有第二洗涤液泵送腔的第二洗涤液管路与吸洗腔相通；盒盖包括用于盖住吸洗腔、废液腔、第一洗涤液腔、第二洗涤液腔、洗脱液腔的上口的主体盖。

上述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，相对的叶轮边缘与泵送腔内壁之间具有配合间隙；当裂解液泵送腔内的叶轮不转动时，裂解腔内液体不能通过裂解液管路进入吸洗腔；当废液泵送腔内的叶轮不转动时，吸洗腔内液体不能通过废液管路进入废液腔；当洗涤液泵送腔内的叶轮不转动时，洗涤液腔内液体不能通过洗涤液管路进入吸洗腔；当洗脱液泵送腔内的叶轮不转动时，洗脱液腔内液体不能通过洗脱液管路进入吸洗腔；当提取产物泵送腔内的叶轮不转动时，吸洗腔内液体不能通过提取产物管路进入核酸产物腔。

上述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，叶轮的转动轴线是竖直的，裂解腔和吸洗腔内的磁力搅拌子转动轴线是水平且共线的。

上述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，多个工作腔，即裂解腔、吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔、核酸产物腔在同一直线上排列，多个泵送腔，即裂解液泵送腔、废液泵送腔、提取产物泵送腔、洗涤液泵送腔、洗脱液泵送腔在同一直线上排列。

上述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，在同一直线上按顺序依次排列的多个工作腔即裂解腔、吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔、核酸产物腔称为工作腔列，工作腔列有并列排列的多列，在同一直线上按顺序依次排列的多个泵送腔即裂解液泵送腔、废液泵送腔、提取产物泵送腔、洗涤液泵送腔、洗脱液泵送腔称为泵送腔列，泵送腔列有并列排列的多列；每列工作腔列的下部是与该工作腔列对应的一泵送腔列；不同工作腔列中的裂解腔、吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔、核酸产物腔分别排成一行，不同泵送腔列中的裂解液泵送腔、废液泵送腔、提取产物泵送腔、洗涤液泵送腔、洗脱液泵送腔分别排成一行。

上述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，盒体的外壁上具有与外部电源相连的加热供电电路正负极触点、电磁铁供电电路正负极触点；在一个工作腔列中的裂解腔与吸洗腔之间的腔壁内设置电加热装置，电加热装置在通电时可以对裂解腔和吸洗腔内的液体加热，不同工作腔列内的电加热装置均与加热供电电路正负极触点电连接；吸洗腔的底部腔壁内设置电磁铁，不同工作腔列内的电磁铁均与电磁铁供电电路正负极触点电连接。

上述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，在排成一行的裂解腔行与排成一行的吸洗腔行之间的腔壁内设置一张完整的电热膜，该电热膜即是对各裂解腔和各吸洗腔内的液体进行加热的电加热装置。

上述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，加热供电电路负极触点与电磁铁供电电路负极触点是同一个触点。

上述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，盒体成长方体形，工作腔列有2列、4列或8列；不论工作腔列有2列、4列还是8列，试剂盒在一列工作腔列中多个工作腔的排列方向上宽度相等，试剂盒在各工作腔列排列方向上的长度相等。

上述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，有8列工作腔列的试剂盒，除废液腔外，各工作腔的容积均为u；有4列工作腔列的试剂盒，除废液腔外，各工作腔的容积均为v；有2列工作腔列的试剂盒，除废液腔外，各工作腔的容积均为w；w＝2v＝4u；不论工作腔列有2列、4列还是8列，试剂盒高度相等。

上述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，试剂盒有8列工作腔列，除废液腔外，各工作腔的容积均为u；通过改变盒体的高度，改变各工作腔容积的大小。

上述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，盒盖包括环绕试剂盒上部周边的盒盖环，盒盖环与试剂盒上部周边相扣接；主体盖在试剂盒长度方向上的两端与盒盖环固定相连；主体盖下部具有伸入到吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔的上口的护翼；加样盖在裂解腔行中各裂解腔的排列方向即长度方向上与主体盖翻折连接，加样盖下部具有伸入各裂解腔上口的护翼；取样盖在核酸产物腔行中各核酸产物腔的排列方向即长度方向上与主体盖翻折连接，取样盖下部具有伸入到核酸产物腔的上口的护翼；在试剂盒长度方向或宽度方向，相邻两个工作腔之间的腔壁和位于该腔壁两侧的两个护翼形成迷宫密封结构，相邻工作腔之间通过迷宫密封结构形成空气连通；加样盖、取样盖均与盒盖环密封。

上述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，盒盖环与试剂盒上部周边相扣接的具体结构：盒盖环内侧具有卡槽，试剂盒上部周边具有向外延伸的伸入到卡槽内的凸缘。

上述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，盒盖与盒体是分体结构，在盒盖与盒体之间设置有在试剂盒非工作状态时，用于密封裂解腔、吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔、核酸产物腔的上口的密封膜。

上述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，盒盖下部具有伸入到裂解腔、吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔、核酸产物腔的上口，并与裂解腔、吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔、核酸产物腔的上口内壁形成密封的护翼。

上述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，裂解腔的腔壁内设置第一电加热装置，第一电加热装置在通电时可以对裂解腔内液体加热，吸洗腔的腔壁内设置第二电加热装置，第二电加热装置在通电时可以对吸洗腔内液体加热。

使用该封闭式全自动核酸提取试剂盒进行核酸提取的步骤：

S10、裂解：打开加样盖，将样品加入到预装有裂解液的裂解腔内，关闭加样盖。第一电加热装置通电对裂解腔内液体进行恒温加热，同时采用位于试剂盒外侧部的磁力搅拌驱动器带动裂解腔内的磁力搅拌子(裂解用磁力搅拌子)转动，裂解用磁力搅拌子对样品和裂解液的混合液体搅拌，样品中的细胞核或病毒裂解，释放出核酸；

S20、裂解溶液移液：位于试剂盒外底部的、与裂解液泵送腔相对的磁力驱动器(称之为裂解液磁力驱动器PaD)驱动裂解液泵送腔内的叶轮转动，将溶有核酸的裂解溶液从裂解腔，泵送到预装有磁珠的吸洗腔内。

S30、吸附：第二电加热装置通电对吸洗腔内液体进行恒温加热，同时采用位于试剂盒外侧部的磁力搅拌驱动器带动吸洗腔内的磁力搅拌子(吸洗用磁力搅拌子)转动，吸洗用磁力搅拌子对磁珠、裂解溶液混合搅拌，磁珠吸附核酸和非核酸物质，然后电磁铁通电工作，电磁铁把带有核酸和非核酸物质的磁珠吸附固定在吸洗腔腔壁上；

S40、一次排废：位于试剂盒外底部的、与废液泵送腔相对的磁力驱动器(称之为废液磁力驱动器PbD)驱动废液泵送腔内的叶轮转动，将吸洗腔内的废液由吸洗腔排出到废液腔。

S50、洗涤液移液：位于试剂盒外底部的、与洗涤液泵送腔相对的磁力驱动器(称之为洗涤液磁力驱动器)驱动洗涤液泵送腔内的叶轮转动，将装在洗涤液腔内的洗涤液泵送到吸洗腔；电磁铁失电，释放固定在吸洗腔腔壁上的磁珠；

S60、洗涤：位于试剂盒外侧部的磁力搅拌驱动器带动吸洗腔内的吸洗用磁力搅拌子转动，吸洗用磁力搅拌子对磁珠、洗涤液混合搅拌，将磁珠表面吸附的非核酸物质洗涤下来，然后电磁铁通电工作，电磁铁吸附带有核酸的磁珠；

S70、二次排废：位于试剂盒外底部的、与废液泵送腔相对的磁力驱动器(称之为废液磁力驱动器PbD)驱动废液泵送腔内的叶轮转动，将吸洗腔内的废液由吸洗腔排出到废液腔。

S80、洗脱液移液：位于试剂盒外底部的、与洗脱液泵送腔相对的磁力驱动器(称之为洗脱液磁力驱动器PfD)驱动洗脱液泵送腔内的叶轮转动，将预装在洗脱腔内的洗脱液泵送到吸洗腔；电磁铁失电，释放固定在吸洗腔腔壁上的磁珠；

S90、洗脱：第二电加热装置通电对吸洗腔内液体进行恒温加热，同时采用位于试剂盒外侧部的磁力搅拌驱动器带动吸洗腔内的吸洗用磁力搅拌子转动，吸洗用磁力搅拌子对磁珠、洗脱液混合搅拌，将磁珠表面吸附的核酸洗脱下来，然后电磁铁通电工作，电磁铁吸附磁珠；

S100、提取：位于试剂盒外底部的、与提取产物泵送腔相对的磁力驱动器(称之为提取产物磁力驱动器PcD)驱动提取产物泵送腔内的叶轮转动，将吸洗腔中的提取产物上清液泵入核酸产物腔。

S110、取样：打开取样盖，以移液枪等汲取装置吸取核酸产物腔内的液体，再关闭取样盖。

当然，如果洗涤液腔包括第一洗涤液腔d、第二洗涤液腔e，则前述提取过程中的步骤S50、S60、S70则分别以步骤S51、S61、S71代替，并且在步骤S71后、步骤S80前具有步骤S72、S74、S76。

S51、第一洗涤液移液：位于试剂盒外底部的、与第一洗涤液泵送腔相对的磁力驱动器(称之为第一洗涤液磁力驱动器PdD)驱动第一洗涤液泵送腔内的叶轮转动，将装在第一洗涤液腔内的第一洗涤液泵送到吸洗腔；电磁铁失电，释放固定在吸洗腔腔壁上的磁珠；

S61、一次洗涤：位于试剂盒外侧部的磁力搅拌驱动器带动吸洗腔内的吸洗用磁力搅拌子转动，吸洗用磁力搅拌子对磁珠、洗涤液混合搅拌，将磁珠表面吸附的部分非核酸物质洗涤下来，然后电磁铁通电工作，电磁铁吸附带有核酸和剩余非核酸物质的磁珠；

S71、二次排废：位于试剂盒外底部的、与废液泵送腔相对的磁力驱动器(称之为废液磁力驱动器PbD)驱动废液泵送腔内的叶轮转动，将吸洗腔内的废液由吸洗腔排出到废液腔。

S72、第二洗涤液移液：位于试剂盒外底部的、与第二洗涤液泵送腔相对的磁力驱动器(称之为第二洗涤液磁力驱动器PeD)驱动第二洗涤液泵送腔内的叶轮转动，将装在第二洗涤液腔内的第二洗涤液泵送到吸洗腔；电磁铁失电，释放固定在吸洗腔腔壁上的磁珠；

S74、二次洗涤：位于试剂盒外侧部的磁力搅拌驱动器带动吸洗腔内的吸洗用磁力搅拌子转动，吸洗用磁力搅拌子对磁珠、第二洗涤液混合搅拌，将磁珠表面吸附的剩余非核酸物质洗涤下来，然后电磁铁通电工作，电磁铁吸附带有核酸的磁珠；

S76、三次排废：位于试剂盒外底部的、与废液泵送腔相对的磁力驱动器(称之为废液磁力驱动器PbD)驱动废液泵送腔内的叶轮转动，将吸洗腔内的废液由吸洗腔排出到废液腔。

本发明中，磁力搅拌驱动器、磁力搅拌驱动器驱动的磁力搅拌子(包括裂解用磁力搅拌子MS1，吸洗用磁力搅拌子MS2)属于现有技术，其原理类似于磁力搅拌器，即利用磁场的同性相斥、异性相吸的原理，使用磁场推动放置在试剂盒中带磁性的搅拌子进行圆周运转，从而达到搅拌液体的目的。

磁力驱动器、磁力驱动器驱动的带磁铁的叶轮，其原理类似于磁力泵。叶轮一般包括附着在磁铁周边的叶片。磁力驱动器一般包括电机、与电机直接相连的磁铁。叶轮上的磁铁，和磁力驱动器中的磁铁是磁力耦合的，磁力驱动器中的电机带动与电机相连的磁铁转动，通过磁场驱动叶轮上的磁铁转动，叶轮即转动，实现泵送作用。

每个叶轮转动设置在一个泵送腔内，每个泵送腔及该泵送腔内的叶轮也可以作为一个组件，称之为移液泵体。此时，移液泵体由相应的磁力驱动器驱动，其中的叶轮即转动。

因为泵送腔相连通的两个不同工作腔之间的液位差也不大，而且相对的叶轮边缘与泵送腔内壁之间具有较小的配合间隙，所以磁力驱动器中的电机不转动时，叶轮不转动，泵送腔内的液体一般也不会流动，此时泵送腔起到了截止液体流通的阀门作用。当然，本试剂盒在使用过程中，泵送腔内叶轮不转动时，通过泵送腔连通的两个工作腔之间不需要绝对隔离开，一个工作腔内的液体不需要没有一点泄漏到另一个工作腔，轻微的泄漏也是可以容忍的(例如通过叶轮边缘和泵送腔内壁之间的配合间隙的泄漏)。所以，以泵送腔实现阀门的作用是可行的。

磁力搅拌驱动器、磁力驱动器不是安装在本试剂盒上，它们只是在使用本试剂盒提取核酸的过程中，为了驱动本试剂盒中的磁力搅拌子、叶轮而使用的外部装置。为了使用本试剂盒提取核酸更加方便，磁力搅拌驱动器、磁力驱动器(包括裂解液磁力驱动器PaD、废液磁力驱动器PbD、提取产物磁力驱动器PcD、洗涤液磁力驱动器(包括第一洗涤液磁力驱动器PdD、第二洗涤液磁力驱动器PeD)、洗脱液磁力驱动器PfD)可以安装在提取仪的相应的位置上，也就是说，当把本试剂盒定位在提取仪上时，磁力搅拌驱动器位于能够带动裂解腔内和吸洗腔内的磁力搅拌子转动的位置，裂解液磁力驱动器PaD位于能够驱动裂解液泵送腔内的叶轮转动的位置，废液磁力驱动器PbD位于能够驱动废液泵送腔内的叶轮转动的位置，洗涤液磁力驱动器位于能够驱动洗涤液泵送腔内的叶轮转动的位置，洗脱液磁力驱动器PfD位于能够驱动洗脱液泵送腔内的叶轮转动的位置，提取产物磁力驱动器PcD位于能够驱动提取产物泵送腔内的叶轮转动的位置。

叶轮的转动轴线是竖直的，裂解腔a和吸洗腔b内的磁力搅拌子转动轴线是水平且共线的。这样，磁力驱动器中电机的转动轴线和叶轮的转动轴线是竖直的，磁力搅拌驱动器中搅拌电机和磁力搅拌子的转动轴线是水平的。这样可以防止驱动串扰，防止磁力驱动器与磁力搅拌驱动器的相互干扰。

多个泵送腔，即裂解液泵送腔、废液泵送腔、提取产物泵送腔、洗涤液泵送腔、洗脱液泵送腔在同一直线上排列，这样各泵送腔内叶轮即在同一直线上排列，驱动各泵送腔内叶轮的裂解液磁力驱动器PaD、废液磁力驱动器PbD、提取产物磁力驱动器PcD、洗涤液磁力驱动器、洗脱液磁力驱动器PfD即在同一直线上排列，更加方便布置。

多个工作腔，即裂解腔a、吸洗腔b、废液腔c、洗涤液腔、洗脱液腔f、核酸产物腔g在同一直线上排列，也更加方便布置。多个工作腔排列的直线可以与多个泵送腔排列的直线平行，也可以不平行。

盒体的外壁上设置加热供电电路正负极触点、电磁铁供电电路正负极触点，方便与试剂盒外部的电源电路连接，例如设置在提取仪上的电源电路电连接。

为了能够同时对多个样品进行核酸提取，本试剂盒采用阵列结构，即工作腔列多列并列，此时泵送腔列也有与工作腔列相同的列数。当然，试剂盒外底部(例如安装在提取仪上)的磁力驱动器列也有与泵送腔列相同的列数。排在同一直线上的裂解液磁力驱动器PaD、废液磁力驱动器PbD、提取产物磁力驱动器PcD、洗涤液磁力驱动器、洗脱液磁力驱动器PfD为磁力驱动器列。具体在使用本阵列式试剂盒进行核酸提取时，每列泵送腔列的下部是与该泵送腔列对应的一磁力驱动器列；每列磁力驱动器列中的裂解液磁力驱动器PaD、废液磁力驱动器PbD、提取产物磁力驱动器PcD、洗涤液磁力驱动器、洗脱液磁力驱动器PfD能够驱动其对应上方的裂解液泵送腔、废液泵送腔、提取产物泵送腔、洗涤液泵送腔、洗脱液泵送腔中的叶轮。也就是说，每个泵送腔下面都一个驱动该泵送腔内叶轮的磁力驱动器。

在核酸提取操作过程中，每一步骤，只会有一行泵送腔行中的叶轮工作，其它叶轮都处于锁止状态，这样液体只会在相应的泵送腔和相关的管路中按照步骤需要，在规定的管路和泵送腔、工作腔中移动，不会出现其它管路和泵送腔、工作腔中液体的串扰。

试剂盒外侧部(例如安装在提取仪上)的磁力搅拌驱动器数量也与工作腔列的列数相同。每个磁力搅拌驱动器位于一工作腔列上(磁力搅拌驱动器、裂解腔a、吸洗腔b、废液腔c、洗涤液腔、洗脱液腔f、核酸产物腔g在同一直线上按顺序依次排列)，并靠近裂解腔。每个磁力搅拌驱动器可以同时带动与其位于同一直线上的裂解腔a和吸洗腔b内的磁力搅拌子转动。

例如工作腔列、泵送腔列均有2列、4列或8列(相应的，磁力驱动器列均有2列、4列或8列，磁力搅拌驱动器有2、4或8个)，即可同时对2、4或8个样品并行进行核酸提取。不论工作腔列有2列、4列还是8列，试剂盒宽度相等，长度相等，高度相等，这样是为了提高通用性，可以共用同一规格的提取仪。

对于工作腔列、泵送腔列均有2列、4列或8列的试剂盒，为了改变工作腔的容量，可以增加盒体的高度，而不改变盒体的长度和宽度，这样，提取仪只要有高度调节器适配不同容量试剂盒的空间高度即可适用于不同容量的试剂盒。

为了防止试剂盒在运输、储存等过程中，不同工作腔内预装的物质移动到其它的工作腔，盒盖与盒体是分体结构，在盒盖与盒体之间密封膜，用于密封裂解腔、吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔、核酸产物腔的上口。试剂盒在出厂包装及其后的储运状态时，由密封膜封住各工作腔，保证储运状态下，各个工作腔内的内容物不会泄漏或互相混合。也就是说，密封膜可以保证非工作状态时，试剂盒内容物不泄漏，或者彼此不污染。在进行核酸提取操作之前，需要揭下密封膜，然后用盒盖盖住盒体，加样后，进行后续提取操作。

当然，也可以不设置密封膜，只要不同工作腔内预装的物质不要移动到其它的工作腔内即可。例如，盒盖下部具有伸入到裂解腔、吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔、核酸产物腔的上口，并与裂解腔、吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔、核酸产物腔的上口内壁形成密封的护翼。具体在实施时，主体盖下部具有伸入到吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔的上口，并与吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔的上口内壁形成密封的护翼；加样盖下部具有伸入到裂解腔的上口，并与裂解腔的上口内壁形成密封的护翼；取样盖下部具有伸入到核酸产物腔的上口，并与核酸产物腔的上口内壁形成密封的护翼；此时，加样盖、取样盖与主体盖可以是可拆卸连接，例如，加样盖、取样盖、主体盖是可以相互分离的相互独立的零部件。

加样盖与主体盖可以是一体结构，此时，为了能够打开加样盖加样，在加样后加样盖能够盖住裂解腔上口(与裂解腔上口密封连接)，加样盖与主体盖成活动连接，例如翻折连接。取样盖与主体盖可以是一体结构，此时，为了能够打开取样盖取样，取样盖与主体盖成活动连接，例如翻折连接。

为了方便取下或盖上盒盖，盒盖包括环绕试剂盒上部周边的盒盖环，盒盖环与试剂盒上部周边相扣接。盒盖环与试剂盒上部周边相扣接的具体结构有多种多样，例如，盒盖环内侧具有卡槽，试剂盒上部周边具有向外延伸的伸入到卡槽内的凸缘。

在使用本试剂盒提取核酸的过程中，盒盖与盒体扣合后，盒盖上的护翼(包括加样盖护翼132、主体盖护翼134、取样盖护翼136)与工作腔腔壁形成迷宫式密封结构，使得各个工作腔保持空气联通，以保证提取过程中，移液时的各工作腔内部气压平衡，不形成移液阻力，同时也保证工作腔内的液体，不会因为搅拌导致的液体飞溅，污染相邻的工作腔。迷宫密封结构有多种多样，例如，主体盖在试剂盒长度方向上的两端与盒盖环固定相连；主体盖下部具有伸入到吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔的上口的护翼；加样盖在裂解腔行中各裂解腔的排列方向即长度方向上与主体盖翻折连接，加样盖下部具有伸入各裂解腔上口的护翼；取样盖在核酸产物腔行中各核酸产物腔的排列方向即长度方向上与主体盖翻折连接，取样盖下部具有伸入到核酸产物腔的上口的护翼；在试剂盒长度方向或宽度方向，相邻两个工作腔之间的腔壁和位于该腔壁两侧的两个护翼形成迷宫密封结构，相邻工作腔之间通过迷宫密封结构形成空气连通。

有些核酸种类的提取，全程不需要加热，此时，本试剂盒不需要设置电加热装置。但是，大多数核酸的提取过程中，在裂解、吸附和洗脱过程需要加热，此时，裂解腔的腔壁内设置第一电加热装置，第一电加热装置在通电时可以对裂解腔内液体加热，吸洗腔的腔壁内设置第二电加热装置，第二电加热装置在通电时可以对吸洗腔内液体加热。采用内嵌在试剂盒内的第一电加热装置(如电加热膜)、第二电加热装置(如电加热膜)实现提取过程的液体加热，当然还可以在电加热装置上附上属于现有技术的温度控制电路，实现液体加热时的恒温控制。当然，如果裂解腔和吸洗腔相邻时，可以裂解腔与吸洗腔之间的腔壁内仅仅设置在一个电加热装置，该电加热装置在通电时可以对裂解腔和吸洗腔内的液体同时加热，这样可以进一步简化结构。盒体的外壁上具有与外部电源相连的加热供电电路正负极触点，电加热装置均与加热供电电路正负极触点电连接。在使用本试剂盒的过程中，具体是否加热，在那个环节加热，由外部电源控制，例如，由位于提取仪上的外部电源控制。

本发明的试剂盒，工作原理与传统的核酸提取试剂盒不同，整个提取过程中，吸附核酸的磁珠，始终被滞留在固定的腔室即吸洗腔中，内嵌在吸洗腔的腔壁内的电磁铁，在需要对吸洗腔内液体移液时通电，把磁珠吸附固定在吸洗腔的腔壁上，保证移液的过程中，磁珠不随液体移动，反应时，电磁铁失电释放固定在吸洗腔腔壁上的磁珠参与反应。采用内置在试剂盒中的带磁铁的叶轮，在提取过程的不同步骤，实现液体在工作腔之间的转移。

由于省略了传统的转移磁珠的、需要不断进出各个工作腔的磁棒，整个提取过程，试剂盒各个样品之间，试剂盒与实验环境之间处于封闭隔离状态，不会发生交叉污染和实验室污染。

采用内置的磁力搅拌子实现液体搅拌。

提取过程中，为实现液体的移液、搅拌等使用的驱动叶轮、磁力搅拌子的磁力驱动器、磁力搅拌驱动器中，全部是电机圆周运动，也就是说，设置磁力驱动器、磁力搅拌驱动器等的提取仪的驱动系统相比于传统的磁棒X,Y,Z三轴直线驱动机构，结构更简单、稳定、可靠，机构的体积大幅度缩小，功耗更低。

提取仪与试剂盒之间采用磁力隔离驱动方式，提取过程中，试剂盒内部的物质及空间，不会与提取仪的任何部件有接触，避免了样品污染提取仪及实验环境。提取核酸后的废弃固体和液体，都密封在试剂盒中，废弃物不污染实验环境，处理方便。

附图说明

图1是试剂盒分解示意图；

图2是试剂盒在加样时的示意图；

图3是试剂盒在工作状态示意图；

图4是试剂盒在加样时的示意图；

图5是试剂盒底部结构及磁力驱动器、磁力搅拌驱动器等示意图；

图6是裂解腔a、裂解液泵送腔、裂解液磁力驱动器PaD等示意图；

图7是裂解液泵送腔内叶轮Pa、裂解液泵送腔的示意图；

图8是盒盖(CAP)与盒体相连结构示意图；

图9是图8中的局部放大图；

图10是各泵送腔内的叶轮与各工作腔等连接示意图；

图11是各泵送腔内的叶轮等阵列示意图；

图12是电磁铁电原理图；

图13是恒温电加热装置电原理图；

图14是图8中的P-P剖面图；

图15是图8中的S-S剖面图；

图16是图8中的T-T剖视图。

图中，裂解腔a，吸洗腔b，废液腔c，第一洗涤液腔d，第二洗涤液腔e，洗脱液腔f，核酸产物腔g，

裂解液泵送腔内叶轮Pa，废液泵送腔内叶轮Pb，提取产物泵送腔内叶轮Pc，第一洗涤液泵送腔内叶轮Pd，第二洗涤液泵送腔内叶轮Pe，洗脱液泵送腔内叶轮Pf，

裂解液磁力驱动器PaD，废液磁力驱动器PbD，提取产物磁力驱动器PcD，第一洗涤液磁力驱动器PdD，第二洗涤液磁力驱动器PeD，洗脱液磁力驱动器PfD，电热膜HT，双金属温控器HC，电磁铁EM，磁力搅拌驱动器MS1D，裂解用磁力搅拌子MS1，吸洗用磁力搅拌子MS2，

第一工作腔列1，第二工作腔列2，第三工作腔列3，第四工作腔列4，第五工作腔列5，第六工作腔列6，第七工作腔列7，第八工作腔列8，

盒盖100，加样盖101，取样盖102，前翻折处104，盒盖环105，卡槽106，后翻折处108，主体盖130，加样盖护翼132，主体盖护翼134，取样盖护翼136，加样盖环周护翼133，主体盖环周护翼135，取样盖环周护翼137，加样盖下部143，取样盖侧面142，取样盖下部144，

相邻两个裂解腔a之间的横向腔壁301，相邻两个吸洗腔b(或废液腔c、第一洗涤液腔d、第二洗涤液腔e、洗脱液腔f)之间的横向腔壁303，相邻两个核酸产物腔g之间的横向腔壁305，

裂解腔a与吸洗腔b之间的纵向腔壁302，吸洗腔b与废液腔c(或者废液腔c与第一洗涤液腔d、第一洗涤液腔d与第二洗涤液腔e、第二洗涤液腔e与洗脱液腔f)之间的纵向腔壁304，洗脱液腔f与核酸产物腔g之间的纵向腔壁306，

密封膜200，盒体300，凸缘311，加热供电电路正极触点319，电磁铁供电电路正极触点320，负极触点321，进液口41，裂解液泵送腔5，叶轮轴51，磁铁52，叶片53，出液口55，电机61，主动磁铁62，搅拌电机71，原动磁铁72，水平轴73。

具体实施方式

封闭式全自动核酸提取试剂盒(KIT)基本成长方体形，由盒盖(CAP)100，密封膜(SF)200和盒体(BOX)300三大部分组成，如图1-3所示。

参见图1、5、10，试剂盒(KIT)的盒体300分为上下两层。上层为具有多个工作腔的腔室结构，其空间容纳试剂，以及进行核酸提取的反应。下层布局阵列式泵送腔结构及相关的管道，各泵送腔内设置带有磁铁的叶轮，用以提取过程中的移液驱动。

在试剂盒X方向(长度方向)，分布多个并列的工作腔列，使得试剂盒可以同步处理多个并列样品。

参见图1，试剂盒有如下5种规格：8*2ml，8*5ml，8*10ml，4*20ml，2*40ml。5个规格的试剂盒，针对处理不同容量的样品，所有规格的试剂盒，在X,Y两个方向尺寸相同，容纳的并列样品数不同/或者Z轴方向高度不同，使得不同规格的试剂盒，可以共用同一台核酸提取仪操作。

对于8*2ml，8*5ml和8*10ml等3种规格的试剂盒，在X方向，并列8个工作腔列(样品组)，分别是第一工作腔列1、第二工作腔列2、第三工作腔列3、第四工作腔列4、第五工作腔列5、第六工作腔列6、第七工作腔列7、第八工作腔列8，从左到右，按编号排列，可以同步处理8个样品。

对于4*20ml规格的试剂盒，在X方向，并列4个工作腔列(样品组)，从左到右，可以同步处理4个样品。它相当于是把8*10ml的试剂盒，对第一工作腔列1与第二工作腔列2、第三工作腔列3与第四工作腔列4、第五工作腔列5与第六工作腔列6、第七工作腔列7与第八工作腔列8中的两个裂解腔a、吸洗腔b、废液腔c、第一洗涤液腔d、第二洗涤液腔e、洗脱液腔f、核酸产物腔g合并而得到的。

对于2*40ml规格的试剂盒，在X方向，并列2个工作腔列(样品组)，从左到右，可以同步处理2个样品。它相当于是把8*10ml的试剂盒，对第一工作腔列1、第二工作腔列2、第三工作腔列3、第四工作腔列4以及第五工作腔列5、第六工作腔列6、第七工作腔列7、第八工作腔列8中的四个裂解腔a、吸洗腔b、废液腔c、第一洗涤液腔d、第二洗涤液腔e、洗脱液腔f、核酸产物腔g合并而得到的。

有8列工作腔列的试剂盒是小容量样品提取使用，有4列工作腔列的试剂盒是中容量样品提取使用，有2列工作腔列的试剂盒是大容量样品提取使用。小容量试剂盒(8列布局)有3种不同的高度，以适应不同容积的小容量提取需求，小容量试剂盒高度最高的规格，与中容量试剂盒(4列布局)及大容量试剂盒(2列布局)的高度相同，所有不同规格的试剂盒底部尺寸相同。

不论工作腔列有2列、4列还是8列，试剂盒在一列工作腔列中多个工作腔的排列方向上宽度相等，在工作腔列并列方向上的长度一样，即不同规格的试剂盒的底面尺寸一样，保证不同规格的试剂盒可以使用以相同的提取仪。

在试剂盒的Y方向(宽度方向)，每个工作腔列中从前到后，排列7个工作腔，依次为裂解腔a，吸洗腔b，废液腔c，第一洗涤液腔d，第二洗涤液腔e，洗脱液腔f，核酸产物腔g。不同工作腔列中的裂解腔a、吸洗腔b、废液腔c、第一洗涤液腔d、第二洗涤液腔e、洗脱液腔f、核酸产物腔g分别在X方向排成一行，从前到后，依次是裂解腔行、吸洗腔行、废液腔行、第一洗涤液腔行、第二洗涤液腔行、洗脱液腔行、核酸产物腔行。

参见图1-3、8、15、16，盒盖100包括主体盖130、加样盖101、取样盖102、环绕试剂盒上部周边的盒盖环105。

参见图4、8、9，盒盖环105内侧具有卡槽106，试剂盒上部周边具有向外延伸的伸入到卡槽内的凸缘311，这样盒盖环105与试剂盒上部周边形成可以拆卸的扣接结构。

参见图15，主体盖130在试剂盒长度方向上的两端与盒盖环105中间上部固定相连；主体盖130下部具有伸入到吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔的上口的主体盖护翼134。

加样盖、取样盖的结构基本相同，它们与主体盖、盒盖环等的连接结构也相同。

参见图8、9，加样盖101在长度方向上沿前翻折处104与主体盖130成翻折连接(一种活动连接方式)，加样盖下部具有伸入各裂解腔上口的加样盖护翼132。同样，取样盖102在长度方向上沿后翻折处108与主体盖130成翻折连接(一种活动连接方式)，取样盖下部具有伸入各裂解腔上口的取样盖护翼136。

参见图8、9、16，取样盖102长度方向的两个取样盖侧面142与盒盖环105内侧面密封接触，取样盖在宽度方向远离后翻折处108的取样盖下部144与盒盖环105上部密封接触。同样，加样盖101长度方向的两个加样盖侧面与盒盖环105内侧面密封接触，加样盖在宽度方向远离前翻折处104的加样盖下部143与盒盖环105上部密封接触。

参见图8、14，加样盖护翼132中有一部分是靠近试剂盒上部周边的加样盖护翼，其与工作腔内壁形成接触密封，我们称之为加样盖环周护翼133。

主体盖护翼134中有一部分是靠近试剂盒上部周边的主体盖护翼，其与工作腔内壁形成接触密封，我们称之为主体盖环周护翼135。取样盖护翼136中有一部分是靠近试剂盒上部周边的取样盖护翼，其与工作腔内壁形成接触密封，我们称之为取样盖环周护翼137。

在试剂盒长度方向或宽度方向，相邻两个工作腔之间的腔壁和位于该腔壁两侧的两个护翼形成迷宫密封结构，相邻工作腔之间通过迷宫密封结构形成空气连通。

例如，参见图15、16所示，在试剂盒长度方向，裂解腔行中相邻两个裂解腔a之间的横向腔壁301与其两侧的两个加样盖护翼132形成迷宫密封结构，吸洗腔行中相邻两个吸洗腔b(或者废液腔行中相邻两个废液腔c、第一洗涤液腔行中相邻两个第一洗涤液腔d、第二洗涤液腔行中相邻两个第二洗涤液腔e、洗脱液腔行中相邻两个洗脱液腔f)之间的横向腔壁303与其两侧的两个主体盖护翼134形成迷宫密封结构，核酸产物腔行中相邻两个核酸产物腔g之间的横向腔壁305与其两侧的主两个取样盖护翼136形成迷宫密封结构。

参见图8、14所示，在试剂盒宽度方向，裂解腔a与吸洗腔b之间的纵向腔壁302与其两侧的加样盖护翼132和主体盖护翼134形成迷宫密封结构，吸洗腔b与废液腔c(或者废液腔c与第一洗涤液腔d、第一洗涤液腔d与第二洗涤液腔e、第二洗涤液腔e与洗脱液腔f)之间的纵向腔壁304与其两侧的两个主体盖护翼134形成迷宫密封结构，洗脱液腔f与核酸产物腔g之间的纵向腔壁306与其两侧的主体盖护翼134和取样盖护翼136形成迷宫密封结构。

参见图1、3、13，盒体的右侧外壁上具有与外部电源相连的加热供电电路正极触点319、电磁铁供电电路正极触点320；左侧外壁上具有加热供电电路和电磁铁供电电路共用的负极触点GD(Ground)321。

同一个工作腔列内的裂解腔a与吸洗腔b之间的腔壁内预埋电热膜HT(Heater)，该试剂盒内的8个电热膜HT并联后与双金属温控器HC(Heater Controler)串联，再通过加热供电电路正极触点319及负极触点GD(Ground)321与提取仪相连，由提取仪控制驱动，在提取相关步骤，对裂解腔a与吸洗腔b内液体进行恒温加热。当然，8个电热膜HT也可以是一个完整的在裂解腔行吸洗腔行之间的腔壁内贯穿的电热膜。

参见图1、3、10、12，在吸洗腔的底部腔壁内设置电磁铁EM，该试剂盒内的8个电磁铁均通过电磁铁供电电路正极触点320及负极触点GD(Ground)321与提取仪相连，由提取仪控制驱动。

试剂盒出厂时：密封膜(SF)200密封盒体(BOX)300的各个工作腔，保证试剂盒各个工作腔内的裂解液、洗涤液、洗脱液等试剂不会因为储运操作而泄漏及混合。盒盖(CAP)100盖在被密封膜(SF)密封的盒体(BOX)上，形成试剂盒(KIT)，盒盖上的卡槽106扣紧盒体上的凸缘311，保证盒盖不会因为储运操作而脱落。试剂盒(KIT)由密封袋密封后面装入包装盒。

在使用试剂盒时，从包装盒内取出试剂盒，把盒盖环下部向盒体外侧并向上掰开，使得凸缘311脱离卡槽106，取下盒盖，撕去盒体(BOX)上的密封膜(SF)，再将盒盖盖上盒体，并向下按压盒盖，使凸缘311嵌入卡槽106，盒盖扣紧盒体，试剂盒进入使用状态，参见图3。提取核酸时，将使用状态的试剂盒盒盖上的加样盖(LCP)101以前翻折处104为枢轴翻开，用加样枪将样品加入试剂盒的裂解腔a，然后再盖紧加样盖(LCP)101，加样盖与盒盖环密封接触，同时加样盖环周护翼133、主体盖环周护翼135、取样盖环周护翼137与形成试剂盒周边的工作腔腔壁的内侧密封接触。在提取核酸操作时，盒盖下压扣合在盒体上后，形成扣合结构，以保证提取操作过程中及之后，盒盖严密扣合密封盒体，保证在提取过程中和之后的废弃处理过程中，盒体内容物不会外泄污染环境。

撕去密封膜后，盖上盒盖后，因相邻两个工作腔之间的腔壁和位于该腔壁两侧的两个护翼形成迷宫密封结构，相邻工作腔之间通过迷宫密封结构形成空气连通，所以盒体不能再倾斜、颠倒，避免不同腔室内的试剂混合。该形成空气连通的迷宫密封结构，能保证提取过程中移液时，封闭的盒体内部各个工作腔之间的气压平衡，同时隔离提取操作过程中搅拌形成的飞溅液滴，飞溅的液滴不会窜入相邻的工作腔。

将加样后的试剂盒放入提取仪，启动提取程序，进行全自动核酸提取。

提取完成后，提取仪弹出试剂盒，以后翻折处108为枢轴翻开取样盖(SCP)，用加样枪抽取试剂盒核酸产物腔g里的核酸提取产物，用于后继的核酸测试实验。

下面描述一下各工作腔的用途。

裂解腔a：

功能：用于对样品进行裂解，释放核酸。带加样盖LC(Loading cap)，加样后关闭，保证提取过程全封闭。预装裂解液LB(Lysis Buffer)。内装裂解用磁力搅拌子MS1(Mageticstirrer 1)：MS1由提取仪上对应的磁力搅拌驱动器MS1D(MS1 Driver)驱动，在裂解过程中，对裂解腔a内液体进行搅拌。裂解腔a与吸洗腔b之间的腔壁内串联的预埋电热膜HT(Heater)、双金属温控器HC(Heater Controler),通过加热供电电路正极触点319及负极触点GD(Ground)321与提取仪相连，由提取仪控制驱动，在提取相关步骤，对裂解腔a与吸洗腔b进行恒温加热。

裂解腔a下部安置有裂解液泵送腔，裂解液泵送腔内设置带磁铁的叶轮Pa，叶轮Pa由提取仪上与裂解液泵送腔相对应的裂解液磁力驱动器PaD驱动，在裂解完成后，用于将裂解溶液从裂解腔a泵送到吸洗腔b。

吸洗腔b：

功能：用于吸附、一次洗涤、二次洗涤、洗脱操作。

预装吸附磁珠MB(Magnetic Bead)。

内装吸洗用磁力搅拌子MS2(Magnetic Stirrer2)，MS2也由提取仪中的MS1D驱动，在吸附、一次洗涤、二次洗涤和洗脱过程中，对吸洗腔b内的液体进行搅拌。吸洗腔b底部腔壁内安装用于磁珠和溶液分离的电磁铁EM(Electromagnet)，电磁铁EM通过电磁铁供电电路正极触点320和负极触点GD(Ground)321与提取仪相连，由提取仪控制，在吸附、一次洗涤、二次洗涤已经完成后，叶轮Pb动作向废液腔c排出废液之前，以及洗脱完成后，叶轮Pc动作向核酸产物腔g转移提取产物之前，固定磁珠，保证叶轮Pb向废液腔c排出废液时，以及叶轮Pc向核酸产物腔g转移提取产物时，磁珠不跟随移动。在吸附、一次洗涤、二次洗涤以及洗脱过程中，EM断电，释放固定在吸洗腔腔壁上的磁珠参与反应。

吸洗腔b下部安置有废液泵送腔，废液泵送腔设置叶轮Pb，叶轮Pb由提取仪上对应位置的磁力驱动器PbD驱动，用于将吸附、一次洗涤、二次洗涤完成后，将废液移动到废液腔c。废液转移前，电磁铁EM工作，固定磁珠，不随液体移动。

废液腔c：

用于承接由吸洗腔b转移过来的吸附、一次洗涤、二次洗涤过程产生的废液。废液由位于吸洗腔b底部的磁力泵叶轮Pb由吸洗腔b泵入废液腔c

由于废液腔c需要承接吸附一次洗涤和二次洗涤的废液，所以废液腔c是其它工作腔的容积的3倍。

废液腔c底部是提取产物泵送腔，提取产物泵送腔设置叶轮Pc，由提取仪上对应位置的提取产物磁力驱动器PcD驱动，用于将洗脱完成后，将提取液上清泵入核酸产物腔g，由于叶轮Pc需要抽取上清，所以吸洗腔b中部或上部与提取产物泵送腔的入口相通。

在叶轮Pc移取提取产物上清之前，提取仪向位于吸洗腔b底部腔壁内的电磁铁EM供电工作，固定吸洗腔b内的磁珠，保证磁珠不会随提取产物上清一起被叶轮Pc泵入核酸产物腔g。

第一洗涤液腔d：

用于存储一次洗涤用的第一洗涤液SS1(Scrubbing Solution 1)；第一洗涤液腔d底部有第一洗涤液泵送腔，第一洗涤液泵送腔内设置叶轮Pd，叶轮Pd由提取仪上对应位置的第一洗涤液磁力驱动器PdD驱动。在一次洗涤开始时，第一洗涤液磁力驱动器PdD驱动叶轮Pd，将预存在第一洗涤液腔d中的第一洗涤液SS1泵入吸洗腔b。提取仪上的磁力搅拌驱动器MS1D驱动MS2，搅拌混匀吸洗腔b中的液体和磁珠，在吸洗腔b中完成一次洗涤操作。一次洗涤完成后，电磁铁EM在提取仪的控制下通电启动，固定磁珠，然后废液磁力驱动器PbD驱动叶轮Pb，将一次洗涤的废液泵入废液腔c。

第二洗涤液腔e：

用于存储二次洗涤用的第二洗涤液SS2(Scrubbing Solution 2)；

第二洗涤液腔e底部是第二洗涤液泵送腔，第二洗涤液泵送腔内设置叶轮Pe，叶轮Pe由提取仪上对应位置的第二洗涤液磁力驱动器PeD驱动。

在二次洗涤开始时，第二洗涤液磁力驱动器PeD驱动叶轮Pe，将预存在第二洗涤液腔e中的第二洗涤液SS2泵入吸洗腔b。提取仪上的磁力搅拌驱动器MS1D驱动MS2，搅拌混匀吸洗腔b中的液体和磁珠，在吸洗腔b中完成二次洗涤操作。二次洗涤完成后，提取仪控制电磁铁EM通电启动，固定磁珠，然后废液磁力驱动器PbD驱动叶轮Pb，将二次洗涤的废液泵入废液腔c。

洗脱腔f：

用于存储洗脱用的洗脱液EL(Eluent)。洗脱腔f底部是洗脱液泵送腔，洗脱液泵送腔内设置叶轮Pf，叶轮Pf由提取仪上对应位置的洗脱液磁力驱动器PfD驱动。在洗脱开始时，洗脱液磁力驱动器PfD驱动叶轮Pf，将预存在洗脱腔f中的洗脱液EL泵入吸洗腔b。提取仪上的磁力搅拌驱动器MS1D驱动MS2，搅拌混匀吸洗腔b中的液体和磁珠，在吸洗腔b中完成洗脱操作。洗脱完成后，提取仪控制电磁铁EM通电启动，固定磁珠，然后提取产物磁力驱动器PcD驱动叶轮Pc，将吸洗腔b中的提取产物上清液泵入核酸产物腔g。

核酸产物腔g：

用于存储提取产物溶液。洗脱完成后，提取仪控制电磁铁EM通电启动，固定磁珠，然后提取产物磁力驱动器PcD驱动叶轮Pc，将吸洗腔b中的提取产物上清液泵入核酸产物腔g。

核酸产物腔g的顶部有取样盖SC(Sampling Cap)，在核酸提取过程中，取样盖SC关闭，保证提取过程密封，提取完成后，可以打开取样盖SC，用移液枪抽取核酸产物腔g中的提取产物，由于后继的实验。

使用该封闭式全自动核酸提取试剂盒进行核酸提取的步骤如下：

S10、裂解：打开加样盖，将样品加入到预装有裂解液的裂解腔内，加样盖扣紧在裂解腔和盒盖环上。将试剂盒放入提取仪，提取仪上的电源电路分别与试剂盒外壁上的加热供电电路正极触点，电磁铁供电电路正极触点，负极触点电连接。通过提取仪给试剂盒内的电热膜、双金属温控器等组成的恒温电加热装置通电对裂解腔内液体加热至设定的恒定温度(如65℃左右)，同时采用位于试剂盒外侧部的设置在提取仪上的磁力搅拌驱动器带动裂解腔内的裂解用磁力搅拌子MS1转动，裂解用磁力搅拌子MS1对样品和裂解液的混合液体搅拌，液态样品在裂解液作用下，样品中的细胞核或病毒裂解，释放出核酸，核酸被释放到溶液中；

S20、裂解溶液移液：设置在提取仪上的位于试剂盒外底部的、与裂解液泵送腔相对的磁力驱动器(称之为裂解液磁力驱动器PaD)驱动裂解液泵送腔内的叶轮转动，将溶有核酸的裂解溶液从裂解腔，泵送到预装有磁珠的吸洗腔内。

S30、吸附：提取仪向恒温电加热装置供电对吸洗腔内液体进行恒温加热，同时采用位于试剂盒外侧部的磁力搅拌驱动器带动吸洗腔内的吸洗用磁力搅拌子MS2转动，吸洗用磁力搅拌子MS2对磁珠、裂解溶液混合搅拌，磁珠与裂解溶液充分混合，将裂解溶液中的核酸吸附到磁珠的外表面，当然非核酸物质，如蛋白碎片也吸附到磁珠的外表面；

然后电磁铁通电工作，电磁铁把带有核酸和非核酸物质的磁珠吸附固定在吸洗腔腔壁上。

S40、一次排废：位于试剂盒外底部的、与废液泵送腔相对的磁力驱动器(称之为废液磁力驱动器PbD)驱动废液泵送腔内的叶轮转动，将吸洗腔内的废液由吸洗腔排出到废液腔。

S51、第一洗涤液移液：位于试剂盒外底部的、与第一洗涤液泵送腔相对的磁力驱动器(称之为第一洗涤液磁力驱动器PdD)驱动第一洗涤液泵送腔内的叶轮转动，将装在第一洗涤液腔内的第一洗涤液泵送到吸洗腔；电磁铁失电，释放固定在吸洗腔腔壁上的磁珠；

S61、一次洗涤：位于试剂盒外侧部的磁力搅拌驱动器带动吸洗腔内的吸洗用磁力搅拌子MS2转动，吸洗用磁力搅拌子MS2对磁珠、第一洗涤液混合搅拌，将磁珠表面吸附的一部分非核酸物质洗涤下来，而核酸和未洗涤下来的剩余非核酸物质仍然吸附在磁珠表面；然后电磁铁通电工作，电磁铁把带有核酸和剩余非核酸物质的磁珠吸附固定在吸洗腔腔壁上；

S71、二次排废：位于试剂盒外底部的、与废液泵送腔相对的磁力驱动器(称之为废液磁力驱动器PbD)驱动废液泵送腔内的叶轮转动，将吸洗腔内的废液由吸洗腔排出到废液腔。

S72、第二洗涤液移液：位于试剂盒外底部的、与第二洗涤液泵送腔相对的磁力驱动器(称之为第二洗涤液磁力驱动器PeD)驱动第二洗涤液泵送腔内的叶轮转动，将装在第二洗涤液腔内的第二洗涤液泵送到吸洗腔；电磁铁失电，释放固定在吸洗腔腔壁上的磁珠；

S74、二次洗涤：位于试剂盒外侧部的磁力搅拌驱动器带动吸洗腔内的吸洗用磁力搅拌子MS2转动，吸洗用磁力搅拌子MS2对磁珠、第二洗涤液混合搅拌，将磁珠表面吸附的剩余非核酸物质洗涤下来，而核酸仍然吸附在磁珠表面；然后电磁铁通电工作，电磁铁把带有核酸的磁珠吸附固定在吸洗腔腔壁上；

S76、三次排废：位于试剂盒外底部的、与废液泵送腔相对的磁力驱动器(称之为废液磁力驱动器PbD)驱动废液泵送腔内的叶轮转动，将吸洗腔内的废液由吸洗腔排出到废液腔，吸洗腔内只剩下吸附着核酸的磁珠。

S80、洗脱液移液：位于试剂盒外底部的、与洗脱液泵送腔相对的磁力驱动器(称之为洗脱液磁力驱动器PfD)驱动洗脱液泵送腔内的叶轮转动，将预装在洗脱腔内的洗脱液泵送到吸洗腔；电磁铁失电，释放固定在吸洗腔腔壁上的磁珠；

S90、洗脱：恒温电加热装置通电对吸洗腔内液体进行恒温加热，同时采用位于试剂盒外侧部的磁力搅拌驱动器带动吸洗腔内的吸洗用磁力搅拌子MS2转动，吸洗用磁力搅拌子MS2对磁珠、洗脱液混合搅拌，将磁珠表面吸附的核酸洗脱下来，融入洗脱液中；然后电磁铁通电工作，电磁铁吸附磁珠；

S100、提取：位于试剂盒外底部的、与提取产物泵送腔相对的磁力驱动器(称之为提取产物磁力驱动器PcD)驱动提取产物泵送腔内的叶轮转动，将吸洗腔中的提取产物上清液泵入核酸产物腔，实现了磁珠与提取产物分离，获得的溶液即为提取的核酸产物。

S110、取样：打开取样盖，以移液枪等汲取装置吸取核酸产物腔内的液体，再关闭取样盖。

每个工作腔列的工作过程相同，显然，本发明中描述的工作过程的内容一般是对一个工作腔列中的各工作腔而言的。

裂解液泵送腔与裂解腔底部相连结构、废液泵送腔与吸洗腔底部相连结构、第一洗涤液泵送腔与第一洗涤液腔底部相连结构、第二洗涤液泵送腔与第二洗涤液腔底部相连结构、洗脱液泵送腔与洗脱液腔底部相连结构基本相同，各泵送腔内的叶轮结构基本相同，各磁力驱动器的结构基本相同。现以裂解腔a底部的裂解液泵送腔及其内的叶轮Pa、裂解液磁力驱动器PaD为例进行说明。裂解腔a的底部腔壁通过两个进液口41与裂解液泵送腔5上部相通，裂解液泵送腔5的侧壁上开有出液口55，出液口55通过软管与吸洗腔b相通。叶轮Pa包括转动设置在泵送腔上下腔壁上的竖直的叶轮轴51、固定在叶轮轴上的两个形成十字形的磁铁52、磁铁52的两端设置叶片53，叶片53与裂解液泵送腔5的侧壁之间具有较小的配合间隙。裂解液磁力驱动器PaD设置在提取仪上，位置与裂解液泵送腔5上下相对，以驱动叶轮Pa。裂解液磁力驱动器PaD包括电机61、设置在电机61输出轴上的主动磁铁62。电机61与叶轮轴51同轴，电机61工作，主动磁铁转动，通过磁场耦合，带动磁铁52绕叶轮轴51转动，叶片53随磁铁52一起转动，把裂解腔内液体通过进液口41、裂解液泵送腔5、出液口55、软管泵送到吸洗腔b。

提取产物泵送腔与吸洗腔b相连的结构和其它泵送腔与相应的工作腔相连的结构略有不同，吸洗腔b的中部或上部通过穿过吸洗腔b与废液腔c之间纵向腔壁304的管路与提取产物泵送腔上部相通。

裂解腔a内裂解用磁力搅拌子MS1和吸洗腔b内吸洗用磁力搅拌子MS2均转动设置同轴的水平轴73上。磁力搅拌子(包括裂解用磁力搅拌子MS1、吸洗用磁力搅拌子MS2)可以是内置磁钢的塑料搅拌叶片等现有的磁力搅拌子。磁力搅拌驱动器MS1D包括搅拌电机71、设置在搅拌电机输出轴上的原动磁铁72。搅拌电机71与水平轴73同轴，搅拌电机71工作，原动磁铁72转动，通过磁场耦合，带动裂解腔a内裂解用磁力搅拌子MS1和吸洗腔b内吸洗用磁力搅拌子MS2同时转动。裂解液磁力驱动器PaD中电机61转动轴线和叶轮Pa的转动轴线是竖直的，磁力搅拌驱动器MS1D中搅拌电机71转动轴线、裂解腔a内裂解用磁力搅拌子MS1和吸洗腔b内吸洗用磁力搅拌子MS2的转动轴线是水平的。这样是为了防驱动串扰，防止裂解液磁力驱动器PaD与磁力搅拌驱动器MS1D的相互干扰，磁力驱动器只驱动叶轮转动，而不会驱动磁力搅拌子转动，磁力搅拌驱动器只驱动磁力搅拌子转动，而不会驱动叶轮转动。

本试剂盒在储运时，各工作腔被密封膜SF密封，保证各个腔室内容物不混合。提取操作时，撕去密封膜SF将盒盖CAP盖住盒体并扣紧。加样时，掀开盒盖CAP上的加样盖LCP，加样到裂解腔a中。完成加样后，盖紧加样盖LCP，盒盖密封盒体，保证提取过程中盒内物质不与外界接触。

将加样后的试剂盒，加载到提取仪上，由提取仪程序控制，进行全自动、全封闭的核酸提取操作。提取过程中，盒盖下部的护翼结构与相邻工作腔之间的腔壁上部形成迷宫密封但空气连通的结构，即保证提取过程中，各个工作腔空气连通，保证移液时的内部气压平衡，不形成移液阻力，同时又保证工作腔内的液体，不会因为搅拌导致的液体飞溅，污染相邻的工作腔。提取完成后，试剂盒从提取仪中弹出，此时，揭开试剂盒上的取样盖SCP，可以从核酸产物腔g中，用移液枪吸取提取的核酸产物。

采用本发明的试剂盒提取核酸，提取过程全自动，全封闭；提取用试剂预存于试剂盒内。样品加入试剂盒后，试剂盒全封闭插入提取仪。试剂盒在提取仪中全自动，全封闭完成核酸提取工作。从提取仪取出试剂盒后,开盖提取被提取的核酸,用于后继的测试。提取过程废物被全部封闭在试剂盒中，对实验环境无污染。

Claims (16)

1.一种封闭式全自动核酸提取试剂盒，包括盒体和盒盖，所述盒体具有多个工作腔，即装有裂解液的裂解腔、装有磁珠的吸洗腔、废液腔、装有洗涤液的洗涤液腔、装有洗脱液的洗脱液腔、核酸产物腔，其特征是：工作腔位于盒体上部，在盒体下部具有多个泵送腔，即裂解液泵送腔、废液泵送腔、提取产物泵送腔、洗涤液泵送腔、洗脱液泵送腔；

各泵送腔内均设置有能够在磁力驱动器的带动下转动的、带有磁铁的叶轮；

裂解腔底部通过串联有裂解液泵送腔的裂解液管路与吸洗腔相通，

吸洗腔底部通过串联有废液泵送腔的废液管路与废液腔相通，

洗涤液腔底部通过串联有洗涤液泵送腔的洗涤液管路与吸洗腔相通，

洗脱液腔底部通过串联有洗脱液泵送腔的洗脱液管路与吸洗腔相通，

吸洗腔中部或上部通过串联有提取产物泵送腔的提取产物管路与核酸产物腔相通；

吸洗腔的腔壁内设置电磁铁，电磁铁在通电时可以把磁珠吸附在吸洗腔的腔壁上；

裂解腔和吸洗腔内设置有能够在磁力搅拌驱动器的带动下转动的磁力搅拌子；

盒盖包括盒盖环、主体盖、加样盖、取样盖；盒盖环环绕试剂盒上部周边，并与试剂盒上部周边相扣接；加样盖、取样盖均与盒盖环密封；主体盖用于盖住吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔的上口，主体盖下部具有伸入到吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔的上口的护翼；加样盖与主体盖成活动连接或者可拆卸连接，用于盖住或打开裂解腔上口，加样盖下部具有伸入裂解腔上口的护翼；取样盖与主体盖成活动连接或者可拆卸连接，用于盖住或打开核酸产物腔上口，取样盖下部具有伸入到核酸产物腔的上口的护翼；相邻两个工作腔之间的腔壁和位于该腔壁两侧的两个护翼形成迷宫密封结构，相邻工作腔之间通过迷宫密封结构形成空气连通；

叶轮的转动轴线是竖直的，裂解腔和吸洗腔内的磁力搅拌子转动轴线是水平且共线的。

2.如权利要求1所述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，其特征是：洗涤液腔包括装有第一洗涤液的第一洗涤液腔、装有第二洗涤液的第二洗涤液腔，洗涤液泵送腔包括第一洗涤液泵送腔、第二洗涤液泵送腔，第一洗涤液腔底部通过串联有第一洗涤液泵送腔的第一洗涤液管路与吸洗腔相通，第二洗涤液腔底部通过串联有第二洗涤液泵送腔的第二洗涤液管路与吸洗腔相通；

主体盖用于盖住吸洗腔、废液腔、第一洗涤液腔、第二洗涤液腔、洗脱液腔的上口。

3.如权利要求1所述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，其特征是：相对的叶轮边缘与泵送腔内壁之间具有配合间隙；

当裂解液泵送腔内的叶轮不转动时，裂解腔内液体不能通过裂解液管路进入吸洗腔；

当废液泵送腔内的叶轮不转动时，吸洗腔内液体不能通过废液管路进入废液腔；

当洗涤液泵送腔内的叶轮不转动时，洗涤液腔内液体不能通过洗涤液管路进入吸洗腔；

当洗脱液泵送腔内的叶轮不转动时，洗脱液腔内液体不能通过洗脱液管路进入吸洗腔；

当提取产物泵送腔内的叶轮不转动时，吸洗腔内液体不能通过提取产物管路进入核酸产物腔。

4.如权利要求1所述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，其特征是：多个工作腔，即裂解腔、吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔、核酸产物腔在同一直线上排列，

多个泵送腔，即裂解液泵送腔、废液泵送腔、提取产物泵送腔、洗涤液泵送腔、洗脱液泵送腔在同一直线上排列。

5.如权利要求4所述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，其特征是：在同一直线上按顺序依次排列的多个工作腔即裂解腔、吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔、核酸产物腔称为工作腔列，工作腔列有并列排列的多列，在同一直线上按顺序依次排列的多个泵送腔即裂解液泵送腔、废液泵送腔、提取产物泵送腔、洗涤液泵送腔、洗脱液泵送腔称为泵送腔列，泵送腔列有并列排列的多列；每列工作腔列的下部是与该工作腔列对应的一泵送腔列；不同工作腔列中的裂解腔、吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔、核酸产物腔分别排成一行，不同泵送腔列中的裂解液泵送腔、废液泵送腔、提取产物泵送腔、洗涤液泵送腔、洗脱液泵送腔分别排成一行。

6.如权利要求5所述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，其特征是：盒体的外壁上具有与外部电源相连的加热供电电路正负极触点、电磁铁供电电路正负极触点；在一个工作腔列中的裂解腔与吸洗腔之间的腔壁内设置电加热装置，电加热装置在通电时可以对裂解腔和吸洗腔内的液体加热，不同工作腔列内的电加热装置均与加热供电电路正负极触点电连接；吸洗腔的底部腔壁内设置电磁铁，不同工作腔列内的电磁铁均与电磁铁供电电路正负极触点电连接。

7.如权利要求6所述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，其特征是：在排成一行的裂解腔行与排成一行的吸洗腔行之间的腔壁内设置一张完整的电热膜，该电热膜即是对各裂解腔和各吸洗腔内的液体进行加热的电加热装置。

8.如权利要求6所述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，其特征是：加热供电电路负极触点与电磁铁供电电路负极触点是同一个触点。

9.如权利要求5所述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，其特征是：盒体成长方体形，工作腔列有2列、4列或8列；不论工作腔列有2列、4列还是8列，试剂盒在一列工作腔列中多个工作腔的排列方向上宽度相等，试剂盒在各工作腔列排列方向上的长度相等。

10.如权利要求9所述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，其特征是：有8列工作腔列的试剂盒，除废液腔外，各工作腔的容积均为u；有4列工作腔列的试剂盒，除废液腔外，各工作腔的容积均为v；有2列工作腔列的试剂盒，除废液腔外，各工作腔的容积均为w；w＝2v＝4u；不论工作腔列有2列、4列还是8列，试剂盒高度相等。

11.如权利要求9所述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，其特征是：试剂盒有8列工作腔列，除废液腔外，各工作腔的容积均为u；通过改变盒体的高度，改变各工作腔容积的大小。

12.如权利要求5所述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，其特征是：主体盖在试剂盒长度方向上的两端与盒盖环固定相连；加样盖在裂解腔行中各裂解腔的排列方向即长度方向上与主体盖翻折连接；取样盖在核酸产物腔行中各核酸产物腔的排列方向即长度方向上与主体盖翻折连接。

13.如权利要求1所述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，其特征是：盒盖环与试剂盒上部周边相扣接的具体结构：盒盖环内侧具有卡槽，试剂盒上部周边具有向外延伸的伸入到卡槽内的凸缘。

14.如权利要求1所述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，其特征是：盒盖与盒体是分体结构，在盒盖与盒体之间设置有在试剂盒非工作状态时，用于密封裂解腔、吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔、核酸产物腔的上口的密封膜。

15.如权利要求1所述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，其特征是：盒盖下部具有伸入到裂解腔、吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔、核酸产物腔的上口、并与裂解腔、吸洗腔、废液腔、洗涤液腔、洗脱液腔、核酸产物腔的上口内壁形成密封的护翼。

16.如权利要求1所述的封闭式全自动核酸提取试剂盒，其特征是：裂解腔的腔壁内设置第一电加热装置，第一电加热装置在通电时可以对裂解腔内液体加热，吸洗腔的腔壁内设置第二电加热装置，第二电加热装置在通电时可以对吸洗腔内液体加热。

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