CN201060199Y - 全自动磁珠操作平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种全自动磁珠操作平台，其包含：计算机、磁铁棒、搅拌棒套以及孔盘，该磁铁棒可套入于该搅拌棒套内，该全自动磁珠操作平台进一步包含导槽、加热条、导热块以及紫外光灯，该孔盘滑移于该导槽之间，而该计算机具有一触控式面板，用以控制该全自动磁珠操作平台运作。本实用新型可以满足任何使用者的不同的需求，使使用者有更自由的编辑空间，以编辑出更符合个人化的特殊需求程序，并且使操作接口更佳人性化，浅显易懂，并由窗口显示的信息与直接地触控操作，让使用者更融入操作平台的运作中，而且可以增加操作的精准度，还可以避免批次与批次之间的交叉污染。

Description

全自动磁珠操作平台

技术领域

本实用新型有关于一种操作平台，尤指一种应用于医学检验及分子生物学的全自动磁珠操作平台。

背景技术

自动化的磁珠操作平台主要分为三个核心部分：一是液体或磁珠的移动方式，二是磁铁吸引磁珠的结构，三是整个自动化流程的控制方式。

而移动方式分为两种：一种是直接移动整个反应的溶液，并利用泵，透过滴管尖吸取与排出液体，使得磁珠与液体达到充分的混合；而另一种是只移动磁珠，利用搅拌棒套，透过搅拌棒套的移动，造成磁珠扰动，使磁珠与液体达到充分的混合。至于磁铁吸引磁珠的结构，目前有两种方式可达到吸引的效果：一是在滴管尖的侧边，加上永久磁铁或电磁铁，将磁珠固定在滴管尖的管壁上；二是利用一支永久磁铁棒或电磁铁棒，插入搅拌棒套内，将磁珠固定在磁铁磁极端的搅拌棒套的外壁上。而自动化流程的控制方式分为两种：一种是透过个人计算机，由外部控制；另一种是将程序写入机器中的芯片内，由内部直接控制。

一般来说，液体或磁珠的移动方式与磁铁吸引磁珠的结构，各有市场与使用领域，但最常被使用者提出反应的问题，是在于不人性化的操作接口，即自动化流程的控制方式。外部控制的方式，透过个人计算机的程序设计，可以开发出很人性化且功能强大的操作接口，但外加主机的空间浪费与移动上的不方便性，再加上个人计算机的不稳定性和连结接口的使用寿命与单价，都让使用者在往后的维修费用上，得付出相当大的成本。至于内部控制的方式，虽然是使用单一芯片的模块，可增加使用上的稳定度，但简单的操作接口，并不人性化，且在程序编辑上，只容许少许参数的设定，使其在应用上有所限制，甚至无法与其它机械设备相互配合使用。故现有的自动化磁珠操作平台仍存有缺失而有待改进。

而现有自动化磁珠操作平台所附加的加热功能，是采用非原位加热的方式：一是在执行过程中暂停，将待测物移至操作平台外部进行加热；二是若操作平台空间较大，则可在操作平台内部的加热区中，独立加热；其三是设计给专一性反应使用，无法适用于各种反应的使用。但是，此种非原位的加热设计，需加入人工的移动操作步骤，而形成半自动化的机台；或者另外增设昂贵的自动手臂做移位动作，但这却增加整体机台的设备成本与操作时间。

自动化磁珠操作平台的自动化，不仅是需要整个操作流程自动化与缩减执行时间，更需缩短批次反应间的更换速度。而如何快速清理机台，避免批次反应的交叉污染，一直无适当的解决方式，只能要求使用者小心处理，故现有自动化磁珠操作平台仍存有上述各项缺失而有待改进。

而本实用新型为解决执行时间与批次反应间的速度的问题，所采取的方法为：一是使用已封膜的九十六孔盘，孔盘内装有试剂，使用者只要在操作实验中，撕开孔盘上的封膜，即可使用；二是利用紫外光的杀菌功能，可快速地对操作空间进行清理与杀菌，以避免污染下一批次的待测物。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种全自动磁珠操作平台，利用工程计算机并配合最新的触控式面板设计，用以提升整个操作接口的人性化与自动控制的稳定性，且增加加热功能的设计以及导入紫外光灯杀菌的概念，使得本实用新型全自动磁珠操作平台的功能更加完善，让使用者可易于明了且便于操作该平台以发挥其最大效率，使全自动磁珠操作平台适用于医检单位与研发单位。

本实用新型的另一目的在提供一种全自动磁珠操作平台，具有原位的加热条、导热率佳的导热块及可任意前后上下移动的磁铁棒与搅拌棒套，以增加使用者在操作实验上的灵活度与便利度，且增广本实用新型全自动磁珠操作平台的适用性。

达到上述目的的全自动磁珠操作平台包含：计算机、磁铁棒、搅拌棒套以及孔盘，上述磁铁棒可套入于上述搅拌棒套内，上述全自动磁珠操作平台进一步包含导槽、加热条、导热块以及紫外光灯，上述孔盘滑移于上述导槽之间，而上述计算机具有一触控式面板，用以控制上述全自动磁珠操作平台运作。

较佳地，上述孔盘为一具有九十六孔槽的孔盘，上述孔盘共有十二个槽位，每一个槽位具有八个孔槽。

较佳地，每一上述孔盘对应配置两个上述加热条及两个上述导热块。

较佳地，上述加热条及上述导热块用以加热上述孔盘。

较佳地，上述加热条及上述导热块加热上述孔盘的第六槽位及第十二槽位。

较佳地，上述导热块滑移于上述导槽之间，且位于上述孔盘与上述加热条之间。

较佳地，上述孔盘用于放置待测检体、磁珠、裂解液、冲提液及清洗液之用。

较佳地，当上述磁铁棒套入于上述搅拌棒套内，并置入于上述孔盘中时，上述磁铁棒可吸附位于上述孔盘中的磁珠，使上述磁珠附着于上述搅拌棒套的外壁上。

较佳地，上述磁铁棒为永久性磁铁。

较佳地，上述紫外光灯用于清理与杀菌。

较佳地，上述全自动磁珠操作平台进一步包含温度控制器，用以提供加热所需的电源控制与温度检测。

本实用新型的优点：1.工程计算机的稳定性高，可由此扩充内存，而写出与个人计算机相似的程序功能，故在使用上，可因应任何使用者有不同的需求；在编辑程序上，让使用者有更自由的编辑空间，以编辑出更符合个人化的特殊需求程序。2.触控式面板，搭配工程计算机的窗口画面，使操作接口更佳人性化，浅显易懂，并由窗口显示的信息与直接地触控操作，让使用者更融入操作平台的运作中。3.设计专用的导槽结构，使孔盘顺利地滑移于导槽之间，以方便置入与取出孔盘，且待孔盘到定位后以及在操作过程中，孔盘可保持固定不动，以增加操作的精准度。4.经由加热条与导热块的加热功作，使本实用新型操作平台能够更广泛地应用于各种生化或化学反应上，其中，加热条与导热块易于组装与拆卸。5.增设紫外光灯，用于清理、杀菌磁珠操作平台内的操作封闭空间，进而避免批次与批次之间的交叉污染。

附图说明

图1是本实用新型全自动磁珠操作平台的立体图。

图2是本实用新型全自动磁珠操作平台的局部示意图。

图3是本实用新型全自动磁珠操作平台的容置空间内的结构示意图。

图4是触控式面板的示意图。

主要组件符号说明：

1---全自动磁珠操作平台

2---计算机

3---磁铁棒

4---搅拌棒套

5---磁珠

6---孔盘

7---导槽

8---加热条

9---导热块

10---紫外光灯

11---触控式面板

12---温度控制器

13---容置空间

具体实施方式

虽然本实用新型将参阅含有本实用新型较佳实施例的附图予以充分描述，但在此描述的前应了解熟悉本行的人士可修改本文中所描述的实用新型，同时获致本实用新型的功效。因此，须了解以下的描述对熟悉本行技艺的人士而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本实用新型。

请参阅图1及图2，分别是本实用新型全自动磁珠操作平台1的立体图及局部示意图。本实用新型全自动磁珠操作平台1，包含计算机2、磁铁棒3、搅拌棒套4、磁珠5、孔盘6以及导槽7，该计算机2具有一触控式面板11，用以控制该全自动磁珠操作平台1的运作。

请继续参阅图1及图2，并配合参阅图3，是本实用新型全自动磁珠操作平台1的容置空间内的结构示意图。该全自动磁珠操作平台1下部具有一容置空间13，且进一步包含加热条8、导热块9以及紫外光灯10，其中该容置空间13用以容纳该磁铁棒3、该搅拌棒套4、该孔盘6、该导槽7、加热条8、导热块9以及紫外光灯10，而该磁铁棒3、该搅拌棒套4、该孔盘6、该导热块9、该加热条8由上而下依序排列，该孔盘6与该导热块9可水平方向地滑移于该导槽7之间。其中，该磁铁棒3可上下左右移动，并套入于该搅拌棒套4内，该搅拌棒套4也可上下左右移动，并套入于该孔盘6中，该紫外光灯10可设于该容置空间13内的左侧壁、右侧壁、后侧壁或上侧壁。

请继续参阅图1及图4，是触控式面板11的示意图。本实用新型全自动磁珠操作平台1除了电源开关与温度设定由模块化的温度控制器12直接切换控制外，其余功能都由该触控式面板11来控制。当开启电源后，计算机屏幕出现开机画面，轻触该触控式面板11进入主页面，显示主要的功能页面，目前设计有：A.程序编辑、B.程序执行、C.温度控制与D.紫外光。

A.程序编辑：目前的编辑功能有“槽位选择”、“混合时间”、“磁吸时间”、“加温时间”、“磁棒”的使用与否、“混合速度”、“溶液体积”与“暂停”等参数控制，可视情况需要而加以增减。

B.程序执行：会出现“目前执行的动作”，并显示执行的时间，除此之外，还有“暂停功能”与“紧急使用”的停止功能。

C.温度控制，可个别控制四组温度控制器，并有风扇与蜂鸣器的控制开关。

D.紫外光，可控制该紫外光灯10的开关。使用者只需要轻触该触控式面板11，并循着窗口的功能选项即可轻松上手，而参数的更改，除了简单的上下键选择外，还有数字窗口与英文字母窗口供参考，使用者不需经由繁琐的教育训练，即可熟悉整个自动化流程的操作。

该孔盘6共有十二个槽位(如图3所示，该孔盘6由左至右分别为槽位一、槽位二、槽位三......至槽位十二)，而每一个槽位具有八个孔槽，一组八支磁铁棒3配合一组八支搅拌棒套4可插入于该孔盘6中的任一个槽位之中的孔槽。由图2可知，每一个孔盘6能配合二组共十六支的该磁铁棒3与十六支的该搅拌棒套4，故可在一个孔盘6上同时操作十六个检体，而一个检体有六个槽位可供使用。本实用新型全自动磁珠操作平台1可配置两个孔盘6，故在同一时间内，可处理的最大检体量是三十二个。

以下较佳实施例用于详细说明本实用新型的操作方式，并非用以限定本实用新型的范围。

实施例一：

该孔盘6的六个槽位使用，以核酸的纯化为例，其配置方式如下：槽位一，裂解液的产物；槽位二，第一种清洗液；槽位三，第二种清洗液；槽位四，第三种清洗液；槽位五，磁珠与保存液；槽位六，冲提液。

首先使该搅拌棒套4先回原点，作原点校正。

第一步骤：移动该搅拌棒套4至槽位一中，并使该搅拌棒套4上下快速地移动，以造成槽位一中的液体产生流动，使细胞在裂解液中充分裂解，以释放出核酸或蛋白质。

第二个步骤：移动该搅拌棒套4至槽位五，且上下快速地移动以分散槽位五中的该磁珠5，接着该磁铁棒3往下移动而插入该搅拌棒套4内，使该磁珠5因磁力吸附而附着于该搅拌棒套4前端的外壁上。

第三个步骤：同时移动该磁铁棒3与该搅拌棒套4至槽位二，再使该磁铁棒3升起，此时，该磁珠5自该搅拌棒套4前端的外壁脱落，该搅拌棒套4在第一种清洗液中上下快速地移动，该磁珠5与第一种清洗液充分混合，使该磁珠5表面达到清洗的效果，接着该磁铁棒3再度往下移动，使该磁珠5再度吸附于该搅拌棒套4前端的外壁上。

第四个步骤：同时移动该磁铁棒3与该搅拌棒套4至槽位一，再使该磁铁棒3升起，此时，该磁珠5自该搅拌棒套4前端的外壁脱落，该搅拌棒套4在裂解液中上下快速地移动，该磁珠5与裂解液充分混合，使该磁珠5与核酸或蛋白质形成复合物，而吸附在一起，接着该磁铁棒3再度往下移动，使该吸附与核酸或蛋白质形成复合物的磁珠5再度吸附于该搅拌棒套4前端的外壁上。

第五个步骤：同时移动该磁铁棒3与该搅拌棒套4至槽位二，再使该磁铁棒3升起，此时，该磁珠5自该搅拌棒套4前端的外壁脱落，该搅拌棒套4在第一种清洗液中上下快速地移动，该磁珠5与第一种清洗液充分混合，使该磁珠5在第一种清洗液中达到最佳的清洗效果，去除不吸附的污染物，接着该磁铁棒3再度往下移动，使该磁珠5再度吸附于该搅拌棒套4前端的外壁上。

第六个步骤：同时移动该磁铁棒3与该搅拌棒套4至槽位三，再使该磁铁棒3升起，此时，该磁珠5自该搅拌棒套4前端的外壁脱落，该搅拌棒套4在第二种清洗液中上下快速地移动，该磁珠5与第二种清洗液充分混合，使该磁珠5在第二种清洗液中达到最佳的清洗效果，去除不吸附的污染物，接着该磁铁棒3再度往下移动，使该磁珠5再度吸附于该搅拌棒套4前端的外壁上。

第七个步骤：同时移动该磁铁棒3与该搅拌棒套4至槽位四，再使该磁铁棒3升起，此时，该磁珠5自该搅拌棒套4前端的外壁脱落，该搅拌棒套4在第三种清洗液中上下快速地移动，该磁珠5与第三种清洗液充分混合，使该磁珠5在第三种清洗液中达到最佳的清洗效果，去除不吸附的污染物，接着该磁铁棒3再度往下移动，使该磁珠5再度吸附于该搅拌棒套4前端的外壁上。

第八个步骤：同时移动该磁铁棒3与该搅拌棒套4至槽位六，再使该磁铁棒3升起，此时，该磁珠5自该搅拌棒套4前端的外壁脱落，该搅拌棒套4在冲提液中上下快速地移动，该磁珠5与冲提液充分混合，使该磁珠5在冲提液中达到最佳的冲提效果，将核酸冲提出来，接着该磁铁棒3再度往下移动，使该磁珠5再度吸附于该搅拌棒套4前端的外壁上，而此干净的冲提产物，即为纯化后的核酸。

第九个步骤：同时移动该磁铁棒3与该搅拌棒套4至槽位五，再使该磁铁棒3升起，此时，该磁珠5自该搅拌棒套4前端的外壁脱落，该搅拌棒套4在保存液中上下快速地移动，该磁珠5与保存液充分混合，使该磁珠5释放于保存液中，接着该搅拌棒套4往上移动，并回归至原点，程序终止。

请继续参阅图4，为了更符合实验的参数要求，本实用新型全自动磁珠操作平台1的设计加入加热功能：在孔盘6下方预设处设有复数个条状的加热条8，用以一次加热一个槽位(共八个孔槽)，且在该孔盘6与该加热条8之间另设有导热块9，用以使加热效果更为均匀且快速，在此一实施例中，该加热条8与该导热块9的设置处相对应于该孔盘6的槽位六及槽位十二。

在操作本实用新型全自动磁珠操作平台1，批次与批次的转换间，可利用该紫外光灯10以达到迅速灭菌的效果，而减少污染物的干扰；使用者由控制该紫外光灯10的开关，可自由控制该紫外光灯10灭菌的时间。另外，该紫外光灯10具有两种保护措施：一、当机门开启时，该紫外光灯10会自行断电，待机门关上后，该紫外光灯10便自行通电而点亮，用以避免于机门开启时，紫外光外泄。而机门上的透明塑料门片，则具有吸收紫外光的功能，让使用者可随时观察平台操作的情形，而无须担忧紫外光照射的危险。二、若未将该紫外光灯10关掉，则使用者无法执行自动化的操作程序。

实施例二：

本实用新型全自动磁珠操作平台1的使用，以100μl的全血为例，其整个的操作流程如下所述：

将全血经高速离心之后，取其上层透明无色的血浆，并使用已分注试剂的该孔盘6，撕开封膜，将血浆置入槽位一；打开该全自动磁珠操作平台1的电源，出现开机画面，轻触该触控式面板11进入主页面，进入温度控制，将该加热条8设成使用状态，并将温度控制器的温度设为65℃；然后进入程控，选择程序，并执行程序，即可进入执行程序的页面，轻触该触控式面板11的复归键，该搅拌棒套4自动回到原点；将已装入检体的该孔盘6与置于该孔盘6底下的导热块9一起水平方向推入该导槽7，并且平推到底，并轻触执行键，使该全自动磁珠操作平台1自动开始运作。首先使槽位一内的细胞裂解，并释放出核酸，然后利用该磁铁棒3与该搅拌棒套4吸附槽位五中的该磁珠5，并移至槽位一使磁珠5吸附核酸，接着依照次序分别在槽位二、槽位一、槽位二、槽位三及槽位四进行清洗，其进行方式同上述实施例一相同的步骤所述；待清洗完成后，经由该导热块9、该加热条8的加热作用，对该孔盘6的槽位六进行加热，使纯化的核酸释放出来，然后再将该磁珠5移回槽位五，该磁铁棒3与该搅拌棒套4也回归原点，便可结束程序。

综上所述，本实用新型提供一种全自动磁珠操作平台1，可同时检测多达36种检体，且可同时加温、杀菌及计算机化的全自动操作，提供使用者一整合性的磁珠操作平台，有效解决传统磁珠操作平台的缺失。

在详细说明本实用新型的较佳实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚的了解，在不脱离下述权利要求范围与精神下可进行各种变化与改变，且本实用新型也不受限于说明书中所举实施例的实施方式。

Claims (9)

1.一种全自动磁珠操作平台，其包含：计算机、磁铁棒、搅拌棒套以及孔盘，所述磁铁棒可套入于所述搅拌棒套内，其特征在于：

所述全自动磁珠操作平台进一步包含导槽、加热条、导热块以及紫外光灯，所述孔盘滑移于所述导槽之间，而所述计算机具有一触控式面板，用以控制所述全自动磁珠操作平台运作。

2.如权利要求1所述的全自动磁珠操作平台，其特征在于，所述孔盘为一具有九十六孔槽的孔盘，所述孔盘共有十二个槽位，每一个槽位具有八个孔槽。

3.如权利要求1所述的全自动磁珠操作平台，其特征在于，每一所述孔盘对应配置两个所述加热条及两个所述导热块。

4.如权利要求1所述的全自动磁珠操作平台，其特征在于，所述加热条及所述导热块用以加热所述孔盘。

5.如权利要求2或4所述的全自动磁珠操作平台，其特征在于，所述加热条及所述导热块加热所述孔盘的第六槽位及第十二槽位。

6.如权利要求1所述的全自动磁珠操作平台，其特征在于，所述导热块滑移于所述导槽之间，且位于所述孔盘与所述加热条之间。

7.如权利要求1所述的全自动磁珠操作平台，其特征在于，所述磁铁棒为永久性磁铁。

8.如权利要求1所述的全自动磁珠操作平台，其特征在于，所述紫外光灯用于清理与杀菌。

9.如权利要求1所述的全自动磁珠操作平台，其特征在于，所述全自动磁珠操作平台进一步包含温度控制器，用以提供加热所需的电源控制与温度检测。

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