CN209741157U - 便携式微珠洗涤与回收装置及单细胞测序样品处理系统 - Google Patents
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Abstract
一种便携式微珠洗涤与回收装置，包括：洗涤回收槽；洗涤回收槽用于洗涤微珠；废液收集槽，废液收集槽与洗涤回收槽相连通；废液收集槽收集从洗涤回收槽流入的液体；多孔膜，多孔膜收容在洗涤回收槽的底部或被夹持在洗涤回收槽与废液收集槽的主体部分之间；多孔膜截留微珠；及负压产生组件，负压产生组件与废液收集槽相连通；负压产生组件产生负压，以使得洗涤回收槽内的液体通过多孔膜上的孔流入废液收集槽内。本实用新型还包括一种单细胞测序样品处理系统。本实用新型提供的便携式微珠洗涤与回收装置及单细胞测序样品处理系统能够降低交叉污染风险、提高微珠回收率且不限制微珠种类。
Description
技术领域
本实用新型涉及微流控技术和相关器件领域，尤其涉及一种便携式微珠洗涤与回收装置及单细胞测序样品处理系统。
背景技术
近年来，单细胞测序方向的技术在不断发展，成为了研究细胞异质性的一种强有力的新方法。
单细胞的分离及制备是单细胞测序中第一个也是极为关键的步骤。现有技术中，常使用微流控芯片生产微液滴，再在所述微液滴中加入破乳试剂及洗涤试剂，以进行破乳操作。在现有技术中，破乳操作使用的主要是离心和磁力架吸附。因整个破乳过程需要重复加入洗涤试剂，所以每次离心阶段均会有部分微珠随着上清液的弃除而脱离检测体系，根据之前的实验数据统计，经过破乳阶段后仅有30％的微珠会进入后续的实验操作步骤且操作步骤过多且繁琐。而使用磁力架吸附是通过添加洗涤试剂后利用磁性作用将磁性微珠吸附到管壁一侧，再将剩下的废液去除，重复这一过程可以达到洗涤效果。另外，重复加入洗涤试剂会增加细胞中核酸物质之间的交叉感染。因此，现有技术中的微珠洗涤及回收方法具有如下缺点：1.交叉污染的风险高；2.微珠回收率低；3.对微珠的种类有局限性。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种能够降低交叉污染风险、提高微珠回收率且不限制微珠种类的便携式微珠洗涤与回收装置。
还有必要提供一种能够降低交叉污染风险、提高微珠回收率且不限制微珠种类的单细胞测序样品处理系统。
一种便携式微珠洗涤与回收装置，用于洗涤并回收带有核酸物质的微珠；所述便携式微珠洗涤与回收装置包括：一洗涤回收槽；所述洗涤回收槽洗涤微珠；一废液收集槽，所述废液收集槽与所述洗涤回收槽相连通；所述废液收集槽收集从所述洗涤回收槽流入的液体；一多孔膜；所述多孔膜收容在所述洗涤回收槽的底部或被夹持在所述洗涤回收槽与所述废液收集槽的主体部分之间；所述多孔膜截留微珠；及一负压产生组件，所述负压产生组件与所述废液收集槽相连通；所述负压产生组件产生负压，以使得洗涤回收槽内的液体通过所述多孔膜上的孔流入所述废液收集槽内。
进一步地，所述洗涤回收槽包括第一底壁，所述第一底壁上形成有一第一收容槽，所述第一收容槽底部形成有至少一个贯通所述第一收容槽的底壁的滤孔，所述多孔膜收容在所述第一收容槽内。
进一步地，所述多孔膜为高分子薄膜。
进一步地，所述废液收集槽包括一第二侧壁及一第二底壁，所述第二侧壁固定在所述第二底壁上，所述废液收集槽还包括一连接孔，所述连接孔开设在所述第二侧壁或第二底壁上；所述负压产生组件包括一连接管，所述连接管的一端固定在所述连接孔内，另一端连接在所述负压产生组件上。
进一步地，所述废液收集槽还包括一环绕所述连接孔设置的第二收容槽，一密封胶底设置在所述第二收容槽内，以使所述负压产生组件与所述废液收集槽密封连通。
进一步地，所述负压产生组件为注射器或小型真空装置。
进一步地，所述洗涤回收槽与所述废液收集槽的主体部分可拆卸连接在一起或一体成型。
进一步地，当所述洗涤回收槽与所述废液收集槽的主体部分可拆卸连接在一起时，所述多孔膜收容在所述第一收容槽或被夹持在所述洗涤回收槽与所述废液收集槽的主体部分之间；当所述洗涤回收槽与所述废液收集槽的主体部分一体成型时，所述多孔膜收容在所述第一收容槽内。
一种单细胞测序样品处理系统，包括微液滴产生装置及破乳装置，所述单细胞测序样品处理系统还包括如上所述的便携式微珠洗涤与回收装置；所述微液滴产生装置用于产生微液滴，所述微液滴中包含有捕获了单细胞的微珠；所述破乳装置内包含有细胞裂解液，所述细胞裂解液裂解所述微液滴中的单细胞，以得到带有核酸物质的微珠溶液。
进一步地，所述微液滴产生装置与所述破乳装置之间直接连通或不连通；所述破乳装置与所述便携式微珠洗涤与回收装置之间直接连通或不连通。
本实用新型提供的便携式微珠洗涤与回收装置，包括洗涤回收槽与废液收集槽，并在洗涤回收槽与废液收集槽设置一多孔膜截留微珠，并配合负压产生组件滤除除微珠外的液体，具有如下优势：第一，可以在保证洗涤效果的情况下避免微珠的大量损失，从而提高微珠的回收率；第二，所述便携式微珠洗涤与回收装置可以避免重复洗脱，因此可以降低由现有连续洗脱所造成的交叉污染；第三，所述便携式微珠洗涤与回收装置适用于各种微珠，并不限制微珠的种类。
另外，本实用新型提供的便携式微珠洗涤与回收装置为可拆卸装置，所述洗涤回收槽、废液收集槽的主体部分可重复使用，而多孔膜可以根据使用情况随时更换；所述便携式微珠洗涤与回收装置的体积较小，易携带，与离心机相比可大大减少设备成本。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种单细胞测序样品处理系统的示意图。
图2是图1所示单细胞测序样品处理系统的便携式微珠洗涤与回收装置的示意图。
图3是图2所示的便携式微珠洗涤与回收装置的俯视图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
为能进一步阐述本实用新型达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图1-3及较佳实施方式，对本实用新型提供的便携式微珠洗涤与回收装置及单细胞测序样品处理系统的具体实施方式、结构、特征及其功效，作出如下详细说明。
请参阅图1-2，本实用新型提供一种单细胞测序样品处理系统100，所述单细胞测序样品处理系统100包括微液滴产生装置110、破乳装置120及便携式微珠洗涤与回收装置130。
其中，所述微液滴产生装置110与所述破乳装置120之间可以通过一连接管直接连通，也可以不连通。
所述破乳装置120与所述便携式微珠洗涤与回收装置130之间可以通过一连接管直接连通，也可以不连通。具体地，所述破乳装置120与所述便携式微珠洗涤与回收装置130的洗涤回收槽13(见图2)之间可以直接连通。当所述破乳装置120与所述洗涤回收槽13之间直接连通时，所述破乳装置120产生的带有核酸物质的微珠溶液可以直接流入所述洗涤回收槽13内。当所述破乳装置120与所述洗涤回收槽13之间不连通时，所述破乳装置120产生的带有核酸物质的微珠溶液可以通过移液管或移液枪等转移至所述洗涤回收槽13内。
其中，所述微液滴产生装置110用于产生微液滴(图未示)，所述微液滴中包含有捕获了单细胞的微珠。所述破乳装置120内包含有细胞裂解液，用于裂解所述微液滴中的单细胞，得到带有核酸物质的微珠溶液。所述便携式微珠洗涤与回收装置130用于洗涤并回收带有核酸物质的微珠。
当所述微液滴产生装置110与所述破乳装置120之间直接连通、及所述破乳装置120与所述便携式微珠洗涤与回收装置130之间直接连通时，所述微液滴产生装置110产生的微液滴可以直接流入所述破乳装置120内，所述破乳装置120产生的带有核酸物质的微珠溶液可以直接流入所述便携式微珠洗涤与回收装置130内。
当所述微液滴产生装置110与所述破乳装置120之间不连通、及所述破乳装置120与所述便携式微珠洗涤与回收装置130之间不连通时，所述微液滴产生装置110产生的微液滴可通过移液管或移液枪等转移至所述破乳装置120内，所述破乳装置120产生的带有核酸物质的微珠溶液亦可经移液管或移液枪等转移至所述便携式微珠洗涤与回收装置130内。
其中，所述便携式微珠洗涤与回收装置130包括一洗涤回收组件10、一废液收集组件20及一负压产生组件30。其中，所述洗涤回收组件10位于所述废液收集组件20的上方，所述负压产生组件30与所述废液收集组件20相连通。
其中，所述洗涤回收组件10用于从破乳后的微液滴中洗涤并回收带有核酸物质的微珠。
其中，所述洗涤回收组件10包括一第一侧壁11及一第一底壁12。所述第一侧壁11固定在所述第一底壁12上。所述第一侧壁11与所述第一底壁12围合构成一洗涤回收槽13。
在本实施方式中，所述洗涤回收组件10呈矩形状，所述洗涤回收槽13呈圆柱状。在其他实施方式中，所述洗涤回收组件10及所述洗涤回收槽13的形状可以根据实际情况而定。
其中，所述第一底壁12上形成有一第一收容槽14，所述第一收容槽14底部形成有至少一个贯通所述第一收容槽14的底壁的滤孔16。所述洗涤回收槽13通过设置于第一收容槽14底部的所述滤孔16与所述废液收集组件20的废液收集槽23(见图2及下文)相连通。
其中，所述废液收集槽23与所述洗涤回收槽13之间通过所述滤孔16相连通，滤孔16可以是多个小孔，也可以是单一个大孔。
其中，所述洗涤回收组件10还包括一多孔膜15。所述多孔膜15用于截留位于所述洗涤回收槽13中的带有核酸物质的微珠并使得液体从所述多孔膜15的孔及所述滤孔16内流出。
在本实施方式中，所述多孔膜15收容在所述第一收容槽14内。
在其他实施方式中，所述第一底壁12上还可以省略设置所述第一收容槽14，此时，所述滤孔16贯通所述第一底壁12，所述多孔膜15夹持在所述洗涤回收组件10与所述废液收集组件20之间。
其中，所述多孔膜15可以为尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)等高分子薄膜。所述多孔膜15的孔径约为1-15微米。
其中，所述洗涤回收组件10的主体部分由硬质材料制备而成，可以选用甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)等高分子材料制备而成，也可以选用陶瓷、玻璃等材料制备而成。
其中，所述废液收集组件20用于收集从所述洗涤回收槽13中流出的液体。
优选地，所述废液收集组件20通过多个固定销钉40与所述洗涤回收组件10可拆卸地连接在一起。所述多孔膜15可收容在所述第一收容槽14内或夹持在所述洗涤回收组件10与所述废液收集组件20之间。
在其他实施方式中，所述洗涤回收组件10与所述废液收集组件20也可以一体成型。此时，所述多孔膜15可收容在所述第一收容槽14内。
其中，所述废液收集组件20包括一第二侧壁21及一第二底壁22。所述第二侧壁21固定在所述第二底壁22上并与所述第二底壁22围合构成一废液收集槽23。所述废液收集槽23用于收集从所述洗涤回收槽13中流出的液体。
在本实施方式中，所述第二底壁22上还形成有一第二收容槽24及一贯穿所述第二底壁22的连接孔26。所述第二收容槽24环绕所述连接孔26设置。所述第二收容槽24与所述连接孔26之间设置有一密封胶底25。所述密封胶底25用于辅助所述负压产生组件30与所述废液收集槽23之间的密封连通。所述连接孔26为所述负压产生组件30与所述废液收集槽23之间的连通通道。
在其他实施方式中，所述连接孔26也可以设置在所述第二侧壁21上。所述第二收容槽24也可以设置在所述第二侧壁21上。
其中，所述废液收集组件20的主体部分由硬质材料制备而成，可以选用甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)等高分子材料制备而成，也可以选用陶瓷、玻璃等材料制备而成。
其中，所述负压产生组件30通过一连接管31连通所述负压产生组件30与所述废液收集槽23。其中，所述连接管31的一端连接在所述连接孔26内，另一端连接在所述负压产生组件30上。
其中，所述负压产生组件30用于产生负压，以使得所述废液收集槽23内的压强小于所述洗涤回收槽13内压强，从而使得所述洗涤回收槽13内的液体可以流入所述废液收集槽23内，从而实现对带有核酸物质的微珠的洗涤与回收。
在本实施方式中，所述负压产生组件30为注射器。在其他实施方式中，所述负压产生组件30还可以为小型真空装置，例如抽滤装置。
由于所述多孔膜15直接收容在所述第一收容槽14内，因此，当所述多孔膜15破损时，可以直接将破损的所述多孔膜15从所述第一收容槽14内取出并更换一新多孔膜15。另外，当所述多孔膜15夹持在所述洗涤回收组件10与所述废液收集组件20之间时，由于所述洗涤回收组件10与所述废液收集组件20之间是可拆卸地连接在一起，当所述多孔膜15破损时，可以直接拆解所述洗涤回收组件10与所述废液收集组件20，从而更换新的多孔膜15。
所述便携式微珠洗涤与回收装置130可以按照如下步骤安装：
第一步，将所述多孔膜15放置在所述洗涤回收槽13的第一底壁12上的第一收容槽14内。在其他实施方式中，所述多孔膜15还可以夹持在所述洗涤回收组件10与所述废液收集组件20之间。
第二步，利用固定销钉40将洗涤回收组件10及废液收集组件20进行连接和固定。若是二者之间是一体成型的，则省略该步骤。
第三步，将所述负压产生组件30的连接管31的一端密封连接在所述废液收集组件20的连接孔26内，另一端连接在所述负压产生组件30上，从而使得所述负压产生组件30与所述废液收集槽23相连通。
其中，所述便携式微珠洗涤与回收装置130可以按照如下步骤洗涤回收带有核酸物质的微珠：
第一步，将经过所述破乳装置120破乳后的所述微液滴转移至所述洗涤回收槽13内。其中，所述转移可以是利用移液枪等工具进行转移，也可以是使用一连接管直接连通所述破乳装置120与所述洗涤回收槽13使所述微液滴直接通过所述连接管流入所述洗涤回收槽13。
第二步，启动所述负压产生组件30，使得所述洗涤回收槽13内的液体通过所述多孔膜15上的孔及所述滤孔16流入所述废液收集槽23中。
第三步，停止所述负压产生组件30，往所述洗涤回收槽13内加入洗涤用的缓冲液，并再次启动所述负压产生组件30，以使得所述缓冲液洗涤所述多孔膜15上的带有核酸物质的微珠后流入所述废液收集槽23内。
第四步，停止所述负压产生组件30，往所述洗涤回收槽13内加入回收微珠用的缓冲液，用移液器吹打数次后，将所述洗涤回收槽13内的液体转移至收集管中，再根据后续测序的需求进行相关操作。
其中，通过上述洗涤回收微珠的方法回收微珠的回收率可达到90％以上。
本实用新型提供的便携式微珠洗涤与回收装置，包括洗涤回收槽与废液收集槽，并在洗涤回收槽与废液收集槽之间设置一多孔膜截留微珠，并配合负压产生组件滤除除微珠外的液体，具有如下优势：第一，可以在保证洗涤效果的情况下避免微珠的大量损失，从而提高微珠的回收率(从30％提高到90％)，并避免因微珠大量损失而导致的后续测序过程中的数据量减少；第二，所述便携式微珠洗涤与回收装置可以避免重复洗脱，因此可以降低由现有连续洗脱所造成的交叉污染；第三，所述便携式微珠洗涤与回收装置适用于各种微珠，并不限制微珠的种类；第四，所述多孔膜15可以被轻易地从所述第一收容槽14及所述洗涤回收组件10与所述废液收集组件20之间取出，从而可以随时更换所述多孔膜15，从而能够降低成本；第五，所述便携式微珠洗涤与回收装置的体积较小，易携带，与离心机相比可大大减少设备成本。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施方式而已，并非对本实用新型任何形式上的限制，虽然本实用新型已是较佳实施方式揭露如上，并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种便携式微珠洗涤与回收装置，用于洗涤并回收带有核酸物质的微珠；其特征在于，所述便携式微珠洗涤与回收装置包括：
一洗涤回收槽；所述洗涤回收槽洗涤微珠；
一废液收集槽，所述废液收集槽与所述洗涤回收槽相连通；所述废液收集槽收集从所述洗涤回收槽流入的液体；
一多孔膜；所述多孔膜收容在所述洗涤回收槽的底部或被夹持在所述洗涤回收槽与所述废液收集槽的主体部分之间；所述多孔膜截留微珠；及
一负压产生组件，所述负压产生组件与所述废液收集槽相连通；所述负压产生组件产生负压，以使得洗涤回收槽内的液体通过所述多孔膜上的孔流入所述废液收集槽内。
2.如权利要求1所述的便携式微珠洗涤与回收装置，其特征在于，所述洗涤回收槽包括第一底壁，所述第一底壁上形成有一第一收容槽，所述第一收容槽底部形成有至少一个贯通所述第一收容槽的底壁的滤孔，所述多孔膜收容在所述第一收容槽内。
3.如权利要求1所述的便携式微珠洗涤与回收装置，其特征在于，所述多孔膜为高分子薄膜。
4.如权利要求1所述的便携式微珠洗涤与回收装置，其特征在于，所述废液收集槽包括一第二侧壁及一第二底壁，所述第二侧壁固定在所述第二底壁上，所述废液收集槽还包括一连接孔，所述连接孔开设在所述第二侧壁或第二底壁上；所述负压产生组件包括一连接管，所述连接管的一端固定在所述连接孔内，另一端连接在所述负压产生组件上。
5.如权利要求4所述的便携式微珠洗涤与回收装置，其特征在于，所述废液收集槽还包括一环绕所述连接孔设置的第二收容槽，一密封胶底设置在所述第二收容槽内，以使所述负压产生组件与所述废液收集槽密封连通。
6.如权利要求1所述的便携式微珠洗涤与回收装置，其特征在于，所述负压产生组件为注射器或小型真空装置。
7.如权利要求1所述的便携式微珠洗涤与回收装置，其特征在于，所述洗涤回收槽与所述废液收集槽的主体部分可拆卸连接在一起或一体成型。
8.如权利要求2所述的便携式微珠洗涤与回收装置，其特征在于，当所述洗涤回收槽与所述废液收集槽的主体部分可拆卸连接在一起时，所述多孔膜收容在所述第一收容槽或被夹持在所述洗涤回收槽与所述废液收集槽的主体部分之间；当所述洗涤回收槽与所述废液收集槽的主体部分一体成型时，所述多孔膜收容在所述第一收容槽内。
9.一种单细胞测序样品处理系统，包括微液滴产生装置及破乳装置，其特征在于，所述单细胞测序样品处理系统还包括如权利要求1-8任一项所述的便携式微珠洗涤与回收装置；所述微液滴产生装置产生微液滴，所述微液滴中包含有捕获了单细胞的微珠；所述破乳装置内包含有细胞裂解液，所述细胞裂解液裂解所述微液滴中的单细胞，以得到带有核酸物质的微珠溶液。
10.如权利要求9所述的单细胞测序样品处理系统，其特征在于，所述微液滴产生装置与所述破乳装置之间直接连通或不连通；所述破乳装置与所述便携式微珠洗涤与回收装置之间直接连通或不连通。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN115400809A (zh) * | 2021-05-28 | 2022-11-29 | 深圳华大生命科学研究院 | 一种回收油包水液滴中内容物的方法及液滴生成装置 |
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2019
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