CN213295321U - 一种核酸提取反应盒 - Google Patents

Abstract

一种核酸提取反应盒，集成样本处理室、储液室、暂存室以及用于核酸吸附的GF膜等结构。核酸提取时将所需溶液提前封存在储液室中，暂存室用于在反应时暂时存储储液室内的溶液，样本处理室内通过流道与储液室或暂存室连通，可以对样本进行反应，在该核酸提取反应盒内可以完成样本的核酸提取。

Description

一种核酸提取反应盒

技术领域

本实用新型涉及生物检测领域，具体涉及一种核酸提取反应盒

背景技术

核酸检测在许多生化分析领域如临床医学、法医鉴定、遗传检验等都有着十分重大的作用，已经广泛应用于生物医药等领域中。

核酸提取步骤是核酸检测中的基本环节。在现有技术中，核酸的提取一般需要进行裂解、结合、清洗、洗脱和收集等多个步骤。通过人工进行核酸提取操作时容易造成样本污染，并且费时费力。

另外，在核酸提取时可采用GF膜来特异性吸附核酸。洗涤液和洗脱液的加液速度对核酸提取效果有着重要的影响，过快或过慢的加液速度会影响最终的核酸提取效果。

实用新型内容

本申请提供一种核酸提取反应盒，包括本体，在所述本体上设置有用于提取核酸的样本处理室、若干储液室、若干暂存室、废液室、流道，以及用于与抽真空组件连接的抽真空孔；所述流道上设置或未设置有控制开关；所述储液室具有若干个带活塞的储液腔，所述储液腔包括一类储液腔体和二类储液腔体：所述一类储液腔体用于存储反应溶液，所述二类储液腔体用于存储洗涤溶液和洗脱溶液；所述一类储液腔体通过流道连通所述样本处理室，所述样本处理室还通过流道可选择性连通所述废液室；所述样本处理室与所述废液室之间的流道上设置有GF膜，所述GF膜用于特异性吸附核酸；所述二类储液腔体通过流道连通所述暂存室；所述暂存室通过流道可选择性连通所述GF膜；所述废液室通过流道与所述抽真空孔连通。

一种实施例中，所述本体上还设置有核酸收集室，所述核酸收集室通过流道分别与所述GF膜、所述废液室可选择性连通。

一种实施例中，所述样本处理室包括具有进样口和出样口的容置腔，所述进样口具有第一过滤膜层，所述第一过滤膜层用于透过细胞，阻挡大颗粒物质；所述出样口具有第二过滤膜层；所述第二过滤膜层用于透过细胞裂解后的物质。

一种实施例中，所述第一过滤膜层的孔径为40-100μm；所述第二过滤膜层的孔径为0.22-1.2μm。

一种实施例中，所述储液腔的底部设置有导通件，所述导通件的侧壁上设有开口，所述开口位于所述流道上。

一种实施例中，所述导通件上套设有弹性防漏液件，所述弹性防漏液件将所述导通件上的开口封闭；所述弹性防漏液件受压时能够变形，使储液腔通过导通件上的开口与第一流道连通。

一种实施例中，所述控制开关具有活动设置的控制件，所述控制件具有沿径向设置的通孔，所述控制件的移动轨迹上具有开启位和封闭位，在所述开启位，所述控制件上的通孔与所述流道连通，在所述封闭位时，所述控制件上的通孔与所述流道错开。

一种实施例中，所述二类储液腔体包括用于存储洗涤溶液的第一储液腔，所述暂存室包括第一暂存室；所述第一储液腔通过流道与所述第一暂存室连通，所述第一暂存室通过流道与所述GF膜可选择性连通。

一种实施例中，所述二类储液腔体还包括用于存储洗脱溶液的第二储液腔；所述暂存室还包括第二暂存室；所述第二暂存室通过流道与所述第二暂存室连通，所述第二暂存室通过流道与所述GF膜可选择性连通。

一种实施例中，所述样本处理室内设置有用于搅拌样本的磁性搅拌件。

依据上述实施例，所述储液室具有若干个带活塞的储液腔，所述储液腔包括一类储液腔体和二类储液腔体：所述一类储液腔体连通所述样本处理室，所述样本处理室的流道上设置有用于特异性吸附核酸的GF膜；所述二类储液腔体连通所述暂存室；所述暂存室可选择性连通所述GF膜，暂存室可以暂存储液室中的液体。在所述核酸提取反应盒内能实现对溶液的暂存，样本的反应、洗涤、洗脱等过程。

附图说明

图1为本申请所述核酸提取反应盒一个角度的结构示意图。

图2为本申请所述核酸提取反应盒另一个角度的结构示意图。

图3为实施例中所述核酸提取反应盒的结构示意图。

图4为实施例中样本处理室、储液室以及暂存室的底部流道连接示意图。

图5为实施例中储液腔上导通件在流道上的位置示意图。

图6为实施例中所述核酸提取反应盒的流道控制示意图。

图7为实施例中两个控制开关的结构示意图。

附图标注：

样本处理室10、一类储液腔体100；

二类储液腔体中：第一储液腔210、第二储液腔220；

暂存室中：第一暂存室21、第二暂存室22；

GF膜30、废液室40、抽真空孔50、核酸收集室60；

储液腔底部：导通件201、开口202、与储液腔连接的流道70；

控制单一流道的控制开关81、控制两条流道的控制开关82。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“连通”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(连通)。本申请所说“流道”指的是本领域技术人员所理解的流道结构，即具有供液体流动的结构。

在样本的核酸提取过程中，加入溶液时的流速会影响提取效果。尤其是洗涤溶液和洗脱溶液的流速，会直接影响到核酸在GF膜上的吸附效果。洗涤溶液的流速过大，容易造成吸附在GF膜上的核酸被冲走，达不到冲洗效果；流速过小则容易使洗涤不充分，使最终的核酸提取纯度低。而洗脱溶液的流速过大，造成溶液浪费；流速过小则无法将GF膜上的核酸完全冲洗下来，达不到洗脱效果。

一种技术方案为，通过按压储液室上的活塞，使储液室内的溶液因受到挤压而流入流道内，与样本进行反应。然而由于储液室的溶液在进入流道时的流速不可控，使得难以控制样本的洗涤或洗脱效果。本申请对此进行改进，通过在储液室旁设置洗涤溶液和洗脱溶液的暂存室，使储液室内的溶液在需进行反应时，先通过活塞的挤压，流入暂存室中，再通过与暂存室直接或间接连通的抽真空孔(外接真空泵等抽气装置)，对暂存室进行抽气，通过抽真空孔所连接的抽真空组件的输出功率大小来调节负压大小，进一步控制溶液的流速。同时溶液全部为密封操作，避免人工加液时对样本造成污染。

如图1-2所示，本申请提供一种核酸提取反应盒，包括本体，在所述本体上设置有用于提取核酸的样本处理室10、若干储液室、若干暂存室、废液室40、流道，以及用于外接抽真空组件、实现对核酸提取反应盒进行抽气的抽真空孔50。所述储液室具有若干个带活塞的储液腔。优选地，所述样本处理室10、暂存室、储液室以及抽真空孔50设置在所述本体的外部，便于进样或外接操作装置等。而所述流道以及废液室40设置在所述本体的内部，能使所述核酸提取反应盒的整体结构更加紧凑。

当需进行核酸提取的加液操作时，通过外接的主机上丝杆电机控制按压装置，按压储液腔上的活塞，位于储液腔内部的溶液因受到挤压向下进入流道中，并直接进入样本处理室10(此步骤中的溶液为反应溶液，无需控制流速)或暂存室(此步骤中的溶液为洗涤溶液和洗脱溶液，需控制流速)。其中，进入暂存室内的溶液在进行进一步洗涤或洗脱操作时，则通过抽真空孔50外接抽真空组件进行抽滤，并通过对抽滤时负压的控制，来实现对暂存室内溶液流速大小的控制。

本申请所述核酸提取反应盒为一次性耗材，将核酸提取时所需的反应溶液提前封存在储液室内，包括反应溶液、洗涤溶液和洗脱溶液等，在本申请所述核酸提取反应盒内可以完成加样、加反应液、处理废液等多个步骤，减少人工操作时对核酸提取的污染，同时使核酸的提取过程更加便捷高效。

一种实施例中，通过流道连通所述样本处理室10、储液室、暂存室、废液室40以及抽真空孔50等多个结构。具体地，所述流道包括多个流道，即包括多个可供溶液流动的通道。在所述流道中，部分设置有控制开关，可以通过控制开关来控制流道连通或关闭。当然对于部分流道而言，也可以不设置控制开关，使流道一直处于连通状态。

例如，可以将某些储液腔和样本处理室10之间(或者某些储液腔和暂存室之间)设置成不带控制开关的流道。当向下按压储液腔上的活塞时，位于活塞下的溶液可以直接流向样本处理室10(或暂存室)，无需再通过控制开关进行操作。当然，在未操作时，所述储液腔的底部是密封的，即溶液不会流到流道上。而在按压活塞时，可以使其底部产生开口，供所述溶液流出，针对储液腔的结构在下文进行详述。或者，可以将所述样本处理室10和废液室40之间设置成带控制开关的流道。当需要将样本处理室10内产生的废液排入废液室40时，则打开控制开关，使二者之间的流道呈连通状态；当需要进行其它操作时，则关闭控制开关，使上述流道呈关闭状态。本申请图4中是一种实施例中储液腔、暂存室以及样本处理室之间的流道结构示意图，需要说明的是，第二暂存室流道可以是与第一暂存室连接(如图4所示)，也可以是采用图6中的第一暂存室和第二暂存室流道分别与GF膜上的流道连接，只要能实现与GF膜连接进行洗涤和洗脱操作即可。

较佳实施例中，所述流道在靠近所述储液腔的一端、高于靠近所述样本处理室10的一端。这样可以利用重力将储液腔内的溶液流至所述样本处理室10内，减少抽真空组件在抽液时产生的能耗。

一种实施例中，在储液室内，所述储液腔包括一类储液腔体100和二类储液腔体：所述一类储液腔体100用于存储反应溶液，所述二类储液腔体用于存储洗涤溶液和洗脱溶液。一类储液腔体100内的溶液在添加时对其流速没有要求，可以直接一次性加入，与样本进行反应，因此可以直接与样本处理室10连通。而二类储液腔体内的溶液用于对粗提取的核酸进行洗涤和洗脱，其加入的流速会影响核酸的洗涤效果和洗脱效果，最终影响核酸的提取纯度和提取率，因此与暂存室连接，暂存室内的溶液流动是通过抽气孔外接的抽真空组件进行控制的，可以实现对暂存室内溶液流速的调节。

一种更具体的实施例中，所述一类储液腔体100通过流道连通所述样本处理室10，所述样本处理室10还通过流道可选择性连通所述废液室40。当进行反应时，直接将所述一类腔体内的溶液(如裂解液)加入到所述样本处理室10内，与样本处理室10内的样本(如细胞等)进行反应，使细胞裂解，释放出核酸和其它细胞内物质，透过样本处理室10，进入到流道中。所述样本处理室10与所述废液室40之间的流道上设置有GF膜30，当核酸和其它细胞内物质通过流道流进所述GF膜30时，核酸可以被所述GF膜30特异性吸附，即被吸附在GF膜30上，而其它细胞内的物质(如蛋白质、盐和糖分等)则穿过所述GF膜30，并通过流道进入废液室40中。

在一种更具体的实施例中，所述二类储液腔体通过流道可选择性连通所述暂存室，所述暂存室通过流道可选择性连通所述GF膜30。当进行反应时，通过按压二类储液腔体上的活塞，使位于所述二类储液腔体内部的溶液(如洗涤溶液和洗脱溶液)，通过流道进入到暂存室中，再通过抽真空孔50的抽滤，将暂存室内的溶液抽至GF膜30上，对吸附在GF膜30上的核酸进行洗涤和洗脱操作。

进一步地，所述二类储液腔体包括用于存储洗涤溶液的第一储液腔210和用于存储洗脱溶液的第二储液腔220。所述暂存室包括第一暂存室21和第二暂存室22。其中，所述第一储液腔210通过流道与所述第一暂存室21连通，所述第二暂存室22通过流道与所述第二暂存室22连通。并且，所述第一暂存室21和所述第二暂存室22分别通过流道与所述GF膜30可选择性连通。在本申请中，可选择性连通是指通过控制开关的切换，来控制流道的连通或关闭。

进行裂解或洗涤时会产生废液，因此在所述一次性耗材的本体设置有废液室40，用于储存反应时所产生的废液。所述样本处理室10与所述废液室40之间连接有流道。较佳实施例中，所述流道在靠近所述样本处理室10的一端高于靠近所述废液室40的一端，这样可以利用重力将所述样本处理室10内产生的废液流入到所述废液室40内，减少抽滤产生的能耗。

一种实施中，由于废液室40用于存储反应时产生的废液，因此废液室40的空间应尽可能大，至少大于反应时各种溶液的体积和。具体地，所述废液室40通过流道与所述抽真空孔50连通，通过所述抽真空孔50外接抽真空组件(如真空泵)的抽气，可以将反应时产生的废液均抽至废液室40中。

一种实施例中，所述样本处理室10用于对采集的样本进行初步过滤，并通过溶液对样本中的细胞进行裂解，释放核酸。具体地，所述样本处理室10设置过滤膜结构除去样本内的大颗粒杂质，保留要提取核酸的细胞结构，实现对样本的初步过滤；再通过流道与所述废液室40可选择性连通，细胞裂解后的核酸被GF膜30吸附，而其它物质则进入废液室40中。

更具体地，放置有反应溶液(如裂解液)的一类反应腔体与样本处理室10连通，并通过流道延伸并可选择性连通至废液室40。本实施例可以使一类反应腔体内的反应溶液与样本处理室10进行反应，并通过抽真空孔50的抽滤，将细胞裂解后的物质抽滤至废液室40中，而核酸则在经过流道时被吸附位于流道上的GF膜30中。

为了实现对GF膜30上核酸的收集，在所述本体上还设置有核酸收集室60。具体地，所述核酸收集室60上设置有两个连接孔，用于与流道连接，并通过流道分别与所述GF膜30(连接于GF膜30的出口)、所述废液室40可选择性连通。在本实施例中，所述核酸收集室60通过流道与所述废液室40连通，所述废液室40通过流道与所述抽真空孔50连通，而所述抽真空孔50与抽真空组件连接，因此可以实现所述核酸收集室60与所述抽真空孔50的间接连通，即可以通过抽真空孔50外接的抽真空组件的抽气，使核酸收集室60内产生负压，并传递给与核酸收集室60连接的GF膜30。从而使GF膜30上的核酸被收集至所述核酸收集室60中，即收集到含有核酸和洗脱溶液的核酸提取液。进一步地，所述核酸收集室60还外接有管道，可直接将核酸收集室60内收集的核酸提取液进行转移。

一种实施例中，所述样本处理室10具有用于放置样本的容置腔，其具有进样口和出样口，所述进样口上具有第一过滤膜层，并通过第一过滤膜层将所述容置腔内分割成上腔室和下腔室。所述出样口上具有第二过滤膜层(附图中标识出第一过滤膜层和第二过滤膜层的位置，为方便看清结构，未画出二者的膜结构形状)。在所述样本处理室10中，上腔室用于放入样本，而下腔室用于放入样本中过滤出的细胞，并在下腔室内对细胞进行裂解，释放出核酸。

具体地，所述上腔室的底部设置有第一过滤膜层，所述第一过滤膜层的孔径与细胞结构的大小相近，略大于或等于细胞的直径。这样可以使加入的样本中，大颗粒杂质留在第一过滤膜层上，而细胞则进入到下腔室中。进一步地，所述下腔室的底部设置有第二过滤膜层，所述第二过滤膜层的孔径小于所述第一过滤膜层的孔径。所述第二过滤膜层的作用在于使核酸和其它细胞内物质等透过，核酸进入流道中并被吸附到GF膜30上，其它物质则随着流道排入至废液室40中。

更具体地，通过环状固定件将所述第一过滤膜层和第二过滤膜层进行固定。其中，所述第一过滤膜层是细胞过滤网，其孔径为40-100μm；所述第二过滤膜层是微孔滤膜，其孔径为0.22-1.2μm。例如，所述第一过滤膜层为孔径70μm的细胞过滤网，所述第二过滤膜层为孔径1.0μm的微孔滤膜。

另外，为了使样本处理室10内的物质和溶液反应完全，在所述样本处理室10内设置有磁性搅拌件，例如可以选用长度约为5mm的磁力转子。所述磁性搅拌件通过与主机上的磁力搅拌器配合使用，实现核酸提取过程中的搅拌过程。

对储液腔的结构进一步阐述。在本申请中，所述储液腔的作用在于可以存储溶液，同时在对样本进行处理时，可以实现加液过程。因此，在所述储液腔的上端用活塞将其密封；而所述储液腔的底部通过具有开口的导通件、以及弹性防漏液件的配合来实现密封或加液操作。

一种实施例中，如图5所示，所述导通件201的侧壁上设有开口，所述开口202位于所述流道70上。当需要实现自动加液时，储液腔内的液体通过导通件201上的开口202，流向流道70(这里的流道70指的是连通储液腔和样本处理室之间的通道)上。优选地，所述导通件201为一圆环结构，在圆环的侧壁上设有开口202，所述开口位于流道上并将其连通。使用时，储液腔内的液体可以通过导通件201上的开口202流入流道中，并进入样本处理室10。

初始状态下储液腔内的溶液为密封状态，不会通过流道进入样本处理室10或暂存室中。因此需要有一结构可以在初始状态下保持溶液密封，而使用状态下能让溶液进入到样本处理室10或暂存室内进行反应。

一种实施例中，采用具有形变能力的弹性防漏液件套设在所述导通件上，其在初始状态下能将所述导通件上的开口封闭。当向下按压储液腔上的活塞时，带动储液腔内的溶液向下挤压，并使所述弹性防漏液件向下产生形变，此时储液腔与流道连通，从而使储液腔内的溶液通过导通件上的开口流向流道。

一种更具体的实施例中，所述弹性防漏液件可以是带凹槽结构的橡胶盖，凹槽结构的大小和形状与导通件相适配。使用时，将橡胶盖套设在所述导通件上，利用弹力使二者紧密贴合。当按压储液腔内的活塞使其向下运动时，位于储液腔内的溶液向下挤压，使橡胶盖产生形变，而被橡胶盖盖住的导通件上的开口显露出来，溶液通过开口流入至流道中，完成加液过程。

另外，为了实现对流道的连通或关闭，提供一种具有开关作用的控制开关。为了实现两个不同流道之间连通状态的切换，提供一种具有切换作用的控制开关。如图7所示，控制一条流道的控制开关81，只具有开关作用。控制两条流道的控制开关82，具有切换流道的作用。

在具有开关作用的一种实施例中，所述控制开关具有活动设置的控制件，所述控制件具有沿径向设置的通孔，所述控制件的移动轨迹上具有开启位和封闭位，在所述开启位，所述控制件上的通孔与所述流道连通，在所述封闭位时，所述控制件上的通孔与所述流道错开。

在具有切换作用的一种实施例中，所述控制开关具有活动设置的控制件，所述控制件具有两个沿径向设置的通孔，且两个通孔为上下且错位设置的，所述控制件的移动轨迹上具有两组开启位和封闭位每组开启位和封闭位各控制一个流道，使得通过一个控制件可以切换两个流道的连通状态。当控制件的移动轨迹在第一组的开启位上时，同时也位于第二组的关闭位，此时第一组所控制的流道开启，第二组所控制的流道关闭。当控制件的移动轨迹在第一组的封闭位上时，同时也位于第二组的开启位，此时第二组所控制的流道开启，第一组所控制的流道关闭。

当然还可以是采用带弹性件结构的控制开关，通过连续多次按压来实现对流道的开启和关闭操作。

一种实施例中，所述抽真空孔50外接真空泵，通过真空泵抽真空时产生的负压进行流体力学控制，实现对各个反应腔室内液体的抽滤和收集。

下面通过具体实施例对本申请所述核酸提取反应盒的技术方案进一步阐述。

请参见图3-图6，本实施例中所述核酸提取反应盒包括本体，所述本体的上部设计成凹槽结构，可用于放置各个反应腔室。具体地，在所述凹槽中，设置有1个样本处理室、6个储液室和2个暂存室。其中一部分储液室与所述样本处理室直接连通，另一部分储液室与所述暂存室连通。

在所述本体下方的内部设置有用于连接各个反应腔室的流道，还设置有废液室。所述本体下方的外部设置有一抽真空孔50、以及用于控制流道连通状态的控制开关(如图3上的按钮A、B、C、D、E)。所述流道包括多个带控制开关或不带控制开关的流道。

如图6所示，本申请中所述流道包括：第一流道、第二流道、第三流道、第四流道、第五流道、第六流道以及第七流道。

其中，所述样本处理室10通过第一流道与所述废液室40可选择性连通，所述第一流道上还设置有一GF膜30。所述第一暂存室通过第二流道与所述第二流道汇合，并可选择性连通于所述GF膜30的进口。所述第二暂存室通过第三流道与所述第二流道汇合，并可选择性连通于所述GF膜30的进口。所述核酸收集室通过第四流道连通于所述GF膜30的出口，所述核酸收集室还通过第五流道可选择性连通于所述废液室。所述废液室通过第六流道连通于所述抽真空孔。所述样本处理室10还通过第七流道与所述废液室40连通。

在本实施例中，可选择性连通是指通过设置控制开关，如通过操作按钮，来实现对流道的开启或关闭，从而控制流道的连通或关闭。较佳实施例中，每个控制开关进行一次操作。

其中，所述样本处理室内设置有一用于放置样本并进行处理的容置腔，实现细胞过滤和核酸提取过程。优选地，所述样本处理室的容置腔设置成圆柱状结构，具有进样口和出样口，且分割成上下两个腔室(即上腔室和下腔室)。具体地，上腔室用于放入样本，其底部设置有第一过滤网层；下腔室用于处理样本，其底部设置有第二过滤网层。

更具体地，在上腔室的底部以及下腔室的底部均设置有环状固定件，通过环状固定件将所述第一过滤膜层和第二过滤膜层进行固定。其中，所述第一过滤膜层是细胞过滤网，其孔径为40-100μm，细胞过滤网的目的是使细胞可以透过，且能有效阻挡大颗粒物质进入到下腔室。所述第二过滤膜层是微孔滤膜，其孔径为0.22-1.2μm，微孔滤膜的目的是使细胞裂解后的物质可以进入流道中，并阻挡一些较大的物质。即，所述容置腔通过孔径为40-100μm的细胞过滤网膜将上下两个腔室隔开；并且其底部(即下腔室的底部)设置有孔径为0.22-1.2μm的微孔滤膜。

当样本放入样本处理室的容置腔中时，通过细胞过滤网对位于上腔室的样本进行初步过滤，使细胞和小颗粒物质进入到下腔室中，而大颗粒物质被挡在细胞过滤网上。在下腔室中，细胞被挡在微孔滤膜上，而小颗粒物质流入到第七流道中(此时第一流道处于关闭状态，而第七流道处于开启状态)。此步骤中，样本处理室-第七流道-废液室-第六流道-抽真空孔连通。通过外接的抽真空组件的抽气，可以实现对样本处理室的抽滤，使小颗粒物质被抽至废液室中。

再通过加入的反应液，如裂解液进行裂解，此时细胞裂解后产生的核酸和其它物质通过细胞过滤网膜，进入到第一流道中(此时关闭第七流道，开启第一流道)，此时样本处理室-第一流道-废液室-第六流道-抽真空孔处于连通状态，通过抽真空孔外接的抽真空组件抽气，可以实现对样本处理室的抽滤，使核酸被吸附至位于第一流道上的GF膜中。

在本实施例中，所述暂存室与储液室内部分储液腔连通。其的作用有二：一是使得反应时所要添加的溶液流速变得可控(通过抽真空孔并调节抽滤功率的大小来控制流速，避免按压活塞时溶液流速不可控)；二是实现部分反应溶液在使用时需提前混合的操作，例如将A储液室中的溶液与B储液室中的溶液加入至暂存室内混合后，再用混合液对实验进行操作。

在本实施例中，所述储液室具有若干个带活塞的储液腔，所述储液腔包括一类储液腔体和二类储液腔体。其中，所述一类储液腔体用于存储反应溶液；所述二类储液腔体包括用于存储洗涤溶液的第一储液腔、以及用于存储洗脱溶液的第二储液腔。

在上述各个反应腔室中，所述一类储液腔体直接与所述样本处理室连通。在所述二类储液腔体中：所述第一储液腔与第一暂存室连通，所述第二储液腔与第二暂存室连通。更具体地，本实施例中包括3个一类储液腔体，用于放置3种裂解液；2个第一储液腔，用于放置2种洗涤液；以及1个第二储液腔，用于放置1种洗脱液。通过不同连接类型的储液腔体来放置不同用途的溶液，可以满足核酸提取条件的不同要求。

进一步地，所述一类储液腔体通过流道连通所述样本处理室，所述样本处理室还通过第七流道可选择性连通所述废液室。在所述样本处理室10与所述废液室之间的第一流道上设置有GF膜，所述GF膜用于特异性吸附核酸。在样本处理室内经过裂解后的细胞，会释放出核酸等物质，此时可以透过所述微孔滤膜，进入到第一流道中，而位于第一流道上的GF膜可以特异性吸附流经该结构的核酸，其它物质则穿过该GF膜，继续通过第一流道，流入至废液室中。

所述二类储液腔体通过流道连通所述暂存室。如第一储液腔通过流道连通第一暂存室，第二储液腔通过流道连通第二暂存室。所述第一暂存室与所述第二暂存室分别通过第二流道和第三流道汇合至第一流道上，并可选择性连通所述GF膜。

更具体地，在本实施例中，所述第一流道上设置有两个控制开关，所述第三流道上设置有一个控制开关，所述第七流道上设置有一个控制开关，所述第一流道和第五流道在汇合处还设置有一个可以切换不同流道连通状态的控制开关。

例如请参见图3和图6，所述第三流道上设置有按钮D，初始状态下处于关闭状态。所述第七流道上设置有按钮A，初始状态下处于开启状态。所述第一流道依次设置有按钮B、按钮C、GF膜以及按钮E。初始状态下按钮B处于关闭状态，按钮C处于开启状态，而按钮E连接有第一流道以及第五流道。

所述按钮E的结构区别于其它按钮，通过按钮E可以实现对两个流道连通状态的切换。所述按钮E上的控制件在移动轨迹上包括有两组开启位和关闭位，在一水平面上依次设置开启位、关闭位；在另一水平面上依次设置关闭位、开启位。通过所述按钮E可以实现按压一次按钮即可对两条流道的连通状态进行切换。当然，也可以分别在第一流道和第五流道上分别设置控制开关，分开控制所述流道的连通或关闭。

上述具体实施例中核酸的提取流程为：

核酸提取过程中所需的溶液放置于储液室内，并通过活塞密封。如图所示，左侧的3个一类储液腔体中分别存储有裂解液1(L1)，裂解液2(L2)，裂解液3(L3)。右侧的二类储液腔体中：2个第一储液腔中分别存储有洗涤液1(W1)，洗涤液2(W2)，并与第一暂存室可选择性连通；1个第二储液腔中存储有灭菌后的ddH₂O，并与第二暂存室可选择性连通。

1)初步过滤：提取时，将样本收集于采集管内，摇晃混合均匀，制成悬浊液。取一定量悬浊液于样本处理室内的细胞滤过网上，通过主机上的抽真空组件进行抽滤，实现对样本的初步过滤，除去大颗粒杂质。

2)裂解：通过主机上的按压装置按压一类储液腔体上端的活塞，使一类储液腔体内的溶液向下流出，向样本处理室加入L1，孵育1～5min；同样地，通过主机按压活塞,向样本处理室加入L2，孵育3～10min；同样地，通过主机按压活塞,向样本处理室加入L3，孵育1～3min。孵育完成后抽滤，使反应后液体通过GF膜结构。

3)洗涤：通过主机的按压装置按压第一储液腔上端的活塞，将第一储液腔中的W1压入第一暂存室，抽滤，使液体流经GF膜；同样地，通过主机按压第一储液腔上端的活塞，将第一储液腔中的W2压入第一暂存室，抽滤，使液体流经GF膜，液体抽滤完毕后继续抽滤30s，停止抽滤。

4)洗脱和收集：通过主机的按压装置按压第二储液腔上端的活塞，将第二储液腔中的ddH₂O压入第二暂存室，抽滤，位于GF膜上的核酸提取物即收集于核酸收集室中。

上述实施例中核酸提取过程中的流道控制为：

通过主机上的按压装置对活塞进行按压来实现储液室的加样过程，通过主机上的丝杆电机对按钮进行按压，实现流道连通或关闭。所述流道上每个按钮仅使用一次，按压后改变流道的开关状态。

1)初始状态下：

按钮A开(开启第七流道)；

按钮B关、按钮C开(关闭第一流道)；

按钮D关(关闭第三流道)；

按钮E上1开，2关(关闭第五流道)。

2)样本处理室加入样本后，加入反应溶液(L1、L2、L3)，通过抽真空孔-第六流道-废液室-第七流道-样本处理室，对样本处理室进行抽滤，抽滤完后按压按钮A，使第七流道关闭，进行孵育，完成对样本的过滤和裂解反应，释放出核酸。

3)待孵育完成，按压按钮B，使第一流道处于连通状态，通过抽真空孔-第六流道-废液室-第一流道-样本处理室，对样本处理室进行抽滤，使核酸经过第一流道并被吸附在第一流道上的GF膜中。并且由于第二流道一直处于连通状态，因此洗涤溶液可以通过抽真空孔-第六流道-废液室-第一流道-第二流道-第一储液腔，流入至GF膜中。完成对核酸的洗涤过程。

4)抽滤完成后，按压按钮C，使第一流道关闭；按压按钮D，开启第三流道，通过抽真空孔-第六流道-废液室-第一流道-第三流道-第二储液腔，使洗脱溶液流入至GF膜中，完成对核酸的洗脱。

5)按压按钮E，使第一流道在GF膜出口至废液室之间的流道处于关闭状态，而第五流道开启。核酸收集室与GF膜之间连接的第四流道一直处于连通状态。此时，通过抽真空孔-第六流道-废液室-(第一流道下半部分)-第五流道-核酸收集室，再通过核酸收集室-第四流道-GF膜，可以将GF膜上的核酸抽滤至核酸收集室中。

本申请还提供一种核酸提取设备。包括主机，以及通过主机控制的按压装置、搅拌装置以及负压装置。本申请所述核酸提取反应盒与所述核酸提取设备配合使用，通过主机上的按压装置如丝杆电机，对储液室上的活塞进行按压，以及对控制开关如按钮进行按压。通过搅拌装置如磁性搅拌器，与位于样本处理室内的磁性搅拌件配合，对一次性耗材内反应物进行搅拌。再通过负压装置如真空泵的抽气，实现对反应物的抽滤以及核酸提取物的提取过程。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种核酸提取反应盒，包括本体，其特征在于，在所述本体上设置有用于提取核酸的样本处理室、若干储液室、若干暂存室、废液室、流道，以及用于与抽真空组件连接的抽真空孔；所述流道上设置或未设置有控制开关；所述储液室具有若干个带活塞的储液腔，所述储液腔包括一类储液腔体和二类储液腔体：所述一类储液腔体用于存储反应溶液，所述二类储液腔体用于存储洗涤溶液和洗脱溶液；所述一类储液腔体通过流道连通所述样本处理室，所述样本处理室还通过流道可选择性连通所述废液室；所述样本处理室与所述废液室之间的流道上设置有GF膜，所述GF膜用于特异性吸附核酸；所述二类储液腔体通过流道连通所述暂存室；所述暂存室通过流道可选择性连通所述GF膜；所述废液室通过流道与所述抽真空孔连通。

2.根据权利要求1所述核酸提取反应盒，其特征在于，所述本体上还设置有核酸收集室，所述核酸收集室通过流道分别与所述GF膜、所述废液室可选择性连通。

3.根据权利要求2所述核酸提取反应盒，其特征在于，所述样本处理室包括具有进样口和出样口的容置腔，所述进样口具有第一过滤膜层，所述第一过滤膜层用于透过细胞，并阻挡大颗粒物质；所述出样口具有第二过滤膜层，所述第二过滤膜层用于透过细胞裂解后的物质。

4.根据权利要求3所述核酸提取反应盒，其特征在于，所述第一过滤膜层的孔径为40-100μm；所述第二过滤膜层的孔径为0.22-1.2μm。

5.根据权利要求1所述核酸提取反应盒，其特征在于，所述储液腔的底部设置有导通件，所述导通件的侧壁上设有开口，所述开口位于所述流道上。

6.根据权利要求5所述核酸提取反应盒，其特征在于，所述导通件上套设有弹性防漏液件，所述弹性防漏液件将所述导通件上的开口封闭；所述弹性防漏液件受压时能够变形，使储液腔通过导通件上的开口与第一流道连通。

7.根据权利要求1所述核酸提取反应盒，其特征在于，所述控制开关具有活动设置的控制件，所述控制件具有沿径向设置的通孔，所述控制件的移动轨迹上具有开启位和封闭位，在所述开启位，所述控制件上的通孔与所述流道连通，在所述封闭位时，所述控制件上的通孔与所述流道错开。

8.根据权利要求1所述核酸提取反应盒，其特征在于，所述二类储液腔体包括用于存储洗涤溶液的第一储液腔，所述暂存室包括第一暂存室；所述第一储液腔通过流道与所述第一暂存室连通，所述第一暂存室通过流道与所述GF膜可选择性连通。

9.根据权利要求8所述核酸提取反应盒，其特征在于，所述二类储液腔体还包括用于存储洗脱溶液的第二储液腔；所述暂存室还包括第二暂存室；所述第二暂存室通过流道与所述第二暂存室连通，所述第二暂存室通过流道与所述GF膜可选择性连通。

10.根据权利要求1所述核酸提取反应盒，其特征在于，所述样本处理室内设置有用于搅拌样本的磁性搅拌件。

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