CN217745822U - 一种离心柱及样本提取装置 - Google Patents

Abstract

一种离心柱及样本提取装置，其中，离心柱包括具有相对的第一端和第二端的柱体管，柱体管内形成有管腔，第一端具有连通管腔的加样口，第二端的端面具有网孔结构，网孔结构具有多个与管腔连通的出样孔，用于管腔内的液体排出。通过将柱体管的出样端口设置为网孔结构，可借助网孔结构将固相材料体支撑于管腔内，使得管腔内的样本液，在经过固相材料体过滤和/或吸附后，能够直接经由出样孔顺畅地流出，从而避免离心柱内因存留微量样液而造成样液损失，为提高样本提取效率创造了条件。同时，根据需要可将具有不同性能的固相材料体稳定支撑在柱体管内，既能够有效防止固相材料体从离心柱分离脱落，又可使得离心柱具有不同的用途，满足不同的应用需求。

Description

一种离心柱及样本提取装置

技术领域

本实用新型涉及实验耗材领域，具体涉及一种离心柱及样本提取装置。

背景技术

离心柱是一种可将固相材料体添置于其内，以利用固相材料体本身所具有的吸附、过滤等特性来获取目标样本的常见实验耗材。以大分子生物物质（例如核糖核酸DNA、脱氧核糖核酸RNA等）的分离纯化为例，通过在离心柱内添置硅胶膜等固相吸附材料，核酸样本可在外力作用下（如负压作用或者离心作用）通过固相吸附材料时会被吸附，然后借助有机溶剂洗涤以净化核酸，在洗脱后即可最终获得核酸样本。

现有的离心柱在应用时，经常出现因残留较多液体而影响后续实验的问题，例如在对核酸样本进行洗脱时，由于洗脱液的加入量一般是按照微升标准计算的，液体残留会造成核酸样本因浓度低而无法满足实验要求；同时，固相材料体也容易从离心柱分离、脱落，从而出现实验失败等现象。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种离心柱以及应用了该离心柱的样本提取装置，以达到提升离心柱的实用性能的目的。

根据第一方面，一种实施例中提供一种离心柱，包括柱体管，所述柱体管具有沿其长度方向相对的第一端和第二端，所述柱体管内形成有管腔，所述第一端具有加样口，所述加样口与所述管腔连通，所述第二端的端面具有网孔结构，所述网孔结构于所述管腔内形成用于支撑固相材料体的支撑部；所述网孔结构具有多个出样孔，所述出样孔与所述管腔相通，所述出样孔用于供所述管腔内通过固相材料体的液体排出。

一个实施例中，所述网孔结构还具有相背的第一表面和第二表面，所述第一表面位于所述管腔内并与所述加样口相对，所述出样孔沿所述柱体管的长度方向贯通所述第一表面和第二表面设置，且至少所述第一表面为平面结构。

一个实施例中，所述出样孔为锥形结构，所述出样孔的锥顶端端口位于所述网孔结构背向所述加样口的一侧。

一个实施例中，多个所述出样孔呈阵列均匀排布。

一个实施例中，所述柱体管包括第一管段、圆锥管段和第二管段；其中：

所述圆锥管段的锥顶端沿所述柱体管的长度方向延伸第一预设长度，形成所述第一管段；所述第一管段远离所述圆锥管段的一端端面具有所述网孔结构；

所述圆锥管段的锥底端沿所述柱体管的长度方向延伸第二预设长度，形成所述第二管段；所述第二管段远离所述圆锥管段一端的端口被构造成所述加样口；所述第二预设长度大于所述第一预设长度。

一个实施例中，所述柱体管为等内径的管体结构；

或所述柱体管包括第一管段和圆锥管段，所述圆锥管段的锥底端端口被构造成所述加样口，所述圆锥管段的锥顶端沿所述柱体管的长度方向延伸预设长度，形成所述第一管段；所述第一管段远离所述圆锥管段的一端端面具有所述网孔结构。

一个实施例中，还包括固相材料体，所述固相材料体设置于所述柱体管内，并抵贴所述网孔结构布置。

一个实施例中，所述固相材料体包括过滤材料体，所述过滤材料体为多孔筛板、微孔过滤膜中的至少一者；

和/或所述固相材料体包括吸附材料体，所述吸附材料体为玻璃纤维膜、硅胶膜中的至少一者。

一个实施例中，还包括定位压圈，所述定位压圈设置于所述柱体管内，用于抵压所述固相材料体的轮廓边缘，以将所述固相材料体固定于所述定位压圈与所述网孔结构之间。

根据第二方面，一种实施例提供一种样本提取装置，包括第一方面所述的离心柱和用于配合所述离心柱使用的收集管，所述收集管以可拆卸的方式套置于所述离心柱的外侧。

依据上述实施例的离心柱，包括具有相对的第一端和第二端的柱体管，柱体管内形成有管腔，第一端具有连通管腔的加样口，第二端的端面具有网孔结构，网孔结构具有多个与管腔连通的出样孔，用于管腔内的液体排出。通过将柱体管的出样端口设置为网孔结构，可借助网孔结构将固相材料体支撑于管腔内，使得管腔内的样本液，在经过固相材料体过滤和/或吸附后，能够直接经由出样孔顺畅地流出，从而避免离心柱内因存留微量样液而造成样液损失，为提高样本提取效率创造了条件。同时，根据需要可将具有不同性能的固相材料体稳定支撑在柱体管内，既能够有效防止固相材料体从离心柱分离脱落，又可使得离心柱具有不同的用途，满足不同的应用需求。

附图说明

图1为一种实施例的离心柱的立体结构示意图。

图2为一种实施例的离心柱中柱体管的立体结构示意图。

图3为一种实施例的离心柱中柱体管的平面结构示意图。

图4为图3中柱体管的A-A向剖面结构示意图。

图5为一种实施例的离心柱的局部部位在其长度方向上的剖面结构示意图。

图6为一种实施例的样本提取装置中各组成部件之间的结构关系示意图。

图中：10、柱体管；10a、管腔；10b、加样口；10c、出样孔；11、第一管段；12、圆锥管段；13、第二管段；14、接合凸缘；20、固相材料体；30、定位压圈；40、收集管；A、网孔结构。

具体实施方式

下面通过具体实施方式接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接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”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。

请参阅图1至图5并结合图6，一种实施例提供的一种离心柱，例如一种可用于核酸纯化提取的离心柱；该离心柱包括具有预设长度的柱体管10，该柱体管10内形成有具有一定容积的管腔10a，该管腔10a主要用于容纳样本液以及用于对样本液进行过滤和/或吸附处理的固相材料体20；柱体管10在其长度方向上具有相对的两端，为便于描述，将其中一端（例如顶端）定义为柱体管10的第一端，将与第一端相对的另一端（例如底端）定义为柱体管10的第二端。

该柱体管10的第一端设置有加样口10b，该加样口10b与管腔10a相连通，借助加样口10b不但便于向管腔10a内添加样本液，也便于将固相材料体20装配到管腔10a内。

该柱体管10的第二端端面设置有网孔结构A，该网孔结构A可以理解为是一种具有多个结构孔位的网格状构造；该网孔结构A具有相背设置的第一表面和第二表面；其中，第一表面位于管腔10a内并与加样口10b相对，利用网孔结构A的第一表面可在管腔10a内形成能够接触支撑固相材料体A的支撑部；第二表面则外露于柱体管10，借助网孔结构A本身的结构孔位作为出样孔10c，即相当于多个出样孔10c贯通第一表面和第二表面设置，并且该出样孔10c与管腔10a相连通，以便管腔10a内的样本液或者通过固相材料体20的液体能够经出样孔10c排出。

一方面，借助网孔结构A对固相材料体20进行结构支撑，可将固相材料体20转移到邻近柱体管10的出样端口的位置，经过固相材料体20吸附或者过滤后所形成的液体能够直接通过出样孔10c轻易地排出柱体管10，从而能够有效避免液体存留在柱体管10内（例如吸附在柱体管10位于固相材料体20与出样端口之间的管侧壁上，或者存留于固相材料体20与出样端口之间的结构空间内），实现柱体管10内无残留样液，进而能够为提高核酸提取效率等创造有利条件。

另一方面，依托网孔结构A对固相材料体20的支撑，当离心柱受到负压作用或者离心作用时，可有效防止固相材料体20发生结构变形、甚至自柱体管10内脱离而出，使得固相材料体20被稳定在柱体管10内，从而确保其对样本液的过滤和/或吸附效果；同时，也可根据需要，将不同类型的固相材料体20装配在柱体管10内，以使得离心柱能够满足不同场景的应用需求。

一个实施例中，请参阅图1、图2和图4，网孔结构A的第一表面和第二表面均为平面结构，出样孔10c则沿柱体管10的长度方向贯通第一表面和第二表面设置；并且网孔结构A的第二表面与柱体管10的管侧壁的端面保持平齐或者突出于柱体管10的管侧壁的端面。由此，柱体管10的出样端口的端面相当于被构造成了平面式的网孔或网格形态，不但使得管腔10a内液体能够通过出样孔10c而直接且轻易地流出，避免管腔10a内存留样液；而且通过对第二表面与管侧壁端面之间的关系进行设置，自出样孔c流出的液体也不会吸附在柱体管10的其他结构部位，最大程度地确保不会造成样液损失。

一个实施例中，请参阅图3和图4，出样孔10c采用锥形结构，即：出样孔10c在柱体管10的长度方向上的截面形状大致呈梯形，或者出样孔10c的内径自其一个端口朝另一个端口逐渐减小或逐渐增大；该出样孔10c的锥底端端口位于网孔结构A的第一表面侧并与加样口10b相对，而出样孔10c的锥顶端端口则位于网孔结构A的第二表面侧（即：背向加样口10b的一侧）。以此，可便于柱体管10内的液体在负压、离心等作用下能够朝各出样孔10c聚集，并顺畅地流出柱体管10，从而可为确保柱体管10内无残留样液提供结构保障。具体实施时，就出样孔10c的轮廓形态而言，其可以采用圆台状，也可以采用棱台状。

一个实施例中，请参阅图1至图4，多个出样孔10c呈规则的阵列均匀排布于网孔结构A，例如矩形阵列、环形阵列等；以便于管腔10a内的样本液能够均匀出液。

一个实施例中，请参阅图1、图4和图5，柱体管10采用分段式结构，其包括沿其长度方向顺序或连续分布的第一管段11、圆锥管段12和第二管段13；其中，圆锥管段12在柱体管10的长度方向上的截面形状大致呈等腰梯形，该圆锥管段12的锥顶端沿柱体管10的长度方向向下延伸预设长度（为便于区分和描述，将该预设长度定义为第一预设长度）后，即可形成第一管段11；相适应地，圆锥管段12的锥底端沿柱体管110的长度方向向上延伸预设长度（为便于区分和描述，将该预设长度定义为第二预设长度）后，即可形成第二管段12。

基于三个管段之间的结构关系，可使得第一管段11和第二管段13分别呈现出等内径的管体结构，并且第一管段11的内径是小于第二管段13的内径的。同时，将第二管段13远离圆锥管段12的一端即为具有加样口10b的第一端，网孔结构A位于第一管段11远离圆锥管段12的一端（即：第二端）。通过将第二管段13的长度（即第二预设长度）设置为大于第一管段11的长度（即第一预设长度），可将第二管段13构造成柱体管10的主体部分，用以容纳待处理的样本液；而借助第一管段11则可为固相材料体20的装配提供结构空间，使得固相材料体20能够被支撑或固定于网孔结构A，利用圆锥管段12对样本液所起到导流作用，使得其能够朝第一管段11聚集，从而在经过固相材料体20的吸附和/或过滤后，顺畅地排出柱体管10。

其他实施例中，柱体管10也可采用等内径的管体结构。亦或者柱体管10采用两段式结构，即：省略第二管段12，该柱体管10仅包括第一管段11和圆锥管段12；其中，圆锥管段12的锥底端端口被构造成加样口10b；相较于前述其他实施例的柱体管10，虽然该结构形式的柱体管10或离心柱，在体积、容积等方面存在过大或过小等问题，但也能够满足不同应用需求。

一个实施例中，请参阅图1至图3，柱体管10还具有接合凸起14，该接合凸起14大致为环状凸起结构，其围绕加样口10b设置于柱体管10（例如第二管段13）的外侧。借助接合凸起14可以将柱体管10或者离心柱整体放置于支架等承载物上，以便存放离心柱；同时，利用接合凸起14也可将离心柱装配于其他辅助器具上，以便使用离心柱；例如，可通过接合凸起14抵贴离心管等端口端面，从而将离心柱插置于离心管内。

需要说明的是，本申请实施例引入了对固相材料体20的描述，仅仅是为了理解该离心柱的结构构造以及功能效果，并不代表固相材料体20一定是离心柱的组成部分。即：在一些实施例中，固相材料体20不是离心柱的组成部分，而是与离心柱配合使用的耗材，例如根据离心柱的应用场景，该固相材料体20预装在柱体管10内。在另一些实施例中，固相材料体20可以是离心柱的组成部分，其可在网孔结构A的支撑作用下固定在柱体管10内。

一个实施例中，固相材料体20为具有过滤性能的材料体，即：过滤材料体，该过滤材料体可以根据离心柱的具体应用选用多孔筛板、微孔过滤膜等。待处理的样本液自加样口10b加入柱体管10内，经过滤材料体的过滤后，可自网孔结构A（具体为出样孔10c）流出至收集管等辅助器具内。具体实施时，以固相材料体20采用聚醚砜膜形式的微孔过滤膜为例，可借助其所具有的物理化学性能稳定、孔径及孔隙率高、纳污量大、可反冲和高温消毒等特点，来有效地滤出处样本液中除核酸外的其他杂质。

一个实施例中，固相材料体20为具有吸附性能的材料体，即：吸附材料体；该吸附材料体可以采用硅胶膜、玻璃纤维膜等，以利用该类材料所具有的良好的核酸吸附性能，将样本液中的核酸成分进行有效地吸附，从而保证核酸的提取率。

当然，其他实施例中，固相材料体20也可以使吸附材料体和过滤材料体的集合，具体实施时，可将吸附材料体抵贴网孔结构A布置，而过滤材料体则布置在吸附材料体背向网孔结构A的一侧；以此，借助过滤材料体预先滤出样本液中除核酸外的其他杂质，再借助吸附材料体吸附核酸成分，从而最终实现对核酸的提取。

一个实施例中，请参阅图5并结合图6，基于固相材料体20类型的选择不同，该离心柱还包括定位压圈30，该定位压圈30大致为环状构造；以固相材料体20为硅胶膜等时，可借助定位压圈30来抵压固相材料体20的轮廓边缘，从而将固相材料体20固定在定位压圈30与网孔结构A之间，以避免固相材料体20在负压、离心等作用下因发生结构变形而影响对样本液的吸附或过滤等效果。

请参阅图6并结合图1至图5，本申请实施例还提供了一种样本提取装置，例如一种用于核酸纯化和提取的装置；该装置包括收集管40和前述任一实施例的离心柱；其中，收集管40以可拆卸的方式套置于离心柱的外侧，主要用于与离心柱配合使用，以收集离心柱流出的液体。

具体实施时，收集管40可参考现有技术选择，并可以视情况而定考虑是否更换；例如，在核酸提取的结合、漂洗、洗脱等阶段中通常包含离心的步骤，故，在结合和漂洗的阶段可考虑使用不同的收集管40；而在最后的洗脱阶段，则需要离心柱搭配使用前一阶段中（例如漂洗阶段）所用的收集管40。

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)

1.一种离心柱，其特征在于，包括柱体管，所述柱体管具有沿其长度方向相对的第一端和第二端，所述柱体管内形成有管腔，所述第一端具有加样口，所述加样口与所述管腔连通，所述第二端的端面具有网孔结构，所述网孔结构于所述管腔内形成用于支撑固相材料体的支撑部；所述网孔结构具有多个出样孔，所述出样孔与所述管腔相通，所述出样孔用于供所述管腔内通过固相材料体的液体排出。

2.如权利要求1所述的离心柱，其特征在于，所述网孔结构还具有相背的第一表面和第二表面，所述第一表面位于所述管腔内并与所述加样口相对，所述出样孔沿所述柱体管的长度方向贯通所述第一表面和第二表面设置，且至少所述第一表面为平面结构。

3.如权利要求2所述的离心柱，其特征在于，所述出样孔为锥形结构，所述出样孔的锥顶端端口位于所述网孔结构背向所述加样口的一侧。

4.如权利要求1所述的离心柱，其特征在于，多个所述出样孔呈阵列均匀排布。

5.如权利要求1所述的离心柱，其特征在于，所述柱体管包括第一管段、圆锥管段和第二管段；其中：

所述圆锥管段的锥顶端沿所述柱体管的长度方向延伸第一预设长度，形成所述第一管段；所述第一管段远离所述圆锥管段的一端端面具有所述网孔结构；

所述圆锥管段的锥底端沿所述柱体管的长度方向延伸第二预设长度，形成所述第二管段；所述第二管段远离所述圆锥管段一端的端口被构造成所述加样口；所述第二预设长度大于所述第一预设长度。

6.如权利要求1所述的离心柱，其特征在于，所述柱体管为等内径的管体结构；

或所述柱体管包括第一管段和圆锥管段，所述圆锥管段的锥底端端口被构造成所述加样口，所述圆锥管段的锥顶端沿所述柱体管的长度方向延伸预设长度，形成所述第一管段；所述第一管段远离所述圆锥管段的一端端面具有所述网孔结构。

7.如权利要求1所述的离心柱，其特征在于，还包括固相材料体，所述固相材料体设置于所述柱体管内，并抵贴所述网孔结构布置。

8.如权利要求6所述的离心柱，其特征在于，所述固相材料体包括过滤材料体，所述过滤材料体为多孔筛板、微孔过滤膜中的一者；

或所述固相材料体包括吸附材料体，所述吸附材料体为玻璃纤维膜、硅胶膜中的一者。

9.如权利要求6所述的离心柱，其特征在于，还包括定位压圈，所述定位压圈设置于所述柱体管内，用于抵压所述固相材料体的轮廓边缘，以将所述固相材料体固定于所述定位压圈与所述网孔结构之间。

10.一种样本提取装置，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的离心柱和用于配合所述离心柱使用的收集管，所述收集管以可拆卸的方式套置于所述离心柱的外侧。

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