CN218202794U

CN218202794U - 一种磁珠纯化法质粒提取工作站

Info

Publication number: CN218202794U
Application number: CN202222247649.6U
Authority: CN
Inventors: 丁新辉; 胡正义; 朱守阔
Original assignee: Hangzhou Beiwo Medical Technology Co ltd
Current assignee: Hangzhou Beiwo Medical Technology Co ltd
Priority date: 2022-08-25
Filing date: 2022-08-25
Publication date: 2023-01-03
Anticipated expiration: 2032-08-25

Abstract

本实用新型涉及DNA质粒磁珠纯化提取技术领域，具体为一种磁珠纯化法质粒提取工作站，包括过滤容器、摇匀试管、纯化试管及试管；过滤容器一侧设置有自动加液模块；摇匀试管与过滤容器之间设置有过滤泵模块，该过滤泵模块将过滤容器内过滤后的DNA质粒溶液泵入到摇匀试管内；摇匀试管的上方设置有磁棒模块，且摇匀试管的下方设置有摇匀模块，磁棒模块沿摇匀试管、纯化试管及试管的直线排列方向往复移动切换设置；磁棒模块包括磁棒及棒套，磁棒相对于棒套自动插合、分离设置，磁棒模块吸附的磁珠通过磁棒与棒套的脱离，自动掉落。

Description

一种磁珠纯化法质粒提取工作站

技术领域

本实用新型涉及DNA质粒磁珠纯化提取技术领域，具体为一种磁珠纯化法质粒提取工作站。

背景技术

磁珠法核酸纯化技术采用了纳米级磁珠微珠，这种磁珠微珠的表面标记了一种官能团，能同核酸发生吸附反应。硅磁Magnetic Silica Particle就是指磁珠微珠表面包裹一层硅材料，来吸附核酸，其纯化原理类型于玻璃奶的纯化方式。分离磁珠是指磁珠微珠表面包裹了一层可发生分离交换的材料如DEAE，COOH等，从而达到吸附核酸目的。不同性质的磁珠微珠所对应的纯化原理是不一致。使用磁珠法来纯化核酸的最大优点就是自动化。磁珠在磁场条件下可以发生聚集或分散，从而可彻底摆脱分离等所需的手工操作流程。

目前市面上仅有的磁珠纯化设备是Thermo Scientific公司推出的Kingfisher磁珠蛋白自动纯化仪，其利用的磁珠法采用磁棒插入到容器内部进行蛋白质的纯化。但其能纯化的最大样品体积只有5ml，液体转移处理需人工参与，并且采用敞口式的工作工位，不能控制污染，不能满足客户对自动化实现几十毫升和一两百毫升样本处理的需求。

在专利申请号为201811009399.4的中国专利中公开了一种全自动免疫磁珠法纯化仪，包括整机外壳，启停按钮，触摸屏，及基座，设置在基座上的电气箱、磁棒组件、磁棒套筒组件、试管条放置组件、整体升降组件、整体平移组件、套筒升降组件，通过不同结构之间的相互作用，实现对样本的高效纯化与富集。

虽然，上述的专利文献中公开了磁棒与磁棒套筒的组合结构，但是，上述的专利文献记载的技术方案存在以下的技术问题：

1、在DNA质粒进行分离纯化过程中，通过磁珠吸附DNA质粒过程用时长，磁珠吸附不充分；

2、在DNA质粒提纯过程中，自动化程度仍较低，无法有效的衔接DNA质粒提纯的前后步骤。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种磁珠纯化法质粒提取工作站，通过利用磁棒模块与摇匀模块进行配合，使得摇匀试管在进行摇匀过程中，配合磁棒模块的搅拌作用，使得DNA质粒更加快速与磁珠混合均匀，使得磁珠在进行吸附DNA质粒时，就更加的容易与快捷，较现有的磁珠纯化设备，解决了DNA质粒在初始时脱离速度慢的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种磁珠纯化法质粒提取工作站，包括：

过滤容器、摇匀试管、纯化试管及试管；

过滤容器的一侧设置有自动加液模块，该自动加液模块包括对过滤容器进行含有DNA质粒的上清液注入的第一加液嘴组及对过滤容器依次加入试剂A、试剂B、试剂C及试剂D的第二加液嘴组；

摇匀试管与过滤容器之间设置有过滤泵模块，该过滤泵模块将过滤容器内过滤后的DNA质粒溶液泵入到摇匀试管内；

摇匀试管的上方设置有磁棒模块，所述磁棒模块沿摇匀试管、纯化试管及试管的直线排列方向往复移动切换设置，用于置入与吸附分离磁珠；

所述摇匀试管通过工作站上设置的摇匀系统，使得该摇匀试管相对于所述磁棒模块在水平面及竖直方向上进行往复运动，使所述摇匀试管内的溶液形成旋涡。

作为改进，所述摇匀系统包括摇匀模块及升降模组；

所述摇匀模块安装于所述摇匀试管的下方，该摇匀模块带动所述摇匀试管在水平面上进行摇晃动作；

所述升降模组安装于所述磁棒模块一侧，该升降模组分别带动所述磁棒模块中的磁棒及棒套在竖直方向上独立往复移动。

作为改进，所述摇匀模块包括摇匀座、若干的偏心轮及驱动模组；

摇匀座上承载摇匀试管，该摇匀座在水平面上左右摇晃震荡设置；

偏心轮均穿设于摇匀座上，且该偏心轮的下方均设置有同步带轮，该同步带轮通过同步带传动连接；

驱动模组带动任一同步带轮旋转设置。

作为改进，自动加液模块还包括移动切换模组，移动切换模组包括带动第一加液嘴组、第二加液嘴组移动切换于多组的过滤容器之间。

作为改进，第二加液嘴组包括四组的加液头及四组的试剂容器；

加液头分别通过管道与对应的试剂容器连通，管道上设置有驱动试剂运输的泵，且管道与试剂容器连通的端部升降设置。

作为改进，管道通过提升模组升降设置于试剂容器的上方，提升模组包括升降板及直线电机组，管道均安装于水平设置的升降板上，直线电机组通过丝杆与丝杆螺母配合的方式带动升降板升降移动。

作为改进，过滤泵模块包括若干的注液头、蠕动泵及柔性介质管道；

注液头通过柔性介质管道与对应的过滤容器连通设置，该注液头的下方设置有废液槽，且该注液头通过侧边设置的牵引组件往返移动切换于废液槽与摇匀试管之间；

蠕动泵安装于柔性介质管道上，泵送过滤容器内的DNA质粒溶液至注液头处。

作为改进，磁棒模块还包括移动模组，该移动模组同步带动磁棒及棒套沿摇匀试管、纯化试管及试管的直线排列方向往复水平移动切换设置。

作为改进，磁棒与棒套对应设置有若干组时，棒套呈直线排列设置于条形板上，通过条形板卡合安装于安装板上，且该条形板等距平行排列设置若干组。

作为改进，移动模组同步带动防滴液盖板随磁棒及棒套水平移动。

本实用新型的有益效果在于：

（1）本实用新型通过利用磁棒模块与摇匀模块进行配合，使得摇匀试管在进行摇匀过程中，配合磁棒模块的搅拌作用，使得DNA质粒更加快速与磁珠混合均匀，使得磁珠在进行吸附DNA质粒时，就更加的容易与快捷，较现有的磁珠纯化设备，解决了DNA质粒在初始时脱离速度慢的技术问题；

（2）本实用新型通过设置自动加液模块，利用自动加液模块对过滤容器进行自动的试剂加注，使得试剂A、试剂B、试剂C及试剂D逐一的加入到过滤容器内，自动化程度高，使得试剂的加注精度得到保证，更加有效的对DNA质粒的上清液进行稀释；

（3）本实用新型通过将连通加液头与试剂容器的管道进行升降设置，使得管道全部同步抬升，使得试剂容器可以轻松、快速的抽出，更换新的试剂容器，且更换了新的试剂容器后，管道仍能自动插入到试剂容器内，整个过程，操作人员无需接触管道，能很好的保证管道的洁净程度；

（4）本实用新型通过在注液头的下方设置废液槽，使得注液头在不进行DNA质粒溶液加注时，使得注液头滴落的DNA质量溶液不会污染设备内部，保证提纯的DNA质粒的纯净度；

（5）本实用新型通过将线性排列设置的棒套安装到条形板上，之后再将条形板穿插卡合到安装板上，再将安装板安装到升降模组上，使得棒套在拆卸安装时，能更加的准确，使得棒套与磁棒的配合精度更准。

综上，本实用新型具有自动化程度高、分离纯化过程简洁、污染低、配合精度高等优点，尤其适用于DNA质粒磁珠纯化提取技术领域。

附图说明

图1为本实用新型DNA质粒磁珠纯化提取系统立体结构示意图；

图2为本实用新型DNA质粒磁珠纯化提取系统正视结构示意图；

图3为本实用新型立体过滤泵模块立体结构示意图；

图4为本实用新型移动切换模组立体结构示意图；

图5为本实用新型提升模组前侧立体结构示意图；

图6为本实用新型提升模组剖视结构示意图；

图7为本实用新型提升模组后侧立体结构示意图；

图8为本实用新型摇匀试管、纯化试管及试管排列结构示意图；

图9为本实用新型过滤泵模块的注液头立体结构示意图；

图10为本实用新型摇匀模块立体结构示意图；

图11为本实用新型摇匀模块断裂结构示意图；

图12为本实用新型摇匀模块底部结构示意图；

图13为本实用新型磁棒模块立体结构示意图一；

图14为本实用新型磁棒模块侧视结构示意图；

图15为本实用新型磁棒模块立体结构示意图二；

图16为本实用新型磁棒套立体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一：

如图1至图16所示，一种磁珠纯化法质粒提取工作站，包括：

过滤容器10、摇匀试管20、纯化试管30及试管40；

过滤容器10一侧设置有自动加液模块1，该自动加液模块1包括对过滤容器10进行含有DNA质粒的上清液注入的第一加液嘴组11及对过滤容器10依次加入试剂A、试剂B、试剂C及试剂D的第二加液嘴组12；

摇匀试管20与过滤容器10之间设置有过滤泵模块2，该过滤泵模块2将过滤容器10内过滤后的DNA质粒溶液泵入到摇匀试管20内；

摇匀试管20的上方设置有磁棒模块3，且摇匀试管20的下方设置有摇匀模块4，磁棒模块3沿摇匀试管20、纯化试管30及试管40的直线排列方向往复移动切换设置；

磁棒模块3包括磁棒31及棒套32，磁棒31相对于棒套32自动插合、分离设置，磁棒模块3吸附的磁珠通过磁棒31与棒套32的脱离，自动掉落；

所述摇匀试管20通过工作站上设置的摇匀系统，使得该摇匀试管20相对于所述磁棒模块3在水平面及竖直方向上进行往复运动，使所述摇匀试管20内的溶液形成旋涡。

在此需要说明的是，本申请中的磁珠是由磁性金属制备的磁珠，优选为小钢珠，磁棒31为带磁力的磁性棒，磁棒31搁着棒套32将磁珠吸附，在需要脱离磁珠时，直接将磁棒31从棒套32中抽出，磁珠失去吸附力自然掉落，有效的解决了磁棒31直接吸附磁珠，需要反复冲洗，才能使其掉落的问题。

进一步说明的是，在本申请中，DNA质粒溶液加注到摇匀试管20内进行分离处理，分离出DNA质粒时，通过磁棒模块3的插入，作为搅拌棒使用，使得DNA质粒分离的更加快速、彻底，解决了现有的设备DNA质粒分离处理速度慢的问题。

进一步的，所述摇匀系统包括摇匀模块4及升降模组33；

所述摇匀模块4安装于所述摇匀试管20的下方，该摇匀模块4带动所述摇匀试管20在水平面上进行摇晃动作；

所述升降模组安装33于所述磁棒模块3的一侧，该升降模组33分别带动所述磁棒模块3中的磁棒31及棒套32在竖直方向上独立往复移动。

需要说明的是，通过利用磁棒模块3与摇匀模块4进行配合，使得摇匀试管20在进行摇匀过程中，溶液在摇匀试管20内形成旋涡，配合磁棒模块3在的磁棒套32上下移动，偏心插入摇匀试管20内，将旋涡破坏，对摇匀试管20内溶液的进行搅拌作用，使得DNA质粒更加快速与磁珠混合均匀，使得磁珠在进行吸附DNA质粒时，就更加的容易与快捷，使得DNA质粒快速的随磁珠分离。

具体的，所述摇匀模块4包括摇匀座41、若干的偏心轮42及驱动模组43；

摇匀座41上承载摇匀试管20，该摇匀座41在水平面上左右摇晃震荡设置；

偏心轮42均穿设于摇匀座41上，且该偏心轮42的下方均设置有同步带轮44，该同步带轮44通过同步带45传动连接；

驱动模组43带动任一同步带轮44旋转设置。

需要说明的是，摇匀座41在水平面上可以进行左右震荡移动，偏心轮42偏心旋转，使得摇匀座41进行震荡，而偏心轮42则通过同步带轮44与同步带45的配合，使得偏心轮42同步进行偏心旋转。

进一步的，摇匀座31仅是通过通孔罩设在偏心轮42上，摇匀座31并不与其余结构进行固定连接。

优选的，自动加液模块1还包括移动切换模组14，移动切换模组14包括带动第一加液嘴组11、第二加液嘴组12移动切换于多组的过滤容器10之间。

其中，移动切换模组14优选为直线电机组，通过移动切换模组14带动第二加液嘴组12中的4组加液头121在直线排列设置的若干的过滤容器10之间有序的进行切换，将试剂A、试剂B、试剂C及试剂D滴入到过滤容器10内，使得过滤容器10内DNA质粒溶液进行反应，而在试剂加注之前，首先通过移动切换模组14带动第一加液嘴组11中仅设置的一组加液头将DNA质粒上清液加入到过滤容器10内。

具体的，试剂A、试剂B、试剂C及试剂D分别为Buffer BEQ、Buffer BWH、BufferBEL、异丙醇，上述试剂用于对细胞进行裂解，沉淀DNA质粒。

作为一种优选的实施方式，第二加液嘴组12包括四组的加液头121及四组的试剂容器122；

加液头121分别通过管道123与对应的试剂容器122连通，管道123上设置有驱动试剂运输的泵124，且管道123与试剂容器122连通的端部升降设置。

进一步的，管道123通过提升模组15升降设置于试剂容器122的上方，提升模组15包括升降板151及直线电机组152，管道123均安装于水平设置的升降板151上，直线电机组152通过丝杆与丝杆螺母配合的方式带动升降板151升降移动。

此外，本申请为了对过滤容器10内的DNA质粒的上清液进行过滤，利用滤泵模块2得到DNA质粒溶液，过滤泵模块2包括若干的注液头21、蠕动泵22及柔性介质管道24；

注液头21通过柔性介质管道24与对应的过滤容器10连通设置，该注液头21的下方设置有废液槽23，且该注液头21通过侧边设置的牵引组件25往返移动切换于废液槽23与摇匀试管20之间；

蠕动泵22安装于柔性介质管道24上，泵送过滤容器10内的DNA质粒溶液至注液头21处。

需要说明的是，其中牵引组件25包括同步带组251及滑块组252，同步带组251中的同步带与滑块组252中的滑块相连接，通过滑块带动注液头21进行往返移动，并且在初始位置，废液槽23用于接取注液头21滴落的DNA质粒溶液，避免造成污染。

进一步的，磁棒模块3还包括移动模组34，该移动模组34同步带动磁棒31及棒套32沿摇匀试管20、纯化试管30及试管40的直线排列方向往复水平移动切换设置。

更进一步的，磁棒31与棒套32对应设置有若干组时，棒套32呈直线排列设置于条形板321上，通过条形板321卡合安装于安装板322上，且该条形板321等距平行排列设置若干组。

并且，条形板321与安装板322之间紧通过点孔位卡合定位设置的方式进行安装连接。

此外，移动模组34同步带动防滴液盖板35随磁棒31及棒套32水平移动。

需要说明的是，升降模组33包括两组平行设置的丝杠螺母组，利用电机带动丝杠螺母组使得磁棒31、棒套32分别单独进行升降移动，即使得磁棒31与棒套32穿插配合或者是脱离配合。

进一步说明的是，移动模组34优选为直线电动滑台组，磁棒31、棒套32及升降模组33均安装于滑台上，通过移动模组34驱动，沿摇匀试管20、纯化试管30及试管40的直线排列方向往复水平移动切换设置。

更进一步说明的是，在移动模组34带动磁棒31、棒套32进行移动切换的过程中，也同步带动安装于滑台上的防滴液盖板35进行移动，通过防滴液盖板35的遮盖，使得磁棒31、棒套32在进行移动，吸附、分离磁珠的过程中，棒套32上的粘附的DNA质粒溶液不会滴落到别的纯化试管30或试管40内，避免造成不必要的污染。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种磁珠纯化法质粒提取工作站，其特征在于，包括：

过滤容器、摇匀试管、纯化试管及试管；

2.根据权利要求1所述的一种磁珠纯化法质粒提取工作站，其特征在于：

所述摇匀系统包括摇匀模块及升降模组；

3.根据权利要求2所述的一种磁珠纯化法质粒提取工作站，其特征在于：

所述摇匀模块包括摇匀座、若干的偏心轮及驱动模组；

驱动模组带动任一同步带轮旋转设置。

4.根据权利要求1所述的一种磁珠纯化法质粒提取工作站，其特征在于：

自动加液模块还包括移动切换模组，移动切换模组包括带动第一加液嘴组、第二加液嘴组移动切换于多组的过滤容器之间。

5.根据权利要求4所述的一种磁珠纯化法质粒提取工作站，其特征在于：

第二加液嘴组包括四组的加液头及四组的试剂容器；

6.根据权利要求5所述的一种磁珠纯化法质粒提取工作站，其特征在于：

管道通过提升模组升降设置于试剂容器的上方，提升模组包括升降板及直线电机组，管道均安装于水平设置的升降板上，直线电机组通过丝杆与丝杆螺母配合的方式带动升降板升降移动。

7.根据权利要求1所述的一种磁珠纯化法质粒提取工作站，其特征在于：

过滤泵模块包括若干的注液头、蠕动泵及柔性介质管道；

8.根据权利要求7所述的一种磁珠纯化法质粒提取工作站，其特征在于：

磁棒模块还包括移动模组，该移动模组同步带动磁棒及棒套沿摇匀试管、纯化试管及试管的直线排列方向往复水平移动切换设置。

9.根据权利要求7所述的一种磁珠纯化法质粒提取工作站，其特征在于：

磁棒与棒套对应设置有若干组时，棒套呈直线排列设置于条形板上，通过条形板卡合安装于安装板上，且该条形板等距平行排列设置若干组。

10.根据权利要求7所述的一种磁珠纯化法质粒提取工作站，其特征在于：

移动模组同步带动防滴液盖板随磁棒及棒套水平移动。