CN218811658U - 磁力架及核酸提取设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁力架及核酸提取设备，属于生物实验器材技术领域。本实用新型提供的磁力架包括磁铁安装板和至少一个环形磁铁，磁铁安装板具有容纳腔，容纳腔用于容置并限位多孔板，容纳腔的底面上设置有至少一个磁铁限位孔，环形磁铁一一对应地置于磁铁限位孔内，置于容纳腔内的多孔板的反应管与环形磁铁的内孔正对设置，反应管的下端面与环形磁铁的上端面抵接；或者，反应管的底端插入环形磁铁的内孔内。该磁力架通过使用环形磁铁来吸附多孔板的反应管内的磁珠，从而使磁珠不会堆积在反应管的底部，降低了磁珠被误吸的概率。

Description

磁力架及核酸提取设备

技术领域

本实用新型涉及生物实验器材技术领域，尤其涉及一种磁力架及核酸提取设备。

背景技术

随着高通量测序技术的不断发展，磁珠法作为核酸提取技术得到了广泛的应用。磁力架是磁珠法的重要部件，多孔板包括的多个反应管放置在磁力架上时，磁力架产生的磁场能够吸附反应管内的磁珠，使磁珠堆积在反应管的内壁的某一位置，以分离磁珠和液体，然后通过移液器更换洗涤液和洗脱液得到纯化的核酸。

现有的磁力架在使用时，多采用柱状磁铁，反应管置于柱状磁铁的上方，从而导致磁珠在柱状磁铁的磁力吸附下堆积在反应管的底部位置，因此在移液器吸取反应管内的液体时存在误吸磁珠的现象，从而导致产量过低。

因此，如何提出一种能够降低磁珠被误吸的几率的磁力架是现在亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提供一种磁力架，使用该磁力架支撑多孔板，多孔板内的磁珠被误吸的概率较低。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

磁力架，所述磁力架用于支撑多孔板，所述磁力架包括：磁铁安装板，所述磁铁安装板具有容纳腔，所述容纳腔用于容置并限位所述多孔板，所述容纳腔的底面上设置有至少一个磁铁限位孔；至少一个环形磁铁，所述环形磁铁一一对应地置于所述磁铁限位孔内，置于所述容纳腔内的所述多孔板的反应管与所述环形磁铁的内孔正对设置；所述反应管的下端面能够与所述环形磁铁的上端面抵接；或者，所述反应管的底端能够插入所述环形磁铁的内孔内。

作为优选，所述多孔板为PCR板，所述PCR板的所述反应管插入所述环形磁铁的内孔内，且所述反应管插入所述内孔内的深度小于所述环形磁铁高度的二分之一；或者，所述多孔板为深孔板，所述深孔板的所述反应管的下端面与所述环形磁铁的上端面抵接。

作为优选，所述磁铁安装板包括凸台部、环形部和限位部，所述环形部环绕所述凸台部设置，且所述凸台部的高度大于所述环形部的高度，所述限位部环绕所述环形部的周向设置，且所述限位部的高度大于所述凸台部的高度，所述凸台部的外壁面、所述环形部的顶面和所述限位部的内壁面围设形成环槽；所述磁铁限位孔设置在所述凸台部上，所述环槽用于容置所述多孔板的裙边。作为优选，所述限位部包括多个呈L型的限位块，每一个所述限位块设置在所述磁铁安装板的一个拐角处。

作为优选，所述容纳腔的底面上设置有多个呈行列排布的磁铁限位孔；所述环形磁铁的数量为多个，多个所述环形磁铁一一对应地设置在多个所述磁铁限位孔内，且相邻两个所述环形磁铁靠近所述反应管一端的磁极不同。

作为优选，所述磁力架还包括底板和连接件，所述底板设置在所述磁铁安装板的下方，所述底板用于与移液工作站的板位适配，所述连接件用于连接所述底板和所述磁铁安装板。

作为优选，所述磁力架还包括弹性体，所述弹性体设置在所述底板和所述磁铁安装板之间，所述连接件的一端与所述底板固定连接，所述磁铁安装板能够沿所述连接件朝靠近所述底板的方向移动，所述连接件的另一端能够限位所述磁铁安装板朝远离所述底板方向的移动。

作为优选，所述磁铁安装板上设置有阶梯通孔，所述底板上设置有螺纹柱，所述螺纹柱具有螺纹孔；所述连接件为螺丝，所述螺丝的螺柱能够穿过所述阶梯通孔，且所述螺柱的底端螺纹连接在所述螺纹柱的所述螺纹孔内，所述螺丝的螺帽限位在所述阶梯通孔的大孔内。

作为优选，所述底板上凸设有支柱，所述磁铁安装板的底面上设置有限位槽，所述弹性体的底端套设在所述支柱上，所述弹性体的顶端置于所述限位槽内。

本实用新型的第二个目的在于提供一种核酸提取设备，该核酸提取设备的磁力架能够有效地降低磁珠被误吸的概率，避免了因磁珠被误吸导致的产量降低。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

核酸提取设备，包括上述的磁力架。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的磁力架包括磁铁安装板和至少一个环形磁铁，磁铁安装板具有容纳腔，容纳腔用于容置并限位多孔板，容纳腔的底面上设置有至少一个磁铁限位孔，环形磁铁一一对应地置于磁铁限位孔内，置于容纳腔内的多孔板的反应管与环形磁铁的内孔正对设置，反应管的下端面与环形磁铁的上端面抵接；或者，反应管的底端插入环形磁铁的内孔内。该磁力架通过使用环形磁铁来吸附多孔板的反应管内的磁珠，从而使磁珠不会堆积在反应管的底部，降低了磁珠被误吸的概率。

附图说明

图1是本实用新型实施例所提供的磁力架和多孔板的装配图；

图2是本实用新型实施例所提供的磁力架的结构示意图；

图3是本实用新型实施例所提供的磁力架的爆炸图；

图4是本实用新型实施例所提供的磁力架的俯视图。

图中：

10、多孔板；11、反应管；12、裙边；

100、磁铁安装板；101、磁铁限位孔；102、阶梯通孔；110、凸台部；120、环形部；130、限位块；131、第一限位块；132、第二限位块；

200、环形磁铁；

300、底板；310、螺纹柱；320、支柱；

400、连接件；500、弹性体。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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装置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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图4所示，本实用新型提供了一种磁力架，该磁力架用于支撑多孔板10，辅助实现多孔板10内的磁珠与液体的分离。需要说明的是，多孔板10包括裙边12以及反应管11，反应管11的数量一般为多个，以提高工作效率，多个反应管11一般呈横列排布，裙边12环绕多个反应管11设置。常见的多孔板10根据所具有的反应管11的数量的不同可以分为96孔板、384孔板，当然，多孔板10具有的反应管11的数量也可以是其他数值，并不限于前述描述。

继续参照图1至图4所示，磁力架包括磁铁安装板100、环形磁铁200、底板300、连接件400和弹性体500。磁铁安装板100一方面用于支撑并限位多孔板10，另一方面用于固定环形磁铁200。具体地，磁铁安装板100具有容纳腔，多孔板10容置并限位于容纳腔内，容纳腔的底面上设置有磁铁限位孔101，磁铁限位孔101用于安装环形磁铁200。在一些实施例中，磁铁限位孔101的开口形状设置为圆形，以与横截面为圆环状的环形磁铁200适配。

根据多孔板10所具有的反应管11数量的不同，磁铁限位孔101的数量可以进行灵活调整。在一些实施例中，磁铁安装板100上设置有96个磁铁限位孔101，从而使该磁力架能够用于支撑96孔板，对于能够适配的反应管数量在96个以内的其他多孔板或者联管，也可以匹配使用。在一些更具体的实施例中，96个磁铁限位孔101在磁铁安装板100上呈8行12列排布。当然在一些其他的实施例中，多个磁铁限位孔101也可以呈其他形式的行列排布，只要保证能够使环形磁铁200均匀分布，从而使环形磁铁200能够给反应管11内的磁珠提供全方位、均匀的磁场，以达到加快环形磁铁200吸附磁珠速度的目的即可。

继续参照图3和图4所示，磁铁安装板100具体包括凸台部110、环形部120和限位部。磁铁限位孔101设置在凸台部110上，环形部120环绕凸台部110设置，且凸台部110的高度大于环形部120的高度，限位部环绕环形部120的周向设置，且限位部的高度大于凸台部110的高度。限位部的内壁面、凸台部110的顶面以及环形部120的顶面围设形成上述的容纳腔。凸台部110的外壁面、环形部120的顶面和限位部的内壁面围设形成环槽，环槽用于容置多孔板10的裙边12。

需要说明的是，在本实用新型中，磁铁安装板100的环形部120的顶面为放置多孔板10的裙边12的放板平面，放板平面的平面尺寸适用于多孔板10的裙边12的板面，放板平面的高度比现有的其它类型的磁力架要稍高，通过减小反应管11底部与环形磁铁200端面之间距离，能够达到降低环形磁铁200对磁珠的吸附高度以满足半体系实验的需求的目的。

在一些具体的实施例中，磁铁安装板100为矩形板状结构，限位部包括四个限位块130，四个限位块130分别设置在磁铁安装板100的四个拐角处。当然，如果磁铁安装板100为其他形状，限位块130的数量可以根据磁铁安装板100的拐角数量进行增减。进一步地，限位块130包括呈L型连接的第一限位块131和第二限位块132，第一限位块131和第二限位块132分别凸设在磁铁安装板100相邻的两个边处。当然，在一些并列的实施例中，限位部也可以为沿磁铁安装板100的整个边线向上凸设的环边结构。

环形磁铁200的数量与磁铁限位孔101的数量相等，继续参照图4所示，设置有96个环形磁铁200，96个环形磁铁200一一对应地插接至96个磁铁限位孔101内。置于容纳腔内的多孔板10的反应管11与其对应的环形磁铁200的内孔正对设置。根据多孔板10种类的不同，反应管11的下端面能够与环形磁铁200的上端面抵接；或者，反应管11的底端能够插入环形磁铁200的内孔内。

具体来说，本实用新型提供的磁力架至少适用于PCR板和深孔板两种多孔板10，相较于现有的磁力架，本实用新型提供的磁力架适配性好。

当多孔板10为PCR板时，由于PCR板的反应管11为锥状管，且PCR板包括的多个反应管11之间是相互独立的，因此反应管11的底端尺寸小于开口端尺寸，每个反应管11的底端均能够插入其对应的环形磁铁200的内孔内。PCR板的裙边12与磁铁安装板100上的环形部120抵接，从而限制反应管11与环形磁铁200的插接深度。由于环形磁铁200的磁性最强的位置通常会在端面处，因此，反应管11内的磁珠能够被吸附至稍高于环形磁铁200上端面的位置，具体地，磁珠的高度与环形磁铁200上端面的高度差大概在1mm-2mm之间，即反应管11内的磁珠并不会堆积在反应管11的底端，从而降低了磁珠被误吸的概率。

进一步地，将反应管11插入内孔内的深度控制在小于环形磁铁200高度的二分之一的范围内，从而保证磁珠受到环形磁铁200上端面的磁力大于磁珠受到环形磁铁200下端面的磁力，使磁珠能够被吸附至与环形磁铁200上端面大致平齐的位置。此外，需要说明的是，磁珠在反应管11的高度可以通过调整反应管11在环形磁铁200内的插接高度或者调整环形磁铁200的磁力大小来实现。

当多孔板10为深孔板时，由于深孔板包括的多个反应管11是连在一起的，因此深孔板的反应管11无法插入环形磁铁200的内孔内，但是由于反应管11为柱形U底，即反应管11底端的尺寸较大，因此通过控制反应管11的下端面能够与环形磁铁200的上端面抵接，在环形磁铁200的吸附下，反应管11内的磁珠在反应管11的底端呈环形排布，而非堆积在一起，从而在移液时也能够达到降低磁珠被误吸的目的。需要说明的是，深孔板的裙边12是悬空、不与环形部120抵接的。

当然，除了PCR板和深孔板外，本实施例提供的磁力架同样适用于满足以下两个条件至少之一且同样具有磁珠误吸问题的多孔板10，两个条件中的一个是反应管11能够插入环形磁铁200中，另一个是反应管11的底端能够与环形磁铁200抵接，且反应管11的底端的端面尺寸较大。该磁力架通过使用上述的环形磁铁200，能够满足少量洗涤液覆盖磁珠的需求，更适合使用微量液体的实验，且在移液时能够避免误吸磁珠的现象发生。

进一步地，当环形磁铁200的数量为多个时，在磁铁限位孔101内放置环形磁铁200时，将相邻环形磁铁200靠近反应管11一端(即环形磁铁200凸出磁铁限位孔101的上端)的磁极设置为不同。根据磁场的分布规律，多个环形磁铁200以N极、S极相间的方式镶嵌在多个磁铁限位孔101内，能够达到稳定的磁性状态。如此布置，环形磁铁200的磁力高达5000高斯，环形磁铁200位置均匀分布，可快速吸附磁珠，使不同磁铁限位孔101内的磁珠同时完成吸附。

继续参照图3所示，磁力架还包括底板300和连接件400。底板300设置在磁铁安装板100的下方，底板300用于与移液工作站的板位适配，连接件400用于连接底板300和磁铁安装板100。底板300的设置能够使移液工作站可以精确地进行夹取多孔板10以及移液的操作。

需要说明的是，底板300与移液工作站的板位适配具体指的是：底板300的形状与移液工作站的板位相同，底板300的尺寸与移液工作站的板位相同，如此可使该磁力架能够稳定地置于移液工作站的板位内。由于移液工作站的板位多为矩形，因此在一些实施例中，底板300为矩形板。

进一步地，连接件400的数量为多个，多个连接件400间隔设置在底板300和磁铁安装板100之间，以提高连接强度。在一些具体的实施例中，如图3所示，连接件400的数量为四个，四个连接件400分别设置在底板300的四个拐角处。

进一步地，继续参照图3所示，磁力架还包括弹性体500，弹性体500设置在底板300和磁铁安装板100之间。连接件400的一端与底板300固定连接，磁铁安装板100能够沿连接件400朝靠近底板300的方向移动，连接件400的另一端能够限位磁铁安装板100朝远离底板300方向的移动。

也就是说，当磁铁安装板100在较大外力下能够沿连接件400向靠近底板300的一侧移动，在磁铁安装板100移动的过程中，弹性体500能够为磁铁安装板100的移动提供支撑和缓冲。在本实用新型的实施例中，弹性件为压缩弹簧，压缩弹簧的压缩行程为3mm。在调试移液器枪头和磁力架上反应管11管底的距离时，压缩弹簧的缓冲作用可以满足一定范围内移液工作站的移液器枪头触碰到反应管11管底而不受到碰撞损害，从而保证移液器枪头可以到达吸完液体的位置。

为了实现弹性体500在底板300和磁铁安装板100之间的限位，在磁铁安装板100上设置有阶梯通孔102，底板300上设置有螺纹柱310，螺纹柱310具有螺纹孔。连接件400为螺丝，螺丝的螺母的尺寸小于阶梯通孔102的大孔尺寸，并大于阶梯通孔102的小孔尺寸，螺丝的螺柱尺寸小于阶梯通孔102的小孔尺寸。螺丝的螺柱能够穿过阶梯通孔102，且螺柱的底端螺纹连接在螺纹柱310的螺纹孔内，螺丝的螺帽限位在阶梯通孔102的大孔内。

为了实现弹性体500在底板300和磁铁安装板100之间的限位，在底板300上凸设有支柱320，在磁铁安装板100的底面上设置有限位槽(图中未示出)，弹性体500的底端套设在支柱320上，弹性体500的顶端置于限位槽内。

进一步地，弹性体500的数量为多个，多个弹性体500在底板300和磁铁安装板100之间均匀分布，以提高弹性体500对磁铁安装板100的缓冲作用。在一些实施例中，弹性体500的数量为四个，四个弹性体500分别设置在四个连接件400的附近。

以下以多孔板10为96孔PCR板为例介绍该磁力架的使用过程，需要说明的是，所用的96孔PCR板为全裙边。

使用磁力架时，首先，通过仪器或者手动将装有磁珠与样品的96孔PCR板放置于磁铁安装板100的放板平面上，96孔PCR板的每一个反应管11与一个环形磁铁200的内孔对应，反应管11的底部进入环形磁铁200内孔一小段距离，以起到定位96孔PCR板的效果，磁铁安装板100的四个限位块130起到固定96孔PCR板的作用。然后，环形磁铁200对反应管11内的磁珠进行吸附。再然后，进行数分钟的吸附后，磁珠呈圆环片状吸附在反应管11内壁，磁珠的吸附高度控制在管内10μL液体附近。最后，移液器枪头伸入反应管11内，并吸取上清液、洗涤液和洗脱液等液体。此过程中即不会误吸到磁珠，同时能够满足半体系实验中加入少量的洗涤液可以完全覆盖磁珠的需求。

该磁力架具有以下优点：

1、本实用新型所提供的磁力架在磁铁安装板100和底板300之间使用了压缩弹簧，压缩弹簧的行程为3mm，相比较现有的其它磁力架的行程更长，调试移液器枪头和磁力架上反应管11管底的距离时，压缩弹簧的缓冲作用可以满足一定范围内移液工作站的移液器枪头触碰到反应管11管底而不受到碰撞损害，保证移液器枪头可以到达吸完液体的位置；

2、本实用新型所提供的磁力架的底板300设计成与移液工作站的标准板位大小贴合，且磁铁安装板100四个边角处设置有限位块130，限位块130具有限位并固定多孔板10的效果。如此设置使多孔板10在实验过程中不会产生相对移动，有利于减小仪器的实验误差；

3、本实用新型所提供的磁力架的每个环形磁铁200均对应一个反应管位，在磁力架上放置多孔板10时，反应管11底部会进入环形磁铁200内孔，由于环形磁铁200的高度大于PCR板反应管11插入磁环的高度的两倍，因此磁珠不会吸附在反应管11的管底位置，保证移液器不会误吸磁珠；

4、本实用新型所提供的磁力架，特别是对于将反应管11底端插入环形磁铁200的情况下，即在多孔板10为PCR板时，在环形磁铁200磁性不变且足够吸附磁珠的条件下，通过适当提高磁铁安装板100的放板平面高度，即在保持环形磁铁200位置不变的前提下提高PCR板的高度，使PCR板反应管11底部与环形磁铁200端面的距离更近，从而能够达到降低磁珠的吸附高度，满足半体系实验中洗涤液完全覆盖磁珠的需求的目的；

5、本实用新型所提供的磁力架结构简单，安装方便，可以直接将磁力架放进移液工作站中使用，也可以独立于移液工作站单独使用。

本实用新型还提供了一种核酸提取设备，该核酸提取设备包括上述的磁力架。通过使用上述的磁力架，该核酸提取设备能够有效地降低磁珠被误吸的概率，避免了因磁珠被误吸导致的产量降低。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.磁力架，所述磁力架用于支撑多孔板(10)，其特征在于，所述磁力架包括：

磁铁安装板(100)，所述磁铁安装板(100)具有容纳腔，所述容纳腔用于容置并限位所述多孔板(10)，所述容纳腔的底面上设置有至少一个磁铁限位孔(101)；

至少一个环形磁铁(200)，所述环形磁铁(200)一一对应地置于所述磁铁限位孔(101)内，置于所述容纳腔内的所述多孔板(10)的反应管(11)与所述环形磁铁(200)的内孔正对设置；

所述反应管(11)的下端面能够与所述环形磁铁(200)的上端面抵接；或者，所述反应管(11)的底端能够插入所述环形磁铁(200)的内孔内。

2.根据权利要求1所述的磁力架，其特征在于，

所述多孔板(10)为PCR板，所述PCR板的所述反应管(11)插入所述环形磁铁(200)的内孔内，且所述反应管(11)插入所述内孔内的深度小于所述环形磁铁(200)高度的二分之一；

或者，所述多孔板(10)为深孔板，所述深孔板的所述反应管(11)的下端面与所述环形磁铁(200)的上端面抵接。

3.根据权利要求1所述的磁力架，其特征在于，

所述磁铁安装板(100)包括凸台部(110)、环形部(120)和限位部，所述环形部(120)环绕所述凸台部(110)设置，且所述凸台部(110)的高度大于所述环形部(120)的高度，所述限位部环绕所述环形部(120)的周向设置，且所述限位部的高度大于所述凸台部(110)的高度，所述凸台部(110)的外壁面、所述环形部(120)的顶面和所述限位部的内壁面围设形成环槽；

所述磁铁限位孔(101)设置在所述凸台部(110)上，所述环槽用于容置所述多孔板(10)的裙边(12)。

4.根据权利要求3所述的磁力架，其特征在于，

所述限位部包括多个呈L型的限位块(130)，每一个所述限位块(130)设置在所述磁铁安装板(100)的一个拐角处。

5.根据权利要求1所述的磁力架，其特征在于，

所述容纳腔的底面上设置有多个呈行列排布的所述磁铁限位孔(101)；

所述环形磁铁(200)的数量为多个，多个所述环形磁铁(200)一一对应地设置在多个所述磁铁限位孔(101)内，且相邻两个所述环形磁铁(200)靠近所述反应管(11)一端的磁极不同。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的磁力架，其特征在于，

所述磁力架还包括底板(300)和连接件(400)，所述底板(300)设置在所述磁铁安装板(100)的下方，所述底板(300)用于与移液工作站的板位适配，所述连接件(400)用于连接所述底板(300)和所述磁铁安装板(100)。

7.根据权利要求6中所述的磁力架，其特征在于，

所述磁力架还包括弹性体(500)，所述弹性体(500)设置在所述底板(300)和所述磁铁安装板(100)之间，所述连接件(400)的一端与所述底板(300)固定连接，所述磁铁安装板(100)能够沿所述连接件(400)朝靠近所述底板(300)的方向移动，所述连接件(400)的另一端能够限位所述磁铁安装板(100)朝远离所述底板(300)方向的移动。

8.根据权利要求7所述的磁力架，其特征在于，

所述磁铁安装板(100)上设置有阶梯通孔(102)，所述底板(300)上设置有螺纹柱(310)，所述螺纹柱(310)具有螺纹孔；

所述连接件(400)为螺丝，所述螺丝的螺柱能够穿过所述阶梯通孔(102)，且所述螺柱的底端螺纹连接在所述螺纹柱(310)的所述螺纹孔内，所述螺丝的螺帽限位在所述阶梯通孔(102)的大孔内。

9.根据权利要求7所述的磁力架，其特征在于，

所述底板(300)上凸设有支柱(320)，所述磁铁安装板(100)的底面上设置有限位槽，所述弹性体(500)的底端套设在所述支柱(320)上，所述弹性体(500)的顶端置于所述限位槽内。

10.核酸提取设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的磁力架。

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