TWI765296B - 多段式磁棒模組及具備該模組之核酸萃取設備 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種多段式磁棒模組及具備該模組之核酸萃取設備，其中核酸萃取設備主要包括升降台、多段式磁棒模組、固定基座及磁棒套，而多段式磁棒模組包括固定件、內置磁棒及外接磁棒；固定件包括容置孔，內置磁棒固定於容置孔內，而外接磁棒可選擇地插設於容置孔內，且外接磁棒及內置磁棒間彼此對接之端部的磁極不同。據此，本發明以磁吸的方式來固定外接磁棒，故可快速更換外接磁棒；此外，本發明之容置孔可形成定位功能，讓外接磁棒不致擺動或偏移；又因為本發明之外接磁棒可直接插入磁棒套，藉此可顯著提升磁吸力。

Description

多段式磁棒模組及具備該模組之核酸萃取設備

本發明係關於一種多段式磁棒模組及具備該模組之核酸萃取設備，尤指一種適用於磁珠萃取法而多段式磁棒模組及具備該模組之核酸萃取設備。

核酸檢測之磁珠萃取法具有極高的變通性與實用性，又可達成自動化處理，更能夠節省操作時間以及人力的需求，且自動化處理的穩定度高，可避免人為處理的疏失或失誤，故逐漸成為核酸純化技術中的主流。進一步說明，所謂磁珠萃取法是利用帶有特殊官能基的微粒(以下稱作「磁珠」)以特異性之方式吸附檢體混合液中的核酸後，搭配使用磁性控制裝置(例如磁棒)提供磁力或磁場，用以吸引並帶動前述磁珠，以利進行反應、沖洗及提取等各階段萃取核酸流程。然而，如前所述，使用磁珠法來純化核酸的最大優點就是自動化，因磁珠在磁場條件下可以發生聚集或分散，從而可徹底擺脫離心等所需的手工操作流程。

再者，磁珠萃取法中較常見以磁棒來吸附並提取磁珠，習知技術中較為常見的磁棒型態請參考我國新型專利公告第M485907號「磁珠萃取核酸檢測系統之磁棒結構」。再請一併參考圖1A，其顯示習知磁棒9之示意圖：如圖中所示，習知磁棒9包括一中空棒91及一磁塊92，其中磁塊92係固定於中空棒91內，並切齊中空棒91的下端面。而且，中空棒91之上端部係直接黏固於一基座94上。

然而，習知磁棒9一但發生變形或斷裂，必須耗費相當多的時間來進行更換。同樣地，當產生不同使用條件時，例如因應所需的磁力大小的改變或因應試管、試劑槽或磁棒套尺寸的變動時，而必須更換磁棒9時，將需耗費相當多的時間重新除膠、拆除磁棒9、以及拆解中空棒91和磁塊92，相當不便。

另外，請一併參閱圖1B，圖1B係習知磁棒9插設於磁棒套95後之局部示意剖面圖；如圖中所示，因為磁塊92是內置於中空棒91內，其磁力大小多少都會受到中空棒91的磁阻影響而有所減損。此外，習知磁棒9之外部必須套設磁棒套95，故而受限於磁棒套95之規格限制，再加上中空棒91本身的厚度，將導致磁塊92本身的尺寸更加受限，進而影響磁力大小。

本發明之主要目的係在提供一種多段式磁棒模組及具備該模組之核酸萃取設備，俾能因應不同需求或條件，快速更換磁棒，且所產生的磁力大，較不受干擾。

為達成上述目的，本發明一種多段式磁棒模組，其主要包括一固定件、一內置磁棒以及一外接磁棒；其中，固定件包括一容置孔，而該容置孔係貫穿固定件之至少一端面；內置磁棒係固定於固定件之容置孔內；而外接磁棒係可選擇地插設於固定件之容置孔內，且外接磁棒及內置磁棒間彼此對接之端部的磁極不同。

承上所述，本發明透過多段式磁吸方式，亦即內置磁棒以磁吸的方式來固定外接磁棒，故不論因應硬體設備毀損、抑或因應試管、試劑槽或磁棒套尺寸的變動時，本發明可快速更換外接磁棒。此外，本發明之外接磁棒除了透過磁吸固定之外，其一端又直接插入容置孔內，故容置孔可形成定位功能，讓外接磁棒不致擺動或偏移。另外，因為本發明之外接磁棒可直接插入磁棒套，藉此改善了傳統磁棒以金屬外管包覆磁棒所造成磁吸力減弱之問題，即可顯著提升磁吸力。

較佳的是，本發明多段式磁棒模組之容置孔可貫穿固定件之二對應側端面，而內置磁棒之長度可小於固定件之長度；當內置磁棒固定於容置孔內時，容置孔包括一預留段，以供外接磁棒插設；另一方面，內置磁棒之長度亦可等於固定件之長度，固定件可包括一上端面及一下端面；而當內置磁棒固定於容置孔內時，內置磁棒之一端可凸露出固定件之上端面外，而內置磁棒之另一端可與固定件之下端面之間包括一預留段，以供外接磁棒插設。

除此之外，本發明多段式磁棒模組之容置孔亦可僅貫穿固定件之一端面，且容置孔之深度可大於內置磁棒之長度；據此，當內置磁棒固定於容置孔內時，容置孔包括一預留段，以供外接磁棒插設。而且，內置磁棒可以膠合方式固定於固定件之容置孔內，但本發明並不以此為限，其他固定方式均可適用於本發明，例如螺合、卡合或搭配其他如螺絲等固定件等。

另一方面，為達成前述目的，本發明一種核酸萃取設備主要包括一升降台、前段所提之多段式磁棒模組、一固定基座以及至少一磁棒套；其中，升降台係受驅動而垂直升降；多段式磁棒模組係組設於該升降台；固定基座開設有至少一貫穿孔，且該多段式磁棒模組之固定件及外接磁棒中至少一者係穿經至少一貫穿孔；至少一磁棒套包括一開口槽，而開口槽對應於該至少一貫穿孔，且至少一磁棒套係透過開口槽固定於固定基座。其中，當升降台受驅動而帶動多段式磁棒模組下降時，多段式磁棒模組之外接磁棒穿入至少一磁棒套之開口槽。

據此，於本發明之核酸萃取設備中，除了具備如前所述多段式磁棒模組中的外接磁棒，故可快速更換之外；而且，在本發明之設備中，外接磁棒又直接插入磁棒套之開口槽；也就是說，外接磁棒與核酸萃取用磁珠間僅僅以磁棒套隔絕，並未如傳統磁棒般以金屬管包覆，故磁吸力大增，磁珠的吸附提取效果絕佳。

再者，本發明核酸萃取設備之外接磁棒可包括一第一端部及一第二端部，而第一端部可用於插設於固定件之容置孔，第二端部之截面積可等於至少一磁棒套之開口槽底部的截面積。換言之，本發明之外接磁棒可盡可能地放大至符合磁棒套的尺寸，而隨著外接磁棒的尺寸放大則磁吸力亦隨之大增。

本發明多段式磁棒模組及具備該模組之核酸萃取設備在本實施例中被詳細描述之前，要特別注意的是，以下的說明中，類似的元件將以相同的元件符號來表示。再者，本發明之圖式僅作為示意說明，其未必按比例繪製，且所有細節也未必全部呈現於圖式中。

請先參閱圖2，其係本發明核酸萃取設備之立體圖。如圖2中所示，本實施例之核酸萃取設備主要包括一升降台5、一固定基座6、一馬達8以及16組多段式磁棒模組1。首先說明，雖然並未於圖式中顯示，但本發明之核酸萃取設備應另包括一升降裝置以及一機架，而升降裝置組裝於機架上，並連接於升降台5，以驅使升降台5上升或下降；另外，固定基座6亦可連接於該機架。換言之，升降台5可相對於固定基座6產生升降位移。再者，16組的多段式磁棒模組1係等距地設置於升降台5上，而馬達8亦組設於固定基座6。

再者，如圖中所示，本實施例之固定基座6開設有16個貫穿孔61，且固定基座6之下端面設置16個凸柱62，每一貫穿孔61不僅貫穿該固定基座6之上、下表面，並連通至一個對應的凸柱62。據此，當升降台5受驅動而帶動多段式磁棒模組1下降時，每一多段式磁棒模組1可穿入對應的貫穿孔61內或直接於對應的貫穿孔61內作升降移動。

以下簡略說明本實施例核酸萃取設備之作動方式：首先，升降台5下降，進而驅使多段式磁棒模組1在固定基座6之貫穿孔61和凸柱62內下降，並穿入磁棒套7之開口槽71，開口槽71請見圖2或圖3B；其中，磁棒套7係已預先套接於凸柱62上，且也已經先進行過攪拌作業了。然而，當多段式磁棒模組1穿入磁棒套7後，就可以開始吸附磁珠。

請再參閱圖3A，其係本發明多段式磁棒模組第一實施例之剖視圖。如圖中所示，本實施例之多段式磁棒模組主要包括一固定件2、一內置磁棒3及一外接磁棒4，其中固定件2包括一容置孔21，其係貫穿固定件2之上端面201和下端面202。再者，內置磁棒3係以膠合方式固定於固定件2之容置孔21內，而外接磁棒4係可選擇地插設於固定件2之容置孔21內，且外接磁棒4及內置磁棒3間彼此對接之端部的磁極不同。

又如圖3A所示，本實施例之內置磁棒3之長度係等於該固定件2之長度，且當內置磁棒3固定於容置孔21內時，內置磁棒3之一端係凸露出固定件2之上端面201外，而內置磁棒3之另一端與固定件2之該下端面202之間包括一預留段211，以供外接磁棒4插設。然而，容置孔21之預留段211又恰可形成定位功能，讓外接磁棒4不致擺動或偏移。再者，因相鄰磁棒間很容易受到彼此磁吸力的吸引，故該預留段211越長，其防偏擺之效果越佳。

換言之，當欲安裝外接磁棒4時，只要將外接磁棒4之一端對準容置孔21，並稍微插入該容置孔21後，透過內置磁棒3與外接磁棒4間的磁吸力，便可輕鬆對接並將外接磁棒4固定於該容置孔21。另外，當欲移除或更換外接磁棒4時，也只要將外接磁棒4往下拉，以解除內置磁棒3與外接磁棒4間的磁吸力，便可輕鬆取下外接磁棒4。

再且，請同時參閱圖2、圖3A及圖3B，圖3B係本發明多段式磁棒模組插設於磁棒套後之局部剖視放大圖；如圖中所示，本實施例之外接磁棒4包括一第一端部41及一第二端部42，該第一端部41係用於插設於該固定件2之容置孔21，並與內置磁棒3磁吸對接。另一方面，第二端部42係用於插入磁棒套7之開口槽71，且第二端部42之截面積等於該開口槽71底部的截面積。也就是說，外接磁棒4與核酸萃取用磁珠(圖中未示)間僅僅以磁棒套7隔絕，減去了傳統磁棒之金屬管(可參見圖1B)，故無金屬磁遮蔽效應，且整個外接磁棒4的尺寸可以放大，而磁吸力自然大增，磁珠的吸附提取效果優異。

請同時參閱圖4A及圖4B，圖4A係本發明多段式磁棒模組第二實施例之立體分解圖，圖4B係本發明多段式磁棒模組第二實施例之剖視圖。第二實施例與前述實施例主要差異在於，內置磁棒3之長度係小於該固定件2之長度；換言之，當內置磁棒3固定於容置孔21內時，內置磁棒3並無凸露出固定件2之上端面201外，而是與該上端面201齊平，故該容置孔21自然形成一預留段211，以供該外接磁棒4插設。

請同時參閱圖5A及圖5B，圖5A係本發明多段式磁棒模組第三實施例之立體分解圖，圖5B係本發明多段式磁棒模組第三實施例之剖視圖。第三實施例與第一、二實施例主要差異在於，在本實施例中，容置孔21只有貫穿固定件2之下端面202，且容置孔21之深度係大於內置磁棒3之長度；當內置磁棒3固定於容置孔21內時，容置孔21自然形成一預留段211，以供外接磁棒4插設。

綜上，相較於現有技術，本發明之外接磁棒4可視實際需求任意更換，而且因為是利用磁吸固定，故外接磁棒4的安裝和更換都相當簡單。再且，本發明在容置孔21內特別設計一預留段211，故當外接磁棒4插入容置孔21內時，相當穩固，不會產生移位或偏擺。更重要的是，本發明之外接磁棒4是直接插入磁棒套7，也就是減去了習知技術之金屬外管，完全消除金屬套管所產生之磁遮蔽效應，而且外接磁棒4的尺寸可藉此放大，故磁吸力可大大的提升。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

1:多段式磁棒模組 2:固定件 3:內置磁棒 4:外接磁棒 5:升降台 6:固定基座 7:磁棒套 8:馬達 21:容置孔 41:第一端部 42:第二端部 61:貫穿孔 62:凸柱 71:開口槽 72:擾動條 201:上端面 202:下端面 211:預留段

圖1A係習知磁棒之示意圖。 圖1B係習知磁棒插設於磁棒套後之局部示意剖面圖。 圖2係本發明核酸萃取設備之立體圖。 圖3A係本發明多段式磁棒模組第一實施例之剖視圖。 圖3B係本發明多段式磁棒模組插設於磁棒套後之局部剖視放大圖。 圖4A係本發明多段式磁棒模組第二實施例之立體分解圖。 圖4B係本發明多段式磁棒模組第二實施例之剖視圖。 圖5A係本發明多段式磁棒模組第三實施例之立體分解圖。 圖5B係本發明多段式磁棒模組第三實施例之剖視圖。

1:多段式磁棒模組

2:固定件

3:內置磁棒

4:外接磁棒

5:升降台

6:固定基座

7:磁棒套

8:馬達

61:貫穿孔

62:凸柱

71:開口槽

Claims (8)

1. 一種多段式磁棒模組，其係用於吸附複數磁珠，該模組包括： 一固定件，其包括一容置孔，該容置孔係貫穿該固定件之至少一端面； 一內置磁棒，其係固定於該固定件之該容置孔內；以及 一外接磁棒，其係可選擇地插設於該固定件之該容置孔內，且該外接磁棒及該內置磁棒間彼此對接之端部的磁極不同。
2. 如請求項1之多段式磁棒模組，其中，該容置孔係貫穿該固定件之二對應側端面，該內置磁棒之長度係小於該固定件之長度；當該內置磁棒固定於該容置孔內時，該容置孔包括一預留段，以供該外接磁棒插設。
3. 如請求項1之多段式磁棒模組，其中，該容置孔係貫穿該固定件之二對應側端面，該內置磁棒之長度係等於該固定件之長度；該固定件包括一上端面及一下端面；當該內置磁棒固定於該容置孔內時，該內置磁棒之一端係凸露出該固定件之該上端面外，而該內置磁棒之另一端與該固定件之該下端面之間包括一預留段，以供該外接磁棒插設。
4. 如請求項1之多段式磁棒模組，其中，該容置孔係貫穿該固定件之一端面，且該容置孔之深度係大於該內置磁棒之長度；當該內置磁棒固定於該容置孔內時，該容置孔包括一預留段，以供該外接磁棒插設。
5. 如請求項1之多段式磁棒模組，其中，該內置磁棒係以膠合方式固定於該固定件之該容置孔內。
6. 一種核酸萃取設備，其包括： 一升降台，其係受驅動而垂直升降； 至少一如請求項1至5中任一項所述之多段式磁棒模組，其係組設於該升降台； 一固定基座，其開設有至少一貫穿孔，該多段式磁棒模組之該固定件及該外接磁棒中至少一者係穿經該至少一貫穿孔；以及 至少一磁棒套，其包括一開口槽，該開口槽對應於該至少一貫穿孔，而該至少一磁棒套係透過該開口槽固定於該固定基座； 其中，當該升降台受驅動而帶動該多段式磁棒模組下降時，該多段式磁棒模組之該外接磁棒穿入該至少一磁棒套之該開口槽。
7. 如請求項6之核酸萃取設備，其中，該外接磁棒包括一第一端部及一第二端部，該第一端部係用於插設於該固定件之該容置孔，該第二端部之截面積等於該至少一磁棒套之該開口槽底部的截面積。
8. 如請求項6之核酸萃取設備，其中，該固定基座之下端面設置至少一凸柱，該至少一貫穿孔係貫穿該至少一凸柱，該至少一磁棒套係透過該開口槽而套接於該至少一凸柱上。

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