核酸納米磁珠分離裝置及分離方法與流程

2023-04-26 15:14:57 6

本發明涉及一種核酸提取技術方案，尤其涉及一種核酸納米磁珠分離裝置及分離方法。

背景技術：

核酸包括dna、rna兩種分子，以核酸為研究對象的生物技術，包括對核酸的提取、克隆、擴增、檢測、測序等一系列技術，近年來飛速發展，這些技術目前不僅在研究單位使用，而且在社會生活中多個職能部門已經廣泛應用。而核酸研究的第一步，就是從各種生物樣品中提取核酸，核酸提取的效率成為下遊核酸研究能否成功的制約因素。核酸在細胞中都是以與蛋白質結合的狀態存在，核酸提取的主要步驟為：裂解細胞去除與核酸結合的蛋白質以及多糖、脂類等生物大分子，並純化核酸，去除鹽類，有機劑等雜質。

現有的核酸提取基本上是採用磁珠法，運用納米技術對超順磁性納米顆粒的表面進行改良和表面修飾後，製備成超順磁性氧化矽納米磁珠。該磁珠能在微觀界面上與核酸分子特異性地識別和高效結合。利用氧化矽納米微球的超順磁性，在鹽酸胍、異硫氰酸胍等和外加磁場的作用下，能從血液、動物組織、食品、病原微生物等樣本中的dna和rna分離出來，可應用在臨床疾病診斷、輸血安全、法醫學鑑定、疾控檢測、核酸樣品建庫、環境微生物檢測、食品安全檢測、分子生物學研究等多種領域。

現有技術中均採用多根永磁鐵棒進行磁珠式分離，分離時，磁珠僅僅集中在永磁鐵棒外部隔離套的尖端部，這是即使是多根永磁鐵棒共同收集，其收集量也比較有限，同時使用磁棒不斷插入不同的溶液的方式比較麻煩。

技術實現要素：

本發明克服了現有技術的不足，提供一種核酸納米磁珠分離裝置及分離方法。

為達到上述目的，本發明採用的第一種技術方案為：一種核酸納米磁珠分離裝置，包括：相對設置的管槽座和管槽蓋，以及設置在所述管槽座和所述管槽蓋之間的若干條軟管；

管槽座上設有若干個相互平行的下管槽，管槽蓋上設有若干個相互平行的上管槽，管槽座和管槽蓋合在一起時，每個下管槽對應一個上管槽並對接形成一個橫截面為圓形的管腔；

每條軟管設置在一個管腔中，每個上管槽內均設置有至少一條與上管槽延伸方向一致的永磁條。

本發明一個較佳實施例中，所述管槽座固定設置，所述管槽蓋能夠相對管槽座移動設置。

本發明一個較佳實施例中，所述管槽座底部設置有振動器。

本發明一個較佳實施例中，所述軟管由橡膠或塑料膜製成，並具備彈性。

本發明一個較佳實施例中，所述軟管一端為入口，另一端為出口。

本發明一個較佳實施例中，所述入口和所述出口均連接有液體泵。

本發明一個較佳實施例中，相鄰兩條軟管之間通過連接翼銜接成一個包括若干個若干條軟管的軟管組。

本發明一個較佳實施例中，所述軟管傾斜或水平設置，傾斜設置時，其入口一端高於其出口一端。

本發明一個較佳實施例中，所述管槽蓋連接有機械臂。

本發明一個較佳實施例中，所述上管槽內設置有一條、兩條或三條永磁條。

本發明採用的第二種技術方案為：一種使用核酸納米磁珠分離裝置進行的核酸分離方法，包括以下步驟：

s1:將帶有目標核酸的樣品、裂解液、結合液和磁珠混合液依次加入容器中，攪拌混合形成混合液，然後將混合液充入每條軟管內；

s2:使用管槽座和管槽蓋將充滿混合液的若干條軟管夾持住，然後啟動振動器進行振動，使軟管內結合核酸的磁珠被永磁條吸附在軟管的內壁上；

s3:在軟管出口保持敞開狀態下，向軟管入口不斷通入洗滌液，保證結合核酸的磁珠吸附在軟管內壁並不斷被洗滌液洗滌；

s4:向軟管內充入洗脫液，然後將管槽蓋與管槽座分離，使永磁條的磁場基本不對軟管內部的磁珠產生影響，通過晃動軟管使結合核酸的磁珠與洗脫液充分混合，並使核酸與磁珠分離；

s5:重新合攏管槽蓋與管槽座，在經過一段時間的振動器震動，使磁珠均吸附在軟管內壁，此時帶有核酸但是不帶有磁珠的洗脫液從軟管出口排出並被收集，此時帶有核酸的洗脫液便是需要提純的核酸提取液。

本發明一個較佳實施例中，步驟s1和步驟s4中的軟管初始時，均是無空氣的乾癟狀態；然後通過液體將軟管充滿並保證軟管外壁緊貼所述管腔內壁。

本發明解決了背景技術中存在的缺陷，本發明具備以下有益效果：

（1）通過設置管槽座和管槽蓋的結構，且管槽蓋上的上管槽內設置永磁條，保證永磁條可以將軟管內部混合液中的磁珠吸附在軟管內壁上，這樣永磁條的整個側面均是針對磁珠分離的有效面積，相比於現有技術，磁場吸附分離面積得以擴展成整個永磁條側面，分離效率得以提高。

（2）通過在軟管兩端設置入口和出口，可以方便的向軟管內導入和導出各類液體，液體在外部的容器中配比好後，通過泵體導入或導出，使用方便，無序佔用其他多餘容器。

（3）在提取完同一個樣品後，軟管不再重複利用，由於軟管採用橡膠或塑料膜材質製成，成本較低，一次性使用可以防止樣品之間的交叉汙染。軟管的彈性可在衝入液體後適當過盈，一方面保證軟管外壁能夠與永磁條緊貼，另一方面可以保證軟管不會因為管腔內壁的擠壓爆裂。

（4）設置若干個平行的軟管可以做對照試驗，每次提取是在同一條件下不同軟管中進行的平行試驗，同時相鄰軟管銜接在一起，方便取放。

（5）振動器在管槽座底部，方便振動，使軟管中的液體能夠混合均勻，同時也能夠使懸浮的磁珠加速移動貼附在軟管內壁上。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明；

圖1是本發明的優選實施例的立體結構圖；

圖2是本發明的優選實施例的爆炸圖；

圖中：1、管槽座；2、下管槽；3、管槽蓋；4、上管槽；5、軟管；6、入口；7、出口；8、振動器。

具體實施方式

現在結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明，這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

如圖1和圖2所示，一種核酸納米磁珠分離裝置，包括：相對設置的管槽座1和管槽蓋3，管槽座1固定設置，管槽蓋3連接有機械臂，通過機械臂的作用，管槽蓋3能夠相對管槽座1移動，在管槽座1和管槽蓋3之間還設置若干條軟管5；

管槽座1上設有若干個相互平行的下管槽2，管槽蓋3上設有若干個相互平行的上管槽4，管槽座1和管槽蓋3合在一起時，每個下管槽2對應一個上管槽4並對接形成一個橫截面為圓形的管腔；每條軟管5設置在一個管腔中，每個上管槽4內均設置有至少一條與上管槽4延伸方向一致的永磁條。

通過設置管槽座1和管槽蓋3的結構，且管槽蓋3上的上管槽4內設置永磁條，保證永磁條可以將軟管5內部混合液中的磁珠吸附在軟管5內壁上，這樣永磁條的整個側面均是針對磁珠分離的有效面積，相比於現有技術，磁場吸附分離面積得以擴展成整個永磁條側面，分離效率得以提高。

管槽座1底部設置有振動器8，方便振動，使軟管5中的液體能夠混合均勻，同時也能夠使懸浮的磁珠加速移動貼附在軟管5內壁上。

軟管5由橡膠或塑料膜製成，並具備彈性，在提取完同一個樣品後，軟管5不再重複利用，由於軟管5採用橡膠或塑料膜材質製成，成本較低，一次性使用可以防止樣品之間的交叉汙染。軟管5的彈性可在衝入液體後適當過盈，一方面保證軟管5外壁能夠與永磁條緊貼，另一方面可以保證軟管5不會因為管腔內壁的擠壓爆裂。

軟管5一端為入口6，另一端為出口7，入口6和出口7均連接有液體泵，通過在軟管5兩端設置入口6和出口7，可以方便的向軟管5內導入和導出各類液體，液體在外部的容器中配比好後，通過泵體導入或導出，使用方便，無序佔用其他多餘容器。

相鄰兩條軟管5之間通過連接翼銜接成一個包括若干個若干條軟管5的軟管5組，設置若干個平行的軟管5可以做對照試驗，每次提取是在同一條件下不同軟管5中進行的平行試驗，同時相鄰軟管5銜接在一起，方便取放。

軟管5傾斜或水平設置，傾斜設置時，其入口6一端高於其出口7一端，這樣方便在軟管5中的液體排出時，加快排出速度，排出的液體也會比較乾淨，殘留較少。

上管槽4內設置有一條、兩條或三條永磁條。

一種使用核酸納米磁珠分離裝置進行的核酸分離方法，包括以下步驟：

s1:將帶有目標核酸的樣品、裂解液、結合液和磁珠混合液依次加入容器中，攪拌混合形成混合液，然後將混合液充入每條軟管5內；

s2:使用管槽座1和管槽蓋3將充滿混合液的若干條軟管5夾持住，然後啟動振動器8進行振動，使軟管5內結合核酸的磁珠被永磁條吸附在軟管5的內壁上；

s3:在軟管5出口7保持敞開狀態下，向軟管5入口6不斷通入洗滌液，保證結合核酸的磁珠吸附在軟管5內壁並不斷被洗滌液洗滌；

s4:向軟管5內充入洗脫液，然後將管槽蓋3與管槽座1分離，使永磁條的磁場基本不對軟管5內部的磁珠產生影響，通過晃動軟管5使結合核酸的磁珠與洗脫液充分混合，並使核酸與磁珠分離；

s5:重新合攏管槽蓋3與管槽座1，在經過一段時間的振動器8震動，使磁珠均吸附在軟管5內壁，此時帶有核酸但是不帶有磁珠的洗脫液從軟管5出口7排出並被收集，此時帶有核酸的洗脫液便是需要提純的核酸提取液。

其中，步驟s1和步驟s4中的軟管5初始時，均是無空氣的乾癟狀態；然後通過液體將軟管5充滿並保證軟管5外壁緊貼所述管腔內壁。

以上依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定技術性範圍。