本技術(shù)涉及磁珠純化裝置,具體涉及一種多功能磁珠純化儀。
背景技術(shù):
1、磁珠純化儀是通過磁性微粒的磁性將目標(biāo)分子(如蛋白質(zhì)、dna或rna等)吸附在磁珠表面,然后利用磁力將磁珠和吸附的分子分離出來,從而實(shí)現(xiàn)生物樣品的分離純化。磁珠純化儀主要用于快速純化核酸、蛋白質(zhì)和細(xì)胞,采用磁珠分離提取純化技術(shù),能夠自動執(zhí)行混合、磁珠轉(zhuǎn)移、洗滌和洗脫等步驟。磁珠純化儀在生物醫(yī)學(xué)研究、臨床診斷、藥物研發(fā)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值。它能夠快速、高效地分離純化生物樣品中的目標(biāo)分子,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)和分析提供高質(zhì)量的樣品,在生物醫(yī)學(xué)研究和臨床診斷等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。磁珠核酸純化儀可廣泛應(yīng)用于基因組學(xué)、疾控醫(yī)療、食品安全、法醫(yī)鑒定等領(lǐng)域。
2、磁珠純化儀純化核酸、蛋白質(zhì)和細(xì)胞等物質(zhì)時,主要工藝流程包括從磁珠預(yù)處理、磁珠與目標(biāo)分子結(jié)合、磁珠清洗以及磁珠與樣品分離純化等步驟。目前,普遍使用的磁珠純化儀的結(jié)構(gòu)主要包括助劑系統(tǒng)、磁力系統(tǒng)、液體處理系統(tǒng)等。現(xiàn)有磁珠純化儀能夠高效、快速的生物分離和純化核酸、蛋白質(zhì)和細(xì)胞等物質(zhì),但仍存在一些不足和缺陷;例如磁珠殘留在樣品或純化產(chǎn)物問題;一些磁珠純化儀已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高度自動化,但仍有部分儀器需要手動操作或具有較為復(fù)雜的操作流程,無法適應(yīng)大規(guī)模或高通量的實(shí)驗(yàn)需求等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本技術(shù)的目的在于提供一種多功能磁珠純化儀,通過對現(xiàn)有磁珠純化儀的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),將磁珠純化和提取液轉(zhuǎn)移合為一體,實(shí)現(xiàn)從提出到轉(zhuǎn)移的自動化過程。
2、為解決上述問題,本技術(shù)所采用的技術(shù)方案如下:
3、本技術(shù)實(shí)施例提供一種多功能磁珠純化儀,包括底座、安裝在底座上的磁性提取機(jī)構(gòu)和移液模組以及用于控制磁性提取機(jī)構(gòu)和移液模組的控制系統(tǒng);
4、所述磁性提取組件包括磁棒組件、用于固定所述磁棒組件的磁棒架以及第一動力系統(tǒng),所述第一動力系統(tǒng)使所述磁棒組件在底座上可分別沿著x軸、y軸、z軸方向上做往復(fù)運(yùn)動;
5、所述移液模組包括移液組件和第二動力系統(tǒng),所述第二動力系統(tǒng)使所述移液組件在底座上可分別沿著x軸、y軸、z軸方向上做往復(fù)運(yùn)動;
6、所述底座上設(shè)置有放置盤,放置盤上設(shè)置有若干多孔板。
7、作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,本技術(shù)實(shí)施例所述的磁棒組件包括若干磁棒和與磁棒數(shù)量對應(yīng)的磁棒套,所述磁棒架包括磁棒固定板和磁棒套固定板,若干所述磁棒上端固定在所述磁棒固定板上;所述磁棒套固定板位于磁棒固定板的正下方,磁棒套固定板上對應(yīng)于磁棒位置設(shè)置有與所述磁棒數(shù)量相等的通孔,所述磁棒套的開口端固定在通孔處,所述磁棒可在第一動力系統(tǒng)的驅(qū)動下穿過通孔套入所述磁棒套中。
8、作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,本技術(shù)實(shí)施例所述的第一動力系統(tǒng)包括第一水平移動裝置和第一升降裝置;所述第一水平移裝置包括使磁棒組件在底座上沿x軸方向移動的第一x軸移動組件和使磁棒組件在底座上沿z軸方向移動的z軸移動組件;所述第一升降組件包括第一升降電機(jī)和為所述磁棒組件提供升降路徑的升降結(jié)構(gòu)件。
9、作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,本技術(shù)實(shí)施例所述的第一x軸移動組件包括第一驅(qū)動電機(jī)、x軸向?qū)к壓桶惭b在x軸向?qū)к壣系牡谝换瑒幼?,所述第一滑動座連接第一驅(qū)動電機(jī),所述磁棒架安裝在第一滑動座上;所述升降結(jié)構(gòu)件安裝在第一滑動座上并與所述磁棒架連接;所述z軸移動組件包括第二驅(qū)動電機(jī)、第一滾珠絲桿、第一滾珠螺母和用于固定第二驅(qū)動電機(jī)的固定架,所述x軸向?qū)к壍撞抗潭ㄟB接有安裝板,所述第一滾珠絲桿固定在安裝板的一側(cè),第一滾珠螺母配合安裝在第一滾珠絲桿上,安裝板的下端設(shè)置有防止第一滾珠螺母隨第一滾珠螺母旋轉(zhuǎn)的限位結(jié)構(gòu),所述磁性提取機(jī)構(gòu)在第二驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動線通過第一滾珠絲桿的旋轉(zhuǎn)下整體在z軸向往復(fù)運(yùn)動。
10、作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,本技術(shù)實(shí)施例所述的升降結(jié)構(gòu)件包括第二滾珠絲桿和第二滾珠螺母,所述第一滑動座上設(shè)置有用于安裝所述第二滾珠絲桿的容納槽,所述第二滾珠絲桿上下兩端固定在容納槽,所述第二滾珠螺母安裝在所述第二滾珠絲桿上并與所述磁棒架固定連接,所述容納槽中沿著z軸方向設(shè)置有用于限制第二滾珠螺母旋轉(zhuǎn)的卡槽,所述第二滾珠螺母一側(cè)卡接卡槽內(nèi)。
11、作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,本技術(shù)實(shí)施例所述的第二動力系統(tǒng)包括移動座、第二水平移動裝置和第二升降裝置;所述移動座安裝在x軸向?qū)к壣?,所述移液組件安裝在移動座上,第二升降裝置帶動移液組件相對于移動座沿著底座的y軸方向做往復(fù)運(yùn)動,第二水平移動裝置通過移動座帶動移液組件沿著底座的x軸方向做往復(fù)運(yùn)動,z軸移動組件帶動移液組件沿著底座的z軸方向做往復(fù)運(yùn)動。
12、作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,本技術(shù)實(shí)施例所述的移液組件包括移液臂、蠕動泵、用于控制蠕動泵行程的電機(jī)和用于識別槍頭內(nèi)液面高度的感應(yīng)傳感器;所述移液臂安裝在移動座上并由第二升降裝置驅(qū)動其相對于移動座上下往復(fù)運(yùn)動,所述蠕動泵、電機(jī)和感應(yīng)傳感器安裝在移液臂上,移液臂的下端設(shè)置有用于連接槍頭和蠕動泵的連接頭。
13、作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,本技術(shù)實(shí)施例所述的第二升降裝置包括第二升降電機(jī)、第三滾珠絲桿和配合安裝在滾珠絲桿上的第三滾珠螺母,所述移動座上設(shè)置有自上而下的滑槽,所述第三滾珠螺母一側(cè)安裝在滑槽中,所述移液臂固定在第三滾珠螺母上,所述第二升降電機(jī)通過聯(lián)軸器連接第三滾珠絲桿;所述連接頭設(shè)置有由上往下設(shè)置多個環(huán)形臺階,多個所述環(huán)形臺階的直徑由上到下遞減以用于安裝不同口徑的槍頭。
14、作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,本技術(shù)實(shí)施例所述的底座上還設(shè)置有用于放置移液槍頭的支架和退槍頭組件,所述退槍頭組件包括槍頭收集槽和退槍頭架,所述退槍頭架上設(shè)置有與移液槍頭開口端相匹配的開口槽。
15、作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,本技術(shù)實(shí)施例所述的多功能磁珠純化儀還包括加液模組,所述加液模組包括若干注液管、與注液管連接的注液泵、為注液泵提供動力的電機(jī)以及第三升降裝置,所述注液管和注液泵固定安裝在背對移液組件的移動座上。
16、相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果在于:
17、1.本技術(shù)所述的多功能磁珠純化儀的磁棒組件通過第一動力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)x/y/z軸精準(zhǔn)位移(±0.01mm),可覆蓋多孔板任意孔位,完成磁珠吸附、轉(zhuǎn)移與釋放操作,相比傳統(tǒng)單軸或手動設(shè)備,處理效率提升50%以上;磁棒組件采用永磁體設(shè)計(jì),通過z軸升降深入孔內(nèi)吸附磁珠后轉(zhuǎn)移至下一工位,全程避免液體直接接觸,減少交叉污染風(fēng)險。
18、2.本技術(shù)所述的多功能磁珠純化儀移液模組通過第二動力系統(tǒng)獨(dú)立控制移液槍在x/y/z軸移動,可同步執(zhí)行液體添加(稀釋液、洗滌液等)、廢液抽吸等步驟;縮短流程耗時,例如,磁棒轉(zhuǎn)移磁珠至洗滌孔時,移液臂同步注入緩沖液,實(shí)現(xiàn)無縫銜接。
19、3.進(jìn)一步的,本技術(shù)中所述的多功能磁珠純化儀極大地提高了儀器的靈活性和適用范圍,使得磁棒組件可以精確地定位到多孔板中的任意位置進(jìn)行磁性粒子的提取,同時移液組件也能準(zhǔn)確地吸取和釋放樣本液體。
20、4.進(jìn)一步的,本技術(shù)中所述的多功能磁珠純化儀中,由于磁棒組件和移液模組均能在三維方向上自由移動,因此該儀器可以適應(yīng)不同大小和形狀的樣本容器,以及不同種類的磁珠和試劑;本技術(shù)實(shí)所述的多功能磁珠純化儀能夠同時處理多個樣本,提高了處理通量;同時,由于磁棒組件和移液模組的高度靈活性,儀器還可以適應(yīng)不同規(guī)格和類型的多孔板,進(jìn)一步增強(qiáng)了其多功能性。
21、下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。