[发明专利]用于提取生物活性物质的仪器和方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物学和仪器装置领域。具体的，本发明提供了一种提取生物活性物质的自动化仪器，以及使用所述仪器提取生物活性物质的方法。

背景技术

在现代临床疾病诊断、输血安全、法医学鉴定、环境微生物检测、食品安全检测、分子生物学研究等多种领域提取生物活性物质，例如细胞，以及蛋白质、核酸等生物活性物质具有重要作用。其中，核酸由许多核苷酸聚合成的生物活性物质化合物，为生命的最基本物质之一。核酸广泛存在于所有动物、植物细胞、微生物内、生物体内。据化学组成不同，核酸可分为核糖核酸，简称RNA和脱氧核糖核酸，简称DNA。DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础，RNA在蛋白质合成过程中起着重要作用。生物技术的发展日新月异，随着PCR技术在各个领域的应用，包括医学方面疾病检测、农业方面转基因检测以及其他很多方面的应用等，需要高通量的样本生物活性物质提取和全自动生物活性物质提取的方法和仪器。

利用磁珠法提取生物活性物质特别是活性大分子是近年发展起来的技术。磁珠法是利用能够特异性识别细胞、蛋白质或核酸的磁珠，该磁珠能与核酸分子特异性地结合，然后在磁场的作用下，从血液、动物组织、食品、病原微生物等样本中的活性大分子分离出来。例如，对核酸的磁珠法提取可以依据与硅胶膜离心柱相同的原理，运用纳米技术对超顺磁性纳米颗粒的表面进行修饰，制备成超顺磁性氧化硅纳米磁珠。该磁珠能与核酸分子特异性地识别。利用氧化硅纳米微球的超顺磁性，在Chaotropic盐（盐酸胍、异硫氰酸胍等）和外加磁场的作用下，能从样本中将DNA和RNA分离出来。

磁珠法自动提取仪又分为磁棒法和抽吸法。抽吸法是通过自动移液装置来进行。以磁珠法核酸提取仪为例，可通过自动移液装置来加入裂解液、磁珠吸附；抽走溶液，加入漂洗液，磁珠吸附，抽走漂洗液，加入洗脱缓冲液。由于抽吸法存在去除废液的时候不抽走磁珠，移液器不能靠磁珠太近，以防磁珠连同废液被抽掉的问题，影响洗脱效率和纯度。

磁棒法提取是近年发展起来的技术，其原理是将带磁性的分离设备浸入液体，通过磁场作用使混合物中能被磁性吸引的颗粒集中在分离设备表面。其中一种方式中，带磁性的分离设备是一个套管，通过插入磁棒令套管产生磁性，吸引混合物中能被磁性吸引的颗粒吸附到套管表面，当把磁棒抽离时，套管失去磁性，被磁性吸引的颗粒脱离套管。磁棒法核酸提取仪的通量通常有8、16、32、96通道，相对于抽吸法，磁棒法的优点是每一步的液体不残留，因为磁棒只带走磁珠，转移到下一个步骤相应的反应孔中。磁棒法仪器中带动磁棒的机构能带动磁棒在套管中上下移动，有助于提取过程的裂解和漂洗和纯化。

发明内容

本发明提供了一种高效的利用磁棒法提取生物活性物质的自动化仪器，可应用在临床疾病诊断、输血安全、法医学鉴定、环境微生物检测、食品安全检测、分子生物学研究等多种领域，用于提取和纯化生物活性物质，例如细胞、蛋白和核酸。

具体的，本发明提供了一种用于提取生物活性物质的仪器，包括:

外壳和底板1，

工作台15，其上具有样品处理区，

磁针7和磁针移动机构48，磁针移动机构包括磁针支架8和磁针上升机构33，磁针可拆卸地固定在磁针支架上，其中，通过磁针上升机构的上下移动，使得磁针能够竖直插入和脱离套管，

套管4和套管移动机构16，套管移动机构包括套管支架6和套管升降机构18，套管可拆卸地固定在套管支架上，其中，通过套管升降机构的上下移动，使得套管能够竖直插入和脱离样品处理区，另外，套管移动机构16能够上下振动；

用于支撑所述磁针移动机构48和套管移动机构16的机构支架13，

和

振动机构19，所述振动机构能够产生和输出振动，使得套管移动机构16进行上下振动，其中，

振动机构包括杠杆臂，可动支点和转动机构，其中所述转动机构具有轮盘和轴心，所述转动机构围绕轴心旋转时，其轮盘的外缘可推动杠杆臂围绕可动支点发生转动，从而产生振动。在其中一个方面，本发明的仪器的特征在于，所述杠杆臂，可动支点和转动机构的设置使得产生的振动的振幅大小不论如何变化，其输出给套管移动机构的振动的振幅的最低点不变。由此，无论振动机构产生和输出的振动的振幅如何变化，也即无论其传导给套管支架的振幅如何变化，本发明的仪器的管套的振幅的最低点不变。