[实用新型]一种全自动蛋白纯化系统

说明书

本实用新型提供一种全自动蛋白纯化系统，包括磁棒组件、自移组件、放置组件以及智能控制组件，所述的放置组件用于放置多孔试剂盒，所述磁棒组件垂直设置在放置组件上方，所述自移组件带动所述磁棒组件将可进行上下、左右的往复运动，实现磁棒移入和移出所述多孔试剂盒，进而实现磁珠的吸附、分离等蛋白纯化操作；所述智能控制组件自移组件通信连接，用于向自移组件输出指令，用于实现智能控制进而实现蛋白纯化过程的全自动操作。该纯化系统对样品的纯度要求低，适用性广，适用于对体外无细胞蛋白合成体系，可以大大提高生物领域蛋白质纯化的自动化，推动体整个外无细胞合成工艺链条的自动化、智能化。

技术领域

本实用新型属于蛋白纯化技术领域，具体涉及一种全自动蛋白纯化系统。

背景技术

分离纯化某一特定蛋白质的一般程序可以分为前处理、粗分级、细分级三步。前处理：分离纯化某种蛋白质，首先要把蛋白质从原来的组织或细胞中以溶解的状态释放出来并保持原来的天然状态，不丢失生物活性。为此，动物材料应先提出结缔组织和脂肪组织，种子材料应先去壳甚至去种皮以免手单宁等物质的污染，油料种子最好先用低沸点的有机溶剂如乙醚等脱脂。然后根据不同的情况，选择适当的方法，将组织和细胞破碎。动物组织和细胞可用电动捣碎机或匀浆机破碎或用超声波处理破碎。植物组织和细胞由于具有纤维素、半纤维素和果胶等物质组成的细胞壁，一般需要用石英砂或玻璃粉和适当的提取液一起研磨的方法或用纤维素酶处理也能达到目的。细菌细胞的破碎比较麻烦，因为整个细菌细胞壁的骨架实际上是一个借共价键连接而成的肽聚糖囊状大分子，非常坚韧。破碎细菌细胞壁的常用方法有超声波破碎，砂研磨、高压挤压或溶菌酶处理等。组织和细胞破碎后，选择适当的缓冲液把所要的蛋白提取出来。细胞碎片等不溶物用离心或过滤的方法除去。如果所要的蛋白主要集中在某一细胞组分，如细胞核、染色体、核糖体或可溶性细胞质等，则可利用差速离心的方法将它们分开，收集该细胞组分作为下步纯化的材料。如果碰上所要蛋白是细胞膜或膜质细胞器结合的，则必须利用超声波或去污剂使膜结构解聚，然后用适当介质提取。粗分级分离：当蛋白质提取液获得后，选用一套适当的方法，将所要的蛋白其他杂蛋白分离开来。一般这一步的分离用盐析、等电点沉淀和有机溶剂分级分离等方法。这些方法的特点是简便、处理量大，既能除去大量杂质，又能浓缩蛋白溶液。有些蛋白提取液体积较大，又不适于用沉淀或盐析法浓缩，则可采用超过滤、凝胶过滤、冷冻真空干燥或其他方法进行浓缩。细分级分离：样品经粗分级分离以后，一般体积较小，杂蛋白大部分已被除去。进一步纯化，一般使用层析法包括凝胶过滤、离子交换层析、吸附层析以及亲和层析等。必要时还可选择电泳法，包括区带电泳、等电点聚焦等作为最后的纯化步骤。用于细分级分离的方法一般规模较小，但分辨率很高。结晶是蛋白质分离纯化的最后步骤。尽管结晶过程并不能保证蛋白一定是均一的，但是只有某种蛋白在溶液中数量上占有优势时才能形成结晶。结晶过程本身也伴随着一定程度的纯化，而重结晶又可除去少量夹杂的蛋白。由于结晶过程中从未发现过变性蛋白，因此蛋白的结晶不仅是纯度的一个标志，也是断定制品处于天然状态的有力指标。

生物物质纯化领域特别是蛋白纯化领域，目前主流还是传统填料的柱层析工艺，凝胶过滤、离子交换层析、高效液相色谱以及亲和层析等蛋白纯化等纯化步骤都存在这样或那样的缺陷，如凝胶层析的缺点有：工业放大困难、层析柱装填困难等；亲和层析载体昂贵、配基制备困难，有的配基本身要经过分离纯化，配基于载体偶联条件激烈；离子交换层析问题再定性能力交叉，对于高效液相色谱则存在分离成本高，且耗时长。

在提升纯化效率方面，磁性颗粒具有优势。磁性颗粒在各种化学过程中以固相形式使用，化学成分可粘附在磁性颗粒表面，借助于磁场移动。磁性颗粒的使用使得固相的可用表面变得尽可能大。

传统的磁性分离方式是将装有磁性颗粒的容器直接放置于大块磁体上，即可将磁性微球吸附到微孔板或PCR底部。这种方法虽简单，但将磁性微球吸附到孔底后，进行后续洗涤、分离过程时，会有部分磁性微球被带出微孔或PCR管，从而影响后续反应。