珠法的核酸处理设备VII部分的放大示意图。
[0031]图8是本发明较佳实施方式的基于磁珠法的核酸处理设备的另一立体示意图。
[0032]图9是本发明较佳实施方式的基于磁珠法的核酸处理设备的平面示意图。
[0033]图10是本发明较佳实施方式的基于磁珠法的核酸处理设备所使用的核酸处理装置的反应室的顺序示意图。
[0034]图11是本发明较佳实施方式的基于磁珠法的核酸处理装置中单个流道的立体透视示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
[0036]所述实施方式在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0037]在本文中所使用的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确的限定。
[0038]在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上游”、“下游”、“之前”、“之后”等指示的方位或位置关系为基于溶液流向或者步骤反应方向,如附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0039]在本文中,除非另有明确的规定和限定,术语“顺序连接”、“相连”、“连接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0040]请参阅图1?5,本发明较佳实施方式提供一种基于磁珠法的核酸处理装置10。为方便说明,在本实施方式中,该核酸处理装置10呈长方体状,设定沿该核酸处理装置10的长度方向为X轴,沿该核酸处理装置10的宽度方向为Y轴。沿X轴,该核酸处理装置10具有2个流道102。沿Y轴,该核酸处理装置具有8个流道102,因此,作为具体示例说明的基于磁珠法的核酸处理装置10具有16个流道102。
[0041]每个流道102包括8个管道104及7个反应室106,该七个反应室106可以按照建库需要分成以下几种反应室:A)存储室(存储样品)、B)隔离室(通过油相将非水溶性物质去除)、C)洗涤室(洗涤通过隔离室的磁珠)、D)洗脱室(将核酸从磁珠上洗脱下来)。每个流道102可以完成一份样品提取。需要说明的是,本发明的管道104和反应室106的数量可以根据具体需要设置,而不以本实施方式所描述的数量为限。另外,由于核酸属于分子级物质,本发明中所使用的试剂也是极其微量的,因此,核酸处理装置10的成品是一块厚度十分小的薄板,在生化技术领域中,将这种薄板状的用于处理核酸物质的装置称之为“芯片”,也就是说,本发明中的“基于磁珠法的核酸处理装置10”还可以称为“基于磁珠法的核酸处理芯片”。
[0042]结合图10和图11,在一个流道102中,相邻两个管道104之间通过反应室106连接。具体地,每个管道104包括较大端108及较小端110,该较大端108用于供外界加样及取样。例如,若第一反应室112作为存储室,与该第一反应室112连接且位于该第一反应室112上游(如图3所示X轴正方向)的第一管道114的较大端108用作供外界加样的端口,若第七反应室116作为洗脱室,与该第七反应室116连接且位于该第七反应室116下游(如图3所示X轴正方向)的第八管道118的较大端108用作供外界取样的端口。当然,也可以根据实际情况调整较大端108是作为加样的端口还是取样的端口,在此不作具体限定。
[0043]该反应室106具有依次连接的第一连接端120、反应室主体122及第二连接端124。第一连接端120连接该第一管道114的较小端110,该第二连接端124连接该第二管道126的较小端110,该第一连接端120的宽度及该第二连接端124的宽度均比该反应室主体122的宽度小。在反应室106连接有管道104,可保持核酸处理装置10的内外压力平衡,减少气泡产生。
[0044]进一步地,本实施方式中,每个管道104均呈倒圆台状,其类似于一个漏斗。这样的设计更加契合处理设备的移液器枪头加样或取样,进一步减少气体溢进管道104及反应室106,进而更提升了反应效率。
[0045]进一步地,本实施方式中,该第一连接端120及该第二连接端124均呈底面是等腰三角形的三棱柱状,该反应室主体122呈长方体状。等腰三角形的顶角可以是120度。该形状的反应室106实际呈六棱柱状,其结构简单,容易制造,从而降低成本。
[0046]进一步地,该第一管道114的轴线垂直于该第一连接端120的底面,该第二管道126的轴线垂直于该第二连接端124的底面。如此该设计的核酸处理装置10结构简单,容易制造,从而降低成本。
[0047]进一步地,该核酸处理装置10的底面开设有凹槽128。该凹槽128的设置在后续的核酸提取实验中,可用于与自动化设备配合,有利于核酸处理装置10在移动过程中减少自动化设备的导轨与核酸处理装置10直接的摩擦,使得核酸处理装置10的运行速度保持平稳固定,并保证磁性件与核酸处理装置10的流道对应。
[0048]对于目前的制造技术来说,很难直接制造成型为本发明的核酸处理装置10的空腔结构,因此,可以使用分层叠加的工艺制造该核酸处理装置10,即:首先加工一块平板作为核酸处理装置10的底部;然后加工第二块平板,在第二块平板上加工成型若干个反应室106 ;接着加工第三块平板,在第三块平板上加工成型若干个对应的管道104 ;最后将上述三块平板由下至上依次叠加粘合,即可形成本发明的核酸处理装置10。具体地,该核酸处理装置10可由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料使用腐蚀雕刻技术加工而成。在分层加工前,将每一层需要加工部分用石蜡涂层,在石蜡表面预雕刻出需要腐蚀掉的部分轮廓后,放到高浓度氢氟酸中,跟据所需要的刻蚀深度控制腐蚀时间,得到分层雕刻好的层板。层板间采用紫外固化胶粘合,粘合前将待粘接的表面清理干净与干燥,将胶液挤到已清理干净的基材表面,使之分布均匀即可。合拢两平面,用波长为365nm的紫外灯进行照射,保证紫外线能照透至粘合部位,固化时间可根据情况而定以使得胶粘剂完全固化。当然,该核酸处理装置10也可使用玻璃、聚碳酸酯(PC)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)或聚丙烯(PP)等材料加工而成。
[0049]上述基于磁珠法的核酸处理装置10,每个管道104可作为注入或吸取溶液的区域,且设置一端大、一端小,且较大端108用于供取样及加样,在取样及加样时,气体不易溢进反应室106,进而减少了气体的溢进,提升了反应效率。同时,采用两端小中间大设计的反应室106,能够减少两个相邻管道104的液相直接接触的面积,延长了混溶时间以提高实验效率。
[0050]可以理解,该核酸处理装置10可用于核酸提取、纯化、测序前建库等实验流程。该核酸处理装置10可适用于各类试剂盒,如核酸提取的SNOVA试剂盒。该芯片(核酸处理装置10)制作工艺不复杂,可以按照模具成批生产。生产材料可以选用玻璃、PP、PMMA等,批量制作成本低廉。透明材质更加便于实验人员观察实验流程。可在自动化设备的机械臂上安装摄像机用于实验反应即时记录与观察。另外,该核酸处理装置10的结构更可以实现更好地提高表面张力,降低相邻液体的混匀速率,从而提高实验效率及准确性。本实施方式中,一块核酸处理装置10可实现8?16个反应同时进行,加入Pooling后的样品,可大大提高芯片通量。
[0051 ] 综上所述,本发明实施例中的核酸处理装置10设有多个流道102,每个流道102都可以单独完成核酸的提取和纯化。每个流道102是通过如下方法提取和纯化核酸的:
[0052]参见图11,流道102的每个反应室内装有不同的试剂溶液,这些试剂溶液的液相不同,而且流道102的尺寸非常小,因此不同试剂溶液之间不会相互融合、