全自動生物活性物質(zhì)提取儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及分子生物學領(lǐng)域，更具體地，涉及生物活性物質(zhì)的自動提取和純化的
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]組成生物體的主要成分是糖類、脂質(zhì)類、蛋白質(zhì)、核酸以及一些調(diào)節(jié)作用的維生素和激素，生物活性物質(zhì)的提取和純化是生命科學研究的基礎(chǔ)。
[0003]生命科學的發(fā)展日新月異，生物活性物質(zhì)的提取是生命科學研究前期的基礎(chǔ)，生命科學工作者以及醫(yī)療衛(wèi)生的操作人員每天都要花費大量的時間和精力來進行這項復雜的重復勞動。雖然科學家們已經(jīng)發(fā)明了很多種提取生物活性物質(zhì)的方法，基本上分為手工操作和儀器自動提取兩種方式，但是都存在著一些弊端和缺陷:手工操作步驟復雜、費時、費力，而且還要接觸很多對人體有害的化學物質(zhì)和病原體；儀器自動提取主要是通過機械手模仿人工過程來操作，造價昂貴，整個過程比較生硬，提取的產(chǎn)物質(zhì)量不高，而且出錯的幾率很高。
[0004]本發(fā)明充分利用流體力學，結(jié)合生物活性物質(zhì)的理化特性，開發(fā)出一種用于生物活性物質(zhì)提取的自動化裝置，本發(fā)明實施簡單、造價低、節(jié)省時間、無污染、終產(chǎn)物質(zhì)量高。該裝置可以批量提取，并且可以同時提取不同樣本的不同生物活性物質(zhì)，輕松實現(xiàn)一機多用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種實施簡單的自動提取和純化生物活性物質(zhì)的裝置。該裝置不僅可以一次性進行多個樣本的提取、純化，還同時可以進行不同的生物活性物質(zhì)的提取、純化，而且解決了生物活性物質(zhì)的提取、純化過程中需要時間過長和操作過于復雜的問題，并且可以規(guī)范操作流程，減少人為因素的錯誤和醫(yī)療人員的交叉感染機會。
[0006]本發(fā)明是通過如下方案解決的:
[0007]所述的生物活性物質(zhì)自動提取的裝置，分為固定裝置和配套消耗部件兩個部分；固定裝置主要由負壓裝置、螺栓控制裝置以及溶液輸送裝置和廢液回收裝置組成；配套消耗部件主要由混合反應室、介質(zhì)柱以及微管組成的柱狀整體。使用本裝置只需要加入生物樣本就可以得到該物質(zhì)的目標生物活性物質(zhì)，其余可以全部由裝置完成。本發(fā)明充分結(jié)合流體力學與生物活性物質(zhì)的理化特性，通過負壓來驅(qū)動全部液體的運行，通過有孔的螺栓旋轉(zhuǎn)來控制液體通路的開關(guān)。
[0008]本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于利用流體力學，結(jié)合生物活性物質(zhì)的理化特性開發(fā)出一種用于生物活性物質(zhì)提取的自動化裝置，將操作人員完全從提取、純化的工作中解放出來，省時省力。將常規(guī)生物物質(zhì)提取、純化的十幾個步驟簡化為只需要一步，整個過程只需要10分鐘，比常規(guī)方法速度提高了幾倍。常規(guī)的介質(zhì)柱因為同時兼有儲存溶液的功能，介質(zhì)多為扁平裝；本發(fā)明中的介質(zhì)成細條狀，符合流體力學，有利于洗滌和洗脫，液體殘留少，因此提取、純化的生物活性物質(zhì)濃度大、純度高。消耗部件是一次性的柱狀整體，每個樣品的提取、純化都獨立進行，并且樣品以及與樣品接觸的液體都在密閉的消耗部件內(nèi)運行，切實有效的避免了樣品的交叉污染以及對外界的污染，避免了對操作人員的傷害。整個裝置的運行靠負壓驅(qū)動，過程柔和，能夠非常好的保持生物活性物質(zhì)的性能。該裝置制作簡便實用、造價低。
[0009]該裝置可以批量提取，并且可以同時提取不同樣本的不同生物活性物質(zhì)，輕松實現(xiàn)一機多用。適合本設(shè)置的樣本是指含有生物活性物質(zhì)的物質(zhì)，包括人工培養(yǎng)物、血液、組織、骨骼、排泄物、指紋、土壤、水都可以用于生物活性物質(zhì)的提取?？梢赃m合本裝置提取的生物活性物質(zhì)是指跟生命活動有關(guān)的物質(zhì)，包括核糖核酸、脫氧核糖核酸、糖類、脂類、蛋白質(zhì)。
【具體實施方式】
[0010]本發(fā)明提供了一種質(zhì)粒DNA自動提取和純化的裝置，主要分為固定裝置和配套消耗材料兩個部分組成:固定裝置主要由負壓裝置、螺栓控制裝置、廢液回收裝置、連接消耗部件閥門組成；配套消耗部件主要由混合反應室、介質(zhì)柱以及微管組成。
[0011]本【具體實施方式】只用一套部件來說明本發(fā)明，在實際應用中可以在共用相同的負壓裝置和廢液回收裝置的情況下，組裝多套部件，可以同時進行不同樣本的提取?？刂坡菟ū娝苤梢圆捎煤芏喾N形式，本【具體實施方式】只列舉采用固定時間旋轉(zhuǎn)裝置來驅(qū)動螺栓。
[0012]1.固定裝置:
[0013]a.廢液回收裝置
[0014]該裝置料有以下特點:是一個密閉的容器，底部可以存放廢液，與負壓設(shè)備相連，工作時室內(nèi)處于負壓狀態(tài)；裝置上分布一個或者多個由閥門控制的接頭，該接頭工作時與配套耗材相連，非工作時處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0015]b.旋轉(zhuǎn)控制裝置
[0016]該裝置可以通過機械定時裝置或者液體通路中液體的電子感應裝置來實現(xiàn)基本相同的功能。機械定時裝置根據(jù)需要流過旋鈕的氣體或者液體的量來確定旋轉(zhuǎn)的時間，旋轉(zhuǎn)采用不連續(xù)轉(zhuǎn)動的方式，使每次轉(zhuǎn)點都有通道開啟或者關(guān)閉。電子感應裝置由裝置在各個通道中的感應器和控制系統(tǒng)組成，感應器可以感應壓力、流速和流量，可以根據(jù)不同的樣品編排程序，也可以對整個過程不正常的變量進行提示。
[0017]C.其他配件
[0018]液體的儲存容器、導管。
[0019]2.配套消耗部件
[0020]配套消耗部件是一個一次性的統(tǒng)一整體，包括混合反應室、介質(zhì)柱以及微管組成。
[0021]a.混合反應室(I)
[0022]是一個有蓋子的密閉小室，根據(jù)處理液體的階段不同，會有負壓和常壓兩種狀態(tài)。內(nèi)部含有多層醋酸鉀濾紙。
[0023]b.微管
[0024]與底部固定裝置上的螺栓相連，主要用于液體和氣體的輸送。
[0025]C.介質(zhì)柱
[0026]與過慮管相連，對所要提取的物質(zhì)具有選擇性吸附的功能。在介質(zhì)柱上對吸附的生物活性物質(zhì)進行吸附、洗滌、洗脫，實現(xiàn)對生物活性物質(zhì)的純化作用。
[0027]本發(fā)明在質(zhì)粒提取中的工作原理如下:
[0028]1.取細菌溶液I毫升加人A反應液2毫升，輕輕旋轉(zhuǎn)混勻。
[0029]2.取出一次性質(zhì)粒提取柱，裝入全自動生物活性物質(zhì)提取儀，對接溶液管、廢液接□。
[0030]3.將步驟I中的3毫升溶液加入反應管，然后將反應管密封。反應管內(nèi)含有多層醋酸鉀濾紙，會中和溶液中的NaOH，析出大腸桿菌的基因組DNA和雜蛋白。
[0031]4.螺栓旋轉(zhuǎn)，開啟廢液通路，反應管內(nèi)形成負壓，液體向下流動，形成沉淀的基因組DNA和雜蛋白被濾紙吸附，含有質(zhì)粒DNA的溶液被介質(zhì)柱中介質(zhì)吸附，多余液體流向廢液室。
[0032]5.螺栓旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉廢液通路，開啟溶液B管通路，溶液B不經(jīng)過濾紙層，直接流入介質(zhì)柱，重復洗滌介質(zhì)柱中的質(zhì)粒DNA。
[0033]6.螺栓旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉溶液B通路，同時打開進氣通路，吹干介質(zhì)柱中的殘留溶液。
[0034]7.螺栓旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉整個系統(tǒng)，取出介質(zhì)柱，介質(zhì)柱內(nèi)含有需要提取的高純質(zhì)粒，只需要加少許水，輕微離心就可以得到質(zhì)粒溶液。
[0035]本發(fā)明中各溶液的配制:
[0036]溶液A:
[0037]去離子水 2.4ml
[0038]10% SDS 0.3ml
[0039]2M NaOH 0.3ml
[0040]溶液B:
[0041]75% 乙醇
[0042]使用本發(fā)明在質(zhì)粒提取中的操作步驟:
[0043]1.取出一次性質(zhì)粒提取柱，裝入全自動生物活性物質(zhì)提取儀，對接溶液管、廢液接□。
[0044]2.取細菌溶液I毫升加人A反應液2毫升，輕輕旋轉(zhuǎn)混勻，倒入質(zhì)粒提取柱，打開旋鈕。
[0045]3.裝置自動完成后，取下介質(zhì)柱，加入少許水，輕微離心就可以得到高純度質(zhì)粒溶液。
[0046]利用本發(fā)明制備的質(zhì)粒提取、純化裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)全部自動化，將操作人員完全從提取、純化的工作中解放出來，省時省力。將常規(guī)質(zhì)粒提取、純化的十幾個步驟簡化為只需要一步，整個過程只需要10分鐘，比常規(guī)方法速度提高了幾倍。本發(fā)明可以將裝置設(shè)計成24柱式或者96柱式，完全實現(xiàn)質(zhì)粒的大批量提取。常規(guī)的介質(zhì)柱因為同時兼有儲存溶液的功能，介質(zhì)多為扁平裝；本發(fā)明中的介質(zhì)成細條狀，符合流體力學，有利于洗滌和洗脫，液體殘留少，因此提取、純化的生物活性物質(zhì)濃度大、純度高。消耗部件是一次性的柱狀整體，每個樣品的提取、純化都獨立進行，并且樣品以及與樣品接觸的液體都在密閉的消耗部件內(nèi)運行，切實有效的避免了樣品的交叉污染以及對外界的污染，避免了對操作人員的傷害。整個裝置的運行靠負壓驅(qū)動，過程柔和，能夠非常好的保持生物活性物質(zhì)的性能。該裝置制作簡便實用、造價低。
【主權(quán)項】
1.本發(fā)明提供了一種生物活性物質(zhì)自動提取的裝置，其特征在于: 整個裝置分為固定裝置和配套消耗部件兩個部分，固定裝置主要由負壓裝置、螺栓控制裝置和廢液回收裝置組成；配套消耗部件主要由混合反應室、介質(zhì)柱以及微管組成的柱狀整體。通過負壓裝置來驅(qū)動全部液體的在上述各部件內(nèi)的運行，通過有孔的螺栓旋轉(zhuǎn)來控制液體通路的開關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的螺栓旋轉(zhuǎn)可以由機械定時裝置或者液體通路中液體的電子感應裝置來控制，或者電腦的程序控制。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，樣品活性物質(zhì)的在提取的過程中始終保持在消耗部件內(nèi)，依靠固定裝置提供負壓和配套試劑的理化作用完成與其他組分的分離。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，螺栓上分布多個小孔，通過不連續(xù)的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)不同小孔的開關(guān)，小孔的數(shù)量與提取過程需要加入的試劑或者空氣的種類相對應。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，用于提取質(zhì)粒的自動提取裝置，在其反應室中含有多層醋酸鉀濾紙。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，介質(zhì)柱對所要提取的物質(zhì)具有選擇性吸附的功能，而且該介質(zhì)柱可以從消耗部件中單獨取下，用于回收介質(zhì)中的活性物質(zhì)。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，內(nèi)部液體的混勻是通過負壓驅(qū)動液體的流動來實現(xiàn)。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，適合本發(fā)明的樣本是指含有生物活性物質(zhì)的物質(zhì)，包括人工培養(yǎng)物、血液、組織、骨骼、排泄物、指紋、土壤、水、凝膠都可以用于生物活性物質(zhì)的提取。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，適合本發(fā)明提取的生物活性物質(zhì)是指跟生命活動有關(guān)的物質(zhì)，包括核糖核酸、脫氧核糖核酸、糖類、脂類、蛋白質(zhì)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及全自動生物活性物質(zhì)提取儀，整個裝置分為固定裝置和配套消耗部件兩個部分，固定裝置主要由負壓裝置、螺栓控制裝置和廢液回收裝置組成：配套消耗部件主要由混合反應室、介質(zhì)柱以及微管組成的柱狀整體。通過負壓裝置來驅(qū)動全部液體的在上述各部件內(nèi)的運行，通過有孔的螺栓旋轉(zhuǎn)來控制液體通路的開關(guān)。本發(fā)明實施簡單、造價低、節(jié)省時間、無污染、終產(chǎn)物質(zhì)量高。該裝置可以批量提取，并且可以同時提取不同樣本的不同生物活性物質(zhì)，輕松實現(xiàn)一機多用。
【IPC分類】C07K1-14, G01N1-02, C12M1-00
【公開號】CN104560625
【申請?zhí)枴緾N201310479193
【發(fā)明人】龐濤, 畢麗華
【申請人】龐濤, 畢麗華
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月15日