[发明专利]一种旋转式核酸提取装置及其控制方法

说明书

本发明揭示了一种旋转式核酸提取装置及其控制方法，所述装置包括多通量提取设备、多个提取耗材组件、与多通量提取设备相连的垂直机构和与提取耗材组件相连的水平机构，所述多通量提取设备采用旋转方式进行样本及所需提取试剂的混匀，且本发明装置能够提供核酸提取所需的外力(磁吸、搅拌、加热等)，同时配合垂直和/或水平方向运动，以实现核酸提取的全流程。本发明提高样本及所需提取试剂的混匀效率，降低提取孔间交叉污染率，保证提取产物中核酸片段长度及完整度。

技术领域

本发明涉及核酸的提取和纯化技术领域，尤其是涉及一种旋转式核酸提取装置及其控制方法。

背景技术

核酸是遗传信息的载体，广泛存在于所有动植物细胞、微生物体内，是生命的最基本物质之一。随着分子生物学技术的快速发展，对于核酸的研究与分析在临床诊断、食品安全、环境检测、农林畜牧等领域不断得以推广和应用。

生物细胞中除核酸外，还包括蛋白质、多糖类等其他物质，因此要对核酸进行研究与分析，需要将其从复杂的生物环境中提取、分离出来。因此核酸的提取和纯化几乎是每个分子实验室都必不可少的一项重要工作，主要包括裂解、吸附、洗涤和洗脱等步骤，但实验室常用的手工提取法操作复杂，时间长，易出现错误，全自动、快速、高通量的核酸提取纯化仪器已成为市场的主流需求。

此外，根据化学组成的不同，核酸可分为核糖核酸(简称RNA)和脱氧核糖核酸(简称DNA)两大类，DNA通常以双链形式存在，RNA则多以单链形式存在。核酸提取产物的纯度、片段长度及完整度均为影响下游分析结果的关键因素。

目前，市面上的自动化核酸提取仪器多采用磁棒法，每根磁棒上嵌套有搅拌套，通过磁吸将表面吸附有核酸的磁珠聚集在搅拌套表面，并在不同的反应溶液中进行转移，通过电机带动磁棒/搅拌套上下移动进行液体的快速混匀和搅拌，从而实现包括裂解、吸附、洗涤和洗脱等复杂的核酸提取步骤。但这种方法的混匀速率较低，混匀效果较差；同时由于磁棒/搅拌套的上下移动的混匀方式易产生液体的飞溅，造成磁珠回收率的下降和提取产物间的交叉污染，影响提取产物中核酸的总量及纯度；此外，由于上下移动的混匀方式将对核酸产生强烈震荡，对于长片段DNA和单链RNA的提取，将无法保证提取产物中核酸片段的完整度。因此，开发一种更为高效，并且能够降低孔间交叉污染率、提高核酸产物质量的自动化提取装置和方法势在必行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种旋转式核酸提取装置及其控制方法，采用旋转方式进行样本及所需提取试剂的搅拌、混匀，并配合其他运动方式(如垂直)，以完成核酸提取纯化的全过程。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种旋转式核酸提取装置，包括多通量提取设备、多个提取耗材组件、垂直机构和水平机构，所述多通量提取设备由多个单通量提取模块组成，所述单通量提取模块包括磁棒、旋转结构和嵌套在所述旋转结构内的搅拌套抓取棒，所述磁棒和旋转结构均与垂直机构相连；所述提取耗材组件与水平机构相连，且所述提取耗材组件包括搅拌套、深孔板盖及深孔板，所述搅拌套在初始状态下装配于深孔板盖上，所述深孔板盖盖设在深孔板上，所述深孔板内预封装有核酸提取所需的样本及反应试剂；所述水平机构带动提取耗材组件依次到多通量提取设备的多个位置处，在相应位置处配合垂直机构和/或旋转结构，依次完成搅拌套的抓取、核酸物质的裂解吸附、洗涤、洗脱和搅拌套的放回过程。

优选地，多个单通量提取模块呈直线排布，且排布形成至少一排结构。

优选地，磁棒的上端均固定到一磁棒架上，其下端在初始状态下与搅拌套抓取棒的上端是对齐的，其可以穿过搅拌套抓取棒，下降至搅拌套底部实现磁吸。

优选地，所述旋转结构安装在一搅拌套架上，且所述旋转结构包括上轴承、齿轮和下轴承，搅拌套抓取棒从上至下依次嵌套在上轴承、齿轮、下轴承内。

优选地，多个单通量提取模块的齿轮相互啮合且呈直线排列，形成至少一列齿轮组，一列或多列齿轮组平行排列在同一平面上。