一種用于對液體進行混合及提取操作的試管制造技術

本實用新型專利技術提供了一種用于對液體進行混合及提取操作的試管，該試管包含可供加入和吸取液體的開口、鄰近開口的近端部分、和可供液體混合和進行理化反應的遠端部分，其中所述近端部分可以被重復地在擠壓關閉和松弛張開兩種狀態之間替換。實用新型專利技術本實用新型專利技術的試管可以方便有效地克服液體在混合和提取過程中的交叉污染問題，有助于實現液體混合提取工藝的高通量、自動化操作。所述試管特別適用于從生物樣品中分離和檢測目標物質，例如核酸。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本技術涉及一種用于液體混合及提取操作的試管，所述試管特別適用于從生物樣品中分離和檢測目標物質，例如核酸。本技術進一步涉及一種用于對多個液體樣品進行混合及提取平行操作的裝置，所述裝置包含所述試管。此外，本技術還提供了使用所述試管和裝置對液體進行混合及提取操作的方法。
技術介紹
在諸多實驗科學領域，諸如化學、生物學、醫學等領域中，都涉及對液體的混合和提取工藝。例如，在化學領域中，相當一部分化學反應都是在液體中進行和完成的。而在生物學和醫學領域中，大量的生物學分析檢測和醫學診斷都需要首先從生物樣本中分離和純化出標記分子，例如從細胞中分離出特征性蛋白質和核酸，而所述分離和純化步驟也通常在液體環境中進行。在液體混合和提取的各種工藝特別是在多樣品平行操作過程中，由于存在一系列連續、繁瑣的操作步驟，例如加液、移液、振蕩混合、調節理化參數(例如溫度、pH)等，稍有不慎即可能導致液體樣品特別是易揮發液體發生交叉污染。交叉污染問題也因此大大增加了液體混合和提取工藝實現高通量、自動化控制的難度。以核酸分離和純化工藝為例。大多數核酸分離與純化方法都包括細胞裂解、酶處理、將核酸與其他生物大分子物質分離從而純化核酸等幾個主要步驟。每一步驟又可由多種不同的方法單獨或聯合實現。核酸的高電荷磷酸骨架使其比蛋白質、多糖、脂肪等其他生物大分子物質更具親水性，根據它們理化性質的差異，用選擇性沉淀、層析、密度梯度離心等方法可將核酸分離、純化。在商業上應用的主要幾種方法為:離心法、膜分離法、基于納米微粒的磁珠法等(參見例如Molecular Cloning:A Laboratory Manual,第3版，ColdSpring Harbor Laborotary等,其內容被完整并入本文)。離心法的典型特征是經過高溫煮沸后用離心機進行分離，通過取上清液和去上清液的辦法進行核酸和其他大分子物質和其他雜質進行分析。其缺點是很難進行自動化操作，例如取上清、棄上清的過程很難用自動化的方式來實現。另外的缺點是操作繁瑣，費時費力。一個操作熟練的技術人員一個上午也只能處理幾十個標本，操作人員需要頻繁操作金屬、離心機等設備，操作人員全程暴露在生物污染之中。膜分離法以AXYGEN、Qiagen等國外公司為代表，常應用于科學研究等領域。一般以科研研究為主，成本很高，操作繁瑣?；诩{米微粒的磁珠法近年來得到越來越廣泛的應用。在磁珠法中，在通過細胞裂解液裂解細胞后，從細胞中游離出來的核酸分子被特異性地捕獲至磁性顆粒表面，而蛋白質等雜質不被捕獲而留在溶液中。隨后，在磁場作用下，使磁性顆粒與液體分開，回收捕獲了核酸的磁性顆粒。此后，可用洗脫液將核酸從磁性顆粒上洗脫從而得到經純化的核酸。由于磁珠法不需要離心、不需要加入多種試劑，操作簡單，符合核酸自動化提取要求，因此成為核酸純化方法的一個重要發展方向。然而，如何有效地克服交叉污染始終是實現核酸提取高通量、自動化操作過程中需要解決的一個重要問題。由于核酸檢測分析法的高靈敏度，在純化核酸樣品的過程中出現的任何交叉污染都很可能導致在后續的檢測分析中出現假陽性結果。而另一方面，如上所述，在諸如加熱、振蕩、加樣、洗滌等一系列步驟中，包含核酸的微量液體極易通過氣溶膠的方式擴散到空氣中，造成樣品之間的交叉污染。目前已知的克服交叉污染的手段主要有如下兩種:I)蓋封法，即通過使用蓋將裝有核酸樣品的容器例如試管封住，僅在需要加液或抽液時將蓋打開，從而最大限度地避免了氣溶膠的擴散。然而，此種方法的缺點是，在核酸提取純化過程中，需要多次重復開蓋/關蓋的復雜動作，這無疑為實現機器自動化操作造成了極大的障礙；2)油封法，即通過使用油層封住含有核酸的生物樣品的液面來防止氣溶膠的擴散，并通過加樣槍伸入油層以下進行加液或抽液。然而，此種方法在磁珠法提取核酸的過程中具有局限性，因為在轉移磁性顆粒經過油層時，磁性顆粒很容易被油層所吸附而滯留在油層中，從而發生損失。由于上述原因，目前核酸提取純化工藝的自動化程度還較低，世界范圍內也僅有Gen-Pr0be、R0Che等兩三家企業有FDA認可的自動化的核酸提取和檢測系統。因此，為提高核酸提取純化的高通量、自動化程度，亟需開發新的、有效且方便的克服交叉污染的手段。本技術旨在提供一種新型試管和使用該新型試管的裝置以方便有效地克服液體在混合和提取過程中的交叉污染問題，從而克服現有技術存在的不足。該新型試管的應用可以方便地實現液體混合提取工藝的高通量、自動化操作。
技術實現思路
一方面，本技術提供了一種可用于對液體進行混合及提取操作的試管，該試管包含可供加入和吸取液體的開口、鄰近開口的近端部分、和可供液體混合和進行理化反應的遠端部分，其特征是:該近端部分可以被重復地在擠壓關閉和松弛張開兩種狀態之間替換，其在擠壓關閉狀態時防止存在于遠端部分的液體外溢或蒸發，其在松弛張開狀態時允許外部吸管通過開口伸向遠端部分加入或吸取液體。在一個實施方案中，所述試管的近端部分由彈性材料制成。優選地，所述彈性材料包含硅膠。在另一實施方案中，所述試管的遠端部分由硬質材料制成，且所述遠端部分包括底部和側壁，其中所述底部與部分側壁的距離和夾角大于其與其他部分側壁的距離和夾角從而成為一長斜面。在進一步的實施方案中，所述斜面在較低的一端與側壁形成沉淀區。優選地，所述硬質材料包含PP聚丙烯塑料。在某些實施方案中，所述試管的近端部分和遠端部分在生產和分裝階段為兩個獨立的部件，而在液體混合和提取操作前該近端部分和遠端部分被組裝連接成為一體構成本技術所述試管。比如，由彈性材料制成的近端部分可以在液體混合和提取操作前套在硬質材料制成的遠端部分上形成密封接口，如此構成本技術所述試管。在另一些實施方案中，所述試管的近端部分和遠端部分一體成形。另一方面，本技術提供了一種可用于對液體進行混合及提取操作的試管，該試管包含可供加入和吸取液體的開口、鄰近開口的近端部分、和可供液體混合和進行理化反應的遠端部分，其特征是:該遠端部分由硬質材料制成，且該遠端部分包括底部和側壁，其中所述底部與部分側壁的距離和夾角大于其與其他部分側壁的距離和夾角從而成為一長斜面。優選地，所述硬質材料包含PP聚丙烯塑料。在一實施方案中，所述試管的斜面在較低的一端與側壁形成沉淀區。在進一步的實施方案中，所述試管的所述近端部分可以被重復地在擠壓關閉和松弛張開兩種狀態之間替換，其在擠壓關閉狀態時防止存在于所述遠端部分的液體外溢或蒸發，其在松弛張開狀態時允許外部吸管通過開口伸向所述遠端部分加入或吸取液體。在更進一步的實施方案中，所述試管的近端部分由彈性材料制成，所述彈性材料優選地包含硅膠。 在某些實施方案中，所述試管的近端部分和遠端部分密封連接。在另一些實施方案中，所述試管的近端部分和遠端部分一體成形。本技術所述的液體可以為各種類型的液體混合物，包括但不限于各種化學物質或生物物質的混合物等。在優選的實施方案中，本技術的液體包含來自生物細胞的組分，包括但不限于蛋白質、核酸等，優選地包含核酸。又一方面，本技術提供了一種可用于對多個液體樣品進行混合及提取平行操作的裝置，該裝置包含一個多位置操作平臺，所述操作平臺的每一個位置可以容納一個本技術提供的試管，該試管包含可本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.05.31 CN 201010189028.6及其等同方式所限定。權利要求1.一種用于對液體進行混合及提取操作的試管，該試管包含可供加入和吸取液體的開口、鄰近開口的近端部分、和可供液體混合和進行理化反應的遠端部分，其特征是:該近端部分設有可以被重復地在擠壓關閉和松弛張開兩種狀態之間替換的控制部件。2.如權利要求1所述的試管，其特征是:所述試管的近端部分為由彈性材料制成的軟管，所述控制部件為夾持軟管的夾具。3.如權利要求2所述的試管，其特征是:所述彈性材料包含硅膠。4.如權利要求1所述的試管，其特征是:所述遠端部分由硬質材料制成，且所述遠端部分包括底部和側壁，其中所述底部與部分側壁的距離和夾角大于其與其他部分側壁的距離和夾角從而成為一長斜面。5.如權利要求4所述的試管，其特征是:所述斜面在較低的一端與側壁設為沉淀區。6.如權利要求4所述的試管，其特征是:所述硬質材料包含PP聚丙烯塑料。7.如權利要求5所述的試管，其特征是:所述硬質材料包含PP聚丙烯塑料。8.如權利要求1至7任一所述的試管，其特征是:所述近端部...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周宋兵，居金良，王敏，朱慧偉，黃鶴，胡瑞，
申請(專利權)人：上海仁度生物科技有限公司，
類型：
國別省市：