本发明专利技术公开了一种生物样本处理装置，包含：管柱，具有第一管体部及第二管体部，管柱为中空且两端开放，使管柱内形成流道，且第一管体部之端缘形成第一开口，第二管体部之端缘形成第二开口；其中，第一管体部之平均内径大于第二管体部之平均内径；盖体，是同轴设置于第一开口以连接第一管体部；以及托座，是同轴设置流道中，用于托持生物样本；其中，托座具有复数通孔，供试剂通过通孔，使试剂可于流道内往复流通。本发明专利技术所公开的生物样本处理装置适用于自动化核酸萃取，以提高整体效能与质量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术有关一种生物样本处理装置，尤其关于一种用于核酸萃取之生物样本处理 装置。
技术介绍
随着基因之鉴定、检测、诊断等技术应用蓬勃发展与普及，众多
对于核酸 萃取技术之需求日益增加；且因应大量且快速筛检的需求，核酸萃取技术发展至今，已逐步 由人工操作走向自动化。目前无论是临床医疗、基础研究或者法医应用等领域，自动化核酸 萃取技术已然成为了不可或缺的工具。 目前，常用的核酸萃取的方法种类繁多且各具优缺点，例如：有机溶剂(酚及氯仿） 萃取的传统方法，其取得核酸纯度、质量均佳，但步骤繁复冗长且造成有机溶剂毒害的问 题；树脂螯合方法(例如Chelex-100树脂)，能快速取得核酸但纯度不高，限制了后续的应 用；免疫亲和吸附方法，其利用单株抗体吸附核酸达成萃取效果，涉及抗体之制备，成本高， 较难普及；管柱吸附方法（column-based method)，主要以硅基质管柱吸附配合离心方式操 作萃取核酸，简易而有效，成为目前主流的方法之一；磁珠萃取方法，其利用微小的磁珠和 磁场作用，于高、低盐溶液环境下吸附或脱附核酸，达到核酸萃取效果，简易且效率高，核酸 纯度质量亦佳，亦逐渐成为主流的方法之一。其中，「管柱吸附方法」与「磁珠萃取方法」因 其操作简易之特性，易由机械设备取代人工，进而成为现今应用于自动化核酸萃取的主流 方法。 针对高通量、快速筛检的需求，自动化核酸萃取平台的发展十分热络，尤以「管柱 吸附方法」与「磁珠萃取方法」为大宗。其中「磁珠萃取方法」因其对于DNA的萃取效果优 越，在DNA的萃取领域方面的广泛应用居领先地位，但对于RNA的萃取的应用能力稍弱；另 一方面，「管柱吸附方法」对于RNA的萃取能力较佳，但由于需要配合离心或真空吸引取方 法使用，过程相对较为繁复而耗时，且必须于平台中装设离心装置或真空吸引装置，导致设 备体积庞大，因此在自动化方面，仍以体积轻巧的「磁珠萃取方法」仍较占有优势而普遍。 然而，无论采用何种方法，目前在自动化核酸萃取平台的建构与优化上，均以尽可 能减少人工操作的「完全自动化」为目标，具体的需求包括：减少人员与样本或检体的接触 与操作、防止气雾（aerosol)形成、防止样本交叉污染、提高平台运作的稳定度及精确性、提 升萃取的效能与核酸产物的质量等；尤其针对可能存有生物危害疑虑的生物样本，或是法 医鉴识用生物样本，上述需求显得格外重要。 就现况而言，在核酸萃取的处理流程上仍需要一定程度的人工参与进行操作，其 中以生物样本的「前处理」步骤仍难以完全套用至自动化系统，需要人工手动处理。此所谓 生物样本的前处理步骤主要包含对于生物来源组织的采集与裂解。 举例言之，传统的生物样本的前处理程序，是将生物样本(生物组织、检体）置入试 管，再加入处理试剂，使处理试剂与生物样本充分混合，供后续萃取流程之用。传统上，为加 速生物样本的前处理程序，常采用实心柱塞置入试管容器中，以搅拌或捣磨等手段促进样 本与处理试剂之间的混合、裂解效果，然而，这样的手法若操作不慎，或柱塞与试管的构型 相对位置或构型设计不当，容易造成内容物(液体）溢出甚至产生喷溅等重大问题；另一方 面，生物样本碎屑亦可能堵塞或干扰核酸萃取流程各阶段检体之搜集，因此，这类型的技术 仍难以达成快速混合样本与处理试剂的效果，亦不利于后续的收集，不适合应用于自动化 核酸萃取平台。 另一方面，前述的搅拌或捣磨式的技术亦难以适用于「固态生物样本」。此谓「固 态生物样本」是指非流质之生物样本，广泛包含：软质或固态之动植物组织；可能沾附有生 物组织(血液、皮屑、体液、分泌物等）之固态物质如采样棉棒、石蜡包埋之生物组织样本、烟 蒂、及各种刑事方面的迹证或检体等。由于固态生物样品上所附载的生物组织多半具有微 量、分散或破碎等特性，因此，前处理过程攸关取得检体之含量与质量。更具体而言，在前处 理过程中，固态生物样本必须与处理试剂相当充分地混合，方可完整地将其附载的生物组 织充分释出至处理试剂环境中，供进一步的核酸萃取，以取得浓度与质量均理想的核酸产 物。因此，就前述的传统方法而言，用于流质之生物样本时，已存有液体溢出、碎屑干扰等问 题，若应用至固态生物样本，其可引发的干扰效果可能加重前述技术之缺失。 对于前述传统技术之问题，中国台湾专利申请案公开第201311885号说明书中 提出了一种柱塞装置，是用于试管内，对生物样本进行液体处理。参见图1，此柱塞1为中空 圆柱，底部设有孔洞3,柱面上亦形成若干狭长孔4,藉由在盛装了生物样本5与处理液的试 管2内上下来回移动，使生物样本5与处理液充分混合；并于混合后，不必移开柱塞1而允 许移液管6经由柱塞1顶部之开口汲取试管2内之混合液体7而不会汲取到生物样本5之 碎屑，以利萃取核酸。虽然此柱塞装置之设计针对生物样本于试管内的前处理程序所存有 的问题，提出了一种解决方案，就实务上而言，此柱塞装置应用于自动化核酸萃取平台时， 仍存有多项缺失，详如下述。 其一，由于在进行核酸萃取时所采用的处理液(例如裂解液）常为高盐溶液且常添 加有酶、界面活性剂等成分，用以促进生物样本释出，因此黏度通常较高；因此，当使用柱塞 1时，上下移动柱塞1使试管2内的处理液受到柱塞1的挤压后，通过孔洞3与狭长孔4或流 动于由试管与柱塞之间的间隙，虽然能有效产生搅动效果，但由于处理液较为黏滞之特性， 同时影响了处理液通过孔洞3与狭长孔4的流畅度，对于空间狭小的试管内之液体产生明 显扰动，增加液体喷溅的风险；尤其当施力不当时，即可能导致液体溅出试管2之外。其二， 当处理液中含有酶、界面活性剂等添加成分时，影响了处理液整体的表面张力，因而使处理 液在通过孔洞3与狭长孔4时可能产生黏附于孔缘或柱塞壁之现象，阻滞处理液的流动，甚 至引发液体滴落的问题。其三，在混合生物样本5与处理液时，产生泡沫为常见的问题，然 而，当应用前述之柱塞1混合生物样本5与处理液时，由于处理液频繁遭受挤压而流通于孔 洞3、狭长孔4及试管2与柱塞1之间的间隙，将加剧泡沫产生的问题，干扰操作。其四，根 据柱塞1之设计，操作柱塞1时必须上下移动，使部分的柱塞1仍须暴露于试管外；且于柱 塞1移动同时，试管内的液体亦处于流动的状态，形成一极不稳定的系统，使柱塞1滴落处 理液可能性增高。其五，根据上述潜在顾虑，此柱塞装置不适宜快速地上下移动，故难以提 升核酸萃取效率。此外，前述各问题均可能导致气雾（aerosol)形成、交叉污染、感染危害 等不良效应。 综上所述，目前针对自动化核酸萃取平台之生物样本前处理技术，尚有多项缺点 亟待克服。
技术实现思路
针对上述技术问题与需求，本专利技术提供一种生物样本处理装置，其特征在于：一管 柱，具有一第一管体部及一第二管体部，所述管柱为中空且两端开放，使所述管柱内形成一 流道，且所述第一管体部之一开放端缘形成一第一开口，一第二管体部之一开放端缘形成 一第二开口，其中，所述管柱之内径沿一轴向方向自所述第一开口向所述第二开口逐渐缩 减，使所述第一管体部之平均内径大于所述第二管体部之平均内径；一盖体，同轴设置于所 述第一开口上，以连接所述第一管体部；以及一托座，同轴设置所述流道中，用于托持一生 物样本；其中，所述托座具有复数通孔，供一试剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生物样本处理装置(100)，其特征在于： 一管柱(1030)，具有一第一管体部(10)及一第二管体部(30)，所述管柱(1030)为中空且两端开放，使所述管柱(1030)内形成一流道，且所述第一管体部(10)之一开放端缘形成一第一开口(11)，一第二管体部(30)之一开放端缘形成一第二开口(33)，其中，所述管柱(1030)之内径沿一轴向方向自所述第一开口(11)向所述第二开口(33)逐渐缩减，使所述第一管体部(10)之平均内径大于所述第二管体部(30)之平均内径； 一盖体(20)，同轴设置于所述第一开口(11)上，以连接所述第一管体部(10)；以及 一托座(60)，同轴设置所述流道中，用于托持一生物样本；其中，所述托座(60)具有复数通孔(6010)，供一试剂通过所述通孔，使所述试剂于所述流道内往复流通。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：钟挺豪，吕秋莹，林旻仪，官振群，
申请(专利权)人：冠研上海企业管理咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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