一种用于转移磁珠的模块，包括该模块的自动化系统以及使用该模块提取核酸的方法技术方案

本发明专利技术涉及用于转移磁珠的新型模块，包括该模块的自动化系统以及使用该模块提取核酸的方法。本发明专利技术的专门设计的磁体模块和盖模块可通过该设备中预先存在的移动模块(例如，移液器模块)用于自动化液体处理设备中。本发明专利技术使得能够在自动化液体处理设备上以自动化方式执行用于提取核酸的珠转移型方法。与通常在设计为仅用于这种珠转移型方法的小型设备中执行的常规珠转移型方法相比，本发明专利技术提供了更高水平的自动化，更多降低的成本并且不需要另外的单独的液体处理设备的优点。而且，与常规的液体转移型方法相比，本发明专利技术的方法具有反应时间更短的优点。

A module for transferring magnetic beads, including an automation system of the module and a method for extracting nucleic acids using the module

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于转移磁珠的模块，包括该模块的自动化系统以及使用该模块提取核酸的方法
本专利技术涉及用于转移磁珠的新型模块，包括该模块的自动化系统以及使用该模块提取核酸的方法。
技术介绍
一种能够扩增特定目的基因的核酸扩增技术已被用于各种领域，例如用于确定人体，动物和植物中病原体感染的体外诊断，基因分型和GMO食品测试中的遗传分析。为了有效地扩增特定基因，应通过去除任何抑制核酸扩增的物质来提取和纯化各种样品中的核酸。传统上，对于小规模实验，已经手动进行了核酸提取。然而，由于必须一次提取核酸的样品数量增加以及对提取过程进行质量控制的必要性，如今已经开发了许多用于自动地进行核酸提取和纯化过程的设备。在自动核酸提取过程中通常使用能够捕获核酸并释放捕获的核酸的磁珠。根据从磁珠洗脱结合的核酸的过程的差异，使用磁珠的这种自动核酸提取过程可以分为两种类型的方法，即“液体转移型方法”和“珠转移型方法”。液体转移型方法是以如下方式进行的：将反应溶液添加到容器中，并且在反应完成之后，将溶液从容器中移除，同时磁珠通过外磁力粘附到容器的内壁表面上。更具体地，将样品，细胞裂解试剂和磁珠添加到容器中，并完成细胞裂解以及核酸与磁珠的结合后，然后去除容器中的反应溶液，同时通过外部磁体的磁力将磁珠附着到容器上。之后，将洗涤溶液加入到容器中，并且在完成洗涤反应之后将洗涤溶液除去，同时将磁珠固定到容器上。最后，将洗脱溶液加入到容器中，并在完成洗脱反应后获得洗脱溶液。简而言之，在液体转移型方法的核酸提取过程中，在从容器中移除反应溶液的过程中，通过外部磁力将磁珠固定在反应容器的内表面上。为了以自动化方式完成液体转移型方法，本质上需要一种能够自动将反应溶液分配到多个容器中或从多个容器中移除反应溶液的自动化液体处理系统。这种液体转移型方法的优点是自动化程度高，根据样品数量容易控制要使用的试剂量，并能够在同一装置内连续自动地高效制备PCR(聚合酶链反应)制备物。然而，由于将反应溶液分配到容器中或从容器中移除反应溶液的过程，这种方法还具有诸如反应时间长的缺点。用于从样品中提取核酸的珠转移型方法通常利用分别预先填充有裂解液，洗涤液和洗脱液的反应容器的小圆桶，并通过使用磁棒组件将磁珠从一个容器依次转移到另一个装有不同反应溶液的容器中来进行。这种珠转移型方法通常在专门设计用于该方法的小型设备中进行。在用于珠转移型方法的常规设备中，提供了用于容纳反应溶液的容器的空间，机械固定在与驱动设备相连的支撑件上的磁棒，以及旨在覆盖磁棒并附接至支撑件和从支撑件上卸下的管带，该支撑件也连接至驱动设备。该珠转移型方法的优点在于，由于转移磁珠的过程和使用预先填充有试剂的容器，从而缩短了反应时间，这使得不需要分配和去除反应溶液的过程。然而，由于试剂的浪费，其还可能具有较高成本的缺点。例如，在这种类型的方法中，必须使用具有预定数量的填充有试剂的容器的小圆桶，而不管要实际提取的样品的数量如何。此外，珠转移型方法需要额外的液体处理设备，以便自动处理提取的核酸并为随后的分析步骤(例如PCR)顺序地制备反应混合物。日本专利号3794734描述了一种使用载体吸附装置分析液体样品的方法，该载体吸附装置包括由非磁性材料制成的管和可移入或移出该管的磁棒。在该方法中，采用了珠转移型方法，并且载体吸附装置能够从容纳液体样品的多个容器中收集载体。磁棒和管连接到驱动装置，并被配置成通过移动装置在竖直和水平方向上可移动。美国专利号7,329,488也描述了珠转移型方法的实施例。该专利公开了一种用于从生物样品中纯化核酸或生物材料的试剂盒，该试剂盒包括具有多个腔室的容器，所述多个腔室包含缓冲液和用于从生物样品中分离核酸或生物材料的固体材料；滑架，包括平坦部分，该平坦部分具有穿过其形成的孔，以及突出部，该突出部具有内部通，该内部通道的一端是闭合的而另一端是敞开的，并且具有预定的长度，使得该突出部可以浸入腔室的缓冲液中。通过这种方法提供了三个运输单元，例如滑架附接框架运输单元，用于沿垂直方向移动滑架和骨架附接框架组件；磁棒组件运输单元，用于沿垂直方向移动磁棒组件；以及基板运输单元，用于使基板在水平方向上移动。日本专利号3794734和美国专利号7,329,488中公开的提取核酸的方法在专门设计用于仅珠转移型方法的设备中进行，因此仍然具有珠转移型方法的上述缺点。在本申请中，引用了各种专利和出版物，并在括号中提供了引用。这些专利和出版物在其实体中的公开内容通过引用结合到本申请中，以便更全面地描述本专利技术和本专利技术所属领域的技术水平。
技术实现思路
技术问题如上所述，在自动化液体处理设备中执行的提取核酸的液体转移型方法具有以下优点：自动化程度高，调节反应溶液量的能力以及能够在同一装置内有效地制备PCR制备物。然而，由于将反应溶液分配到容器中或从容器中抽吸的重复过程，这种方法还具有反应时间长的缺点。另一方面，通常在特殊设计的小型设备中进行的提取核酸的珠转移型方法具有缩短反应时间的优点，但是由于浪费试剂也具有成本较高的缺点。此外，这种类型的方法需要附加的液体处理设备来自动处理提取的核酸，以用于后续分析步骤(例如PCR)的制备物。因此，在使用磁珠提取核酸的领域中，需要一种新型的方法和设备，其能够解决上述讨论的珠转移型方法和液体转移型方法的缺点。技术方案本专利技术人为开发新型的方法和设备付出了巨大的努力，该新型的方法和设备能够克服在其各自特殊设计的设备中执行的传统的珠转移型方法和液体转移型方法的缺点。结果，本专利技术人设计了一种特别设计的用于转移磁珠的磁体模块和盖模块，磁体模块和盖模块可以成功地用于自动化液体处理设备中。本专利技术人还完成了一种自动化系统，该自动化系统使得能够通过利用磁体模块和盖模块以及该自动化系统中预先存在的移动模块以自动化的方式执行用于提取核酸的珠转移型方法。本专利技术人还建立了用于从样品提取核酸的珠转移型方法，该方法可以在自动化液体处理设备上以自动化方式进行。在本专利技术的一个方面，提供了一种在具有第一移动模块和第二移动模块的设备中，通过使用用于转移磁珠的磁体模块和盖模块，从样本中提取核酸的方法，该方法包括：(i)将第一移动模块和第二移动模块分别与磁体模块和盖模块耦合的步骤；其中，磁体模块包括杆，该杆包括用于收集磁珠的磁力产生材料；杆支撑部，该杆支撑部连接到杆；以及第一耦合部，该第一耦合部在杆支撑部上，该第一耦合部用于将杆支撑部与第一移动模块耦合；并且盖模块，该盖模块包括管，当将杆插入管中并且插入的杆在管中上下移动时，该管用于引导杆；管支撑部，该管支撑部连接到管；以及第二耦合部，该第二耦合部在管支撑部上，该第二耦合部用于将管支撑部与第二移动模块耦合；其中，磁体模块的杆可插入到盖模块的管中，并且第一移动模块和第二移动模块中的至少一个可在上下，左右和前后方向上移动；(ii)将磁体模块和盖模块移动到容器的上部空间的步骤；(iii)通过降低盖模块将管位于容器的内部空间的步骤；(iv)将盖模块上下移动的步骤；(v)通过降低磁体模块将杆插入到管中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在具有第一移动模块和第二移动模块的设备中，通过使用用于转移磁珠的磁体模块和盖模块，从样本中提取核酸的方法，所述方法包括：/n将所述第一移动模块和所述第二移动模块分别与所述磁体模块和所述盖模块耦合的步骤；/n其中，所述磁体模块包括：/n杆，所述杆包括用于收集磁珠的磁力产生材料；/n杆支撑部，所述杆支撑部连接到所述杆；以及/n第一耦合部，所述第一耦合部在所述杆支撑部上，所述第一耦合部用于将所述杆支撑部与所述第一移动模块耦合；并且/n所述盖模块包括：/n管，当将所述杆插入到所述管中并且插入的杆在所述管中上下移动时，所述管用于引导所述杆；/n管支撑部，所述管支撑部连接到所述管；以及/n第二耦合部，所述第二耦合部在所述管支撑部上，所述第二耦合部用于将所述管支撑部与所述第二移动模块耦合；/n其中，所述磁体模块的所述杆能够插入到所述盖模块的所述管中，并且所述第一移动模块和所述第二移动模块中的至少一个能够在上下方向、左右方向和前后方向上移动；/n将所述磁体模块和所述盖模块移动到容器的上部空间的步骤；/n通过降低所述盖模块将所述管位于所述容器的内部空间的步骤；/n将所述盖模块上下移动的步骤；/n通过降低所述磁体模块将所述杆插入到所述管中的步骤；以及/n通过提升所述磁体模块和所述盖模块将所述杆和所述管移出所述容器的步骤。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170721 KR 10-2017-0092982;20180222 US 62/633,6271.一种在具有第一移动模块和第二移动模块的设备中，通过使用用于转移磁珠的磁体模块和盖模块，从样本中提取核酸的方法，所述方法包括：
将所述第一移动模块和所述第二移动模块分别与所述磁体模块和所述盖模块耦合的步骤；
其中，所述磁体模块包括：
杆，所述杆包括用于收集磁珠的磁力产生材料；
杆支撑部，所述杆支撑部连接到所述杆；以及
第一耦合部，所述第一耦合部在所述杆支撑部上，所述第一耦合部用于将所述杆支撑部与所述第一移动模块耦合；并且
所述盖模块包括：
管，当将所述杆插入到所述管中并且插入的杆在所述管中上下移动时，所述管用于引导所述杆；
管支撑部，所述管支撑部连接到所述管；以及
第二耦合部，所述第二耦合部在所述管支撑部上，所述第二耦合部用于将所述管支撑部与所述第二移动模块耦合；
其中，所述磁体模块的所述杆能够插入到所述盖模块的所述管中，并且所述第一移动模块和所述第二移动模块中的至少一个能够在上下方向、左右方向和前后方向上移动；
将所述磁体模块和所述盖模块移动到容器的上部空间的步骤；
通过降低所述盖模块将所述管位于所述容器的内部空间的步骤；
将所述盖模块上下移动的步骤；
通过降低所述磁体模块将所述杆插入到所述管中的步骤；以及
通过提升所述磁体模块和所述盖模块将所述杆和所述管移出所述容器的步骤。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将所述第一移动模块和所述第二移动模块分别与所述磁体模块和所述盖模块耦合的步骤，所述步骤包括：
将所述第一移动模块和所述第二移动模块中的至少一个移动到所述磁体模块和所述盖模块中的至少一个放置在其上的位置的步骤；以及
在所述位置上将所述第一移动模块和所述第二移动模块中的至少一个与所述磁体模块和所述盖模块中的至少一个耦合的步骤。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述通过降低所述盖模块将所述管位于所述容器的内部空间的步骤与通过降低所述磁体模块将所述杆位于所述容器的内部空间的步骤并行进行，并且所述将所述盖模块上下移动的步骤在将所述杆移出所述容器后执行。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述容器包含样品，裂解试剂和磁珠。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，除了所述将所述第一移动模块和所述第二移动模块分别与所述磁体模块和所述盖模块耦合的步骤之外，还执行其他步骤以进行洗涤过程或洗脱过程。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述设备是自动化液体处理设备。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一移动模块和所述第二移动模块中的至少一个包括输送机构和多功能探针。


8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一移动模块和所述第二移动模块中的至少一个是移液器模块或夹持器模块。


9.一种用于转移磁珠的磁体模块，所述磁体模块包括：
杆，所述杆包括用于收集磁珠的磁力产生材料；
杆支撑部，所述杆支撑部连接至所述杆；以及
耦合部，所述耦合部在所述杆支撑部上，所述耦合部用于将所述杆支撑部与移动模块耦合。


10.根据权利要求9所述的磁体模块，其中，所述耦合部为母耦合部或公耦合部，并且被配置为连接到所述移动模块的端部。


11.根据权利要求9所述的磁体模块，其中，所述耦合部具有空心柱的形状。


12.根据权利要求9所述的磁体模块，其中，所述杆的上端部以其纵向轴线彼此垂直的方式连接至所述杆支撑部。


13.根据权利要求9所述的磁体模块，其中，所述磁体模块包括多个杆。


14.根据权利要求13所述的磁体模块，其中，所述多个杆中的每个杆通过其上端部连接至所述杆支撑部，并且布置成一排或两排或更多排；其中两排或更多排彼此相邻或彼此分开。


15.根据权利要求9所述的磁体模块，其中，所述磁体模块具有一个、两个或更多个耦合部。


16.根据权利要求9所述的磁体模块，其中，所述磁力产生材料位于所述杆的一端部，相对的另一端部上连接有所述杆支撑部。


17.根据权利要求9所述的磁体模块，其中，所述耦合部包括紧固部，所述紧固部用于帮助或加强其与所述移动模块的端部的连接。


18.一种用于转移磁珠的盖模块，所述盖模块包括：
管，当将杆插入到所述管中并且插入的杆在所述管中上下移动时，所述管用于引导所述杆；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李承宰，洪性植，金英旭，
申请(专利权)人：SEEGENE株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR