一种磁性纯化方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种利用磁性颗粒从一个或多个容器中的介质中分离生物物质的方法。本发明专利技术采取特定分离装置固定磁性颗粒转移介质的方式通过工作站来纯化蛋白，实现了自动化，比传统工艺快速经济。统工艺快速经济。

A magnetic purification method and system

The invention relates to a method for separating biological substances from a medium in one or more containers using magnetic particles. The invention adopts a specific separation device to fix the magnetic particle transfer medium, purifies the protein through the workstation, realizes automation, and is faster and more economical than the traditional process. The technology is rapid and economical< br/>

【技术实现步骤摘要】
一种磁性纯化方法和系统


[0001]本专利技术属于纯化领域，具体涉及利用磁性颗粒对生物物质的纯化。

技术介绍

[0002]生物物质纯化领域特别是蛋白纯化领域，目前主流还是传统填料的柱层析工艺，市面上的Protein A和AKTA系列是最为常见的耗材与仪器。现阶段最常用的Protein A亲和层析介质是通过将Protein A用化学偶联的方法固定在琼脂糖凝胶表面制成亲和填料，然后装填成层析柱。从发酵液下罐，离心过滤得上清，过柱纯化等流程走下来，比较耗时，并且多个样品只能以一个接一个的模式纯化，通量有限。
[0003]在提升纯化效率方面，磁性颗粒具有优势。磁性颗粒在各种化学过程中以固相形式使用，化学成分可粘附在磁性颗粒表面，借助于磁场移动。磁性颗粒的使用使得固相的可用表面变得尽可能大。
[0004]磁性颗粒以超顺磁微球为基质，具有超强的顺磁性，在磁场中能够迅速聚集，离开磁场后又能够有助于磁性颗粒均匀的分散开。磁性颗粒具有合适的且均一粒径，保证了足够强的磁响应性又不易沉降。而且，磁性颗粒具有丰富的表面活性基团，以便可以和生物物质偶联，并在外磁场的作用下实现与待测样品的分离。磁性颗粒用于生化样品复杂组分的分离，能够实现分离与富集的同时进行，有效地提高了分离速度和富集效率，同时也使分析检测的灵敏度大大提升。但是目前大多数实验室磁性颗粒纯化还仅仅停留在人工纯手动操作这层面上，效率较低，均一性得不到保证，不同人操作可能得到完全不一样纯化结果。
[0005]传统的磁性分离方式是将装有磁性颗粒的容器直接放置于大块磁体上，即可将磁性微球吸附到微孔板或PCR底部。这种方法虽简单，但将磁性微球吸附到孔底后，进行后续洗涤、分离过程时，会有部分磁性微球被带出微孔或PCR管，从而影响后续反应。目前市面上已有的磁性颗粒自动纯化仪器有Thermo的Kingfisher和金斯瑞的Am MagSA等等，设备和耗材均价格较高。而且，这些设备采用的都是磁棒头转移磁性颗粒的方式来纯化，当磁体处于较低位置时，颗粒可以收集在杆表面，尤其是末端。当磁体升高到较高位置时，颗粒可以相应地从磁棒释放。但是，有限的板位成了该工艺的瓶颈，一次只能处理有限的样品，并且对于酸洗脱后中和液的添加以及洗涤孔板内缓冲液的添加都需要额外的设备，而手工添加不仅费时费力，而且错误率高。此外，样品、液体均保留在磁棒表面，这可能会导致后续步骤中污染的风险。
[0006]因此，本专利技术亟待一种对于各种规模纯化工艺兼容性强的自动化磁性颗粒纯化方法和系统。

技术实现思路

[0007]本专利技术提出了一种利用特定分离装置固定磁性颗粒来纯化生物物质的高通量、自动化方法和系统。通过固定磁性颗粒转移液体的方法，区别于常规磁棒吸附磁性颗粒的半自动化方式，实现高通量纯化，避免了交叉污染，增加了回收率。
(3)，
[0028](5)撤销磁场，使用洗脱液将生物物质从磁性颗粒洗脱，重复步骤(2)-(3)，
[0029]任选的(6)使用中和液将生物物质调至适当pH。
[0030]在一个或多个实施方案中，所述磁场优选位于容器的下部，距离容器底部小于或等于容器全长的50％、40％、30％、20％、10％、5％、或1％。
[0031]优选地，所述磁场由本文第一方面所述的磁性分离装置产生，步骤(2)包括将多容器盘置于承载部具有磁响应部件的面上，从而磁响应部件在容器底部的四周聚集磁性颗粒。
[0032]在一个或多个实施方案中，所述生物物质是DNA、RNA、蛋白或多肽。
[0033]在一个或多个实施方案中，所述容器是多容器盘的容器，例如多孔板的孔。
[0034]在一个或多个实施方案中，步骤(1)中的磁性颗粒经活化，包括但不限于碱液处理、平衡液处理和/或水处理。在一个或多个实施方案中，磁性颗粒的活化方法为：先通过磁分离将存储磁性颗粒的溶液去除，得磁性颗粒；然后用碱液清洗磁性颗粒；再用平衡液清洗磁性颗粒，清洗2～5次，得活化的磁性颗粒。
[0035]在一个或多个实施方案中，碱液处理10分钟-2小时，优选20分钟-1小时，例如30分钟。
[0036]在一个或多个实施方案中，所述碱液是0.1M NaOH溶液。
[0037]在一个或多个实施方案中，平衡液处理10CV，即平衡液与磁性颗粒的体积比为10:1。
[0038]在一个或多个实施方案中，步骤(2)中的孵育包括震荡孵育。例如将磁性颗粒与发酵液充分接触，震荡孵育，使磁性颗粒捕获目的蛋白。具体的，孵育时间为0.5～24h。优选的，孵育时间为1～4小时。
[0039]在一个或多个实施方案中，步骤(3)中的抽吸包括利用负压将介质从容器移出的步骤。优选地，所述抽吸使用多通道枪头从多个容器中同时移出溶液。
[0040]在一个或多个实施方案中，步骤(4)中的清洗包括震荡清洗，例如震荡1-10分钟。步骤(4)中的平衡液可清除非特异性结合杂质。所述平衡液为0.05～0.5M Tris缓冲液，pH 6.7～7.3。
[0041]优选的，所述平衡液为0.06～0.4M Tris缓冲液；优选的，所述平衡液为0.07～0.3M Tris缓冲液；优选的，所述平衡液为0.08～0.2M Tris缓冲液；优选的，所述平衡液为0.09～0.1M Tris缓冲液；优选的，所述平衡液为0.1M Tris缓冲液。
[0042]优选的，所述平衡液的pH值为pH 6.8～7.2；优选的，所述平衡液的pH值为pH 6.9～7.1；优选的，所述平衡液的pH值为pH 7.0。
[0043]优选的，所述步骤(4)中，用平衡液清洗多次；优选的，所述步骤(4)中，用平衡液清洗2-8次。
[0044]在一个或多个实施方案中，步骤(5)中所述洗脱液使目的蛋白与磁性颗粒分离，溶于洗脱液中。步骤(5)中的洗脱包括震荡洗脱，例如震荡1-10分钟。所述洗脱液为0.05～0.5M甘氨酸溶液，pH 2.5～3.5。
[0045]优选的，所述洗脱液为0.06～0.4M甘氨酸溶液；优选的，所述洗脱液为0.07～0.3M甘氨酸溶液；优选的，所述洗脱液为0.08～0.2M甘氨酸溶液；优选的，所述洗脱液为0.09～
0.1M甘氨酸溶液；优选的，所述洗脱液为0.1M甘氨酸溶液。
[0046]优选的，所述洗脱液的pH值为pH 2.6～3.4；优选的，所述洗脱液的pH值为pH 2.7～3.3；优选的，所述洗脱液的pH值为pH 2.8～3.2；优选的，所述洗脱液的pH值为pH 2.9～3.1；优选的，所述洗脱液的pH值为pH 3.0。
[0047]优选的，所述步骤(5)中，用洗脱液共洗脱多次；优选的，所述步骤(5)中，用洗脱液洗脱2-8次。
[0048]步骤(6)中的中和包括震荡中和，例如震荡1-10分钟。
[0049]在一个或多个实施方案中，所述震荡使用工作站震荡模块进行。具体地，将容器放入工作站震荡模块，调用工作站程序，设置工作站参数，如样品体积、平衡液体积、操作次数、洗脱液体积本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种易于移液的磁性分离装置，包括承载部，该承载部用于承载多容器盘，在所述承载部上垂直设置有多个数组排列的磁响应部件，所述磁响应部件均匀分布在所述多容器盘的各容器的周围，且所述磁响应部件的顶部高出容器底部2厘米以内。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置具有选自以下的一个或多个特征：每个容器周围均匀分布四个磁响应部件，磁响应部件为圆柱体结构或方形柱体结构，磁响应部件的顶部高出容器底部1厘米以内、高出0.8厘米以内、高出0.7厘米以内、高出0.6厘米以内、高出0.5厘米以内、高出0.4厘米以内、高出0.3厘米以内，所述承载部的四角为方便不同裙边的多容器盘适用的倒角结构，所述承载部的外周尺寸略小于多容器盘的裙边尺寸，承载部与多容器盘相互卡固，使多容器盘固定在承载部上，所述装置还包括设置在承载部上用于固定多容器盘的定位装置，所述定位装置包括数个与多容器盘固定连接的支撑柱，支撑柱底端放置于承载部上开设的定位孔内，将定位装置定位在承载部上，每四个磁响应部件之间的空间分别与多容器盘的一个容器相对应。3.一种利用磁性颗粒从一个或多个容器中的介质中分离生物物质的方法，所述容器包含侧壁和底部，包括：(1)将包含该生物物质的介质以及经处理能够与该生物物质关联的磁性颗粒接触并在该生物物质与磁性颗粒关联的条件下孵育，(2)在容器的侧壁施加磁场，将磁性颗粒聚集到容器内侧壁，所述磁场覆盖侧壁周长的至少10％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％，从而可在水平方向上将磁性颗粒聚集到容器的多个方向的内侧壁上，优选所述磁场覆盖侧壁全周长，(3)将容器中的介质移出，任选的(4)撤销磁场，使用平衡液清洗捕获了生物物质的磁性颗粒，重复步骤(2)-(3)，(5)撤销磁场，使用洗脱液将生物物质从磁性颗粒洗脱，重复步骤(2)-(3)，任选的(6)使用中和液将生物物质调至适当pH。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述磁场位于容器的下部，距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：李璐，周郡，吴忠华，冯竹梅，
申请(专利权)人：上海药明生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：