毛细管组件、毛细管卡夹及毛细管电泳仪制造技术

本发明专利技术公开了一种毛细管组件，包括磁场发生机构和至少一根毛细管，毛细管的一端为阴极端，与待分析样本连通设置，另一端为阳极端，与凝胶连通设置，毛细管的阴极端和阳极端之间形成有弯曲设置的弯曲段，磁场发生机构靠近毛细管的弯曲段设置，以在弯曲段所在区域处形成磁场，磁场对弯曲段内移动的待分析样本中的带电粒子产生洛伦兹力，洛伦兹力促使带电粒子的移动方向朝向弯曲段的弯曲方向发生偏转；同时公开了一种毛细管卡夹和毛细管电泳仪。本发明专利技术通过叠加磁场使涌动的DNA分子能够沿毛细管的弯曲方向发生偏转，为DNA分子在毛细管弯曲部分内的移动提供转弯助力，且有利于仪器小型化、集成化和便捷化，毛细管方便更换，易于操作。易于操作。易于操作。

【技术实现步骤摘要】
毛细管组件、毛细管卡夹及毛细管电泳仪


[0001]本专利技术涉及生化检测领域，尤其涉及一种小型化毛细管组件以及含有毛细管组件的毛细管卡夹和毛细管电泳仪。

技术介绍

[0002]毛细管电泳仪广泛用于分子生物、医学等科研领域。在基因分析领域中，一般采用毛细管电泳技术进行Sanger测序和片段分析，Sanger测序是DNA测序技术的金标准，曾在人类基因组计划中发挥了关键作用，且现在仍被用来获得高度准确的测序数据；片段分析是在Sanger测序技术的基础上开发出的一种特殊应用，用于测定DNA片段的相对长度，而不关心该DNA片段的碱基组成与碱基排列顺序，片段分析技术因其操作简单，被广泛应用于临床医学、疾病预控、公安司法、食品安全、农林牧渔等领域。
[0003]毛细管电泳模块通常是毛细管电泳仪中不可缺少的组成部分。毛细管电泳是以石英毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，充填多孔凝胶作为支持介质，当DNA分子的大小与凝胶孔径相当时，其淌度与尺寸大小有关，短片段受到的阻碍较小，从毛细管中涌动较快，长片段受到的阻碍较大，从毛细管中涌动较慢。因DNA分子带负电，在毛细管两端加上直流高压电后，标记了荧光基团的DNA会从毛细管阴极端口进入毛细管，朝向阳极端涌动，不同长度的DNA分子会先后通过检测窗口，当某一DNA分子经过光学检测窗口时，通过激光激发DNA上的荧光基团而产生荧光，从而被CCD相机采集。通过分析采集到的数据，就可以获得DNA分子的碱基序列或相对片段长度。
[0004]随着基因诊断、身份识别、分子育种、转基因检测等领域的快速发展，现有的毛细管电泳仪仅能够满足基本的检测需求，而逐渐无法满足当今生物技术的各项特异性需要，尤其是小型化、集成化、便捷化的需求。在现有毛细管电泳仪的毛细管电泳模块中，毛细管的阴极端和阳极端之间距离通常很大，这是由于用于基因测序的毛细管长度一般采用47cm、61cm、91cm，且毛细管基本水平放置，因此占用空间很大，非常影响仪器整体的小型化设计，不适合应用于POCT产品。同时，由于毛细管很细，外径通常只有363um，且质地柔软，因此对于基本水平放置的细长的毛细管而言，在更换时很容易被折断，操作人员必须小心翼翼，操作过程极为不便。
[0005]为了解决上述问题，现有的很多毛细管电泳仪中将毛细管进行适当弯曲后再做固定，如图1所示的公开号为US2003/0127328A1的多毛细管电泳仪，其毛细管3a设置为弯曲状，安装在温度调解室5中，减小了毛细管在其长度方向上占用的空间。如图2至图4所示的公开号为CN111458397A的毛细管电泳仪，将弯曲的毛细管和胶块组件等结构统一集成在卡夹单元300上，且卡夹单元300为可拆卸更换的耗材，通过这种设计方式减小毛细管在其长度方向上的占用空间，并使毛细管的更换操作更加方便安全。
[0006]但是，相较于基本水平放置的毛细管而言，形状弯曲的毛细管不利于DNA分子的涌动，会对实验结果产生一定的影响；且基于这一问题，毛细管在设置时的弯曲幅度也比较有限，因此仍然会占用比较大的空间，不利于仪器的进一步小型化、集成化和便捷化。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种电泳效果好，且小型化的毛细管组件、毛细管卡夹及毛细管电泳仪。具体技术方案如下：
[0008]一种毛细管组件，包括磁场发生机构和至少一根毛细管，毛细管的一端为阴极端，与待分析样本连通设置，另一端为阳极端，与凝胶连通设置，毛细管的阴极端和阳极端之间形成有弯曲设置的弯曲段，磁场发生机构靠近毛细管的弯曲段设置，以在弯曲段所在区域处形成磁场，磁场对弯曲段内移动的待分析样本中的带电粒子产生洛伦兹力，洛伦兹力促使带电粒子的移动方向朝向弯曲段的弯曲方向发生偏转。
[0009]进一步，弯曲段包括至少一个环形结构，环形结构由毛细管弯曲交叉形成。
[0010]进一步，弯曲段为圆环形结构，磁场发生机构可在圆环形区域内产生磁场，圆环形的弯曲段与圆环形磁场位置对应设置。
[0011]进一步，磁场发生机构为环形磁体，环形磁体与圆环形的弯曲段位置对应设置。
[0012]进一步，磁场发生机构包括两组，分别设置在弯曲段的两侧，使弯曲段位于两个磁场之间。
[0013]进一步，磁场发生机构上设置有导磁结构，导磁结构可约束漏磁扩散并将磁力线集中在弯曲段所在区域处。
[0014]进一步，毛细管弯曲段的半径为r，磁场发生机构所产生的磁场强度为3.125/r
×
10
‑9至3.125/r
×
10
‑
10
T。
[0015]一种毛细管卡夹，包括壳体，壳体上设置有以上所述的毛细管组件，壳体内形成有风道，毛细管组件中的毛细管弯曲段位于风道内。
[0016]进一步，磁场发生机构设置在毛细管卡夹的壳体上，位于壳体的单侧或两侧，与弯曲段位置对应设置。
[0017]进一步，磁场发生机构设置在毛细管电泳仪上，磁场发生机构与毛细管卡夹中毛细管弯曲段所在位置对应设置。
[0018]一种毛细管电泳仪，包含以上所述的毛细管组件。
[0019]本专利技术中的毛细管组件、毛细管卡夹及毛细管电泳仪具有以下优点：
[0020]1、毛细管组件通过在毛细管弯曲部分叠加磁场，使涌动的DNA分子在洛伦兹力的作用下能够沿毛细管的弯曲方向发生偏转，为DNA分子在毛细管弯曲部分内的移动提供转弯助力，减少毛细管弯曲对DNA分子涌动的影响，提升毛细管电泳的效果，进而提高毛细管电泳仪的使用效果；
[0021]2、环形设置的毛细管能够进一步减小占用空间，使毛细管组件具有更小的体积，有利于毛细管卡夹及毛细管电泳仪的进一步小型化、集成化和便捷化；
[0022]3、可应用于Sanger测序和片段分析，在保证可靠性的前提下，使毛细管耗材能够更加方便安全的进行更换，易于操作、节约成本，减少了用户在更换耗材上的操作步骤和操作时间。
附图说明
[0023]图1为现有的一种多毛细管电泳仪的内部结构示意图。
[0024]图2为现有的另一种毛细管电泳仪的立体图。
[0025]图3为图2中所示的毛细管电泳仪的内部结构示意图。
[0026]图4为图3中所示的卡夹单元的内部结构示意图。
[0027]图5为本专利技术中毛细管组件的实施例一的结构示意图。
[0028]图6为本专利技术中毛细管组件的实施例一的正视图。
[0029]图7为本专利技术中毛细管组件的实施例一的俯视图。
[0030]图8为本专利技术中毛细管组件的实施例二的结构示意图。
[0031]图9为本专利技术中毛细管组件的实施例二的正视图。
[0032]图10为本专利技术中毛细管组件的实施例二的俯视图。
[0033]图11为毛细管组件中的毛细管的另一种弯曲形式示意图。
[0034]图12为毛细管组件中的毛细管的另一种弯曲形式示意图。
[0035]图13为本专利技术中毛细管卡夹的实施例一的结构示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毛细管组件，其特征在于，包括磁场发生机构和至少一根毛细管，毛细管的一端为阴极端，与待分析样本连通设置，另一端为阳极端，与凝胶连通设置，毛细管的阴极端和阳极端之间形成有弯曲设置的弯曲段，磁场发生机构靠近毛细管的弯曲段设置，以在弯曲段所在区域处形成磁场，磁场对弯曲段内移动的待分析样本中的带电粒子产生洛伦兹力，洛伦兹力促使带电粒子的移动方向朝向弯曲段的弯曲方向发生偏转。2.如权利要求1所述的毛细管组件，其特征在于，弯曲段包括至少一个环形结构，环形结构由毛细管弯曲交叉形成。3.如权利要求2所述的毛细管组件，其特征在于，弯曲段为圆环形结构，磁场发生机构可在圆环形区域内产生磁场，圆环形的弯曲段与圆环形磁场位置对应设置。4.如权利要求3所述的毛细管组件，其特征在于，磁场发生机构为环形磁体，环形磁体与圆环形的弯曲段位置对应设置。5.如权利要求1至4中任一所述的毛细管组件，其特征在于，磁场发生机构包括两组，分别设置在弯曲段的两侧，使弯曲段位于两个磁场之间。6.如权利要求1至4中任一所述的毛细管组件，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：马世宏，钱宇，曹健荣，
申请(专利权)人：德诺杰亿北京生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：