适用于磁泳分析平台的机器人及制备方法、磁泳分析平台技术

本发明专利技术提供了一种适用于磁泳分析平台的机器人及制备方法、磁泳分析平台，该机器人包括主体部，由液体聚二甲基硅氧烷和钕铁硼颗粒制成；外壳，覆盖主体部，外壳被配置为在磁泳分析平台将细胞裂解后，基于外壳上的识别分子与细胞中的目标分析物键合，以捕获目标分析物；其中，机器人具有磁性，以使机器人在磁泳分析平台磁场的控制下运动。平台磁场的控制下运动。平台磁场的控制下运动。

【技术实现步骤摘要】
适用于磁泳分析平台的机器人及制备方法、磁泳分析平台


[0001]本专利技术涉及生物检测
，尤其涉及一种适用于磁泳分析平台的机器人及制备方法、磁泳分析平台。

技术介绍

[0002]免疫分析是实现精确医学诊断的关键手段之一，免疫分析平台的小型化和微型化是实现便携式免疫分析的关键技术。其中，生物磁珠在免疫分析领域的广泛应用为免疫分析平台小型化和便携化提供了支持。已有研究将生物磁珠用于操纵和测量免疫分析物的实际应用，但在实际使用中通常需要大量的生物磁珠。
[0003]然而，当前的免疫分析平台在进行免疫分析时存在多个挑战：操作繁琐、耗时、体积较大，且需要较强的磁场来控制生物磁珠。此外，由于生物磁珠数量的未知损失，会导致免疫分析结果存在较大误差。因此，开发一种简单、快速、小型化、并且可以减少磁珠损失对分析结果影响的免疫分析设备显得尤为重要。

技术实现思路

[0004]为至少部分地克服上述提及的至少一种或者其它专利技术的技术缺陷，本专利技术的至少一种实施例提供一种适用于自动化磁泳分析平台的机器人，通过用液体聚二甲基硅氧烷和钕铁硼颗粒制作机器人的主体部使得机器人具有剩磁，可以实现利用较小的磁场控制机器人运动的目的。
[0005]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种适用于磁泳分析平台的机器人，包括：主体部，由液体聚二甲基硅氧烷和钕铁硼颗粒制成；以及外壳，覆盖上述主体部，上述外壳被配置为在上述磁泳分析平台将细胞裂解后，基于上述外壳上的识别分子与上述细胞中的目标分析物键合，以捕获上述目标分析物；其中，上述机器人具有磁性，以使上述机器人在上述磁泳分析平台磁场的控制下运动。
[0006]可选的，机器人还包括：多个凸起，由液体聚二甲基硅氧烷和钕铁硼颗粒制成，形成于上述主体部上，上述外壳覆盖上述凸起。
[0007]可选的，上述主体部形成有容纳腔，上述容纳腔被配置为容纳荧光探针液。
[0008]可选的，上述主体部还包括密封层，设置在上述容纳腔的开口处，上述密封层被配置为将上述荧光探针液封闭在上述容纳腔内，上述密封层在红外线照射的情况下融化，以使上述荧光探针液由上述容纳腔内流出。
[0009]本专利技术还提供了一种如上述的机器人的制备方法，包括：S1：将液体聚二甲基硅氧烷和钕铁硼颗粒的混合物置入已加工好的模具中，加热固化后形成主体部； S2：将上述混合物涂敷在上述主体部的表面上，使用永磁体诱导上述钕铁硼颗粒带动上述混合物沿磁感应线运动，在上述主体部上生成锥状微结构，经加热固化后形成凸起；S3：在上述主体部和上述凸起上制备二氧化硅层，以形成外壳； S4：对上述外壳进行表面改性、活化处理，并将识别分子连接到改性后的上述外壳上，形成初始机器人；以及S5：对上述初始机器人进行充
磁，形成具有磁性的上述机器人。
[0010]根据本专利技术实施例，上述聚二甲基硅氧烷和钕铁硼颗粒的质量比为 3:2。
[0011]本专利技术还提供了一种磁泳分析平台，包括：如上述的机器人；裂解模块，被配置为裂解细胞，在上述细胞裂解后，上述机器人基于上述识别分子捕获上述细胞中的目标分析物；控制洗涤模块，与上述裂解模块连通，上述机器人在上述控制洗涤模块内带动上述目标分析物运动，以洗涤上述机器人和上述目标分析物上的杂质；以及扩增检测模块，与上述控制洗涤模块连通，上述扩增检测模块被配置为提高上述目标分析物的数量。
[0012]可选的，上述裂解模块包括：裂解池，上述裂解池内形成有第一容纳空间；至少一个第一电磁线圈，设置在上述第一容纳空间外周，上述第一电磁线圈被配置为控制上述机器人运动；以及换能器，设置在上述裂解池的底部，上述换能器被配置为将外部超声波转换为体波声源；其中，上述细胞在上述体波声源的作用下裂解，上述机器人在上述第一容纳空间内捕获上述细胞中的目标分析物。
[0013]可选的，上述控制洗涤模块包括：洗涤主体，形成有第二容纳空间，上述第二容纳空间与上述第一容纳空间连通；至少一个第二电磁线圈，设置在上述第二容纳空间外周，上述第二电磁线圈被配置为控制上述机器人运动；以及洗涤液出口，与上述第二容纳空间连通，洗涤液进入上述第二容纳空间洗涤上述机器人和上述目标分析物，在上述洗涤液洗涤完成后，上述洗涤液出口被配置为允许上述洗涤液由上述第二容纳空间流出。
[0014]可选的，上述扩增检测模块包括：扩增主体，形成有第三容纳空间，上述第三容纳空间与上述第二容纳空间连通；至少一个第三电磁线圈，设置在上述第三容纳空间的外周，上述第三电磁线圈被配置为控制上述机器人携带上述目标分析物进入上述第三容纳空间；温控单元，设置在上述第三容纳空间内，上述温控单元被配置为调节上述第三容纳空间的温度，以提高上述目标分析物的数量；以及检测单元，设置在上述扩增主体内壁上，并位于上述第三容纳空间顶部，上述检测单元被配置为检测上述目标分析物的数量。
[0015]可选的，通过用液体聚二甲基硅氧烷和钕铁硼颗粒制作主体部可以使机器人具有剩磁，进而可以通过控制磁泳分析平台的磁场控制机器人运动，通过在主体部表面覆盖可以与目标分析物键合的外壳，可以实现捕获目标分析物，由于机器人带有磁性，可以实现利用较小的磁场控制机器人运动，可以减小线圈的尺寸，进而可以减小磁泳分析平台的尺寸，实现磁泳分析平台小型化、便携的目的。
附图说明
[0016]图1是根据本专利技术示意性实施例的适用于磁泳分析平台的机器人的立体图；图2是根据本专利技术示意性实施例的适用于磁泳分析平台的机器人的剖视图；图3是根据本专利技术示意性实施例的磁泳分析平台的工作原理图。
[0017]上述附图中，附图标记含义具体如下：1：机器人；11：主体部；12：外壳；13：识别分子；14：凸起；
15：容纳腔；16：密封层；2：裂解模块；21：裂解池；211：第一容纳空间；22：第一电磁线圈；23：换能器；3：控制洗涤模块；31：洗涤主体；311：第二容纳空间；32：第二电磁线圈；33：洗涤液出口；4：扩增检测模块；41：扩增主体；411：第三容纳空间；42：第三电磁线圈；43：温控单元；44：检测单元；45：红外光源；5：洗涤液入口；6：等温扩增预混液入口；7：传感器。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。
[0019]但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本专利技术实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0020]在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本专利技术。在此使用的术语“包括”表明了特征、步骤、操作的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征。
[0021]在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于磁泳分析平台的机器人，其特征在于，包括：主体部，由液体聚二甲基硅氧烷和钕铁硼颗粒制成；外壳，覆盖所述主体部，所述外壳被配置为在所述磁泳分析平台将细胞裂解后，基于所述外壳上的识别分子与所述细胞中的目标分析物键合，以捕获所述目标分析物；其中，所述机器人具有磁性，以使所述机器人在所述磁泳分析平台磁场的控制下运动。2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，还包括：多个凸起，由液体聚二甲基硅氧烷和钕铁硼颗粒制成，形成于所述主体部上，所述外壳覆盖所述凸起。3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述主体部形成有容纳腔，所述容纳腔被配置为容纳荧光探针液。4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述主体部还包括密封层，所述密封层设置在所述容纳腔的开口处，所述密封层被配置为将所述荧光探针液封闭在所述容纳腔内，所述密封层在红外线照射的情况下融化，以使所述荧光探针液由所述容纳腔内流出。5.一种如上述权利要求2至4中任一所述的机器人的制备方法，其特征在于，包括：S1：将液体聚二甲基硅氧烷和钕铁硼颗粒的混合物置入已加工好的模具中，加热固化后形成主体部；S2：将所述混合物涂敷在所述主体部的表面上，使用永磁体诱导所述钕铁硼颗粒带动所述混合物沿磁感应线运动，在所述主体部上生成锥状微结构，经加热固化后形成凸起；S3：在所述主体部和所述凸起上制备二氧化硅层，以形成外壳；S4：对所述外壳进行表面改性、活化处理，并将识别分子连接到改性后的所述外壳上，形成初始机器人；以及S5：对所述初始机器人进行充磁，形成具有磁性的所述机器人。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷和钕铁硼颗粒的质量比为 3:2。7.一种磁泳分析平台，其特征在于，包括：如权利要求1至4中任一所述的机器人；裂解模块，被配置为裂解细胞，在所述细胞裂解后，所述机器人基于识别...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄显，杨真，彭竞仪，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：