磁珠式检体分离装置的制作方法

专利名称：磁珠式检体分离装置的制作方法
磁珠式检体分离装置技术领域：
本发明是有关于 一种磁珠式检体分离装置，且特别是有关于一种使用 多重序列反应槽及错位式微流道网移动方式的磁珠式检体分离装置。背景技术：
磁珠分离技术已被广泛地使用在免疫分析(immunoassays )上，尤其是 在蛋白质、脱氧核糖核酸(DNA )及核糖核酸RNA等检体萃取物的分析上。 其中，磁珠分离的操作技术一般有两种方式， 一个是用人力操作，另一个 是使用机械自动化仪器。在人力操作流程方面，请参照第1图，其绘示为美国专利US6187270B1 利用磁珠分离出检体萃取物的流程示意图。首先，将混合液ll倒入试管16 中，混合液ll包含多颗磁珠15，磁珠15表面吸附有检体萃取物。接着， 以磁铁14吸住吸附有检体萃取物的磁珠15，并将试管16内溶液吸出。然 后，倒入清洗緩沖液(washing buffer)12于试管16内，以清洗吸附有检体萃 取物的磁珠15上的杂质。接着，以磁铁14吸住吸附有检体萃取物的磁珠 15,并将试管16内溶液吸出。需要注意的是，以清洗緩沖液12清洗吸附 有检体萃取物之磁珠15的步骤，可以视清洗程度而弹性地增加。然后，倒 入分离緩沖液(elutionbuffer)13于试管16内，以分离磁珠15及检体萃取物。 接着，以磁铁14吸住磁珠15,并将试管16内溶液吸出，以获得检体萃取 物溶液。然而，从磁珠15与检体萃取物结合，经过多次反应试剂定量、吸取及 加注等繁复步骤，然后隔离磁珠15拿出所想要的检体萃取物溶液的过程皆 是人力操作。如此一来，不但耗费人力，而且操作时间的花费相对较多。请参考另一美国专利US648810B1，其利用弹簧压缩力量，使得磁铁在 吸管底部吸住已连结细胞(如检体萃取物)的磁珠。同时，多支试管能在 相对应的试管内进行纯化及清洗程序。最后，将弹簧松开，使得磁铁离开 吸管底部而磁珠分离，以进行析出程序。同样地，还是会有操作流程复杂，
以及操作时间冗长之情况产生。另外，在机械自动化仪器方面，其所有过程皆可自动搡作，可以减少 人力及时间的花费，且同时可以操作多样检体。虽然检体萃取物的产量较 大，不过自动化仪器的价钱通常都很昂贵而且体积庞大，不符合经济效益。
发明内容有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种磁珠式检体分离装置。其使 用序列式的反应槽装载磁珠分离所需要的反应试剂，反应槽间由微流道连 接，使用磁铁将磁珠从第一个反应槽经微流道搬运至第二个反应槽，依此 类推，完成整个磁珠式检体萃取生化流程。此外，本发明可整合多重序列 反应槽形成数组，并使用微流道网的错位式移动，提供多样反应试剂的同 步装填，与序列反应槽数组的同步启动。所以，本发明使用多重序列反应槽及错位式微流道网移动方式，可以同步装填试剂，且同步完成^ 兹珠式检 体萃取生化流程。如此一来，可以增加磁珠萃取率，且提升磁珠萃取产量。 此外，本发明在封闭空间进行，大大地降低污染的风险。根据本发明的目的，提出一种磁珠式检体分离装置，包括本体、第一 反应槽、第二反应槽、第三反应槽、第一微流管及第二微流管。第一反应 槽、第二反应槽及第三反应槽设置于该本体内。第一反应槽用以被注入混 合液，混合液至少包含多个磁珠及检体萃取物，检体萃取物与此磁珠结合。 第二反应槽用以被注入清洗緩沖液。第三反应槽用以被注入分离緩冲液， 第二反应槽位于第一反应槽及第三反应槽之间。第一微流道及第二微流道 设置于本体内，第一微流道用以连通第一反应槽及第二反应槽。第二微流 道用以连通第二反应槽及第三反应槽。其中，此磁珠透过磁力带动，从第 一反应槽经由第 一微流道移动至第二反应槽，使清洗緩冲液清洗此磁珠。 此磁珠再透过磁力带动，从第二反应槽经由第二微流道移动至第三反应槽， 使分离緩冲液分离此些磁珠及检体萃取物。根据本发明的另一目的，提出一种磁珠式检体分离装置，包括反应槽 数组底座及微流道数组上盖。反应槽数组底座包括底座本体、二个以上第 一反应槽、二个以上第二反应槽及二个以上第三反应槽。此二个以上第一 反应槽、此二个以上第二反应槽及此二个以上第三反应槽设置于底座本体 上，并分别横向间隔排列。此二个以上第一反应槽、此二个以上第二反应 槽及此二个以上第三反应槽 一 对 一 地纵向对应设置，各第二反应槽系位于 第 一反应槽及第三反应槽之间。微流道数组上盖以可滑动方式与反应槽数 组底座结合，并包括上盖本体、二个以上第一微流道、二个以上第二微流 道及三个以上第三微流道。上盖本体具有第一开口、第二开口及二个以上 第三开口，第一反应槽及第二反应槽分别与第一开口及第二开口连通，此 二个以上第三反应槽对应地与此二个以上第三开口连通。此二个以上第一 微流道、此二个以上第二微流道及此三个以上第三微流道设置于上盖本体 上，并横向等间隔排列。此二个以上第一微流道与此二个以上第二微流道 一对一地纵向对应设置。相邻的三个以上第三微流道分别位于此二个以上 第 一微流道之间以及此二个以上第二微流道之间。此三个以上第三微流道 分别连通此二个以上第 一反应槽、此二个以上第二反应槽及此二个以上第 三反应槽。其中，此二个以上第一反应槽用以透过第一开口及第三微流道 被注入混合液，混合液至少包含多个磁珠及检体萃取物，检体萃取物与此 ^兹珠结合。此二个以上第二反应槽用以透过此第二开口及此第三微流道被 注入清洗緩沖液。此二个以上第三反应槽用以透过此第三开口及第三微流 道被注入一分离緩沖液。当微流道数组上盖及反应槽数组底座相对移动一 距离时，各第一微流道连通相邻的第一反应槽及第二反应槽，各第二微流 道连通相邻的第二反应槽及第三反应槽，该第三微流道无法分别连通此二 个以上第一反应槽、此二个以上第二反应槽及此二个以上第三反应槽。此 磁珠透过磁力带动，从此二个以上第 一反应槽经由此二个以上第 一微流道 移动至此二个以上第二反应槽，使清洗緩沖液清洗此些磁珠。此磁珠系再 透过磁力带动，从此二个以上第二反应槽经由此二个以上第二微流道移动 至此二个以上第三反应槽，使分离緩冲液分离此磁珠及检体萃取物。为让本发明之上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下
第1图.为美国专利US6187270B1利用磁珠分离出检体萃取物的流程示 意图。第2A图为依照本发明实施例一磁珠式检体分离装置的俯视透视图。 第2B图为第2A图中磁珠式检体分离装置的横向剖面图。
第3A图为第2A图中石兹珠式检体分离装置中磁珠经由微流道从第 一个
反应槽进入第二个反应槽的状态的俯视透视图。
第3B图为第3A图中磁珠式检体分离装置的橫向剖面图。
第4A图为第3A图中磁珠式检体分离装置中磁珠移动至第二个反应槽
的状态的俯视透^L图。
第4B图为第4A图中磁珠式检体分离装置的横向剖面图。
第5A图为第3A图中磁珠式检体分离装置中磁珠移动至最后一个反应
槽的状态的俯视透视图。
第5B图为第5A图中磁珠式检体分离装置的横向剖面图。
第6A图为依照本发明之实施例二中磁珠式检体分离装置的俯视透视图。
第6B图为第6A图中磁珠式检体分离装置的纵向剖面图。 第6C图为第6A图中磁珠式检体分离装置的横向剖面图。 第7A图为第6A图中磁珠式检体分离装置中底座及上盖相对移动一距 离后之状态的俯视透视图。
第7B图为第7A图中磁珠式检体分离装置的纵向剖面图。 第7C图为第7A图中磁珠式检体分离装置的横向剖面图。 第8图为依照本发明之实施例三中磁珠式检体分离装置的俯视透视图。
主要组件符号说明
11、 25a、 59a:混合液
12、 25b 25d、 59b ~ 59d:清洗緩沖液
13、 25e、 59e:分离緩沖液
14、 27、 61:磁铁
15、 26、 60:磁珠 16:试管
20、 30、 90:磁珠式检体分离装置 21:本体 21a:底座 21b:上盖
22a 22e、 42a 42b、 43a 43b、 44a 44b、 45a 45b、 46a 46b:反
应槽
23a 23d、 52a 52b、 53a 63b、 54a 54b、 55a 55b、 57a 57e:微
流道
24a 24f、 56a 56f:开口 40、 70:反应槽数组底座 41:底座本体 50、 80: ^t流道数组上盖 51:上盖本体
具体实施方式
实施例一
请同时参照第2A及2B图，第2A图为依照本发明实施例一中磁珠式 检体分离装置的俯视透视图，第2B图为第2A图中磁珠式检体分离装置的 横向剖面图。磁珠式检体分离装置20包括本体21、五个反应槽22a 22e 及四个微流管23a ~ 23d。本体21具有六个开口 24a ~ 24f。反应槽22a ~ 22e 设置于本体21内。反应槽22a (如第一反应槽)用以被注入混合液25a,混 合液25a至少包含多个磁珠26及检体萃取物，检体萃取物与此磁珠26结合。 反应槽22b (如第二反应槽)被注入清洗緩冲液25b。反应槽22c被注入清 洗緩沖液25c。反应槽22d被注入清洗緩沖液25d。反应槽22e(如第三反 应槽)被注入分离緩沖液25e。反应槽22a 22e于第2A ~ 2B图中由左而右 依序排列于本体21中。反应槽22b ~ 22d位于反应槽22a及22e之间。反应 槽22c位于反应槽22b及22d之间。
微流道23a 23d依序等间隔地设置于本体21内，且微流道23a 23d 分别与开口24b、 24c、 24d及24f连通。微流道23a (如第一微流道)用以 连通反应槽22a及22b，并允许/磁珠26通过。；微流道23b (如第二微流道) 用以连通反应槽22b及22c，并允许磁珠26通过。微流道23c用以连通反 应槽22c及22d，并允许》兹珠26通过。微流道23d用以连通反应槽22d及 22e，并允许^f兹珠26通过。因此，在开口 24c 24f被暂时封住的情况下， 反应槽22a可以透过开口 24a(如第一开口 )与24b其中之一被注入混合液 25a。在开口 24a与24d 24f被暂时封住的情况下，反应槽22b可以透过开 口 24b (如第二开口 )与24c其中之一被注入清洗緩冲液25b。在开口 24a
与24b及24e 24f被暂时封住的情况下，反应槽22c可以透过开口 24c与 24d其中之一被注入清洗緩冲液25c。在开口 24a 24c及24f被暂时封住的 情况下，反应槽22d可以透过开口 24d与24e其中之一被注入清洗緩沖液 25d。在开O 24a ~ 24d ^皮暂时委;H主的'f青-兄下，i应才曹22e可以透过开cr 24e (如第三开口 )与24f其中之一被注入分离緩冲液25e。当然，混合液25a、 清洗緩沖液25b ~ 25d及分离緩冲液25e分别被注入反应槽22a ~ 22e之方式 不局限于上述内容，任何注入方式皆可应用于本实施例中。在本实施例中， 微流道23a位于反应槽22a槽顶及反应槽22b槽顶之间。微流道23b位于反 应槽22b槽顶及反应槽22c槽顶之间。微流道23c位于反应槽22c槽顶及反 应槽22d槽顶之间。微流道23d位于反应槽22d槽顶及反应槽22e槽顶之间。 此外，微流道23a 23d各微流道的管径大小大于各磁珠26的直径大小。另 外，微流道23a 23d之各微流道的管径大小约为50微米(pm) ~ 500微 米(jim)，各磁珠的直径大小约为50纳米(nm) ~ 40微米(|im )。
如第3A~3B图所示，结合有检体萃取物的磁珠26透过如磁铁27移动 时所提供的磁力的带动，从反应槽22a经由微流道23a移动至反应槽22b, 且检体萃取物随着磁珠26移动至反应槽22b。如第4A 4B图所示，清洗 緩冲液25b清洗此磁珠26，以第一次清除磁珠26上的杂质。依此类推，这 些结合有检体萃取物的磁珠26透过上述磁力的带动，从反应槽22b经由微 流道23b移动至反应槽22c，使清洗緩沖液25c清洗此磁珠26，以第二次清 除磁珠26上的杂质。接着，此结合有检体萃取物的磁珠26透过上述磁力 的带动，从反应槽22c经由微流道23c移动至反应槽22d，使清洗緩冲液25d 清洗此些》兹珠26,以第三次清除磁珠26上的杂质。
如第5A ~ 5B图所示，此结合有检体萃取物的》兹珠26再透过上述磁力 的带动，从反应槽22d经由微流道23d移动至反应槽22e，使分离緩沖液25e 分离此磁珠26及检体萃取物。更进一步地，此已与检体萃取物分离的磁珠 26透过上述磁力被吸住于反应槽22e中，而与此些磁珠26分离的检体萃取 物及分离緩沖液25e由开口 24e被吸出于反应槽22e外。
需要注意的是，本体21除了可以是一体成型的结构外，还可具有相互 接合的底座21a及上盖21b,底座21a具有上述反应槽22a 22e，上盖21b 具有上述开口 24a 24f及上述微流道23a 23d。底座21a及上盖21b的材 质包含聚曱基丙烯酸曱酯(Polymethylmethacrylate, PMMA )，但其它适合
材料亦可应用于本实施例中。此外，底座21a及上盖21b未4妻合固定时，其 接触面还具有疏水层，疏水层的材质包含铁氟龙(Teflon),但其它适合材 料亦可应用于本实施例中。在制作》兹珠式检体分离装置20时，将两片PMMA 的接触面皆涂布铁氟龙(Teflon),以压力方式接合，铁氟龙使PMMA表面成 疏水性。如此一来，可以有效地防止反应槽中的反应试剂乂人两片PMMA(即 底座21 a及上盖21 b )移动时的空隙中溢出，避免造成不同反应试剂的混合 及污染。但底座21a及上盖21b非胶合固定(如锁接固定)时，不需涂布铁 氟龙以形成疏水层。
另外，上述混合液25a还包含溶解液(lysis)及结合緩冲液(binding buffer),溶解液用以破坏检体而使检体产生检体萃取物，结合緩冲液用以结 合磁珠26及检体萃取物。再者，上述检体萃取物包含蛋白质、脱氧核糖核 酸(DNA)及核糖核酸(RNA)等等。
虽然本实施例以五个反应槽22a-22e为例作说明，其中三个反应槽 22b ~ 22d用以分别容纳清洗緩沖液25b ~ 25d来依序清洗》兹珠26，但本实 施例之技术并不局限在此。例如，本实施例之磁珠式检体分离装置20亦可 简化为只需要三个反应槽22a、 22b及22e和二个微流道23a及23b。也就 是说，本实施例可以省略反应槽22c ~ 22d及其对应所需的二个微流道23c ~ 23d，只需要一个反应槽22b用以容纳清洗緩沖液25b来清洗磁珠26。
在利用本实施例磁珠式检体分离装置20时，首先，将检体(例如为实验 所用的检体微沙氏杆菌)与溶解液混合。待检体被溶解液破坏后，加入磁珠 26和结合緩沖液，将此混合液25a透过开口 24a填入反应槽22a中。接着， 将清洗緩冲液25b 25d及分离緩沖液25e依序装入所对应的反应槽22b ~ 22e中。相邻反应槽之间藉由微流道相互连通，微流道同时为相邻反应槽之 间的试剂混合緩沖区。接着，以在磁珠式检体分离装置20上以移动磁铁27 方式带动磁珠26,以搬运吸附有检体萃取物的磁珠26，使其依序从第一个 反应槽22a被运至最后一个反应槽22e。
因此，本实施例磁珠式检体分离装置20属于一维序列式装置，每个反 应槽装载反应试剂，使用磁铁将磁珠从第一个反应槽经微流道搬运至第二 个反应槽。依此类推，直到磁珠移动至最后一个反应槽，以完成整个磁珠 式检体萃取生化流程。此外，微流道可以减低检体碎屑在末端反应槽的残
留量。另外，微流道为相邻反应槽之间反应试剂的混合緩冲区。再者，反
应槽间以孩史流道相互连结构成封闭空间。 实施例二
请同时参照第6A ~ 6C图，第6A图为依照本发明实施例二中磁珠式检 体分离装置的俯视透视图，第6B闺为第6A图中磁珠式检体分离装置的纵 向剖面图，第6C图为第6A图中磁珠式检体分离装置的横向剖面图。需要 说明的是，第6B图是针对第6A图中最右边那一行反应槽及微流道所剖视 的图，第6C图是针对第6A图中最上面那一列反应槽及微流道所剖视的图。 磁珠式检体分离装置30包括反应槽数组底座40及微流道数组上盖50。反 应槽数组底座40包括底座本体41、二个同一列排列的反应槽42a与42b(如 第一反应槽)、二个同一列排列的反应槽43a与43b (如第二反应槽)、二个 同一列排列的反应槽44a与44b、 二个同 一列排列的反应槽45a与45b及二 个同一列排列之反应槽46a与46b(如第三反应槽)。反应槽42a与42b、 43a 与43b、 44a与44b、 45a与45b、 46a与46b设置于底座本体41上，并分别 横向等间隔排列。反应槽42a、 43a、 44a、 45a及46a—对一地纵向对应设 置，且由上而下依序排列成同一行。反应槽42b、 43b、 44b、 45b及46b — 对一地纵向对应设置，且由上而下依序排列成同一行。反应槽43a、 44a及 45a位于反应槽42a及46a之间，反应槽43b、 44b及45b位于反应槽42b 及46b之间。反应槽44a位于反应槽43a及45a之间，反应槽44b位于反应 槽43b及45b之间。
微流道数组上盖50以可滑动方式与反应槽数组底座40结合，并包括 上盖本体51、 二个同一列排列的微流道52a与52b (如第一微流道)、二个 同一列排列的微流道53a与53b (如第二微流道)、二个同一列排列的微流 道54a与54b、 二个同 一列排列的微流道55a与55b及五个逐列排列的微流 道57a 57e (如第三微流道)。上盖本体51具有二个开口 56a、 二个开口 56b、 二个开口 56c、 二个开口 56d、 二个开口 56e及二个开口 56f，反应槽 42a与43a分别与一个开口 56a与一个开口 56b (如第一开口与第二开口 ) 连通，反应槽42b与43b分别与另一个开口 56a与另一个开口 56b连通。反 应槽44a与45a分别与一个开口 56c与一个开口 56d连通，反应槽44b与 45b分别与另一个开口 56c与另一个开口 56d连通。反应槽46a及46b分别 与开口 56e与56f (如第三开口 )连通。微流道52a与52b、 53a与53b、 54a
与54b、 55a与55b及57a 57ei殳置于上盖本体21上，并4黄向等间隔排列。 微流道52a、 53a、 54a及55a—对一地纵向对应设置，并由上而下依序排列 成一4亍。-微流道52b、 53b、 54b及55b —对一地i纵向对应设置，并由上而 下依序排列成一行。微流道57a位于微流道52a与52b之间，微流道57b 位于孩i流道53a与53b之间。4敞流道57c位于孩史流道54a与54b之间，；微流 道57d位于微流道55a与55b之间。孩i流道57e邻近于《效流道57d，且等间 隔位于微流道57d下方。其中，微流道52a与52b、 53a与53b、 54a与54b 及55a与55b属于纵向微流道，而微流道57a~ 57e属于横向微流道。
微流道57a连通反应槽42a与42b，微流道57b连通反应槽43a与43b。 微流道57c连通反应槽44a与44b,微流道57d连通反应槽45a与45b。微 流道57e连通反应槽46a与46b。反应槽42a与42b透过任一开口 56a及微 流道57a被注入混合液59a,混合液59a至少包含多个磁珠60及检体萃取 物，检体萃取物与此磁珠60结合。基于连通管原理，反应槽43a与43b透 过任一开口 56b及微流道57b被注入清洗緩冲液59b。基于连通管原理，反 应槽44a与44b透过任一开口 56c及微流道57c被注入清洗緩沖液59c。基 于连通管原理，反应槽45a与45b透过任一开口 56d及微流道57d被注入清 洗緩冲液59d。基于连通管原理，反应槽46a与46b透过开口 56e与56f其 中之一及微流道57e被注入分离緩冲液59e。其中，部分结合有检体萃取物 的磁珠60透过例如磁铁所提供磁力的带动，从反应槽42a经由微流道57a 移动至反应槽42b。当然，混合液59a、清洗緩沖液59b ~ 59d及分离緩冲液 59e分别被注入反应槽42a与42b、 43a与43b、 44a与44b、 45a与45b及 46a与46b的方式不局限于上述内容，任何注入方式皆可应用于本实施例中。
如第7A ~ 7C图所示，当微流道数组上盖50及反应槽数组底座40相对 移动一距离时，微流道52a连通反应槽42a及43a，微流道53a连通反应槽 43a及44a。微流道54a连通反应槽44a及45a,微流道55a连通反应槽45a 及46a。同样地，微流道52b系连通反应槽42b及43b,微流道53b系连通 反应槽43b及44b。微流道54b系连通反应槽44b及45b,微流道55b系连 通反应槽45b及46b。
在利用磁珠式检体分离装置30进行磁珠分离技术过程中，首先，结合 有检体萃取物的磁珠60透过例如磁铁61所提供磁力的带动，从反应槽42a 与42b经由微流道52a与52b移动至反应槽43a与43b,使清洗緩冲液59b
清洗此些》兹3朱60 ，以第 一 次清除》兹珠60上的杂质。接着，上述结合有检体萃取物的磁珠60透过上述磁力的带动，从反应 槽43a与43b经由微流道53a与53b移动至反应槽44a与44b，使清洗緩冲 液59c清洗此些磁珠60，以第二次清除磁珠60上的杂质。然后，上述结合有4全体萃取物的磁珠60透过上述磁力的带动，从反应 槽44a与44b经由微流道54a与54b移动至反应槽45a与45b,使清洗緩沖 液59d清洗此些磁珠60,以第三次清除磁珠60上的杂质。接着，上述结合有检体萃取物的磁珠60透过上述磁力的带动，从反应 槽45a与45b经由微流道55a与55b移动至反应槽46a与46b，使分离緩沖 液59e分离此些石兹珠60及检体萃取物。更进一步地，相对移动微流道数组 上盖50及反应槽数组底座40,以恢复到原来第6A 6B图的状态。此时， 已与检体萃取物分离的磁珠60可透过上述磁力被吸住于反应槽46a与46b 中，而与》兹珠60分离的检体萃取物及分离緩沖液59e由开口 56e 56f被吸 出于反应槽46a与46b外。需要注意的是，若各列反应槽透过橫向微流道横向连通时，则各行反 应槽无法透过纵向微流道纵向连通。相反地，若各行反应槽透过纵向微流 道纵向连通时，则各列反应槽无法透过橫向微流道横向连通。虽然本实施例以十个反应槽42a与42b、 43a与43b、 44a与44b、 45a 与45b及46a与46b为例作说明，其中六个反应槽43a与43b、 44a与44b、 45a与45b用以分别容纳清洗緩沖液59b ~ 59d来依序清洗-磁珠60，但本实 施例之技术并不局限在此。例如，本实施例中磁珠式检体分离装置30亦可 简化为只需要六个反应槽及七个微流道。也就是说，本实施例可以省略反 应槽44a与44b、 45a与45b及其对应所需之六个微流道53a与53b、 54a与 54b及57c与57d，只需要二个反应槽43a与43b用以容納清洗緩沖液59b 来清洗磁珠60而已。另外，上述混合液59a还包含溶解液及结合緩冲液，溶解液用以破坏检 体而使检体产生检体萃取物，结合緩冲液用以结合此些磁珠60及检体萃取 物。再者，上述检体萃取物包含蛋白质、脱氧核糖核酸(DNA)及核糖核 酸RNA等等。底座本体41及上盖本体51的材质包含聚曱基丙烯酸曱酯。在本实施例中，微流道57a ~ 57e的管径大小大于各磁珠60的直径大小， 且微流道52a与52b、 53a与53b、 54a与54b及55a与55b的各微流道的管
径大小亦大于各石兹珠60的直径大小。其中，微流道57a 57e的管径大小和 微流道52a与52b、 53a与53b、 54a与54b及55a与55b之各微流道的管径 大小大约为50微米(|Lim ) ~ 500微米(pm )，而各^f兹珠60的直径大小系大 约为50纳米(nm ) ~ 40孩i米(pm )。本实施例之错位式的磁珠式检体分离装置30由序列式反应槽数组底座 40和微流道数组上盖50所组成，以形成二维序列式分离装置。其运用微流 道错位式移动连通同行反应槽或同列反应槽。当填充混合液、清洗緩沖液 及分离緩沖液等反应试剂时，序列式同行反应槽间的连通关闭，需填充相 同反应试剂的非序列式同列反应槽间的连通开启(如第6A 6C图所示)。当 进行磁珠式检体萃取生化反应流程时，序列式同行反应槽间的连通开启， 需填充相同反应试剂的非序列式同列反应槽间之连通关闭，即可启动多重 磁珠式检体分离流程(如第7A 7C图所示)。实施例三请参照第8图，其为依照本发明实施例三中磁珠式检体分离装置的俯 视透视图。磁珠式检体分离装置90系包括反应槽数组底座70及微流道数 组上盖80,本实施例中反应槽数组底座70可由实施例二中反应槽数组底座 40扩充至二列以上中反应槽(如四列反应槽，每一列有五个反应槽)，且本 实施例中微流道数组上盖80亦可由实施例二中微流道数组上盖50扩充至 二列以上的纵向微流道(如四列纵向微流道，每一列有四个纵向微流道) 与一列以上的横向微流道(如三列横向微流道，每一列有五个横向微流道)。本发明上述实施例所揭露的磁珠式检体分离装置，其使用多重序列反 应槽及错位式微流道网移动方式，可以同步装填试剂，且同步完成磁珠式 检体萃取生化流程。如此一来，可以增加磁珠萃取率，且提升磁珠萃取产量。此外，本发明在封闭空间进行，大大地降低污染的风险。 因此，本发明之磁珠式检体分离装置具有以下几项优点一、 利用磁珠的主动运输取代反应试剂的反复灌洗，可减少人工操作 试剂定量、吸取、加注等繁复步骤，并增强磁珠萃取效率。二、 错位式微流道网移动方式，减少人工操作磁珠式检体萃取生化流 程的繁复步骤，增加检体萃取的多样性及产量。三、 序列式反应槽与微流道构成封闭空间，可降低检体分离过程污染
的风险。综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限 定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不分离本发明之精 神和范围内，当可作各种之更动与润饰。因此，本发明之保护范围当视后 附之申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种磁珠式检体分离装置，包括本体；第一反应槽，设置于该本体内，用以被注入混合液，该混合液至少包含复数个磁珠及检体萃取物，该检体萃取物与该磁珠结合；第二反应槽，设置于该本体内，用以被注入清洗缓冲液；第三反应槽，设置于该本体内，用以被注入分离缓冲液，该第二反应槽位于该第一反应槽及该第三反应槽之间；第一微流道，设置于该本体内，用以连通该第一反应槽及该第二反应槽；以及第二微流道，设置于该本体内，用以连通该第二反应槽及该第三反应槽；其中，上述磁珠是透过磁力带动，从该第一反应槽经由该第一微流道移动至该第二反应槽，使该清洗缓冲液清洗磁珠；其中，该磁珠是再透过该磁力带动，从该第二反应槽经由该第二微流道移动至该第三反应槽，使该分离缓冲液分离上述磁珠及该检体萃取物。
2. 权利要求1所述的装置，其中所述第一微流道位于第一反应槽槽顶 及第二反应槽槽顶之间，该第二微流道位于第二反应槽槽顶及该第三反应 槽槽顶之间。
3. 权利要求2所述的装置，其中所述第一微流道的管径大小及该第二 微流道的管径大小是分别大于各上述磁珠的直径大小。
4. 权利要求3所述的装置，其中所述第一微流道的管径大小及该第二 微流道的管径大小分别为50微米(|im) ~ 500微米(nm)。
5. 权利要求1所述的装置，其中该本体还具有相互接合的底座及上盖， 该底座具有上述第一反应槽、上述第二反应槽及上述第三反应槽，该上盖 具有上述第 一微流道及上述第二微流道。
6. 权利要求5所述的装置，其中所述底座及所述上盖的材质包含聚曱 基丙烯酸曱酯。
7. 权利要求5所述的装置，其中所述底座及所述上盖的接触面还具有 疏水层。
8. 权利要求7所述的装置，其中该疏水层的材质包含铁氟龙。
9. 权利要求1所述的装置，其中该磁力由磁铁提供。
10. 权利要求1所述的装置，其中该混合液还包含检体、溶解液及结合 緩冲液，该溶解液用以破坏该检体而使其产生检体萃取物，该结合緩冲液 用以结合磁珠及检体萃取物。
11. 权利要求l所述的装置，其中该本体具有第一开口、第二开口、第 三开口及第四开口，该第一开口、该第二开口、该第三开口及该第四开口 分别与第一反应槽、第一微流道、第二微流道及第三反应槽连通。
12. 权利要求11所述的装置，其中该磁珠透过磁力被吸住于第三反应 槽中，而该检体萃取物及该分离緩冲液由第四开口被吸出于第三反应槽外。
13. —种磁珠式检体分离装置，包括 反应槽数组底座，包括 底座本体；二个以上第一反应槽，设置于该底座本体上，并横向间隔排列； 二个以上第二反应槽，设置于该底座本体上，并横向间隔排列；及 二个以上第三反应槽，设置于该底座本体上，并橫向间隔排列，上述二个以上第一反应槽、上述二个以上第二反应槽及上述二个以上第三反应槽是一对一地纵向对应设置，各个上述第二反应槽是位于对应的上述第一反应槽及对应的上述第三反应槽之间；以及微流道数组上盖，以可滑动方式与上述反应槽底座结合，并包括 上盖本体，具有第一开口、第二开口及二个以上第三开口，该第一开口及该第二开口分别与第一反应槽及第二反应槽连通，上述二个以上第三开口对应地与上述二个以上第三反应槽连通；二个以上第一微流道，设置于上述上盖本体上，并横向间隔排列； 二个以上第二微流道，设置于上述上盖本体上，并横向间隔排列，上述二个以上第一微流道与上述二个以上第二微流道一对一地纵向对应设置；及三个以上第三微流道，设置于上述上盖本体上，相邻的上述二个以上 第三微流道分别位于上述二个以上第 一微流道之间以及上述二个以上第二 微流道之间，该三个以上第三微流道系分别连通上述二个以上第 一反应槽、 上述二个以上第二反应槽及上述二个以上第三反应槽；3其中，上述二个以上第一反应槽透过该第一开口及对应的上述第三樹: 流道被注入混合液，该混合液至少包含复数个磁珠及检体萃取物，该检体 萃取物与该磁珠结合；其中，上述二个以上第二反应槽透过该第二开口及对应的上述第三微流道被注入清洗緩沖液；其中，上述二个以上第三反应槽透过该第三开口及对应的上述第三微 流道被注入分离緩沖液；其中，当上述微流道数组上盖及该反应槽数组底座相对移动一距离时， 各个上述第一微流道连通相邻的上述第一反应槽及上述第二反应槽，各个 上述第二微流道连通相邻的上述第二反应槽及上述第三反应槽；其中，该磁珠透过磁力带动，从上述二个以上第一反应槽经由上述二 个以上第一微流道移动至上述二个以上第二反应槽，使该清洗緩沖液清洗 该磁珠；其中，该磁珠再透过磁力带动，从上述二个以上第二反应槽经由上述 二个以上第二微流道移动至上述二个以上第三反应槽，使该分离緩冲液分 离该磁珠及该检体萃取物。
14. 权利要求13所述的装置，其中各个上述第一微流道的管径大小及 各个上述第二微流道的管径大小分别大于各所述磁珠直径大小。
15. 权利要求14所述的装置，其中各个上述第一微流道的管径大小及 各个上述第二微流道的管径大小分别为50微米(jam) ~ 500微米(pm)。
16. 权利要求13所述的装置，其中用以连通上述二个以上第一反应槽 的上述第三微流道的管径大小大于各上述磁珠的直径大小。
17. 权利要求16所述的装置，其中用以连通上述二个以上第一反应槽 的上述第三微流道的管径大小为50微米(pm) ~ 500微米(pm)。
18. 权利要求13所述的装置，其中该底座本体及该上盖本体的材质包 含聚曱基丙烯酸曱酯。
19. 权利要求13所述之装置，其中该混合液还包含检体、溶解液及结合緩冲液用以结合该磁珠及该检体萃取物。
20. 权利要求13所述之装置，其中该磁珠透过该磁力被吸住于上述二 个以上第三反应槽中，而该检体萃取物及该分离緩冲液由上述二个以上第三开口被吸出出于上述二个以上第三反应槽外。
全文摘要
一种磁珠式检体分离装置，包括第一反应槽、第二反应槽、第三反应槽、第一微流管及第二微流管。第一反应槽具有混合液，混合液包含多个磁珠及检体萃取物，检体萃取物与这些磁珠结合。第二反应槽具有清洗缓冲液，以清洗磁珠。第三反应槽具有分离缓冲液，以分离磁珠及清洗缓冲液。第一微流道用以连通第一反应槽及第二反应槽，并允许磁珠由第一反应槽移动至第二反应槽。第二微流道用以连通第二反应槽及第三反应槽，并允许磁珠由第二反应槽移动至第三反应槽。
文档编号G01N33/53GK101149376SQ20061013884
公开日2008年3月26日 申请日期2006年9月19日 优先权日2006年9月19日
发明者余东铭 申请人:财团法人工业技术研究院