一种全自动蛋白纯化系统和方法与流程

1.本发明属于蛋白纯化技术领域，具体涉及一种全自动蛋白纯化系统和方法。


背景技术：

2.分离纯化某一特定蛋白质的一般程序可以分为前处理、粗分级、细分级三步。前处理：分离纯化某种蛋白质，首先要把蛋白质从原来的组织或细胞中以溶解的状态释放出来并保持原来的天然状态，不丢失生物活性。为此，动物材料应先提出结缔组织和脂肪组织，种子材料应先去壳甚至去种皮以免手单宁等物质的污染，油料种子最好先用低沸点的有机溶剂如乙醚等脱脂。然后根据不同的情况，选择适当的方法，将组织和细胞破碎。动物组织和细胞可用电动捣碎机或匀浆机破碎或用超声波处理破碎。植物组织和细胞由于具有纤维素、半纤维素和果胶等物质组成的细胞壁，一般需要用石英砂或玻璃粉和适当的提取液一起研磨的方法或用纤维素酶处理也能达到目的。细菌细胞的破碎比较麻烦，因为整个细菌细胞壁的骨架实际上是一个借共价键连接而成的肽聚糖囊状大分子，非常坚韧。破碎细菌细胞壁的常用方法有超声波破碎，砂研磨、高压挤压或溶菌酶处理等。组织和细胞破碎后，选择适当的缓冲液把所要的蛋白提取出来。细胞碎片等不溶物用离心或过滤的方法除去。如果所要的蛋白主要集中在某一细胞组分，如细胞核、染色体、核糖体或可溶性细胞质等，则可利用差速离心的方法将它们分开，收集该细胞组分作为下步纯化的材料。如果碰上所要蛋白是细胞膜或膜质细胞器结合的，则必须利用超声波或去污剂使膜结构解聚，然后用适当介质提取。粗分级分离：当蛋白质提取液获得后，选用一套适当的方法，将所要的蛋白其他杂蛋白分离开来。一般这一步的分离用盐析、等电点沉淀和有机溶剂分级分离等方法。这些方法的特点是简便、处理量大，既能除去大量杂质，又能浓缩蛋白溶液。有些蛋白提取液体积较大，又不适于用沉淀或盐析法浓缩，则可采用超过滤、凝胶过滤、冷冻真空干燥或其他方法进行浓缩。细分级分离：样品经粗分级分离以后，一般体积较小，杂蛋白大部分已被除去。进一步纯化，一般使用层析法包括凝胶过滤、离子交换层析、吸附层析以及亲和层析等。必要时还可选择电泳法，包括区带电泳、等电点聚焦等作为最后的纯化步骤。用于细分级分离的方法一般规模较小，但分辨率很高。结晶是蛋白质分离纯化的最后步骤。尽管结晶过程并不能保证蛋白一定是均一的，但是只有某种蛋白在溶液中数量上占有优势时才能形成结晶。结晶过程本身也伴随着一定程度的纯化，而重结晶又可除去少量夹杂的蛋白。由于结晶过程中从未发现过变性蛋白，因此蛋白的结晶不仅是纯度的一个标志，也是断定制品处于天然状态的有力指标。
3.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，凝胶过滤、离子交换层析、高效液相色谱以及亲和层析等蛋白纯化等纯化步骤都存在这样或那样的缺陷，如凝胶层析的缺点有：工业放大困难、层析柱装填困难等；亲和层析载体昂贵、配基制备困难，有的配基本身要经过分离纯化，配基于载体偶联条件激烈；离子交换层析问题再定性能力交叉，对于高效液相色谱则存在分离成本高，且耗时长。
4.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。
5.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。
6.自动蛋白纯化也需解决许多类似技术问题。蛋白纯化中，除了从目的蛋白中移除其他细胞碎片和材料外，分离/纯化后蛋白还需要维持生物活性。这通常需要运用不会打乱蛋白三级结构的条件和技术，留住蛋白的任何翻译后修饰(例如磷酸化、糖基化、半胱氨酸二硫键)，并不引入非天然蛋白修饰 (例如氧化反应、脱酰氨基作用)。而在人工操作过程中很难实现这一点，蛋白纯化自动化的技术难题实质上更多。
7.对于蛋白质生产的工业化和自动化而言，自动化的蛋白纯化特别是那些能够将纯化过程中的有阶段整合到蛋白自动生产的工艺链条中，从而限制或减少蛋白自动生产工艺中用户在纯化过程中的人为干预，即实现全自动化有着突出的需求。


技术实现要素：

8.为了解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种全自动蛋白纯化系统和方法，通过磁珠分离技术其能够实现完全自动化的完成蛋白、多肽的纯化操作，蛋白纯化回收率高，操作简单，对样品的纯度要求低，适用性广，适用于对体外无细胞蛋白合成体系，可以大大提高生物领域蛋白质纯化的自动化，推动体外无细胞合成整个工艺链条的自动化。
9.为实现上述目的，本发明第一方面提供一种高通量自动蛋白纯化装置，可用于无细胞蛋白质合成的高通量纯化设备，10分钟，快速实现全自动提取，无需人工干预。
10.本发明所述的高通量全自动蛋白纯化装置，包括磁棒组件、自移组件、放置组件以及智能控制组件，所述的放置组件用于放置多孔试剂盒，所述磁棒组件垂直设置在放置组件上方，所述自移组件带动所述磁棒组件将可进行上下、左右的往复运动，实现磁棒移入和移出所述多孔试剂盒，进而实现磁珠的吸附、分离等蛋白纯化操作；所述智能控制组件自移组件通信连接，用于向自移组件输出指令，用于实现智能控制进而实现蛋白纯化过程的全自动操作。
11.进一步地，所述的全自动蛋白纯化装置还包含磁棒组件配套设置的搅拌组件，用于带动磁棒进行搅拌操作，用以提高磁珠的吸附、混匀、分离或清洗的工作效率。
12.进一步地，所述磁棒组件包含多个数组平行设置的磁棒组，所述平行设置的磁棒组固定设置于多孔试剂盒配套的多根高磁通的磁棒，所述磁棒均匀固定于磁棒架上，所述的磁棒架固定于安装架上，所述的安装架自移组件传动相连。
13.进一步地，所述的磁棒为永磁体或电磁体或磁性物质，优选地，所述的磁套为一体化成型的塑料隔离套筒，用于帮助磁棒实现磁珠的吸附及分离。
14.进一步地，所述自移组件包含升降组件和平移组件，所述升降组件在电机驱动下通过驱动机构带动磁棒组完成升降往复运动，所述平移组件在电机驱动下完成水平往复运动。优选地，所述升降组件的驱动机构为丝杠，所述平移组件的驱动机构为皮带。
15.进一步地，所述的多孔试剂盒是24孔板、48孔板、96孔板、192孔板、384孔板、768孔板或1536孔板。
16.进一步地，所述的放置组件包括限位装置，所述限位装置用于固定多孔试剂盒，优选地，所述放置组件具有加热功能，用于控制操作温度，更优选地，所述的加热组件为加热铜条。
17.进一步地，所述智能控制组件包括但不限于单片机、微型电脑等具有智能控制的装置。优选地，所述的智能控制组件还包括显示装置、指令输入装置以及声音输出装置，可进行人机对话，用于实现过程的智能控制。
18.一种特别优选的方式，所述的智能控制组件为电容触摸一体机，该电容触摸一体机同时具有过程智能控制、一键启动、实时播报清洗的报警语音、不同色彩和闪烁频率的炫彩预警提示等功能。
19.本发明第二方面提供了一种全自动蛋白质纯化方法，包括如下步骤：（1）准备多孔试剂盒，并将试剂盒按列进行分为组，然后按组分别加入磁珠悬浮液、清洗液、洗脱液等试剂。
20.（2）将多孔试剂盒放入全自动蛋白纯化装置，向多孔试剂盒中加入待分离原料，运行程序执行以下蛋白纯化自动操作：(a1)将待分离原料加入第一孔组中，并在第一孔组中与磁珠的接触，并在设定条件下孵育吸附；(a2)孵育吸附后，将磁棒伸入所述第一孔组中在设定条件下吸磁，然后将吸磁后的磁棒转移至第二孔组中并释放磁珠，使磁珠于所述第二孔组的清洗液中在设定条件下充分洗涤；(a3)洗涤完成后，将磁棒伸入第二孔组中在设定条件下吸磁，然后将吸磁后的磁棒转移至第三孔组中并释放磁珠，使磁珠与洗脱液中在设定条件下充分洗脱；(a4)洗脱完成后，将磁棒伸入第三孔组中在设定条件下吸磁，将吸磁后的磁棒移出第三孔组后，剩余即为纯化蛋白溶液；（3）收集纯化蛋白溶液，完成蛋白纯化操作。
21.优选地，所述全自动蛋白纯化装置为本发明第一方面任一项所述的全自动蛋白纯化装置。
22.进一步地，所述的待分离原料为ivtt反应液。
23.进一步地，所述的多孔试剂盒是24孔板、48孔板、96孔板、192孔板、384孔板、768孔板或1536孔板。
24.进一步地，所述蛋白纯化自动操作还包含步骤(a0)将磁珠溶液与缓冲溶液在设定条件下，充分处理活化。
25.进一步地，所述蛋白纯化自动操作还包含步骤(a5)将从第iii孔组中吸磁的磁棒转移至第四孔组并释放磁珠，使磁珠与再生液在设定条件下充分再生。
26.进一步地，所述步骤(a2)的清洗次数优选为1-5次，最优选2-3次，优选的，当清洗次数≥2时，每次所采用的清洗液相同或不同。
27.进一步地，所述磁珠悬浮液中磁珠可为任意用于分离蛋白的磁珠，包括但不限于：亲和型磁珠、抗体纯化类型磁珠、抗体固定型磁珠、重组蛋白纯化类型磁珠、多肽固定类型磁珠等。
28.最优选地，所述的磁珠优选为his磁珠、gst磁珠、biotin磁珠、fc磁珠、mbp磁珠等。
29.根据磁珠粒径的划分，所述磁珠优选为微米磁珠，更优选，所述的磁珠为康码（上海）科技有限公司在售的monster beads
tm
系列微米磁珠，包括his磁珠，gst磁珠，biotin磁珠，fc磁珠，mbp磁珠等微米磁珠。
30.本发明提供的快速自动化的高通量蛋白纯化系统和方法，对样品的纯度要求低，适用性广，适用于对体外无细胞蛋白合成体系，可以大大提高生物领域蛋白质纯化的自动化，推动体整个外无细胞合成工艺链条的自动化、智能化，且具有以下优异的技术效果：1、可直接对无细胞蛋白质合成的高通量纯化，同时纯化32组蛋白。
31.2、通过巧妙的设计，特别是搅拌组件的设计，大大加快了蛋白的纯分离纯化过程，可实现快速分离，10分钟即可实现全自动提取，无需人工干预。
32.3、配合使用专用磁珠，可高效结合目标蛋白，蛋白纯度可达98%，得率每组可达0.5-2.5mg。
33.4、可配合多种不同种类的在磁珠用于多种标签tag的特异性纯化，包括his，gst，biotin，fc，mbp等。
34.以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
35.图1为本发明一实施方案中全自动蛋白纯纯化装置内部结构的正视图；图2为本发明一实施方案中全自动蛋白纯纯化装置内部结构的后视图；图3为本发明一实施方案中全自动蛋白纯纯化装置外观示意图；1、全自动蛋白纯化装置；2、磁棒组件；3、自移组件；4、放置组件；5、智能控制组件；6、基座；7、安装板；8、工作室；9、安装架；10、电源组件；11、多孔试剂盒；12、搅拌组件；13、外壳。
36.图4为本发明实施例2中96孔试剂盒一种分组示意图；图中标号为1,7的孔为第i孔组，标号为2,8的为第ii孔组，标号为4,9的为第iiia孔组、标号为4,10的为第iiib孔组，标号为5,11的为第iiic孔组，标号为6,12的为第iv孔组；图5为本发明一实施例3中96孔试剂盒另一种分组示意图；图中标号为1-3,7-9的孔为第i孔组，标号为4,10的为第iia孔组，标号为5,11的为第iiib孔组，标号为6,12的为第iii孔组；图6为本发明实施例2所获得纯化蛋白液sds-page电泳图；图7为本发明实施例3所获得纯化蛋白液sds-page电泳图。
具体实施方式
37.以下结合附图通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
38.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的
过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。需要说明的是当组件“固设于”、“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上，或者也可以存在居中的组件，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接或者可能同时存在居中组件。（第i）”，“第二”仅用于描述的目的，并不用于说明相对的重要性或相应技术特征的数量。由此，限定“第一”、“第二”的特征可以代表包括一个或更多个该特征。
39.在本文中，除非领用说明，“多个”的含义是两个或两个以上，另有明确定义的除外。
40.除非另外说明，否则本发明中提及的百分比和份数是重量百分比和重量份数。
41.本发明的目的在于提供一种全自动蛋白纯化系统和方法，通过磁珠分离技术其能够实现完全自动化的完成蛋白、多肽的纯化操作，蛋白纯化回收率高，操作简单，对样品的纯度要求低，适用性广，适用于对体外无细胞蛋白合成体系的反应液直接进行蛋白纯化，p工可以大大提高生物领域蛋白质纯化的自动化，推动体外无细胞合成整个工艺链条的自动化。
42.本发明中的“体外无细胞蛋白合成体系”、“体外表达系统”、“体外蛋白合成体系”、“体外蛋白质合成反应体系”、“无细胞蛋白合成体系”等表述具有相同的含义。蛋白质体外合成系统、体外蛋白合成体系、无细胞系统、无细胞蛋白合成体系、无细胞体外蛋白合成体系、体外无细胞蛋白合成体系、体外无细胞合成体系、cfs体系(cell-free system)、cfps体系(cell-free protein synthesis system)等描述方式。包括体外翻译体系、体外转录翻译体系(ivtt体系)等。本发明中，优选ivtt体系。我们还将体外蛋白合成系统称为“蛋白质合成工厂”(protein factory)。体外蛋白合成反应，是指在体外无细胞合成体系中合成蛋白的反应，至少包括翻译过程。包括但不限于ivtt反应(体外转录翻译反应)。本发明中，优选ivtt反应。ivtt反应，对应ivtt体系，是在体外将dna转录翻译为蛋白质(protein)的过程，因此，我们还将这类的体外蛋白合成体系称为d2p体系、d-to-p体系、d_to_p体系、dnato-protein体系；相应的体外蛋白合成方法，还称为d2p方法、d-to-p方法、d_to_p方法、dna-to-protein方法。
43.本发明全自动蛋白纯化装置的一个实施例，如图1-图3所示，包括磁棒组件2、自移组件3、放置组件4以及智能控制组件5。
44.所述放置组件4固定于基座6上，所述基座6设有安装板7，所述安装板7包含安装侧板71、安装主板72以及安装顶板73，所述安装板7与基座6合围成工作室8，位于工作室8内的安装主板72上设置有安装架9，所述磁棒组件2安装在安装架9上，且在垂直方向上设置在试剂盒放置组件4上方，所述安装架9于自移组件3传动相连，在自移组件3带动下，安装架9连同磁棒组件2进行上下、左右的往复运动，实现磁珠的吸附、分离等操作，进而实现蛋白纯化操作。
45.所述智能控制组件5设置在安装顶板73上方，使装置1在使用时便于人机交互。所述智能控制组件5与自移组件9通信连接，用于向自移组件9输出指令，用于实现蛋白纯化过程的智能控制，进而实现蛋白纯化的全自动操作。
46.在本发明一种实施方案中，所述磁棒组件2包含多个平行设置的磁棒组21，优选地，所述的磁棒组件包含至少一个磁棒组，更优选地，所述的磁棒组件所包含的磁棒组的数
量根据所述放置组件中所能容纳的试剂盒数量想对应。在一种可行的实施方案，所述磁棒组的数量与放置组件中所能容纳的试剂盒数量相同，如放置组件可同时放置2个多孔试剂盒则对应的设置2个磁棒组。
47.进一步地，所述磁棒组21包含磁棒架22和磁棒23，所述磁棒架22的一端连接在安装架9上，当存在多个磁棒组时，每个磁棒组的磁棒架在安装架9上间隔设置，所述间隔应以匹配相应多孔试剂盒11使用为准。在一种可行的实施方案中，所述的磁棒架22远离安装架9的一端设置有固定横杆24，避免磁棒架22上的磁棒22在使用过程中发生位移，优选地，为方便拆检和安装，可按每组两个磁棒架的方式设置固定横杆。更优选地，所述的固定横杆与磁棒架一体成型。
48.所述磁棒23则固定于磁棒架22下端且间隔平行设置，以使每根磁棒能够顺利移入和移出多孔试剂盒为准。优选地，每个所述磁棒组21中磁棒的数量应与多孔试剂盒一排或一列的磁棒数量相对应，如对于8
×
12的96孔试剂盒而言，每组磁棒的数量优选为8根或12根，优选8根。再如，对于4
×
6的24孔试剂盒而言，每组磁棒的数量优选为4根或6根，最优选为4根。
49.进一步地，所述的磁棒23为永磁体或电磁体或磁性物质，优选地，所述磁棒包含以下材料：铁、铁、钕铁硼、钐钴、铝钴镍或其组合。
50.进一步地，所述的磁棒23外包裹磁棒套，优选地，所述磁棒套为一体化成型的塑料隔离套筒，有助于磁棒实现磁珠的吸附及分离。
51.在本发明一种实施例中，所述自移组件3包含升降组件31和平移组件32。所述升降组件31带动磁棒组件2完成升降往复运动，所述平移组件32在带动磁棒组件2完成水平往复运动。
52.进一步地，所述升降组件31包括电机311和升降驱动机构312，所述电机311用于带动所述驱动机构，而所述驱动机构312与安装架9传动连接，使安装于安装架9上的磁棒组件在驱动机构的带动下实现升降往复运动。在一种优选的实施方案中，所述的电机311为步进电机。在另一优选的实施方案中，所述的驱动机构312为丝杆。
53.进一步地，所述平移组件32包括电机321和升降驱动机构322，所述电机321用于带动所述驱动机构，而所述驱动机构322与安装架9传动连接，使安装于安装架9上的磁棒组件在驱动机构的带动下实现水平往复运动。。在一种优选的实施方案中，所述的电机311为步进电机。在另一优选的实施方案中，所述的驱动机构312为皮带。
54.在本发明的一种实施方案中，所述的放置组件4包括限位装置，用于固定多孔试剂盒11。所述限位装置与多孔试剂盒底部相互卡固，使多孔试剂盒固定在放置组件4上。
55.进一步地，所述放置组件4包含加热装置41，用于操控运行温度，优选地，所述的加热装置41为加热铜条。
56.进一步地，所述的放置组件4包含至少一个多孔试剂盒放置区域42，优选包含两个及以上放置区域，以提高蛋白纯化通量。
57.在本发明一种实施方案中，所述智能控制组件5包括但不限于单片机、微型电脑等具有智能控制的装置。优选地，所述的智能控制组件还包括显示装置、指令输入装置以及任选地声音输出装置，可进行人机对话，用于实现蛋白纯化过程的智能控制。
58.一种特别优选的方式，所述的智能控制组件5为电容触摸一体机，该电容触摸一体
12%，如10%。
70.优选地，所述的待分离原料为ivtt反应液，待分离原料的加样量没有特别的限制，可根据实际得分离效果进行调整，比如采用96孔板时，每次加入约1ml或以上的原料量。
71.优选地，所述的多孔试剂盒是24孔板、48孔板、96孔板、192孔板、384孔板、768孔板或1536孔板，最优选为96孔板。
72.进一步地，所述蛋白纯化自动操作还包含步骤(a0)将磁珠溶液与缓冲溶液在设定条件下，充分处理活化。所述结合缓冲液没有特别的限制，可采用现有技术任何有助于提高磁珠蛋白吸附能力的缓冲溶液，如采用ivtt binding buffer。
73.优选地，步骤(a0)中的设定条件为：温度为0-40℃，优选为室温；吸附时间为10-60秒，优选20-50秒，最优选为25-35秒，比如30秒。搅拌速度为1-10（单位），最优选为5-9，如8。
74.优选地，步骤(a1)中设定条件为：温度为0-40℃，优选为室温；吸附时间为100-3000秒，优选500-2500秒，最优选为600-2000秒，比如600、1800秒。搅拌速度为1-10（单位），最优选为5-9，如8。
75.优选地，步骤(a2)吸磁的设定条件为：吸磁时间为为10-60秒，优选20-50秒，最优选为25-45秒，比如30、45秒。
76.优选地，步骤(a2)中洗涤的设定条件为：温度为0-40℃，优选为室温；吸附时间为10-60秒，优选20-50秒，最优选为25-35秒，比如30秒。搅拌速度为1-10（单位），最优选为5-9，如8。
77.优选地，步骤(a3)吸磁的设定条件为：吸磁时间为为10-60秒，优选20-50秒，最优选为25-45秒，比如30、45秒。
78.优选地，步骤(a3)中洗脱的设定条件为：温度为0-40℃，优选为室温；吸附时间为10-600秒，优选20-500秒，最优选为50-300秒，比如50,120秒。搅拌速度为1-10（单位），最优选为5-9，如8。
79.优选地，步骤(a4)吸磁的设定条件为：吸磁时间为为10-60秒，优选20-50秒，最优选为25-45秒，比如30、45秒。
80.进一步地，所述蛋白纯化自动操作还包含步骤(a5)将从第iii孔组中吸磁的磁棒转移至第四孔组并释放磁珠，使磁珠与再生液在设定条件下充分再生。
81.优选地，步骤(a5)吸磁的设定条件为：吸磁时间为为10-60秒，优选20-50秒，最优选为25-45秒，比如30、45秒。
82.优选地，步骤(a5)中洗脱的设定条件为：温度为0-40℃，优选为室温；吸附时间为10-600秒，优选20-500秒，最优选为50-300秒，比如50,120秒。搅拌速度为1-10（单位），最优选为5-9，如8。
83.进一步地，所述步骤(a2)的清洗次数优选为1-5次，最优选2-3次，优选的，当清洗次数≥2时，每次所采用的清洗液相同或不同。
84.优选地，所述的清洗液没有特别地限制，可以选择任何现有技术公开的的适宜的洗脱试剂，例如可以使用ph 7～9的0 .05～0 .5m tris-hcl，优选使用washing buffer。
85.优选地，所述的洗脱液没有特别地限制，可以选择任何现有技术公开的的适宜的洗脱试剂，例如可以使用ph 2 .5～3 .5的0 .05～0 .5m甘氨酸溶液。优选使用elution buffer。
86.进一步地，所述磁珠悬浮液中磁珠可为任意用于分离蛋白的磁珠，包括但不限于：亲和型磁珠、抗体纯化类型磁珠、抗体固定型磁珠、重组蛋白纯化类型磁珠、多肽固定类型磁珠等。
87.最优选地，所述的磁珠优选为his磁珠、gst磁珠、biotin磁珠、fc磁珠、mbp磁珠等。
88.根据磁珠粒径的划分，所述磁珠优选为微米磁珠，更优选，所述的磁珠为康码（上海）科技有限公司在售的monster beads
tm
系列微米磁珠，包括his磁珠，gst磁珠，biotin磁珠，fc磁珠，mbp磁珠等微米磁珠。
89.进一步地，所述的多孔试剂盒在使用前以添加了磁珠悬浮液中磁珠可为任意用于分离蛋白的磁珠，包括但不限于：亲和型磁珠、抗体纯化类型磁珠、抗体固定型磁珠、重组蛋白纯化类型磁珠、多肽固定类型磁珠等。
90.所述亲和型磁珠的例子有：胺磁珠、乙醛磁珠、羧基磁珠、cdi磁珠、dvs磁珠、dadpa磁珠、环氧磁珠、酰肼磁珠、羟基磁珠、碘乙酰基磁珠、nhs磁珠、巯基磁珠、甲苯磺酰基磁珠、巯基磁珠、二氧化硅磁珠ida磁珠等；所述抗体纯化类型磁珠的例子有蛋白a磁珠、蛋白g磁珠、蛋白a/g磁珠、蛋白l磁珠、快速igg纯磁珠、抗原多肽磁珠、快速igm纯磁珠、抗igg磁珠、快速iga纯磁珠、嗜硫磁珠等；所述抗体固定型磁珠的例子有蛋白a磁珠、蛋白g磁珠、蛋白a/g磁珠、蛋白l磁珠、环氧活化磁珠、乙醛基端终止磁珠、酰肼基端终止磁珠、羧基基端终止磁珠、碘乙酰活化磁珠，硫醇活化磁珠等；所述重组蛋白纯化类型磁珠的例子有：ni+带电磁珠，co+带电磁珠、麦芽糖磁珠、钙调蛋白磁珠等；所述多肽固定类型磁珠的例子有：环氧活化磁珠、乙醛基端终止磁珠、羧基基端终止磁珠、胺基端终止磁珠、碘乙酰活化磁珠、硫醇活化磁珠等)；最优选地，所述的磁珠优选为his磁珠、gst磁珠、biotin磁珠、fc磁珠、mbp磁珠等。
91.根据磁珠粒径的划分，所述磁珠优选为微米磁珠，更优选，所述的磁珠为康码（上海）科技有限公司在售的monster beads
tm
系列微米磁珠，包括his磁珠，gst磁珠，biotin磁珠，fc磁珠，mbp磁珠等微米磁珠。
92.下面结合具体实施例和附图1-5，进一步阐述本发明。
93.实施例1本发明全自动蛋白纯化装置1的一个实施例，如图1-图3所示，包括磁棒组件2、自移组件3、放置组件4、电容触摸一体机5、电源组件10。
94.所述放置组件4固定于基座6上，所述基座6设有安装板7，所述安装板7包含安装侧板71、安装主板72以及安装顶板73，所述安装板7与基座6合围成工作室8，位于工作室8内的安装主板72上设置有安装架9，所述磁棒组件2安装在安装架9上，且在垂直方向上设置在试剂盒放置组件4上方，所述安装架9余自移组件传动相连，在自移组件带动下，安装架9连同磁棒组件2进行上下、左右的往复运动，实现磁珠的吸附、分离等操作，进而实现蛋白纯化操作。
95.所述磁棒组21包含磁棒架22和磁棒23，所述磁棒架22的一端连接在安装架9上，所述的磁棒架22远离安装架9的一端设置有一体成型固定横杆24。
96.所述自移组件3包含升降组件31和平移组件32。所述升降组件31包括步进电机311和丝杆312，通过电机311用于带动所述丝杆312，而丝杆312与安装架9传动连接，使安装于安装架9上的磁棒组件在驱动机构的带动下实现升降往复运动。
97.所述平移组件32包括步进电机321、同步带轮323、惰轮324、皮带312，所述同步带轮323与电机321传动相连，用于带动皮带312，而所述皮带312与安装架9传动连接，使安装于安装架9上的磁棒组件在驱动机构的带动下实现水平往复运动。
98.所述的放置组件4包括限位装置，用于固定多孔试剂盒11。所述限位装置于多孔试剂盒11底部相互卡固，使多孔试剂盒11固定在放置组件4上。所述放置组件4包含加热铜条41，用于操控运行温度。
99.所述的放置组件4包含两个多孔试剂盒放置区域42，可同时放置两个多孔试剂盒，如使用96孔板试剂盒时，可同时纯化32组蛋白。
100.所述电容触摸一体机5同时具有过程智能控制、一键启动、实时播报语音、报警语音、不同色彩和闪烁频率的炫彩预警提示等功能。
101.所述搅拌组件12，所述搅拌组件12包含搅拌套架121与驱动机构122。所述搅拌套架121设置在磁棒架22下方设定距离处，并与磁棒架22配套设置。所述的搅拌套架13设置允许磁棒23通过的穿孔，磁棒22可通过穿孔伸入到多孔试剂盒11的加样孔中，且所述穿孔与磁棒23配套设置，以使得所有磁棒23均能够通过搅拌套架121升降往复运动。所述搅拌套架121与磁棒架22在水平往复运动中同步联动。当磁棒通过磁棒可通过穿孔伸入到多孔试剂盒中时，在搅拌驱动机构122的驱动下带动磁棒进行搅拌操作，以加强磁珠的在吸附、混匀、分离或清洗等步骤的工作效率。
102.实施例296孔板分离方案1：（1）准备96孔板试剂盒，并将试剂盒按图4标号进行分为组，将图中标号为1,7的孔为第i孔组，标号为2,8的为第ii孔组，标号为4,9的为第iiia孔组、标号为4,10的为第iiib孔组，标号为5,11的为第iiic孔组，标号为6,12的为第iv孔组；根据分组进行铺板：在第i孔组共加入1ml pc蛋白ivtt反应液，在第ii孔组中每孔中加入20μl his monster beads 10% slurry和 100μl ivtt binding buffer，在iiia-iiic孔组中每孔中加入750μl washing buffer，在第iv孔组每孔中加入100μl elution buffer。
103.（2）将步骤（1）铺板后的96孔板试剂盒放入实施例1，运行程序执行以下蛋白纯化自动操作：(a0)将第ii孔组his monster beads 10% slurry 20μl + 100μl ivtt binding buffer充分混合30秒进行磁珠活化，搅拌速度8，活化处理后将磁棒伸入所述第ii孔组中在设定条件下吸磁，吸磁时间45秒；(a1)将吸磁后的磁棒转移至第i孔组中并释放磁珠，并在设定条件下与待分离原料孵育吸附，吸附温度为室温，时间为600秒，搅拌速度为5；(a2)孵育吸附后，将磁棒伸入所述第i孔组中在设定条件下吸磁，吸磁时间45秒，然后将吸磁后的磁棒转移至第iiia孔组中并释放磁珠，使磁珠于所述第iiia孔组进行第一次洗涤，洗涤温度为室温，洗涤时间30秒，搅拌速度为8；
然后将磁棒伸入所述第iiia孔组中在设定条件下吸磁，吸磁时间45秒，然后将吸磁后的磁棒转移至第iiib孔组中并释放磁珠，使磁珠于所述第iiib孔组进行第二次洗涤，洗涤温度为室温，洗涤时间30秒，搅拌速度为8，将磁棒伸入所述第iiib孔组中在设定条件下吸磁，吸磁时间45秒，然后将吸磁后的磁棒转移至第iiic孔组中并释放磁珠，使磁珠于所述第iiic孔组进行第三次洗涤，洗涤温度为室温，洗涤时间30秒，搅拌速度为8；(a3)洗涤完成后，将磁棒伸入第iiic孔组中在设定条件下吸磁，吸磁时间45秒，然后将吸磁后的磁棒转移至第iv孔组中并释放磁珠，使磁珠与洗脱液中在设定条件下充分洗脱；洗脱温度为室温，洗脱时间为60秒，搅拌速度为速度5；(a4)洗脱完成后，将磁棒伸入第iv孔组中在设定条件下吸磁，吸磁时间60秒，将吸磁后的磁棒移出第iv孔组后，获得目标pc蛋白的洗脱液。
104.（3）收集纯化蛋白溶液，完成蛋白纯化操作。
105.洗脱液取40μl 进行sds-page电泳，结果如图6所示。
106.实施例396孔板分离方案2（3合1板）：（1）准备96孔板试剂盒，并将试剂盒按图5标号进行分为组，将图中标号为1-3,7-9的孔为第i孔组，标号为4,10的为第iia孔组，标号为5,11的为第iib孔组，标号为6,12的为第iii孔组；根据分组进行铺板：在第i孔组中每孔中 20μl his monster beads 10% slurry，在iia-iib孔组中每孔中加入750μl washing buffer，在第iii孔组每孔中加入80μl elution buffer。
107.（2）将步骤（1）铺板后的96孔板试剂盒放入实施例1所示全自动蛋白纯化装置，向第i孔组中中加入待分离原料，运行程序执行以下蛋白纯化自动操作：(a1)将第i孔组中在设定条件下孵育吸附，吸附温度为室温，吸附时间为1800秒，搅拌速度为8。
108.(a2)孵育吸附后，将磁棒伸入所述第i孔组中在设定条件下吸磁，吸磁时间60秒，然后将吸磁后的磁棒转移至第iia孔组中并释放磁珠，使磁珠于所述第iia孔组进行第一次洗涤，洗涤温度为室温，洗涤时间30秒，搅拌速度为8；然后将磁棒伸入所述第iia孔组中在设定条件下吸磁，吸磁时间30秒，然后将吸磁后的磁棒转移至第iib孔组中并释放磁珠，使磁珠于所述第iib孔组进行第二次洗涤，洗涤温度为室温，洗涤时间30秒，搅拌速度为8，(a3)洗涤完成后，将磁棒伸入第iib孔组中吸磁，吸磁时间30秒，然后将吸磁后的磁棒转移至第iii孔组中并释放磁珠，使磁珠与洗脱液中在设定条件下充分洗脱；洗脱温度为室温，洗脱时间为120秒，搅拌速度为速度8；(a4)洗脱完成后，将磁棒伸入第iv孔组中在设定条件下吸磁，吸磁时间60秒，将吸磁后的磁棒移出第iv孔组后，获得目标pc蛋白的洗脱液。
109.（3）收集纯化蛋白溶液，完成蛋白纯化操作。
[0110] 下表是各步骤样品取样进行egfp荧光值测定后的读值如表1所示：表1：
原料液a1a2（wash1）a2（wash1）a36786rfu5354rfu1677rfu501rfu23571rfu洗脱液取40μl 进行sds-page电泳，结果如图7所示。
[0111]
对比例1柱层析纯化蛋白1)取4ml pc蛋白ivtt反应液先离心过滤，10000rcf，离心30min，去除沉淀，用0 .22um滤器过滤上清；2)利用akta上样，通过样品泵将发酵液泵入亲和层析柱，目的蛋白被捕获；3)平衡，将平衡液泵入层析柱，平衡10个柱体积；4)洗脱，将洗脱液泵入层析柱，洗脱5个柱体积，根据uv变化收集组分，获得纯化蛋白洗脱液，洗脱液取40μl 进行sds-page电泳。
[0112]
结果可见，相比柱层析纯化蛋白每次纯化一个样品，耗时长、通量低的蛋白纯化方法。本发明提供的高通量全自动化的蛋白纯化系统和方法，对样品的纯度要求低，适用性广，适用于对体外无细胞蛋白合成体系，可以大大提高生物领域蛋白质纯化的自动化，推动体整个外无细胞合成工艺链条的自动化、智能化。
[0113]
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。