专利名称：磁珠操作平台的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种操作平台，尤指一种应用于医学检验及分子生物学的全自动 磁珠操作平台。
背景技术：
自动化的磁珠操作平台在结构上最主要的核心部分一是液体或磁珠的移动方 式，二是磁铁吸引磁珠的结构。而移动方式分为两种一种是直接移动整个反应的溶液，并利用泵，通过滴管尖吸 取与排出液体，使得磁珠与液体达到充分的混合；而另一种是只移动磁珠，利用搅拌棒套， 通过搅拌棒套的移动，造成磁珠扰动，使磁珠与液体达到充分的混合。至于磁铁吸引磁珠的 结构，目前有两种方式可达到吸引的效果一是在滴管尖的侧边加上永久磁铁或电磁铁，将 磁珠固定在滴管尖的管壁上；二是利用一支永久磁铁棒或电磁铁棒插入搅拌棒套内，将磁 珠固定在磁铁磁极端的搅拌棒套的外壁上。以上两种的设计概念，一次操作少于32检体量，已有许多机型流通于市场上，但 要再增加单次检体的处理量时，会遇到机台体积无法符合实验室需求；或是在有限空间内 操作过多的检体，无法避免交叉污染的问题；或是为了达到高度的自动化操作，而增加许多 操作时间，减少了一天可处理的检体量。为了符合自动化磁珠试剂快速的市场成长，克服一天的检测量高达1000个检体 的需求，大通量的自动化磁珠操作平台已是市场所趋。但除了大通量的使用考虑，如何兼顾 机器体积，机器成本，操作时间，检体间的交叉污染，与如何同时兼顾检测量少时的机器使 用率问题，实为现今磁珠操作平台迫切需要解决的重要课题。

实用新型内容本实用新型解决的技术问题是提供一种磁珠操作平台，使之体积小、可避免检体 间发生交叉污染，并且又可满足高通量检测需求。本实用新型的技术解决方案是一种磁珠操作平台，其包含控制前述磁珠操作平台运作的计算机；多个多孔盘， 所述多孔盘盛装有固体或液体；其中该磁珠操作平台包含一吸取或排出该固体或液体吸 取装置，该吸取装置配备有液体承接盘；一转盘，其承载前述多孔盘，且该转盘呈环状外形； 及一底座。上述的磁珠操作平台，其中，该吸取装置具有多个用以吸取或排出的吸取元件，每 个所述吸取元件分别对应所述多孔盘中的一个孔槽。上述的磁珠操作平台，其中，该吸取装置能够上下移动地设置。上述的磁珠操作平台，其中，所述多孔盘具有12孔槽、24孔槽、48孔槽、96孔槽或 384孔槽。上述的磁珠操作平台，其中，该转盘能够上下移动地设置。[0013]上述的磁珠操作平台，其中，该转盘呈圆形外形。上述的磁珠操作平台，其中，该液体为检体、裂解液或清洗液。上述的磁珠操作平台，其中，该固体为磁珠。上述的磁珠操作平台，其中，该多孔盘具有一保持该多孔盘内部清洁的封膜。上述的磁珠操作平台，其中，该底座包含磁铁区、温度调控区、PCR反应区其中之一 或前述各区的任意组合。由以上说明得知，本实用新型与现有技术相比较，确实可达到如下的功效本实用新型的磁珠操作平台因吸取装置额外配备有液体承接盘，所以可避免已吸 取有液体的吸取装置中的液滴滴落，造成交叉污染。此外，本实用新型的磁珠操作平台中 的多孔盘以环状方式配置于转盘上，因此，可减少反应盘的移动距离，进而减少机台所需体 积；且多孔盘中的孔槽数量能够满足如今大通量的检体检测需求。

[0020]图1为本实用新型的磁珠操作平台的示意图。[0021]主要元件标号说明[0022]本实用新型[0023]100 磁珠操作平台10:电脑 20:吸取装置[0024]22 转轴24 液体承接盘 30 转盘[0025]31 吸取元件32、33、34、35、36、37、38、39 多孔盘[0026]40 多孔盘(PCR反应盘)50 底座 52 =PCR反应区
具体实施方式
以下提供利用本实用新型的具体实施例以举例说明本实用新型的优点与技术特 征，然而本实施例并非用以限定本实用新型，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用 新型的精神和范围内，均可作出各种改动与润饰，因此，本实用新型的保护范围，应当视本 实用新型的权利要求范围为准。请参阅图1，为本实用新型的磁珠操作平台。如图1所示，本实用新型的磁珠操作 平台100包含计算机10，其具有一触控式面板(图未显示)，用以控制前述磁珠操作平台 100的运作；多个多孔盘32、33、34、35、36、37、38、39、40，其用以盛装固体或液体，其中该 磁珠操作平台100进一步包含一吸取装置20，用以吸取或排出该固体或液体；一转盘30，其 用以承载前述多个多孔盘32、33、34、35、36、37、38、39、40 ；及一底座50，其中该吸取装置20 配备有液体承接盘24，且该转盘30呈环状外形。而于图1中本实用新型的磁珠操作平台的实施例，其底座50划分成三个区块，分 别为PCR反应区52、温度调控区54及磁盘区56，然而，对于了解本领域的技术人员可根据 需要加入其它适合的装置于底座50上。于一较佳实施例中，该吸取装置20具有多个用以吸取或排出的吸取元件31，各个 吸取元件31各自对应多孔盘32、33、34、35、36、37、38、39、40中的一个孔槽。由此可知，该 吸取装置中吸取元件31的数目较佳是与多孔盘32、33、34、35、36、37、38、39、40的孔槽数目 相同。于实际操作时，各个吸取元件31可单支使用，亦可多支同时使用，进而增加机台的使
4用率。该吸取装置20可为微量分注器(pipetteman)，但并不以此为限，而该吸取元件31 包含但并不限于吸管尖(pipette tip)。此外，于使用时，各个吸取元件31可先置于转盘 30上，接着通过转盘30旋转，使该吸取元件31移至吸取装置20的下方，此时吸取装置20 下降并将多个吸取元件31装载上，进而进行后续程序。由上述的内容，熟悉本技术领域的 技术人员不难得知该转盘30亦可用来承载诸如吸取元件等物品。为避免吸取元件31内的液体因移动而流出，本实用新型中的吸取装置20较佳只 做上下移动的动作，因此，本实用新型的吸取装置20通过转盘30转动直至使其想要吸取 的物品置于其下方，接着吸取装置20下降，再进行吸取动作。此外，如图1所示，本实用新 型的吸取装置20配备有一液体承接盘24，其可避免吸取元件内的液滴滴落后，造成交叉污 染。该液体承接盘24与该吸取装置20位于同一转轴22上，通过该转轴22可使液体承接 盘24转动。于操作时，当该吸取装置20要吸取液体时，则将液体承接盘24转离该吸取装 置20下方。而当吸取装置20吸取完液体后，则将该液体承接盘24转至该吸取装置20下 方，用以承接可能会滴落的液滴。进一步地，该液体承接盘24的材质可为不锈钢或塑料，但 并不限于此。另外，本实用新型所用的多孔盘32、33、34、35、36、37、38、39、40具有一封膜，当多 孔盘32、33、34、35、36、37、38、39、40的孔槽尚未盛装固体或液体时，该封膜可保持孔槽内 的清洁。当孔槽盛装固体或液体时，该封膜可将该固体或液体封存于孔槽内，避免外部杂质 污染。于实际操作时，本实用新型的磁珠操作平台100通过计算机10来控制操作的进 行，进而达到全自动的要求。举例来说，可通过计算机10来使该吸取装置20上下移动，并 控制吸取元件31的吸取及排出的动作，以及使转盘30上下移动及转动。请参阅图1，并结合下述说明，以更了解本实用新型的技术及精神。以下仅以具有 96孔槽的多孔盘32、33、34、35、36、37、38、39、40 (其中多孔盘40为PCR反应盘)及多个吸 取元件31的转盘30作为实施例来进一步说明本实用新型磁珠操作平台100的操作方式。 而为了方便说明，将转盘30划分成用来承载多孔盘32、33、34、35、36、37、38、39、40及吸取 元件31的10个盘位，本实施例并不是用来限制本实用新型。以100 μ 1的全血为例，本实用新型全自动磁珠操作平台100的整个操作流程如下 所述首先由计算机10引导依序置入耗材即吸取元件31、96孔槽的多孔盘32、33、34、 35、36、37、38、39、40 (其中多孔盘40为PCR反应盘)、检体与反应试剂，圆形转盘30将盘位 依序移至窗口，第一盘位承载有多个吸取元件31，第二盘位承载有内含全血检体的96孔槽 的多孔盘32，第三盘位承载有内含裂解液的96孔槽的多孔盘33，第四盘位承载有内含磁珠 的96孔槽的多孔盘34，第五盘位承载有内含第一清洗液的96孔槽的多孔盘35，第六盘位 承载有内含第二清洗液的96孔槽的多孔盘36，第七盘位承载有内含第三清洗液的96孔槽 的多孔盘37，第八盘位承载有内含第四清洗液的96孔槽的多孔盘38，第九盘位承载有内含 冲提液的96孔槽的多孔盘39，第十盘位承载有PCR反应盘。核酸萃取程序开始执行，吸取装置20下降至第一盘位，将其上的多个吸取元件 31 (例如96个吸管尖)装载上，接着吸取装置20上升，再将圆形转盘30移动至第二盘位，
5以吸取装置20中多个吸取元件31对应吸取多孔盘内孔槽内的100 μ 1全血，接着圆形转盘 30移动至第三盘位，且圆形转盘30下降至温度调控区54，通过计算机10控制温度调控区 54内的芯片，使第三盘位的裂解液加热至65°C，同时吸取装置20进行吸排动作，使全血检 体与裂解液混合10分钟。通过该吸取装置20及圆形转盘30将裂解产物移至第四盘位上的多孔盘34内，进 行磁珠与核酸吸附，混合3分钟，圆形转盘30下降至磁盘区56，使第四盘位上多孔盘内的磁 珠通过磁盘上的磁铁固定在孔槽壁上，藉由吸取装置20将反应液体移至第三盘位上的多 孔盘33内。圆形转盘30上升离开磁盘区56，并移至第五盘位，通过吸取装置20将多孔盘35 内的第一清洗液移至第四盘位的多孔盘34内，进行第一次清洗，混合1分钟，接着将圆形转 盘30下降至磁盘区56，使第四盘位内的磁珠通过磁铁固定在孔槽壁上，将反应液体移至第 五盘位上的多孔盘35内。圆形转盘30上升离开磁盘区56，并移至第六盘位，将多孔盘36内的第二清洗液移 至第四盘位上的多孔盘34内，进行第二次清洗，混合1分钟，接着将圆形转盘30下降至磁 盘区56，将磁珠通过磁铁固定在孔槽壁上，以吸取装置20将反应液体移至第六盘位上的多 孔盘36内。圆形转盘30上升离开磁盘区56，并移至第七盘位，将多孔盘37内的第三清洗液移 至第四盘位上的多孔盘34内，进行第三次清洗，混合1分钟，接着圆形转盘30下降至磁盘 区56，将磁珠通过磁铁固定在孔槽壁上，利用吸取装置20将反应液体移至第七盘位上的多 孔盘37内。圆形转盘30上升离开磁盘区56，并移至第八盘位，将其上的多孔盘内38的第四清 洗液移至第四盘位上的多孔盘34内，进行第四次清洗，混合1分钟，圆形转盘30下降至磁 盘区56，将磁珠通过磁铁固定在孔槽壁上，再以吸取装置20将反应液体移至第八盘位上的 多孔盘38内。圆形转盘30上升离开磁盘区56，并移至第九盘位，将冲提液移至第四盘位上的多 孔盘34内，且圆形转盘30下降至温度调控区54，加热至65°C，同时吸取装置20进行吸排 动作，进行核酸脱附，混合5分钟后，圆形转盘30移至磁盘区56，将磁珠通过磁铁固定在孔 槽壁上，再以吸取装置20将反应液体移至第十盘位上的PCR反应盘内。圆形转盘30将第十盘位下降至PCR反应区52，通过计算机控制PCR反应区52的 芯片，使温度下降至4°C以利保存核酸，第十盘位上的PCR反应盘亦可加入PCR反应试剂，直 接进行PCR反应。综上所述，本实用新型为达到有限空间中操作最大量的检体数，使用96孔槽的多 孔盘的尺寸设计装载反应液，一次最多可处理96个检体；利用96孔槽的多孔盘的封膜结 构，可操作少于96个检体，同时亦能封存未使用的反应液。同时搭配96支各自独立吸排的吸取元件，即可单支使用，又可多支同时使用，增 加机台的使用率；为避免吸取元件内的液体因机器手臂移动而流出，吸取装置只做上下移 动，并配备液体承接盘，避免液滴滴落而造成交叉污染问题。而96支吸取元件直接进入96 孔槽的多孔盘的孔槽内进行液体吸排混合，亦可完全避免液体或检体之间的交叉污染问题。[0048]此外，96孔槽的多孔盘同心圆配置方式架在一个圆形转盘上，减少反应盘的移动 距离，圆形转盘可上下移动，下移至底座的磁盘区、温度调控区、或PCR反应区做其它功能 性的应用。所有揭露于本说明书的特征可使用任何方式结合。本说明书所揭露的特征可使用 相同、相等或相似目的的特征取代。因此，除了特别陈述强调处之外，本说明书所揭露的特 征为一系列相等或相似特征中的一个实施例。以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新型的范 围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变 化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求一种磁珠操作平台，其包含控制前述磁珠操作平台运作的计算机；多个多孔盘，所述多孔盘盛装有固体或液体；其特征在于该磁珠操作平台包含一吸取或排出该固体或液体吸取装置，该吸取装置配备有液体承接盘；一转盘，其承载前述多孔盘，且该转盘呈环状外形；及一底座。
2.如权利要求1所述的磁珠操作平台，其特征在于，该吸取装置具有多个用以吸取或 排出的吸取元件，每个所述吸取元件分别对应所述多孔盘中的一个孔槽。
3.如权利要求1所述的磁珠操作平台，其特征在于，该吸取装置能够上下移动地设置。
4.如权利要求1所述的磁珠操作平台，其特征在于，所述多孔盘具有12孔槽、24孔槽、 48孔槽、96孔槽或384孔槽。
5.如权利要求1所述的磁珠操作平台，其特征在于，该转盘能够上下移动地设置。
6.如权利要求1所述的磁珠操作平台，其特征在于，该转盘呈圆形外形。
7.如权利要求1所述的磁珠操作平台，其特征在于，该液体为检体、裂解液或清洗液。
8.如权利要求1所述的磁珠操作平台，其特征在于，该固体为磁珠。
9.如权利要求1所述的磁珠操作平台，其特征在于，该多孔盘具有一保持该多孔盘内 部清洁的封膜。
10.如权利要求1所述的磁珠操作平台，其特征在于，该底座包含磁铁区、温度调控区、 PCR反应区其中之一或前述各区的任意组合。
专利摘要本实用新型关于一种磁珠操作平台，该磁珠操作平台包含计算机，其用以控制前述磁珠操作平台的运作；多个多孔盘，其用以盛装固体或液体，其中，该磁珠操作平台进一步包含一吸取装置，用以吸取或排出该固体或液体；一转盘，其用以承载前述多个多孔盘；及一底座，其中该吸取装置配备有液体承接盘，且该转盘呈环状外形；以此，本实用新型的磁珠操作平台体积小、可避免检体间发生交叉污染，并且又可满足高通量检测需求。
文档编号G01N35/00GK201697924SQ201020246089
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月28日 优先权日2010年6月28日
发明者杨裕胜, 简建兴 申请人:台湾圆点奈米技术开发有限公司