一種順序萃取、連續(xù)洗脫微量物質的磁性分離裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種順序萃取、連續(xù)洗脫微量物質的磁性分離裝置，所述裝置包括：圓盤形樣品支架、扇形樣品盤、樣品池和磁棒。本發(fā)明的磁性分離裝置使用便捷方便，可以用于快速分離管狀容器內的磁性物質，在免疫細胞分離、蛋白組學分離、固定酶、重金屬分離、生物醫(yī)藥工程以及環(huán)境保護等研究領域具有重要的應用價值。
【專利說明】
一種順序萃取、連續(xù)洗脫微量物質的磁性分離裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于分離【技術領域】，具體地說，是關于一種順序萃取、連續(xù)洗脫微量物質的磁性分離裝置。

【背景技術】
[0002]生物標記物(b1marker)是指可供客觀測定和評價的一種生理、病理或治療過程中的某種特征性的生化指標，可從分子水平研究發(fā)病機制，在準確、敏感地評價早期、低水平的損害方面有著獨特的優(yōu)勢，可提供早期預警，很大程度上為臨床醫(yī)生提供了輔助診斷的依據。DNA、RNA、蛋白質、小分子多肽和糖類化合物作為分子標記物已經大量應用于基礎研究和疾病診斷研究。在生命體中承擔重要生命活動的蛋白質類生物標記物往往是低豐度蛋白，但極低的含量給后續(xù)分析和檢測帶來極大困難，限制了對其的研究和認識，具有生物標記物功能的低豐度蛋白的分析與鑒定已經成為蛋白組學研究的重點和難點內容。因此蛋白質組和肽組的分離技術，特別是從高度復雜和動態(tài)氛圍生物樣品中提取具有生物標志物功能的低豐度的磷酸化、糖基化、甲基化等修飾性蛋白或內源性肽段，是蛋白質組學和肽組學研究的首要關鍵性步驟。
[0003]固定金屬離子親和色譜(IMAC)技術和金屬氧化物親和色譜(MOAC)技術因其特有的選擇性富集能力，在修飾蛋白、肽段的富集和分離領域飛速發(fā)展，但血樣、尿樣、淋巴、脊髓、乳汁、組織提取物、植物種子等復雜基體樣品處理后的PH值、離子濃度、氨基酸以及高濃度蛋白掩蓋等因素的存在，使得IMAC技術和MOAC技術在修飾蛋白、肽段的富集和分離過程中受到限制。研究表明二者之間有很大的互補性，而且洗脫液的PH等因素對于洗脫效果有明顯影響，例如在IMAC上洗脫時，單磷酸化肽段在pH=l.0時均被洗脫下來，而多磷酸化肽段需要在堿性環(huán)境下洗脫。
[0004]具有超順磁性的Fe3O4微球，基于其自身特性已應用于生物醫(yī)學中的許多領域，如磁共振成像、藥物靶向輸送、細胞及蛋白質分離、免疫檢測及癌癥治療等。迄今為止，已報道多種將磁球表面修飾不同的螯合基團或者包覆不同的金屬氧化物，然后采用IMAC或者MOAC技術原理用于修飾性蛋白、免疫細胞等的富集與分離。


【發(fā)明內容】

[0005]本申請的發(fā)明人發(fā)明了一種基于磁性材料實現微量樣品中不同目標物質的順序萃取、連續(xù)洗脫微量物質的磁性分離裝置，該分離裝置使用便捷方便，可以用于快速分離管狀容器內的磁性物質，在免疫細胞分離、蛋白組學分離、固定酶、重金屬分離、生物醫(yī)藥工程以及環(huán)境保護等研究領域具有重要的應用價值。
[0006]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種順序萃取、連續(xù)洗脫微量物質的磁性分離裝置。
[0007]本發(fā)明由以下技術方案實現。
[0008]一種順序萃取、連續(xù)洗脫微量物質的磁性分離裝置，所述裝置包括:圓盤形樣品支架、扇形樣品盤、樣品池和磁棒。
[0009]根據本發(fā)明，所述扇形樣品盤均勻、穩(wěn)定地固定排列于所述圓盤形樣品支架中，并可方便取下。
[0010]根據本發(fā)明，所述扇形樣品盤為6組。
[0011]根據本發(fā)明，所述樣品池以所述圓盤形樣品支架的中心為中心，呈輻射狀排列。
[0012]根據本發(fā)明，每個所述扇形樣品盤上均勻分布4組樣品池，任何相鄰的兩個扇形樣品盤的兩組樣品池間的輻射角度完全相同。
[0013]根據本發(fā)明，所述磁棒含套管。
[0014]根據本發(fā)明，所述套管的底部為錐體狀。
[0015]根據本發(fā)明，所述磁棒為3組。
[0016]根據本發(fā)明，所述磁棒間呈60°和120°排列，分別對應著不同萃取材料所在扇形樣品盤的初始位置。
[0017]根據本發(fā)明，所述圓盤形樣品支架和所述磁棒由步進馬達控制，實現所述扇形樣品盤和所述磁棒間的360°相對旋轉。
[0018]有益效果:本發(fā)明所述的基于磁性材料實現微量樣品中不同目標物質的順序萃取、連續(xù)洗脫微量物質的磁性分離裝置特別適用于免疫細胞分離、蛋白組學分離、固定酶、重金屬分離、生物醫(yī)藥工程中通常只有50-500μ L樣品、需要鑒定多種指標的生化分析的分離領域，避免樣品多次轉移所引起的樣品丟失和交叉污染。在蛋白組學研究中，可以用于磷酸化修飾等同一類蛋白質和肽段的互補性富集與單磷酸化肽段和多磷酸化肽段的連續(xù)洗脫，也可用于磷酸化、糖基化、甲基化等不同種類修飾蛋白和肽段的富集與洗脫，還可用于根據蛋白質的分子量分布完成分段式富集與洗脫。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為圓盤形樣品支架、扇形樣品盤、樣品池的布局圖；
[0020]圖2為同一平面、福射狀排列三排磁棒的局部不意圖；
[0021]圖3為樣品池、磁棒及套管的示意圖；
[0022]圖4為轉移磁性富集材料流程的示意圖；
[0023]圖5為初始上樣位置的示意圖。

【具體實施方式】
[0024]以下結合具體實施例，對本發(fā)明作進一步說明。應理解，以下實施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0025]本發(fā)明的裝置的技術原理:通過圓形樣品盤和三組磁棒的相對旋轉，分別完成微量樣品中的目標物的順序萃取和連續(xù)洗脫。
[0026]實施例1、順序萃取、連續(xù)洗脫裝置
[0027]如圖1所示，本發(fā)明的順序萃取、連續(xù)洗脫裝置主要由四部分組成:圓盤形樣品支架、扇形樣品盤、樣品池和三排磁棒(含套管)。其中，圓盤形樣品支架(或者三排磁棒)需要步進馬達控制，實現扇形樣品盤和磁棒間的360°相對旋轉。扇形樣品盤為塑料材質，可以穩(wěn)定地固定在圓盤形樣品支架上，并可方便取下。樣品池需選用聚四氟乙烯等不會引起細胞、蛋白質、生物酶等變性的硬質材質，樣品池內徑約為6-10mm，深度約為5_8cm，并可以無縫插入扇形樣品盤中，圓形樣品支架、扇形樣品盤和樣品池三者要能夠緊密、穩(wěn)定的嵌套在一起，不能晃動。
[0028]如圖2所示，三排磁棒的排列位置分別呈60°和120°輻射狀排列，分別對應富集材料的初始位置。
[0029]如圖3所示，磁棒(含套管)的外徑應較樣品池內徑細2mm，機械控制磁棒(含套管)插入樣品池最大深度以距離樣品池底部l_2mm為宜；磁棒套管材質要求和樣品池材質相同，厚度不超過0.3mm,底部為椎體狀，椎體部分高度l_2mm，磁棒表面磁場>1500高斯，磁棒要求磁性均勻，形狀和套管內徑相同，能輕松在套管內上下移動，二者之間的縫隙應小于0.5mm，機械控制磁棒能夠完全移出套管，或者磁棒和套管一起同步移出樣品池。使用時，將磁棒置于套管內，套管置于樣品池中，富集材料被磁棒吸附于套管底部的錐體部位。
[0030]如圖4所示，吸附材料在不同樣品池間的轉移流程見圖4，首先將吸附材料置于裝有樣品的樣品池中富集目標物質，然后轉移到裝有清洗液的樣品池中進行吸附后、萃取前的清洗，最后轉移到裝有洗脫液的洗脫瓶中將樣品洗脫下來。
[0031]實施例2、應用
[0032]三種富集材料(a、b、c)順序萃取、各自用兩種洗脫液連續(xù)洗脫的磁性分離方法如下。
[0033]2.1、上樣
[0034]如圖5所示，各樣品池分別按照下列要求上樣。
[0035]S:樣品位，用于放置原始樣品；
[0036]Al、B1、Cl:富集材料 a、b、c ;
[0037]A2:樣品緩沖液，用于萃取前的洗滌；
[0038]B2、C2:樣品緩沖液或者去離子水；
[0039]EAO:a富集材料對應的洗滌液，用于萃取后、洗脫前的洗滌；
[0040]EAl、EA2:a富集材料對應的兩種洗脫液，用于連續(xù)洗脫；
[0041]EBO:b富集材料對應的洗滌液，用于萃取后、洗脫前的洗滌；
[0042]EBU EB2:b富集材料對應的兩種洗脫液，用于連續(xù)洗脫；
[0043]ECO:c富集材料對應的洗滌液，用于萃取后、洗脫前的洗滌；
[0044]EC1、EC2:c富集材料對應的兩種洗脫液，用于連續(xù)洗脫；
[0045]上樣量要求磁棒套管完全插入樣品池后液面不超過樣品池高度的75%。
[0046]2.2、順序萃取、連續(xù)洗脫
[0047]2.2.1、a富集材料萃取，b富集材料準備
[0048]通過步進馬達控制a富集材料順序經過上樣緩沖液A2活化后，進入樣品位S，經磁棒套管反復震蕩，選擇性富集完成后，磁棒插入，將選擇性吸附目標物質的a富集材料吸附至套管底部椎體部位。此時b富集材料進入B區(qū)域準備。
[0049]2.2.2、a富集材料洗脫，b富集材料萃取，c富集材料準備
[0050]步進馬達控制磁棒和圓形樣品盤相對轉動，使吸附有目標物質的a富集材料進入EA區(qū)域，同步b富集材料進入A區(qū)域，反復2.2.1的操作，使a富集材料吸附的目標物質先后在兩個EAO位完成兩次清洗，然后根據性質的不同先后在EAl和EA2中順序完成洗脫；同時b富集材料完成針對樣品中目標物質的萃取。此時c富集材料進入EC區(qū)域準備。
[0051]2.2.3、b富集材料洗脫，c富集材料萃取
[0052]步進馬達控制磁棒和圓形樣品盤相對轉動，使吸附有目標物質的b富集材料進入EB區(qū)域，同步c富集材料進入A區(qū)域，反復2.2.1的操作，使b富集材料吸附的目標物質先后在兩個EBO位完成兩次清洗，然后根據性質的不同先后在EBl和EB2中順序完成洗脫；同時c g集材料完成針對樣品中目標物質的卒取。
[0053]2.2.4、c富集材料洗脫
[0054]步進馬達控制磁棒和圓形樣品盤相對轉動，使吸附有目標物質的c富集材料進入EC區(qū)域，反復2.2.1的操作，使c富集材料吸附的目標物質先后在兩個ECO位完成兩次清洗，然后根據性質的不同先后在ECl和EC2中順序完成洗脫；同時a富集材料和b富集材料分別回到EA區(qū)域和A區(qū)域，隨著磁棒的同步操作，不會影響EA區(qū)域的洗脫結果。
[0055]至此，經過三種材料的順序萃取、連續(xù)洗脫過程全部完成。
[0056]如果僅采用兩種萃取劑順序萃取、連續(xù)洗脫，只需將C、EC兩個扇形樣品盤中放入去離子水或者樣品緩沖液即可。
【權利要求】
1.一種順序萃取、連續(xù)洗脫微量物質的磁性分離裝置，其特征在于，所述裝置包括:圓盤形樣品支架、扇形樣品盤、樣品池和磁棒。
2.根據權利要求1所述的磁性分離裝置，其特征在于，所述扇形樣品盤均勻、穩(wěn)定地固定排列于所述圓盤形樣品支架中，并可方便取下。
3.根據權利要求2所述的磁性分離裝置，其特征在于，所述扇形樣品盤為6組。
4.根據權利要求1所述的磁性分離裝置，其特征在于，所述樣品池以所述圓盤形樣品支架的中心為中心，呈輻射狀排列。
5.根據權利要求4所述的磁性分離裝置，其特征在于，每個所述扇形樣品盤上均勻分布4組樣品池，任何相鄰的兩個扇形樣品盤的兩組樣品池間的輻射角度完全相同。
6.根據權利要求1所述的磁性分離裝置，其特征在于，所述磁棒含套管。
7.根據權利要求1所述的磁性分離裝置，其特征在于，所述套管的底部為錐體狀。
8.根據權利要求6所述的磁性分離裝置，其特征在于，所述磁棒為3組。
9.根據權利要求6所述的磁性分離裝置，其特征在于，所述磁棒間呈60。和120。排列，分別對應著不同萃取材料所在扇形樣品盤的初始位置。
10.根據權利要求1所述的磁性分離裝置，其特征在于，所述圓盤形樣品支架和所述磁棒由步進馬達控制，實現所述扇形樣品盤和所述磁棒間的360°相對旋轉。
【文檔編號】G01N1/40GK104344985SQ201310347133
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月9日 優(yōu)先權日:2013年8月9日
【發(fā)明者】尚春慶, 戚大偉, 鄧春暉 申請人:英芮誠生化科技（上海）有限公司