專利名稱：一種基于免疫方法的細(xì)菌自動(dòng)分選標(biāo)記裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于生物樣本分選技術(shù)領(lǐng)域，特別是基于免疫法的細(xì)菌分選技術(shù)領(lǐng)域，具體地，是一種基于免疫方法的細(xì)菌自動(dòng)分選標(biāo)記裝置。
背景技術(shù)：
隨著生命科學(xué)的不斷發(fā)展，細(xì)菌生物學(xué)和免疫學(xué)基礎(chǔ)研究以及臨床疾病的診斷與治療都需要從含有不同細(xì)菌的混合樣本中分離和純化細(xì)菌?，F(xiàn)有的細(xì)菌分離技術(shù)主要有 Ficoll密度梯度離心，離心洗脫，雙水相分離等，這些方法都是利用細(xì)菌大小，密度，表面電荷等物理性質(zhì)的特征加以分離，難以獲得較為理想的純度和回收率?；诖胖榈募?xì)胞分選是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)細(xì)胞分離技術(shù)，首先在磁珠上標(biāo)記抗體分子，使其和細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合，再借助外磁場(chǎng)的作用，使與磁珠結(jié)合的細(xì)胞發(fā)生定向移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)目的細(xì)胞的分離。此方法操作簡(jiǎn)便、迅速，不需要大規(guī)模儀器，且能獲較高的純度和回收率。傳統(tǒng)的檢測(cè)細(xì)菌的方法包括分離培養(yǎng)、生化鑒定等，它們操作煩瑣耗時(shí)、靈敏度低且特異性不高，不能實(shí)現(xiàn)有效的監(jiān)測(cè)作用。隨著免疫學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)的不斷發(fā)展， 近年來(lái)已創(chuàng)建了不少快速、敏感的微生物學(xué)檢測(cè)方法，加快了微生物檢驗(yàn)的速度，顯著提高了檢測(cè)水平，但它們各自也有相應(yīng)的不足。培養(yǎng)法費(fèi)用較低，敏感性高，是經(jīng)典的檢測(cè)方法，但該方法耗時(shí)長(zhǎng)，不符合現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的要求；金標(biāo)法檢測(cè)速度快，但只能做定性檢測(cè)， 敏感性較低，干擾因素較多；酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)敏感性高，但影響結(jié)果的干擾因素較多，且需要專業(yè)人員操作，某些陽(yáng)性判定需要建立在統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)上，主觀性較大；乳膠凝集法檢測(cè)速度快，敏感性高但試劑儲(chǔ)存要求高，容易凝集；而基于流式細(xì)胞原理的粒子檢測(cè)方法具有檢測(cè)速度快，敏感性和準(zhǔn)確性高等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。對(duì)于流式細(xì)胞檢測(cè)而言，一般都需要對(duì)樣本進(jìn)行分選富集和熒光標(biāo)記，具體實(shí)現(xiàn)方法通常采用手動(dòng)形式。操作人員使用免疫磁珠、熒光物質(zhì)、分選試管或分選柱、磁力架等耗材和工具，手工完成整個(gè)分選、標(biāo)記流程。整個(gè)過(guò)程不需要復(fù)雜的設(shè)備，形式靈活、成本較低，適合各類實(shí)驗(yàn)室的日常零星分選、標(biāo)記使用。當(dāng)需要頻繁進(jìn)行分選、標(biāo)記且每次的樣本量較大時(shí)，亟需自動(dòng)化的分選標(biāo)記裝置。此外，在諸如檢驗(yàn)檢疫、生物反恐、環(huán)境監(jiān)測(cè)等很多應(yīng)用場(chǎng)合，由于現(xiàn)場(chǎng)樣本中往往含有各種病原體或其他有害物質(zhì)，因此進(jìn)樣后的磁性分選應(yīng)在相對(duì)封閉的空間內(nèi)進(jìn)行，以避免外泄污染。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種基于免疫方法的細(xì)菌自動(dòng)分選標(biāo)記裝置。本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是一種基于免疫方法的細(xì)菌自動(dòng)分選標(biāo)記裝置，包括控制單元、液樣傳輸單元和分選標(biāo)記單元；所述分選標(biāo)記單元設(shè)置有相互獨(dú)立的磁珠腔、熒光物質(zhì)腔、清洗液腔、廢液腔和樣品液腔，所述樣品液腔的外圍設(shè)有可撤銷磁場(chǎng)；[0008]所述液樣傳輸單元包括依次相連的注射泵、中轉(zhuǎn)柱和選通滑塊，所述選通滑塊安裝在滑軌上，所述選通滑塊設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述控制單元控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)選通滑塊與磁珠腔、 熒光物質(zhì)腔、清洗液腔、廢液腔和樣品液腔中的任意一個(gè)連接，在所述磁珠腔、熒光物質(zhì)腔、 清洗液腔、廢液腔和樣品液腔與選通滑塊連接的通道上均設(shè)有電磁閥。所述樣品液腔的外圍設(shè)有電磁鐵。
所述磁珠腔、熒光物質(zhì)腔、清洗液腔、廢液腔和樣品液腔的內(nèi)腔室均呈漏斗形，所述磁珠腔、熒光物質(zhì)腔、清洗液腔、廢液腔和樣品液腔的最底端設(shè)有與選通滑塊連接的通道。所述中轉(zhuǎn)柱、磁珠腔、熒光物質(zhì)腔、清洗液腔、廢液腔和樣品液腔的內(nèi)壁均經(jīng)過(guò)硅烷化疏水處理。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1)可以實(shí)現(xiàn)多種目的細(xì)菌的并行分選和熒光標(biāo)記，提高了處理效率。2)與手工分選熒光標(biāo)記相比，精密注射泵動(dòng)作以推動(dòng)管路內(nèi)的液流，可實(shí)現(xiàn)對(duì)液量的精確控制，避免了人工操作的誤差，具有高度的可重復(fù)性。3)加樣后各步驟處理均在封閉的腔室和管路里進(jìn)行，能有效防止樣本外泄以及對(duì)外界環(huán)境的污染，特別適合對(duì)病原體等危險(xiǎn)性物質(zhì)的操作。4)該裝置可以完成從分選到熒光標(biāo)記整個(gè)樣本處理過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了功能的完整性。
圖1為本實(shí)用新型一種基于免疫方法的自動(dòng)分選標(biāo)記裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、控制單元，2、精密注射泵，3、中轉(zhuǎn)柱，4、磁珠腔，5、熒光物質(zhì)腔，6、清洗液腔，7、廢液腔，8、樣品液腔，9、電磁鐵，10、磁珠腔電磁閥，11、滑軌，12、選通滑塊，13、熒光物質(zhì)腔電磁閥，14、清洗液腔電磁閥，15、廢液腔電磁閥，16、樣品液腔電磁閥。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下請(qǐng)參閱圖1，一種基于免疫方法的自動(dòng)分選標(biāo)記裝置，包括控制單元1、液樣傳輸單元和分選標(biāo)記單元。上述分選標(biāo)記單元設(shè)置有相互獨(dú)立的磁珠腔4、熒光物質(zhì)腔5、清洗液腔6、廢液腔 7和樣品液腔8，樣品液腔8的外圍設(shè)有可撤銷磁場(chǎng)；在本實(shí)施例中，可撤銷磁場(chǎng)是通過(guò)在樣品液腔8外圍設(shè)置電磁鐵9實(shí)現(xiàn)的，電磁鐵9的磁極端面與樣品液腔8的外壁緊密貼合，控制單元1控制電磁鐵9通斷，可以實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)的加載和撤銷；上述電磁鐵也可以是永磁鐵，通過(guò)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使永磁鐵遠(yuǎn)離樣品液腔，實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)的加載和撤銷。磁珠腔4、熒光物質(zhì)腔5、清洗液腔6、廢液腔7和樣品液腔8的內(nèi)腔室均呈漏斗形，漏斗的最底端設(shè)有與選通滑塊12連接的通道，通道上設(shè)有電磁閥。磁珠腔4、熒光物質(zhì)腔5、清洗液腔6、廢液腔7和樣品液腔8 的內(nèi)壁均經(jīng)過(guò)硅烷化疏水處理。上述液樣傳輸單元包括依次相連的精密注射泵2、中轉(zhuǎn)柱3和選通滑塊12，選通滑塊12安裝在滑軌11上，選通滑塊12設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，控制單元1控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)選通滑塊12與磁珠腔4、熒光物質(zhì)腔5、清洗液腔6、廢液腔7和樣品液腔8中的任意一個(gè)連接。中轉(zhuǎn)柱 3的內(nèi)壁經(jīng)過(guò)硅烷化疏水處理?？刂茊卧?控制精密注射泵2、磁珠腔電磁閥10、熒光物質(zhì)腔電磁閥13、清洗液腔電磁閥14、廢液腔電磁閥15和樣品液腔電磁閥16以及電磁鐵9和選通滑塊12的驅(qū)動(dòng)電機(jī)按設(shè)定流程和時(shí)序執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作；控制單元1控制選通滑塊12 的驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)選通滑塊12在滑軌11上移動(dòng)，改變選通滑塊12的位置，實(shí)現(xiàn)中轉(zhuǎn)柱3與分選標(biāo)記單元不同腔室的選通，配合精密注射泵2的抽吸運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)不同腔室間液體的流通。采用上述裝置進(jìn)行自動(dòng)分選標(biāo)記的方法1)磁珠包被抗體分子將磁珠、交聯(lián)劑和抗體分子混合，得到交聯(lián)有抗體分子的免疫磁珠，所述免疫磁珠上交聯(lián)的抗體能與目的細(xì)菌特異性結(jié)合；2)熒光物質(zhì)包被抗體分子將熒光物質(zhì)、交聯(lián)劑和抗體分子混合，得到交聯(lián)有抗體分子的免疫熒光物質(zhì)，所述熒光物質(zhì)交聯(lián)的抗體分子能與目的細(xì)菌特異性結(jié)合；3)將待測(cè)樣品液加入分選標(biāo)記單元的樣品液腔8，將免疫磁珠加入分選標(biāo)記單元的磁珠腔4，將交聯(lián)有抗體分子的熒光物質(zhì)加入分選標(biāo)記單元的熒光物質(zhì)腔5，將清洗液加入分選標(biāo)記單元的清洗液腔6 ；4)免疫磁珠與目的細(xì)菌的結(jié)合在控制單元1的控制下，電機(jī)驅(qū)動(dòng)選通滑塊12在滑軌11上移動(dòng)，首先選通磁珠腔4，磁珠腔電磁閥10打開，精密注射泵2將免疫磁珠吸入中轉(zhuǎn)柱3，磁珠腔電磁閥10關(guān)閉；電機(jī)驅(qū)動(dòng)選通滑塊12在滑軌11上移動(dòng)至樣品液腔8，樣品液腔電磁閥16打開，精密注射泵2將免疫磁珠注入樣品液腔8，在15-40°C孵育10-60min， 樣品液腔8中的待測(cè)樣品液與免疫磁珠充分混勻，使目的細(xì)菌表面抗原和免疫磁珠交聯(lián)的抗體充分發(fā)生特異性結(jié)合，免疫磁珠完成對(duì)目的細(xì)菌的捕獲，得到免疫磁珠與目的細(xì)菌復(fù)合物；5)磁分離加磁場(chǎng)，將免疫磁珠與目的細(xì)菌復(fù)合物吸附到樣品液腔8的內(nèi)壁上，使用外加磁場(chǎng)進(jìn)行磁分離，將目的細(xì)菌從待測(cè)樣品液中分離出來(lái)；6)清洗精密注射泵2將樣品液腔8中的液體吸入中轉(zhuǎn)柱3，關(guān)閉樣品液腔電磁閥 16 ；在控制單元1的控制下，電機(jī)驅(qū)動(dòng)選通滑塊12在滑軌11上移動(dòng)，選通滑塊12移動(dòng)至分選標(biāo)記單元的廢液腔7，廢液腔電磁閥15打開，精密注射泵2將中轉(zhuǎn)柱3中的液體注入廢液腔7，廢液腔電磁閥15關(guān)閉；選通滑塊12移動(dòng)至清洗液腔6，清洗液腔電磁閥14打開，精密注射泵2將清洗液吸入中轉(zhuǎn)柱3，清洗液腔電磁閥14關(guān)閉；選通滑塊12移動(dòng)至樣品液腔 8，樣品液腔電磁閥16打開，精密注射泵2將清洗液注入樣品液腔8，沖洗樣品液腔8 ；重復(fù)上述清洗過(guò)程，清洗去非特異性結(jié)合的細(xì)菌，直到得到純化的磁珠-目的細(xì)菌復(fù)合體；7)熒光物質(zhì)標(biāo)記目的細(xì)菌在控制單元1的控制下，電機(jī)驅(qū)動(dòng)選通滑塊12選通熒光物質(zhì)腔5，熒光物質(zhì)腔電磁閥13打開，精密注射泵2將交聯(lián)有抗體分子的熒光物質(zhì)吸入中轉(zhuǎn)柱3，熒光物質(zhì)腔電磁閥13關(guān)閉；電機(jī)驅(qū)動(dòng)選通滑塊12在滑軌11上移動(dòng)至樣品液腔，樣品液腔電磁閥8打開，精密注射泵2將交聯(lián)有抗體分子的熒光物質(zhì)注入樣品液腔8， 撤銷磁場(chǎng)，樣品液腔8中的磁珠-目的細(xì)菌復(fù)合體與交聯(lián)有抗體分子的熒光物質(zhì)充分混勻， 在15-40°C孵育10-60min，使目的細(xì)菌表面抗原和熒光物質(zhì)交聯(lián)的抗體分子充分發(fā)生特異性結(jié)合，使熒光物質(zhì)結(jié)合在目的細(xì)菌表面，形成磁珠-目的細(xì)菌-熒光物質(zhì)復(fù)合體，完成對(duì)目的細(xì)菌的染色；加磁場(chǎng)，將磁珠-目的細(xì)菌-熒光物質(zhì)復(fù)合體吸附到樣品液腔8的內(nèi)壁上，重復(fù)步驟6)，洗去游離狀態(tài)的熒光物質(zhì)，直到在樣品液腔8中得到純化的磁珠-目的細(xì)菌-熒光物質(zhì)復(fù)合體。上述磁珠所包被的抗體分子可以一種，也可以是兩種，甚至兩種以上，多種目的細(xì)菌的抗體，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種目的細(xì)菌的并行捕獲。同理，熒光物質(zhì)所包被的抗體分子，可以一種，也可以是兩種，甚至兩種以上，多種目的細(xì)菌的抗體，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種目的細(xì)菌的并行染色。所述磁珠所包被的抗體分子為目的細(xì)菌表面抗原單克隆抗體或二抗再偶聯(lián)單克隆抗體。所述熒光物質(zhì)所包被的抗體分子為目的細(xì)菌表面抗原單克隆抗體或二抗再偶聯(lián)單克隆抗體。所述熒光物質(zhì)為單色量子點(diǎn)、熒光編碼量子點(diǎn)、多量子點(diǎn)鑲嵌組裝微球和熒光染料中的任意一種。所述磁珠所包被的抗體分子與所述熒光物質(zhì)所包被的抗體分子可以相同，也可以不同。所述磁珠所包被的抗體分子與所述熒光物質(zhì)所包被的抗體分子不同時(shí)，可以對(duì)目的細(xì)菌起到交叉驗(yàn)證的作用。盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于免疫方法的細(xì)菌自動(dòng)分選標(biāo)記裝置，其特征在于，包括控制單元、液樣傳輸單元和分選標(biāo)記單元；所述分選標(biāo)記單元設(shè)置有相互獨(dú)立的磁珠腔、熒光物質(zhì)腔、清洗液腔、廢液腔和樣品液腔，所述樣品液腔的外圍設(shè)有可撤銷磁場(chǎng)；所述液樣傳輸單元包括依次相連的注射泵、中轉(zhuǎn)柱和選通滑塊，所述選通滑塊安裝在滑軌上，所述選通滑塊設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述控制單元控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)選通滑塊與磁珠腔、熒光物質(zhì)腔、清洗液腔、廢液腔和樣品液腔中的任意一個(gè)連接，在所述磁珠腔、熒光物質(zhì)腔、清洗液腔、廢液腔和樣品液腔與選通滑塊連接的通道上均設(shè)有電磁閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)分選標(biāo)記裝置，其特征在于，所述樣品液腔的外圍設(shè)有電磁鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)分選標(biāo)記裝置，其特征在于，所述磁珠腔、熒光物質(zhì)腔、清洗液腔、廢液腔和樣品液腔的內(nèi)腔室均呈漏斗形，所述磁珠腔、熒光物質(zhì)腔、清洗液腔、廢液腔和樣品液腔的最底端設(shè)有與選通滑塊連接的通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)分選標(biāo)記裝置，其特征在于，所述中轉(zhuǎn)柱、磁珠腔、熒光物質(zhì)腔、清洗液腔、廢液腔和樣品液腔的內(nèi)壁均經(jīng)過(guò)硅烷化疏水處理。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于免疫方法的細(xì)菌自動(dòng)分選標(biāo)記裝置，包括控制單元、液樣傳輸單元和分選標(biāo)記單元；所述分選標(biāo)記單元設(shè)置有相互獨(dú)立的磁珠腔、熒光物質(zhì)腔、清洗液腔、廢液腔和樣品液腔，所述樣品液腔的外圍設(shè)有可撤銷磁場(chǎng)；所述液樣傳輸單元包括依次相連的注射泵、中轉(zhuǎn)柱和選通滑塊，所述選通滑塊安裝在滑軌上，所述選通滑塊設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述控制單元控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)選通滑塊與磁珠腔、熒光物質(zhì)腔、清洗液腔、廢液腔和樣品液腔中的任意一個(gè)連接，在所述磁珠腔、熒光物質(zhì)腔、清洗液腔、廢液腔和樣品液腔與選通滑塊連接的通道上均設(shè)有電磁閥。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)對(duì)液量的精確控制，避免了人工操作的誤差，具有高度的可重復(fù)性。
文檔編號(hào)G01N33/533GK202049159SQ20112010294
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者吳太虎, 崔秀美, 杜耀華, 楊子健, 程智, 陳鋒, 顧彪 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生裝備研究所