原位自动化微流控eDNA富集提取装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及核酸提取技术领域，具体为原位自动化微流控eDNA富集提取装置及其使用方法，裂解组件包括固定于基体底部的裂解槽体以及固定于裂解槽体槽口中部的固定板，裂解槽体内腔设有微加热器、温度传感器a、液位传感器以及超声波振子，核酸提取组件包括沿竖向固定于基体的基块、沿竖向插装在基块腔体内的提取瓶、与提取瓶底端相对的伸缩杆及固定于伸缩杆伸缩端的钕磁体，基块内靠近提取瓶处设有温控设备，提取瓶端口套有带通孔的瓶盖，富集组件包括设于裂解槽体中部的枷锁结构及其中部的过滤膜其两端的进水端口和出水端口，蠕动泵、多个电磁阀和柱塞泵一和柱塞泵二通过管路形成液体和磁粉的输送系统；解决了eDNA核酸提取操作复杂、效率低的问题。效率低的问题。效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
原位自动化微流控eDNA富集提取装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及核酸提取
，具体为原位自动化微流控eDNA富集提取装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]eDNA指从环境样品中提取到的一切不对生物进行分离的DNA的总和，其来源广泛，如环境中生物的体液、粪便、脱落的组织等，总之生物的一切生命活动都会释放出部分的DNA。eDNA技术主要步骤分为样品采集、eDNA提取及eDNA处理分析，其中eDNA处理分析主要包括引物设计、PCR(聚合酶链式反应)扩增、测序等。通过对eDNA的鉴别来对环境中生物的种类、群落结构及生活习性等进行定性或定量分析的技术。它是一种具有经济高效、灵敏度高、对生态系统干扰低等优势的监测分析新技术。
[0003]河流生态健康保护的关键在于快速有效的获取河流生态系统中的生物信息。然而基于形态学的传统调查手段费时费力、分辨度低，且无法在流域尺度开展大规模、高频率的生态监测。此外对eDNA样本核酸提取常为实验室提取，对样本处理需大量人工前处理操作。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供原位自动化微流控eDNA富集提取装置及其使用方法，用于解决现有技术中eDNA核酸提取操作复杂、效率低的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：原位自动化微流控eDNA富集提取装置，所述基体设有外壳包被，所述裂解组件包括固定于所述基体中央底部的裂解槽体以及固定于所述裂解槽体槽口中部的固定板，所述裂解槽体内腔设有微加热器、温度传感器a、液位传感器以及超声波振子，所述蠕动泵固定于所述基体中部的一侧，所述核酸提取组件包括沿竖向固定于所述基体中央顶部的基块、沿竖向插装在所述基块腔体内的提取瓶、沿水平方向固定于所述基块外壁且伸缩端与所述提取瓶底端侧壁相对的伸缩杆以及固定于所述伸缩杆伸缩端的钕磁体，所述基块内腔靠近所述提取瓶的位置设有温控设备，所述提取瓶的端口套装有设有多个通孔的瓶盖，柱塞泵一和柱塞泵二固定于所述基体顶部两侧，多个电磁阀固定于所述基体中部，所述富集组件包括固定于所述固定板中部下方的枷锁结构、沿竖向固定于所述枷锁结构中部的过滤膜以及设于所述枷锁结构两端的进水端口和出水端口；
[0006]所述蠕动泵的两端使用管路分别连接有所述电磁阀，所述蠕动泵一端的所述电磁阀通过管路分别与所述进水端口、所述提取瓶内腔以及所述裂解槽体内腔相连，所述柱塞泵一和柱塞泵二分别通过管路连接有所述电磁阀并分别与所述提取瓶内腔以及所述裂解槽体内腔相连，所述提取瓶通过管路连接有气泵，所述进水端口通过管路连接有所述电磁阀，所述柱塞泵一和出水端口分别通过管路连接有结合液。
[0007]优选的，所述蠕动泵与所述进水端口之间的管路为四氟管，且四氟管上安装有压力流量计。
[0008]优选的，所述固定板底面两侧分别可拆卸安装有夹板，所述富集组件固定夹于两个所述夹板之间。
[0009]优选的，所述基块设有贯穿其顶底面的置入腔，所述基块位于所述置入腔一侧的位置平行设置有加热腔和传感器腔，所述提取瓶插装于所述置入腔内，所述加热腔内插装有加热棒，所述传感器腔内插装有温度传感器b。
[0010]优选的，所述基块的两侧壁分别固定有连接板，所述连接板分别与所述基体的正面固定连接，所述基块一侧壁的靠近底端位置垂直固定有基座，所述伸缩杆固定于所述基座底面。
[0011]优选的，所述瓶盖上设置的通孔分别为进样孔、鼓气孔、磁粉入口和出液孔，气泵输出端连接的管路通过所述鼓气孔插入所述提取瓶内腔的底部，所述蠕动泵一端连接的所述电磁阀所连接的管路通过所述出液孔插入所述提取瓶内腔的底部，所述柱塞泵一和柱塞泵二对应连接的管路分别通过所述进样孔和磁粉入口插入所述提取瓶内腔顶部。
[0012]原位自动化微流控eDNA富集提取装置的使用方法，包括以下步骤：
[0013]S1、所述过滤膜的冲洗；
[0014]其中，对所述过滤膜进行正向冲洗时，由所述蠕动泵抽取蒸馏水并通过所述进水端口排至富集腔体中，以对所述过滤膜进行冲洗，冲洗后的蒸馏水经所述出水端口排出；
[0015]对所述过滤膜进行逆向冲洗时，由所述蠕动泵对所述进水端口进行抽吸，使得蒸馏水由所述出水端口进入所述枷锁结构内部形成的富集腔体中，以对所述过滤膜进行正向冲洗，冲洗后的蒸馏水由进水端口经所述蠕动泵排出；
[0016]S2、所述柱塞泵一和柱塞泵二的冲洗；
[0017]分别对所述柱塞泵一和柱塞泵二设定通道吸取蒸馏水并设定通道进行排出，重复进行五遍冲洗的操作；
[0018]S3、水样的富集；
[0019]首先，将所述蠕动泵一端连接的所述电磁阀通过管路与采样管相连；
[0020]其次，将采样管置于水面以下设定深度位置，启动所述蠕动泵，以采集水样，并将水样经所述进水端口进入富集腔体，期间压力流量计对水样进行计量，当流过水样达到设定的水量阈值时停止所述蠕动泵；
[0021]S4、裂解eDNA物质；
[0022]首先，所述柱塞泵一和柱塞泵二分别设定通道抽吸裂解液A和裂解液B,并分别排至裂解液混合器中；
[0023]其次，所述柱塞泵一设定通道抽吸裂解混合液并从富集腔体内，关闭所述进水端口和出水端口两端的阀门，使得裂解混合液封闭在富集腔体内；
[0024]再次，所述液位传感器检测所述裂解槽体内的水位，当水位复合设定阈值时，所述微加热器开启加热，所述温度传感器a检测水温，当水温达到设定温度时，停止所述微加热器加热，使得水温恒定为设定温度；
[0025]最后，启动所述超声波振子，使得eDNA物质完全裂解并释放出基因组核酸；
[0026]S5、提取核酸；
[0027]S51、所述柱塞泵一设定通道将核酸经所述进样孔转移至所述提取瓶内，所述柱塞泵一设定通道将结合液经所述进样孔转移至所述提取瓶内；
[0028]S52、所述柱塞泵二设定通道将磁粉通过所述磁粉入口进入所述提取瓶内，并启动气泵使得气体经所述鼓气孔进入所述提取瓶内，以使得提取瓶内的混合物混合均匀；
[0029]S53、所述伸缩杆伸长，使得所述钕磁体靠近所述提取瓶的底部，以进行吸磁，启动所述蠕动泵由所述出液孔将所述提取瓶内溶液排干；
[0030]S54、所述柱塞泵一和柱塞泵二的冲洗；
[0031]分别对所述柱塞泵一和柱塞泵二设定通道吸取蒸馏水并设定通道进行排出，重复进行五遍冲洗的操作；
[0032]S55、洗脱液a洗脱磁粉与外排；
[0033]所述柱塞泵一设定通道吸洗脱液a经所述进样孔进入所述提取瓶内，回收所述伸缩杆，使所述钕磁体远离提取瓶底部，进行放磁，启动气泵使得气体经所述鼓气孔进入所述提取瓶内，以使得提取瓶内的洗脱液混合均匀，随后伸长所述伸缩杆，使所述钕磁体靠近所述提取瓶底部，进行控磁，启动所述蠕动泵将所述提取瓶内残液由所述出液孔排干；
[0034]S56、洗脱液b洗脱磁粉与外排；
[0035]所述柱塞泵一设定通道吸洗脱液b经所述进样孔进入所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.原位自动化微流控eDNA富集提取装置，其特征在于，包括：基体(1)，所述基体(1)设有外壳包被；裂解组件(2)，所述裂解组件(2)包括固定于所述基体(1)中央底部的裂解槽体(21)以及固定于所述裂解槽体(21)槽口中部的固定板(22)，所述裂解槽体(21)内腔设有微加热器(24)、温度传感器a(25)、液位传感器(26)以及超声波振子(27)；蠕动泵(3)，所述蠕动泵(3)固定于所述基体(1)中部的一侧；核酸提取组件(4)，所述核酸提取组件(4)包括沿竖向固定于所述基体(1)中央顶部的基块(41)、沿竖向插装在所述基块(41)腔体内的提取瓶(42)、沿水平方向固定于所述基块(41)外壁且伸缩端与所述提取瓶(42)底端侧壁相对的伸缩杆(48)以及固定于所述伸缩杆(48)伸缩端的钕磁体(49)，所述基块(41)内腔靠近所述提取瓶(42)的位置设有温控设备，所述提取瓶(42)的端口套装有设有多个通孔的瓶盖(43)；固定于所述基体(1)顶部两侧的柱塞泵一(5)和柱塞泵二(6)；固定于所述基体(1)中部的多个电磁阀(7)；以及富集组件(8)，所述富集组件(8)包括固定于所述固定板(22)中部下方的枷锁结构(81)、沿竖向固定于所述枷锁结构(81)中部的过滤膜(82)以及设于所述枷锁结构(81)两端的进水端口(83)和出水端口(84)；所述蠕动泵(3)的两端使用管路分别连接有所述电磁阀(7)，所述蠕动泵(3)一端的所述电磁阀(7)通过管路分别与所述进水端口(83)、所述提取瓶(42)内腔以及所述裂解槽体(21)内腔相连，所述柱塞泵一(5)和柱塞泵二(6)分别通过管路连接有所述电磁阀(7)并分别与所述提取瓶(42)内腔以及所述裂解槽体(21)内腔相连，所述提取瓶(42)通过管路连接有气泵，所述进水端口通过管路连接有所述电磁阀(7)，所述柱塞泵一(5)和出水端口(84)分别通过管路连接有结合液。2.根据权利要求1所述的原位自动化微流控eDNA富集提取装置，其特征在于：所述蠕动泵(3)与所述进水端口(83)之间的管路为四氟管，且四氟管上安装有压力流量计。3.根据权利要求2所述的原位自动化微流控eDNA富集提取装置，其特征在于：所述固定板(22)底面两侧分别可拆卸安装有夹板(23)，所述富集组件(8)固定夹于两个所述夹板(23)之间。4.根据权利要求3所述的原位自动化微流控eDNA富集提取装置，其特征在于：所述基块(41)设有贯穿其顶底面的置入腔(411)，所述基块(41)位于所述置入腔(411)一侧的位置平行设置有加热腔(412)和传感器腔(413)，所述提取瓶(42)插装于所述置入腔(411)内，所述加热腔(412)内插装有加热棒(44)，所述传感器腔(413)内插装有温度传感器b(45)。5.根据权利要求4所述的原位自动化微流控eDNA富集提取装置，其特征在于：所述基块(41)的两侧壁分别固定有连接板(46)，所述连接板(46)分别与所述基体(1)的正面固定连接，所述基块(41)一侧壁的靠近底端位置垂直固定有基座(47)，所述伸缩杆(48)固定于所述基座(47)底面。6.根据权利要求5所述的原位自动化微流控eDNA富集提取装置，其特征在于：所述瓶盖(43)上设置的通孔分别为进样孔(431)、鼓气孔(432)、磁粉入口(433)和出液孔(434)，气泵输出端连接的管路通过所述鼓气孔(432)插入所述提取瓶(42)内腔的底部，所述蠕动泵(3)一端连接的所述电磁阀(7)所连接的管路通过所述出液孔(434)插入所述提取瓶(42)内腔
的底部，所述柱塞泵一(5)和柱塞泵二(6)对应连接的管路分别通过所述进样孔(431)和磁粉入口(433)插入所述提取瓶(42)内腔顶部。7.根据权利要求6所述的原位自动化微流控eDNA富集提取装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、所述过滤膜(82)的冲洗；其中，对所述过滤膜(82)进行正向冲洗时，由所述蠕动泵(3)抽取蒸馏水并通过所述进水端口(83)排至富集腔体中，以对所述过滤膜(82)进行冲洗，冲洗后的蒸馏水经所述出水端口(84)排出；对所述过滤膜(82)进行逆向冲洗时，由所述蠕动泵(3)对所述进水端口(83)进行抽吸，使得蒸馏水由所述出水端口(84)进入所述枷锁结...

【专利技术属性】
技术研发人员：金立新，张龙飞，王强，吴得福，高畅，熊思，赵春艳，闫豪杰，高心岗，
申请(专利权)人：青岛佳明测控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：