配置有阻隔件的核酸產(chǎn)物萃取裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明有關(guān)一種配置有阻隔件的核酸產(chǎn)物萃取裝置，尤其關(guān)于一種用于核酸萃取 之配置有阻隔件的核酸產(chǎn)物萃取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著基因之鑒定、檢測、診斷等技術(shù)應(yīng)用蓬勃發(fā)展與普及，眾多技術(shù)領(lǐng)域?qū)τ诤怂?萃取技術(shù)之需求日益增加；且因應(yīng)大量且快速篩檢的需求，核酸萃取技術(shù)發(fā)展至今，已逐步 由人工操作走向自動化。目前無論是臨床醫(yī)療、基礎(chǔ)研究或者法醫(yī)應(yīng)用等領(lǐng)域，自動化核酸 萃取技術(shù)已然成為了不可或缺的工具。
[0003] 目前，常用的核酸萃取的方法種類繁多且各具優(yōu)缺點，例如：有機溶劑(酚及氯仿） 萃取的傳統(tǒng)方法，其取得核酸純度、質(zhì)量均佳，但步驟繁復冗長且造成有機溶劑毒害的問 題；樹脂螯合方法(例如Chelex-100樹脂)，能快速取得核酸但純度不高，限制了后續(xù)的應(yīng) 用；免疫親和吸附方法，其利用單株抗體吸附核酸達成萃取效果，涉及抗體之制備，成本高， 較難普及；管柱吸附方法（column-based method)，主要以硅基質(zhì)管柱吸附配合離心方式操 作萃取核酸，簡易而有效，成為目前主流的方法之一；磁珠萃取方法，其利用微小的磁珠和 磁場作用，于高、低鹽溶液環(huán)境下吸附或脫附核酸，達到核酸萃取效果，簡易且效率高，核酸 純度質(zhì)量亦佳，亦逐漸成為主流的方法之一。其中，「管柱吸附方法」與「磁珠萃取方法」因 其操作簡易之特性，易由機械設(shè)備取代人工，進而成為現(xiàn)今應(yīng)用于自動化核酸萃取的主流 方法。
[0004] 針對高通量、快速篩檢的需求，自動化核酸萃取平臺的發(fā)展十分熱絡(luò)，尤以「管柱 吸附方法」與「磁珠萃取方法」為大宗。其中「磁珠萃取方法」因其對于DNA的萃取效果優(yōu) 越，在DNA的萃取領(lǐng)域方面的廣泛應(yīng)用居領(lǐng)先地位，但對于RNA的萃取的應(yīng)用能力稍弱；另 一方面，「管柱吸附方法」對于RNA的萃取能力較佳，但由于需要配合離心或真空吸引取方 法使用，過程相對較為繁復而耗時，且必須于平臺中裝設(shè)離心裝置或真空吸引裝置，導致設(shè) 備體積龐大，因此在自動化方面，仍以體積輕巧的「磁珠萃取方法」仍較占有優(yōu)勢而普遍。
[0005] 然而，無論采用何種方法，目前在自動化核酸萃取平臺的建構(gòu)與優(yōu)化上，均以盡可 能減少人工操作的「完全自動化」為目標，具體的需求包括：減少人員與樣本或檢體的接觸 與操作、防止氣霧（aerosol)形成、防止樣本交叉污染、提高平臺運作的穩(wěn)定度及精確性、提 升萃取的效能與核酸產(chǎn)物的質(zhì)量等；尤其針對可能存有生物危害疑慮的生物樣本，或是法 醫(yī)鑒識用生物樣本，上述需求顯得格外重要。
[0006] 就現(xiàn)況而言，在核酸萃取的處理流程上仍需要一定程度的人工參與進行操作，其 中以生物樣本的「前處理」步驟仍難以完全套用至自動化系統(tǒng)，需要人工手動處理。此所謂 生物樣本的前處理步驟主要包含對于生物來源組織的采集與裂解。
[0007] 舉例言之，傳統(tǒng)的生物樣本的前處理程序，是將生物樣本(生物組織、檢體）置入試 管，再加入處理試劑，使處理試劑與生物樣本充分混合，供后續(xù)萃取流程之用。傳統(tǒng)上，為加 速生物樣本的前處理程序，常采用實心柱塞置入試管容器中，以攪拌或搗磨等手段促進樣 本與處理試劑之間的混合、裂解效果，然而，這樣的手法若操作不慎，或柱塞與試管的構(gòu)型 相對位置或構(gòu)型設(shè)計不當，容易造成內(nèi)容物(液體）溢出甚至產(chǎn)生噴濺等重大問題；另一方 面，生物樣本碎屑亦可能堵塞或干擾核酸萃取流程各階段檢體之搜集，因此，這類型的技術(shù) 仍難以達成快速混合樣本與處理試劑的效果，亦不利于后續(xù)的收集，不適合應(yīng)用于自動化 核酸萃取平臺。
[0008] 另一方面，前述的攪拌或搗磨式的技術(shù)亦難以適用于「固態(tài)生物樣本」。此謂「固 態(tài)生物樣本」是指非流質(zhì)之生物樣本，廣泛包含：軟質(zhì)或固態(tài)之動植物組織；可能沾附有 生物組織（血液、皮屑、體液、分泌物等）之固態(tài)物質(zhì)如采樣棉棒、石蠟包埋之生物組織樣 本、煙蒂、及各種刑事方面的跡證或檢體等。由于固態(tài)生物樣品上所附載的生物組織多半 具有微量、分散或破碎等特性，因此，前處理過程攸關(guān)取得檢體之含量與質(zhì)量。更具體而 言，在前處理過程中，固態(tài)生物樣本必須與處理試劑相當充分地混合，方可完整地將其附 載的生物組織充分釋出至處理試劑環(huán)境中，供進一步的核酸萃取，以取得濃度與質(zhì)量均 理想的核酸產(chǎn)物。因此，就前述的傳統(tǒng)方法而言，用于流質(zhì)之生物樣本時，已存有液體溢 出、碎屑干擾等問題，若應(yīng)用至固態(tài)生物樣本，其可引發(fā)的干擾效果可能加重前述技術(shù)之 缺失。
[0009] 對于前述傳統(tǒng)技術(shù)之問題，中國臺灣專利申請案公開第201311885號說明書中提 出了一種柱塞裝置，是用于試管內(nèi)，對生物樣本進行液體處理。參見圖1，此柱塞1為中空 圓柱，底部設(shè)有孔洞3,柱面上亦形成若干狹長孔4,藉由在盛裝了生物樣本5與處理液的試 管2內(nèi)上下來回移動，使生物樣本5與處理液充分混合；并于混合后，不必移開柱塞1而允 許移液管6經(jīng)由柱塞1頂部之開口汲取試管2內(nèi)之混合液體7而不會汲取到生物樣本5之 碎屑，以利萃取核酸。雖然此柱塞裝置之設(shè)計針對生物樣本于試管內(nèi)的前處理程序所存有 的問題，提出了一種解決方案，就實務(wù)上而言，此柱塞裝置應(yīng)用于自動化核酸萃取平臺時， 仍存有多項缺失，詳如下述。
[0010] 其一，由于在進行核酸萃取時所采用的處理液(例如裂解液）常為高鹽溶液且常添 加有酶、界面活性劑等成分，用以促進生物樣本釋出，因此黏度通常較高；因此，當使用柱塞 1時，上下移動柱塞1使試管2內(nèi)的處理液受到柱塞1的擠壓后，通過孔洞3與狹長孔4或流 動于由試管與柱塞之間的間隙，雖然能有效產(chǎn)生攪動效果，但由于處理液較為黏滯之特性， 同時影響了處理液通過孔洞3與狹長孔4的流暢度，對于空間狹小的試管內(nèi)之液體產(chǎn)生明 顯擾動，增加液體噴濺的風險；尤其當施力不當時，即可能導致液體濺出試管2之外。其二， 當處理液中含有酶、界面活性劑等添加成分時，影響了處理液整體的表面張力，因而使處理 液在通過孔洞3與狹長孔4時可能產(chǎn)生黏附于孔緣或柱塞壁之現(xiàn)象，阻滯處理液的流動，甚 至引發(fā)液體滴落的問題。其三，在混合生物樣本5與處理液時，產(chǎn)生泡沫為常見的問題，然 而，當應(yīng)用前述之柱塞1混合生物樣本5與處理液時，由于處理液頻繁遭受擠壓而流通于孔 洞3、狹長孔4及試管2與柱塞1之間的間隙，將加劇泡沫產(chǎn)生的問題，干擾操作。其四，根 據(jù)柱塞1之設(shè)計，操作柱塞1時必須上下移動，使部分的柱塞1仍須暴露于試管外；且于柱 塞1移動同時，試管內(nèi)的液體亦處于流動的狀態(tài)，形成一極不穩(wěn)定的系統(tǒng)，使柱塞1滴落處 理液可能性增高。其五，根據(jù)上述潛在顧慮，此柱塞裝置不適宜快速地上下移動，故難以提 升核酸萃取效率。此外，前述各問題均可能導致氣霧（aerosol)形成、交叉污染、感染危害 等不良效應(yīng)。
[0011] 綜上所述，目前針對自動化核酸萃取平臺之生物樣本前處理技術(shù)，尚有多項缺點 亟待克服。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 針對上述技術(shù)問題與需求，本發(fā)明提供一種配置有阻隔件的核酸產(chǎn)物萃取裝置， 其特征在于：一管柱，具有一第一管體部及一第二管體部，所述管柱為中空且兩端開放，使 所述管柱內(nèi)形成一流道，且所述第一管體部之一開放端緣形成一第一開口，所述第二管體 部之一開放端緣形成一第二開口，其中，所述管柱之內(nèi)徑沿一軸向方向自所述第一開口向 所述第二開口逐漸縮減，使所述第一管體部之平均內(nèi)徑大于所述第二管體部之平均內(nèi)徑； 一蓋體，同軸設(shè)置于所述第一開口上，以連接所述第一管體部，所述蓋體于一端形成一頂蓋 部并于相對所述頂蓋部的另一端形成一中空內(nèi)栓，所述中空內(nèi)栓由所述第一開口同軸置入 所述第一管體部中；一阻隔件，同軸設(shè)置所述中空內(nèi)栓中；以及一托座，同軸設(shè)置所述流道 中，用于托持一生物樣本；其中，所述托座具有復數(shù)通孔，供一試劑通過所述通孔，使所述試 劑于所述流道內(nèi)往復流通。
[0013] 其中，所述頂蓋部之中央形成一頂蓋孔，中空內(nèi)栓與頂蓋孔形成一氣道，且所述氣 道與所述流道相互連通。
[0014] 其中，所述蓋體與第一管體部之間是以螺紋、卡榫或嚙合連接。
[0015] 其中，所述阻隔件的材質(zhì)是由下列組合中選出，包括海棉、濾棉、防塵棉、透氣濾膜 等材質(zhì)。
[0016] 其中，所述托座上的所述通孔為幾何形狀。
[0017] 其中，所述托座為一圓盤狀之托座（607)且在所述托座周緣形成向上突起之肩 部。
[0018] 其中，所述托座為一圓盤狀之托座（608)且所述托座之托座側(cè)壁為弧形托座側(cè) 壁。
[0019] 其中，所述托座之所述弧形托座側(cè)壁上進一步配置一密封環(huán)。
[0020] 因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種配置有阻隔件的核酸產(chǎn)物萃取裝置，可以供 氣體流通，具有氣體導流功能，亦用以避免試劑液體于操作過程中濺起，導致沾染移液設(shè)備 造成污染的問題。
【附圖說明】
[0021] 圖1，是先前技術(shù)的配置有阻隔件的核酸產(chǎn)物萃取裝置示意圖。
[0022] 圖2,是根據(jù)本發(fā)明的配置有阻隔件的核酸產(chǎn)物萃取裝置的透視圖。
[0023] 圖3A，是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的配置有阻隔件的核酸產(chǎn)物萃取裝置的立體分解 圖。
[0024] 圖3B，是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的配置有阻隔件的核酸產(chǎn)物萃取裝置的立體分 解圖。
[0025] 圖4A，是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的配置有阻隔件的核酸產(chǎn)物萃取裝置的剖視圖。
[0026] 圖4B，是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的配置有阻隔件的核酸產(chǎn)物萃取裝置的剖視圖。
[0027] 圖5,是根據(jù)本發(fā)明的配置有阻隔件的核酸產(chǎn)物萃取裝置的局部放大示意圖。
[0028] 圖