多段式磁棒模块及具备该模块的核酸萃取设备的制作方法

1.本发明涉及一种多段式磁棒模块及具备该模块的核酸萃取设备，特别是指一种适用于磁珠萃取法而多段式磁棒模块及具备该模块的核酸萃取设备。


背景技术：

2.核酸检测的磁珠萃取法具有极高的变通性与实用性，又可实现自动化处理，更能够节省操作时间以及人力的需求，且自动化处理的稳定度高，可避免人为处理的疏失或失误，故逐渐成为核酸纯化技术中的主流。进一步说明，所谓磁珠萃取法是利用带有特殊官能基的微粒(以下称作“磁珠”)以特异性的方式吸附待检测混合液中的核酸后，搭配使用磁性控制装置(例如磁棒)提供磁力或磁场，用以吸引并带动前述磁珠，以利进行反应、冲洗及提取等各阶段萃取核酸流程。然而，如前所述，使用磁珠法来纯化核酸的最大优点就是自动化，因磁珠在磁场条件下可以发生聚集或分散，从而可彻底摆脱离心等所需的手工操作流程。
3.再者，磁珠萃取法中较常见以磁棒来吸附并提取磁珠，现有技术中较为常见的磁棒型态请参考中国台湾新型专利公告第m485907号“磁珠萃取核酸检测系统的磁棒结构”。再请一并参考图1a，其显示现有磁棒9的示意图：如图中所示，现有磁棒9包括中空棒91及磁块92，其中磁块92固定于中空棒91内，并切齐中空棒91的下端面。而且，中空棒91的上端部直接黏固于基座94上。
4.然而，现有磁棒9一旦发生变形或断裂，必须耗费相当多的时间来进行更换。同样地，当产生不同使用条件时，例如因应所需的磁力大小的改变或因应试管、试剂槽或磁棒套尺寸的变动，而必须更换磁棒9时，将需耗费相当多的时间重新除胶、拆除磁棒9、以及拆解中空棒91和磁块92，相当不便。
5.另外，请一并参阅图1b，图1b是现有磁棒9插设于磁棒套95后的局部示意剖面图；如图中所示，因为磁块92是内置于中空棒91内，其磁力大小多少都会受到中空棒91的磁阻影响而有所减损。此外，现有磁棒9的外部必须套设磁棒套95，故而受限于磁棒套95的规格限制，再加上中空棒91本身的厚度，将导致磁块92本身的尺寸更加受限，进而影响磁力大小。


技术实现要素：

6.本发明的主要目的在于提供一种多段式磁棒模块及具备该模块的核酸萃取设备，能因应不同需求或条件，快速更换磁棒，且所产生的磁力大，较不受干扰。
7.为达成上述目的，本发明提供一种多段式磁棒模块，其主要包括固定件、内置磁棒以及外接磁棒；其中，固定件包括容置孔，而该容置孔贯穿固定件的至少一个端面；内置磁棒固定于固定件的容置孔内；而外接磁棒可选择地插设于固定件的容置孔内，且外接磁棒及内置磁棒间彼此对接的端部的磁极不同。
8.如上所述，本发明通过多段式磁吸方式，即内置磁棒以磁吸的方式来固定外接磁
棒，故不论因应硬设备毁损、抑或因应试管、试剂槽或磁棒套尺寸的变动时，本发明可快速更换外接磁棒。此外，本发明的外接磁棒除了通过磁吸固定之外，其一端又直接插入容置孔内，故容置孔可形成定位功能，让外接磁棒不致摆动或偏移。另外，因为本发明的外接磁棒可直接插入磁棒套，由此改善了传统磁棒以金属外管包覆磁棒所造成磁吸力减弱的问题，即可显著提升磁吸力。
9.优选的是，本发明多段式磁棒模块的容置孔可贯穿固定件的两个对应侧端面，而内置磁棒的长度可小于固定件的长度；当内置磁棒固定于容置孔内时，容置孔包括预留段，以供外接磁棒插设；另一方面，内置磁棒的长度还可等于固定件的长度，固定件可包括上端面及下端面；而当内置磁棒固定于容置孔内时，内置磁棒的一端可凸露出固定件的上端面外，而内置磁棒的另一端可与固定件的下端面之间包括预留段，以供外接磁棒插设。
10.除此之外，本发明多段式磁棒模块的容置孔还可仅贯穿固定件的一个端面，且容置孔的深度可大于内置磁棒的长度；据此，当内置磁棒固定于容置孔内时，容置孔包括预留段，以供外接磁棒插设。而且，内置磁棒可以胶合方式固定于固定件的容置孔内，但本发明并不以此为限，其他固定方式均可适用于本发明，例如螺合、卡合或搭配其他如螺丝等固定件等。
11.另一方面，为达成前述目的，本发明的核酸萃取设备主要包括升降台、前段所提的多段式磁棒模块、固定基座以及至少一个磁棒套；其中，升降台受驱动而垂直升降；多段式磁棒模块组设于该升降台；固定基座开设有至少一个贯穿孔，且该多段式磁棒模块的固定件及外接磁棒中至少一者穿过至少一个贯穿孔；至少一个磁棒套包括开口槽，而开口槽对应于该至少一个贯穿孔，且至少一个磁棒套通过开口槽固定于固定基座。其中，当升降台受驱动而带动多段式磁棒模块下降时，多段式磁棒模块的外接磁棒穿入至少一个磁棒套的开口槽。
12.据此，在本发明的核酸萃取设备中，除了具备如前所述多段式磁棒模块中的外接磁棒，故可快速更换之外；而且，在本发明的设备中，外接磁棒又直接插入磁棒套的开口槽；也就是说，外接磁棒与核酸萃取用磁珠间仅仅以磁棒套隔绝，并未如传统磁棒般以金属管包覆，故磁吸力大增，磁珠的吸附提取效果绝佳。
13.再者，本发明核酸萃取设备的外接磁棒可包括第一端部及第二端部，而第一端部可用于插设于固定件的容置孔，第二端部的截面积可等于至少一个磁棒套的开口槽底部的截面积。换言之，本发明的外接磁棒可尽可能地放大至符合磁棒套的尺寸，而随着外接磁棒的尺寸放大则磁吸力也随之大增。
附图说明
14.图1a是现有磁棒的示意图。
15.图1b是现有磁棒插设于磁棒套后的局部示意剖面图。
16.图2是本发明核酸萃取设备的立体图。
17.图3a是本发明多段式磁棒模块第一实施例的剖视图。
18.图3b是本发明多段式磁棒模块插设于磁棒套后的局部剖视放大图。
19.图4a是本发明多段式磁棒模块第二实施例的立体分解图。
20.图4b是本发明多段式磁棒模块第二实施例的剖视图。
21.图5a是本发明多段式磁棒模块第三实施例的立体分解图。
22.图5b是本发明多段式磁棒模块第三实施例的剖视图。
具体实施方式
23.本发明多段式磁棒模块及具备该模块的核酸萃取设备在本实施例中被详细描述之前，要特别注意的是，以下的说明中，类似的组件将以相同的组件符号来表示。再者，本发明的图式仅作为示意说明，其未必按比例绘制，且所有细节也未必全部呈现于附图中。
24.请先参阅图2，其是本发明核酸萃取设备的立体图。如图2中所示，本实施例的核酸萃取设备主要包括升降台5、固定基座6、马达8以及16组多段式磁棒模块1。首先说明，虽然并未于图式中显示，但本发明的核酸萃取设备应另包括升降装置以及机架，而升降装置组装于机架上，并连接于升降台5，以驱使升降台5上升或下降；另外，固定基座6还可连接于该机架。换言之，升降台5可相对于固定基座6产生升降位移。再者，16组的多段式磁棒模块1等距地设置于升降台5上，而马达8也组设于固定基座6。
25.再者，如图中所示，本实施例的固定基座6开设有16个贯穿孔61，且固定基座6的下端面设置16个凸柱62，每一个贯穿孔61不仅贯穿该固定基座6的上、下表面，还连通至一个对应的凸柱62。据此，当升降台5受驱动而带动多段式磁棒模块1下降时，每一个多段式磁棒模块1可穿入对应的贯穿孔61内或直接于对应的贯穿孔61内作升降移动。
26.以下简略说明本实施例核酸萃取设备的动作方式：首先，升降台5下降，进而驱使多段式磁棒模块1在固定基座6的贯穿孔61和凸柱62内下降，并穿入磁棒套7的开口槽71，开口槽71请见图2或图3b；其中，磁棒套7已预先套接于凸柱62上，且也已经先进行过搅拌作业了。然而，当多段式磁棒模块1穿入磁棒套7后，就可以开始吸附磁珠。
27.请再参阅图3a，其是本发明多段式磁棒模块第一实施例的剖视图。如图中所示，本实施例的多段式磁棒模块主要包括固定件2、内置磁棒3及外接磁棒4，其中固定件2包括容置孔21，其贯穿固定件2的上端面201和下端面202。再者，内置磁棒3以胶合方式固定于固定件2的容置孔21内，而外接磁棒4可选择地插设于固定件2的容置孔21内，且外接磁棒4及内置磁棒3间彼此对接的端部的磁极不同。
28.又如图3a所示，本实施例的内置磁棒3的长度等于该固定件2的长度，且当内置磁棒3固定于容置孔21内时，内置磁棒3的一端凸露出固定件2的上端面201外，而内置磁棒3的另一端与固定件2的该下端面202之间包括预留段211，以供外接磁棒4插设。然而，容置孔21的预留段211又恰可形成定位功能，让外接磁棒4不致摆动或偏移。再者，因相邻磁棒间很容易受到彼此磁吸力的吸引，故该预留段211越长，其防偏摆的效果越佳。
29.换言之，当欲安装外接磁棒4时，只要将外接磁棒4的一端对准容置孔21，并稍微插入该容置孔21后，通过内置磁棒3与外接磁棒4间的磁吸力，便可轻松对接并将外接磁棒4固定于该容置孔21。另外，当欲移除或更换外接磁棒4时，也只要将外接磁棒4往下拉，以解除内置磁棒3与外接磁棒4间的磁吸力，便可轻松取下外接磁棒4。
30.再请同时参阅图2、图3a及图3b，图3b是本发明多段式磁棒模块插设于磁棒套后的局部剖视放大图；如图中所示，本实施例的外接磁棒4包括第一端部41及第二端部42，该第一端部41用于插设于该固定件2的容置孔21，并与内置磁棒3磁吸对接。另一方面，第二端部42用于插入磁棒套7的开口槽71，且第二端部42的截面积等于该开口槽71底部的截面积。也
就是说，外接磁棒4与核酸萃取用磁珠(图中未示)间仅仅以磁棒套7隔绝，减去了传统磁棒的金属管(可参见图1b)，故无金属磁遮蔽效应，且整个外接磁棒4的尺寸可以放大，而磁吸力自然大增，磁珠的吸附提取效果优异。
31.请同时参阅图4a及图4b，图4a是本发明多段式磁棒模块第二实施例的立体分解图，图4b是本发明多段式磁棒模块第二实施例的剖视图。第二实施例与前述实施例的主要差异在于，内置磁棒3的长度小于该固定件2的长度；换言之，当内置磁棒3固定于容置孔21内时，内置磁棒3并未凸露出固定件2的上端面201外，而是与该上端面201齐平，故该容置孔21自然形成预留段211，以供该外接磁棒4插设。
32.请同时参阅图5a及图5b，图5a是本发明多段式磁棒模块第三实施例的立体分解图，图5b是本发明多段式磁棒模块第三实施例的剖视图。第三实施例与第一、二实施例的主要差异在于，在本实施例中，容置孔21只有贯穿固定件2的下端面202，且容置孔21的深度大于内置磁棒3的长度；当内置磁棒3固定于容置孔21内时，容置孔21自然形成预留段211，以供外接磁棒4插设。
33.综上，与现有技术相比，本发明的外接磁棒4可视实际需求任意更换，而且因为是利用磁吸固定，故外接磁棒4的安装和更换都相当简单。再且，本发明在容置孔21内特别设计预留段211，故当外接磁棒4插入容置孔21内时，相当稳固，不会产生移位或偏摆。更重要的是，本发明的外接磁棒4是直接插入磁棒套7，也就是减去了现有技术的金属外管，完全消除金属套管所产生的磁遮蔽效应，而且外接磁棒4的尺寸可由此放大，故磁吸力可大大的提升。
34.上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求书所述为准，而非仅限于上述实施例。
35.符号说明
36.1：多段式磁棒模块
37.2：固定件
38.3：内置磁棒
39.4：外接磁棒
40.5：升降台
41.6：固定基座
42.7：磁棒套
43.8：马达
44.21：容置孔
45.41：第一端部
46.42：第二端部
47.61：贯穿孔
48.62：凸柱
49.71：开口槽
50.72：扰动条
51.201：上端面
52.202：下端面
53.211：预留段。