[發明專利]一種單分子樣品的操作裝置

在審

• 申請號: 202011641310.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112592823A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 王艷偉;陳曉;龔仁磊;郭佳樂;伊浩博;吳佳閱
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/42;C12M1/00;G01N19/00
• 代理公司: 溫州匠心專利代理事務所(特殊普通合伙) 33279
• 代理人: 詹曉東

本發明涉及一種單分子樣品的操作裝置，包括用于容置單分子樣品及溶液的樣品池以及磁體控制單元，所述單分子樣品一端連接在樣品池遠離磁體控制單元的側壁上，另一端連接設置有順磁球，所述磁體控制單元設置在樣品池的一側并用于對順磁球的運動控制，所述樣品池包括基座、池本體以及蓋體，其三者相疊放形成密封槽，所述池本體上連接有加熱器、半導體制冷片以及導熱板，所述導熱板設置在池本體內并對應密封槽位置，所述加熱器、半導體制冷片設置在導熱板相對于密封槽另一側。本發明技術方案，具有結構合理，可以控制樣品池內溫度的技術效果。

技術領域

本發明涉及生物分子操作與檢測的技術領域，尤其是一種單分子樣品的操作裝置。

背景技術

磁鑷是近年發展起來的一種用于生命科學研究領域的微操縱技術，通過磁場控制超順磁性小珠的移動，并利用這個小珠捕捉單分子從而進行接下來一系列力學拉伸的實驗。目前，這項技術被越來越多地應用于研究與DNA相互作用的酶以及蛋白，例如DNA聚合酶、RNA聚合酶、拓撲異構酶等。同時，該項技術還可用于研究一系列作用于DNA的分子馬達。現有技術中樣品池內部溫度只能是室溫，而不能通過人工調節使溫度設定在一個高于室溫或低于室溫的溫度下，使得實驗存在一定的局限性。

發明內容

基于上述問題，本發明提供一種結構合理，可以控制樣品池內溫度的單分子樣品的操作裝置。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種單分子樣品的操作裝置，包括用于容置單分子樣品及溶液的樣品池以及磁體控制單元，所述單分子樣品一端連接在樣品池遠離磁體控制單元的側壁上，另一端連接設置有順磁球，所述磁體控制單元設置在樣品池的一側并用于對順磁球的運動控制，所述樣品池包括基座、池本體以及蓋體，其三者相疊放形成密封槽，所述池本體上連接有加熱器、半導體制冷片以及導熱板，所述導熱板設置在池本體內并對應密封槽位置，所述加熱器、半導體制冷片設置在導熱板相對于密封槽另一側。

通過采用上述技術方案，所述半導體制冷片和加熱器分別與導熱板相結合的設置，使得當密封槽內的單分子樣品所需反應溫度需要進行加熱時，可以開啟加熱器運作，并同時關閉半導體制冷片，當加熱器升溫后，所述一側的導熱板能夠傳導加熱器的熱量，從而使加熱器對密封槽內的溫度加熱更加均勻；當單分子樣品所需反應溫度需要進行冷卻時，可以關閉加熱器，同時開啟半導體制冷片運作，使得通過半導體制冷片降低溫度，并吸收在導熱板上的熱量，通過導熱板使密封槽內的溫度更加均勻地降低，結構合理，可根據實驗需求調節密封槽內的溫度，所述磁體控制單元優選為磁鐵與驅動電機配合的裝置，當將帶有順磁球的單分子樣品，如DNA分子與反應溶液一起注入密封槽中時，所述DNA分子中相對于順磁球另一端粘附在樣品池內，設置在順磁球方向一側的磁鐵通過磁性吸引順磁球對DNA分子產生作用力，并通過磁鐵另一端連接的驅動電機驅動磁鐵做直線或旋轉的運動，拉伸或旋轉DNA分子，所述順磁球的運動或受力的視頻信號可以經CCD 裝置記錄,再用圖像處理程序對視頻進行分析。

本發明進一步設置：所述單分子樣品一端連接在蓋體底部，所述磁體控制單元位于基座下方。

通過采用上述技術方案，所述單分子樣品一端粘附在玻璃蓋上，所述磁體控制單元對應順磁球位置設置在基座下方，使得當通過磁性控制單元驅動順磁球動作時，此時順磁球的重力方向與磁體控制單元的磁性驅方向相同，拉伸單分子樣品時，避免了單分子在拉動時，磁場造成的擺動，使得測量的實驗數據更加精確。

本發明進一步設置：所述池本體上設置有與密封槽相通的進液孔、出液孔，所述進液孔內設置有用于將單分子樣品注入密封槽內的進液裝置，所述出液孔內設置有用于將單分子樣品排出密封槽的排液裝置，所述進液裝置包括儲液桶、進液管道，所述儲液桶內設置有與進液管道相通的儲液腔，所述進液管道一端與進液孔相連接，所述儲液腔設置在進液孔另一端，所述儲液桶與進液孔連接位置設置有用于防止空氣進入密封槽內的密封組件。