[發(fā)明專利]一種高通量全自動(dòng)磁流體分離裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410143752.3
• 申請(qǐng)日: 2014-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103920585A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何農(nóng)躍;鄔燕琪;何紅日;陳慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): B03C1/32
• 分類號(hào): B03C1/32;G01N1/34
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物分析用的分離裝置，尤其是一種能實(shí)現(xiàn)高通量全自動(dòng)磁流體分離的分離裝置。

背景技術(shù)

生化分離是生物樣本處理中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的分離方法如酚-氯仿法、Chelex100法，鹽析法等，包括液-液分離、離心等步驟，這些傳統(tǒng)分離方法所需的分離裝置體積龐大、操作繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)，難以集成到自動(dòng)化儀器上實(shí)現(xiàn)后續(xù)檢測(cè)。

相比以上方法，磁性顆粒具有的比表面積大、超順磁性、易于表面修飾等優(yōu)點(diǎn)，最為典型的是，當(dāng)施加外磁場(chǎng)時(shí)，磁性納米顆粒被磁化，被吸附在微孔管側(cè)壁上實(shí)現(xiàn)團(tuán)聚；磁場(chǎng)消失時(shí)，磁性納米顆粒上的磁性也隨之消失，這些顆粒將重新分散在反應(yīng)液中，這樣實(shí)現(xiàn)了生物大分子的分散和團(tuán)聚。

目前，已公開(kāi)使用的高通量磁性分離裝置有如下幾種：

1、專利ZL200820187107.1公開(kāi)了一種高通量生物分析分離用磁分離裝置，其結(jié)構(gòu)包括設(shè)有孔陣列的微孔板、永磁條和骨架。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以很好的實(shí)現(xiàn)磁性分離，但同時(shí)也存在著需要機(jī)械操作的缺陷，微孔板在反應(yīng)過(guò)程中必須把磁條移開(kāi)，在需要磁性分離的時(shí)候再把磁條移回來(lái)，這就增加了裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的難度，也很難實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。

2、專利200810116131.5公開(kāi)了一種微孔板式電磁分離器，其結(jié)構(gòu)包括設(shè)置有電磁鐵陣列的托盤(pán)、蓋板和微孔板。其中托盤(pán)上每個(gè)小電磁鐵都包含磁芯和套在磁芯外的線圈，線圈的兩端連接電源，通過(guò)控制電源的開(kāi)關(guān)來(lái)控制磁鐵磁性的有無(wú)，從而實(shí)現(xiàn)在樣品反應(yīng)過(guò)程中磁鐵沒(méi)有磁性，而需要分離的時(shí)候有磁性。該分離器體積小、重量輕，能很好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分離，但同時(shí)也有不足的地方。由于每個(gè)小磁鐵分管四個(gè)反應(yīng)孔的分離工作，因此每個(gè)微孔管壁能進(jìn)行磁性顆粒富集的面積很有限，這就造成分離效果不好。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)缺陷，提供一種體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，磁場(chǎng)受力均勻，分離效果顯著，便于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的高通量電磁分離裝置。

發(fā)明內(nèi)容：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了高通量全自動(dòng)磁流體分離裝置，該裝置包括：

微孔板，微孔板下表面設(shè)有放置微孔管的孔陣列；

與微孔板相對(duì)設(shè)置的軟磁底板，在軟磁底板上表面設(shè)置有若干相距一定距離的電磁鐵陣列，所述電磁鐵陣列中的每個(gè)電磁鐵包括一個(gè)磁芯和套在磁芯外面的由多匝導(dǎo)線纏繞而成的螺旋線圈，螺旋線圈的兩端連接電源；電磁鐵陣列上面對(duì)應(yīng)設(shè)置有軟磁架，在軟磁架的下表面開(kāi)有與磁芯固定連接的孔，電磁鐵陣列之間通過(guò)磁性隔離板分隔，每一塊磁性隔離板的上方對(duì)應(yīng)微孔管；

外殼，設(shè)置在軟磁底板外表面。

優(yōu)選的，所述電磁鐵的磁芯通過(guò)所述軟磁底板上的對(duì)應(yīng)孔填充固定于所述軟磁底板上。

優(yōu)選的，所述電磁鐵陣列的每一列通過(guò)同一個(gè)開(kāi)關(guān)連接電源。

優(yōu)選的，所述電磁鐵陣列在工作時(shí)，其相鄰的兩列電磁鐵供與方向相反的電流。

優(yōu)選的，所述微孔板上的微孔管固定在軟磁架之間的間隙上，軟磁架的側(cè)壁傾斜角與微孔管的管壁的錐度一致，使得微孔管的管壁緊貼在軟磁架側(cè)壁上。

有益效果：

本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明每個(gè)微孔管的磁性分離過(guò)程均由所述微孔管左右對(duì)稱的兩個(gè)電磁鐵控制，電磁鐵上面的軟磁架的設(shè)計(jì)使磁力線集中導(dǎo)向，在微孔管的側(cè)壁上磁力線聚集，磁力增強(qiáng)，使得磁性顆粒能夠在微孔管左右管壁實(shí)現(xiàn)大面積的有效富集。

2、本發(fā)明在整個(gè)工作過(guò)程中，裝置各部分之間沒(méi)有相對(duì)位移，實(shí)現(xiàn)了單工位磁分離，這樣既節(jié)省了作業(yè)空間使得裝置小巧、保證了分離效果，又避免了微孔管之間的干擾，大大防止了交叉污染。

3、由于本發(fā)明中的電磁鐵陣列是由多個(gè)電磁鐵組合而成，因此可以通過(guò)變換陣列中電磁鐵的數(shù)量而使本發(fā)明適用于多種型號(hào)的微孔板。

4、本發(fā)明實(shí)用性強(qiáng)，整個(gè)裝置無(wú)繁瑣復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，只需配合相應(yīng)的控制電路，便可集成到大型生化分析儀器等裝置上，也可以作為獨(dú)立的小型化磁分離裝置使用，這樣的裝置大大滿足了實(shí)際需求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的外觀圖。

圖2為本發(fā)明的內(nèi)部構(gòu)造圖。

圖3為電磁陣列示意圖。

圖4為磁性顆粒分散在溶液中時(shí)裝置的結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖5為分離時(shí)磁性顆粒的團(tuán)聚狀態(tài)以及磁力線分布示意圖。

圖中：微孔板101，微孔管102，外殼103，磁性隔離板104，軟磁底板105，軟磁架106，螺旋線圈107，磁芯201。

具體實(shí)施方式