一種高通量全自動磁流體分離裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高通量全自動磁流體分離裝置，該裝置包括：微孔板（101），微孔板（101）下表面設有放置微孔管（102）的孔陣列；與微孔板（101）相對設置的軟磁底板（105），在軟磁底板（105）上表面設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電磁鐵包括一個磁芯（201）和套在磁芯（201）外面的由多匝導線纏繞而成的螺旋線圈（107），螺旋線圈（107）的兩端連接電源；電磁鐵陣列上面對應設置有一塊軟磁架（106），在軟磁架（106）的下表面開有與磁芯（201）固定連接的孔，電磁鐵陣列之間通過磁性隔離板（104）分隔，每一塊磁性隔離板（104）的上方對應微孔管（102）。本實用新型設計的成本低廉，操作方便，分離效果好，便于實現(xiàn)全自動化。
【專利說明】一種高通量全自動磁流體分離裝置

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種生物分析用的分離裝置，尤其是一種能實現(xiàn)高通量全自動磁 流體分離的分離裝置。

【背景技術】
[0002] 生化分離是生物樣本處理中必不可少的一個環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的分離方法如酚-氯仿 法、ChelexlOO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、耗時長，難以集成到自動化儀器上實現(xiàn)后續(xù)檢測。
[0003] 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，最 為典型的是，當施加外磁場時，磁性納米顆粒被磁化，被吸附在微孔管側壁上實現(xiàn)團聚；磁 場消失時，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液中，這樣實現(xiàn) 了生物大分子的分散和團聚。
[0004] 目前，已公開使用的高通量磁性分離裝置有如下幾種：
[0005] 1、專利ZL200820187107. 1公開了一種高通量生物分析分離用磁分離裝置，其結 構包括設有孔陣列的微孔板、永磁條和骨架。該裝置結構簡單，可以很好的實現(xiàn)磁性分離， 但同時也存在著需要機械操作的缺陷，微孔板在反應過程中必須把磁條移開，在需要磁性 分離的時候再把磁條移回來，這就增加了裝置實現(xiàn)自動化的難度，也很難實現(xiàn)裝置的小型 化。
[0006] 2、專利200810116131. 5公開了一種微孔板式電磁分離器，其結構包括設置有電 磁鐵陣列的托盤、蓋板和微孔板。其中托盤上每個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，通過控制電源的開關來控制磁鐵磁性的有無，從而實現(xiàn)在樣品反 應過程中磁鐵沒有磁性，而需要分離的時候有磁性。該分離器體積小、重量輕，能很好的實 現(xiàn)自動分離，但同時也有不足的地方。由于每個小磁鐵分管四個反應孔的分離工作，因此每 個微孔管壁能進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】

[0007] 技術問題：本實用新型針對上述技術缺陷，提供一種體積小，重量輕，結構簡單，磁 場受力均勻，分離效果顯著，便于實現(xiàn)全自動化的高通量電磁分離裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] ：為解決上述技術問題，本實用新型提供了高通量全自動磁流體分離裝 置，該裝置包括：
[0009] 微孔板，微孔板下表面設有放置微孔管的孔陣列；
[0010] 與微孔板相對設置的軟磁底板，在軟磁底板上表面設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電磁鐵包括一個磁芯和套在磁芯外面的由多匝導線纏 繞而成的螺旋線圈，螺旋線圈的兩端連接電源；電磁鐵陣列上面對應設置有軟磁架，在軟磁 架的下表面開有與磁芯固定連接的孔，電磁鐵陣列之間通過磁性隔離板分隔，每一塊磁性 隔離板的上方對應微孔管；
[0011] 外殼，設置在軟磁底板外表面。
[0012] 優(yōu)選的，所述電磁鐵的磁芯通過所述軟磁底板上的對應孔填充固定于所述軟磁底 板上。
[0013] 優(yōu)選的，所述電磁鐵陣列的每一列通過同一個開關連接電源。
[0014] 優(yōu)選的，所述電磁鐵陣列在工作時，其相鄰的兩列電磁鐵供與方向相反的電流。
[0015] 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壁上。
[0016] 有益效果：
[0017] 本實用新型由于采用以上技術方案，其具有以下優(yōu)點：
[0018] 1、本實用新型每個微孔管的磁性分離過程均由所述微孔管左右對稱的兩個電磁 鐵控制，電磁鐵上面的軟磁架的設計使磁力線集中導向，在微孔管的側壁上磁力線聚集，磁 力增強，使得磁性顆粒能夠在微孔管左右管壁實現(xiàn)大面積的有效富集。
[0019] 2、本實用新型在整個工作過程中，裝置各部分之間沒有相對位移，實現(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。
[0020] 3、由于本實用新型中的電磁鐵陣列是由多個電磁鐵組合而成，因此可以通過變換 陣列中電磁鐵的數(shù)量而使本實用新型適用于多種型號的微孔板。
[0021] 4、本實用新型實用性強，整個裝置無繁瑣復雜的機械結構，只需配合相應的控制 電路，便可集成到大型生化分析儀器等裝置上，也可以作為獨立的小型化磁分離裝置使用， 這樣的裝置大大滿足了實際需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1為本實用新型的外觀圖。
[0023] 圖2為本實用新型的內(nèi)部構造圖。
[0024] 圖3為電磁陣列示意圖。
[0025] 圖4為磁性顆粒分散在溶液中時裝置的結構狀態(tài)圖。
[0026] 圖5為分離時磁性顆粒的團聚狀態(tài)以及磁力線分布示意圖。
[0027] 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。

【具體實施方式】
[0028] 下面結合附圖及實施方式對本實用新型專利作進一步詳細的說明。
[0029] 如圖1、圖2所示，本實用新型提供的高通量全自動磁流體分離裝置，該裝置包括：
[0030] 微孔板101，微孔板101下表面設有放置微孔管102的孔陣列；
[0031] 與微孔板101相對設置的軟磁底板105,在軟磁底板105上表面設置有若干相距一 定距離的電磁鐵陣列，所述電磁鐵陣列中的每個電磁鐵包括一個磁芯201和套在磁芯201 外面的由多匝導線纏繞而成的螺旋線圈107,螺旋線圈107的兩端連接電源；電磁鐵陣列上 面對應設置有一塊軟磁架106,在軟磁架106的下表面開有與磁芯201固定連接的孔，電磁 鐵陣列之間通過磁性隔離板104分隔，每一塊磁性隔離板104的上方對應微孔管102。
[0032] 外殼103,設置在軟磁底板105外表面。
[0033] 所述電磁鐵的磁芯通過所述軟磁底板105上的對應孔填充固定于所述軟磁底板 105 上。
[0034] 對所述微孔板101上的微孔管102可以固定在軟磁架106的間隙上，軟磁架106 的側壁傾斜角與微孔管102的管壁的錐度一致，使得微孔管102的管壁可以緊貼在軟磁架 106側壁上。
[0035] 所述電磁鐵陣列的每一列通過同一個開關連接電源。
[0036] 所述電磁鐵陣列在工作時，其相鄰的兩列電磁鐵供與方向相反的電流。
[0037] 高通量全自動磁流體分離裝置的工作過程描述如下：
[0038] 本實用新型使用時，將與待分離物（如核酸、蛋白質(zhì)等生物分子或細胞等）特異結 合的磁性顆粒溶液盛放到微孔管102中，如圖3所示，裝置處于初始狀態(tài)，微孔管102內(nèi)磁 性顆粒分散于溶液中。然后給螺旋線圈107通電，值得注意的是，電磁鐵陣列中相鄰的兩列 螺旋線圈107必須供與方向相反的電流，這樣產(chǎn)生的磁力線通過軟磁架106聚集在微孔管 102周圍，從而溶液中的磁性顆粒將被快速吸附到微孔管102的側壁，如圖4所示，剩余液體 可用移液槍等裝置吸走，只要槍頭貼著微孔管底部吸取液體，就能防止吸走磁性顆粒，這樣 即可實現(xiàn)目標物質(zhì)與非目標物質(zhì)的分離。
[0039] 本實用新型結合移液裝置，即可實現(xiàn)全自動磁分離實驗。
[0040] 應理解上述實施例僅用于說明本實用新型技術方案的【具體實施方式】，而不用于限 制本實用新型的范圍。在閱讀了本實用新型之后，本領域技術人員對本實用新型的各種等 同形式的修改和替換均落于本申請權利要求所限定的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種高通量全自動磁流體分離裝置，其特征在于：該裝置包括： 微孔板（101)，微孔板（101)下表面設有放置微孔管（102)的孔陣列； 與微孔板（101)相對設置的軟磁底板（105)，在軟磁底板（105)上表面設置有若干相距 一定距離的電磁鐵陣列，所述電磁鐵陣列中的每個電磁鐵包括一個磁芯（201)和套在磁芯 (201)外面的由多匝導線纏繞而成的螺旋線圈（107)，螺旋線圈（107)的兩端連接電源；電 磁鐵陣列上面對應設置有軟磁架（106)，在軟磁架（106)的下表面開有與磁芯（201)固定連 接的孔，電磁鐵陣列之間通過磁性隔離板（104)分隔，每一塊磁性隔離板（104)的上方對應 微孔管（102); 外殼（103)，設置在軟磁底板（105)外表面。
2. 根據(jù)權利要求1所述的高通量全自動磁流體分離裝置，其特征在于：所述電磁鐵的 磁芯通過所述軟磁底板（105)上的對應孔填充固定于所述軟磁底板（105)上。
3. 根據(jù)權利要求1所述的高通量全自動磁流體分離裝置，其特征在于：所述電磁鐵陣 列的每一列通過同一個開關連接電源。
4. 根據(jù)權利要求3所述的高通量全自動磁流體分離裝置，其特征在于：所述電磁鐵陣 列在工作時，其相鄰的兩列電磁鐵供與方向相反的電流。
5. 根據(jù)權利要求1所述的高通量全自動磁流體分離裝置，其特征在于：所述微孔板 (101)上的微孔管（102)固定在軟磁架（106)之間的間隙上，軟磁架（106)的側壁傾斜角與 微孔管（102)的管壁的錐度一致，使得微孔管（102)的管壁緊貼在軟磁架（106)側壁上。
【文檔編號】G01N1/34GK203842697SQ201420173662
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權日:2014年4月10日
【發(fā)明者】鄔燕琪, 何紅日, 陳慧, 何農(nóng)躍 申請人:東南大學