一種加熱振蕩磁分離裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種加熱振蕩磁分離裝置，包含三個主模塊，即磁分離模塊、加熱模塊和振動模塊。磁分離模塊包括直線電機、絲杠、磁鐵托架、永磁體，加熱模塊包括電磁推拉器、彈簧、支撐板、支撐柱、加熱槽、加熱薄膜，振動模塊包括振動電機、偏心錘。該裝置通過直線電機帶動磁鐵托架在絲杠上運動，從而帶動永磁鐵的上下運動，控制永磁鐵與微孔板的相對位置實現(xiàn)磁性納米顆粒的團聚和分散；通過電磁推拉器推動支撐板上下運動，進而通過支撐柱帶動加熱槽上下運動，控制加熱槽與微孔板孔壁的距離實現(xiàn)加熱和關閉的功能。最終實現(xiàn)了功能完整、小巧且易于集成的基于磁分離的生物樣本處理裝置，利用機械臂裝置可實現(xiàn)整個實驗過程的自動化。
【專利說明】一種加熱振蕩磁分罔裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物樣本處理技術，特別是一種高通量全自動的加熱振蕩磁分離裝 置。

【背景技術】
[0002] 生物樣本多種多樣，有血漿、血清、全血、淋巴、唾液、各種組織、毛發(fā)、尿液、膽汁、 淚液、脊髓液、汗液、乳汁、羊水、糞便以及呼出的氣體。對生物樣本進行研究首先要進行生 物樣本的前處理工作，通常需要一次性對大量樣本進行快速高效的操作，因此，合適的生物 樣本處理與分析設備能大大減輕研究人員的工作量，提供工作效率，更好的推進學科的發(fā) 展。
[0003] 隨著納米科學與技術的飛速發(fā)展，納米材料逐漸被應用到生命科學領域，為生命 科學的研究和發(fā)展提供了新的技術和手段。其中，磁性納米顆粒的制備與應用已成為研究 熱點。磁性納米顆粒具有比表面積大、超順磁性、易于表面修飾等優(yōu)點，廣泛應用于生物醫(yī) 學領域，其中，磁性納米顆粒用于生物樣本分離是其在該領域的重要應用之一。磁性納米 顆粒分離生物分子時，具有分離速度快、效率高、可重復使用、操作簡單、易實現(xiàn)功能化、易 實現(xiàn)自動化以及不影響分離物質(zhì)的活性等特殊的物理化學性質(zhì)和生物相容性等特點。進 一步的，使用磁性納米顆粒在自動化檢測上優(yōu)勢十分突出：傳統(tǒng)的分離方法如酚-氯仿法、 ChelexlOO法，鹽析法等，存在液-液分離，離心等步驟，離心設備體積龐大，操作繁瑣，所需 時間長，不適合應用于自動化檢測的需求。而與以上方法相比，使用磁性納米顆粒分離操作 簡單，所需時間短，當外加磁場時，磁性納米顆粒被磁化，并被吸附在磁極上，磁場消失時， 磁性納米顆粒上的磁性也同時消失，重新分散在反應液中。利用磁性納米顆粒進行生物樣 本的分離和定位等操作，更易實現(xiàn)集成化與自動化。
[0004] 磁性納米顆粒被廣泛應用于細胞的分離、免疫測定、蛋白質(zhì)和酶的固定以及DNA 的檢測等，基于磁分離的生物樣本處理方法通常包含加樣品、細胞裂解、吸附DNA、磁分離、 加熱混勻等步驟，相應的自動化儀器需要具有加樣、磁分離、加熱和振蕩等功能，包含機械 臂、靜態(tài)磁分離裝置、加熱裝置、振蕩混勻裝置以及其他的一些功能裝置。每個裝置至少對 應一個工位，要完成生物樣本處理的過程，機械臂需要在上述多個工位之間反復多次地完 成微孔板轉(zhuǎn)移工作，極大地增加了工作量，給實驗帶來了諸多不便，同時大大增加了交叉污 染的可能性。進一步的，這類儀器不利于小型模塊化以及集成到大型一體的自動化工作站 中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術問題：針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種全自動的加熱振蕩磁分離裝 置，將磁分離裝置、溫度控制裝置和振蕩混勻裝置結(jié)合成一體，提供微孔板托架和永磁體、 加熱機構(gòu)、振蕩機構(gòu)，可以方便地實現(xiàn)磁分離、加熱或振蕩的功能，具備完整性、體積小巧、 方便集成的優(yōu)點。實驗過程中無需移動微孔板即可完成生物樣本的處理，解決了反復轉(zhuǎn)移 微孔板所帶來的操作繁瑣、交叉污染概率高、可控性差的缺陷，以及集成到自動化工作站中 體積龐大的缺點。
[0006] 技術方案：上述技術問題，本發(fā)明提供了一種加熱振蕩磁分離裝置，該裝置包括三 個主模塊，即磁分離模塊、加熱模塊和振動模塊，以及輔助機構(gòu)；
[0007] 磁分離模塊包括直線電機、絲杠、磁鐵托架、永磁體；加熱模塊包括電磁推拉器、支 撐板、彈簧、支撐柱、加熱槽、加熱薄膜；振動模塊包括振動電機、偏心錘；輔助機構(gòu)包含底 座、固定板、4個彈性柱子、主體架；
[0008] 所述底座呈凹槽狀，中間設有三個固定槽，分別用于固定直線電機、電磁推拉器和 振動電機，中間兩側(cè)突起放置兩塊固定板；所述固定板四角設有4個彈性柱子固定槽，所述 彈性柱子在固定槽內(nèi)呈堅直放置；
[0009] 所述主體架放置在4個彈性柱子上，所述主體架中心下端連接一偏心錘，偏心錘 與振動電機相連；
[0010] 所述主體架頂端短邊兩側(cè)是兩個固定端子，所述固定端子內(nèi)置滾珠，用于固定微 孔板，使得微孔板始終處于同一位置；所述固定端子分別位于微孔板的兩個短邊，從而不影 響機械臂對微孔板的抓??；
[0011] 所述絲杠一端固定在直線電機上，呈堅直放置，所述絲杠上連接磁鐵托架，磁鐵托 架向外延伸一個長方體的支架，支架上設有4個磁塊孔，放置4塊永磁體，永磁體呈長方體， 永磁體之間平行放置，微孔板上相鄰的管陣列之間分別對應4塊永磁體中的一個，實現(xiàn)磁 性納米顆粒在側(cè)壁的團聚；
[0012] 所述電磁推拉器上固定一個支撐板，支撐板上兩側(cè)固定2個支撐柱，2個支撐柱位 于同一水平線上平行放置，所述彈簧位于支撐板中間下端，處于兩個支撐柱中間，支撐柱頂 端固定加熱槽；
[0013] 所述加熱槽是一個不規(guī)則的長方體，其兩個長邊外側(cè)是光滑的加熱面，分別放置 一加熱薄膜；加熱槽有8個接觸面，--對應微孔板陣列中的每一行，接觸面是多個錐形面 的結(jié)構(gòu)，錐形面的錐度與管狀容器的錐度匹配，實現(xiàn)與孔壁的無縫貼合；加熱槽頂端是適配 微孔板的過孔，使微孔板可以放入加熱槽中與接觸面貼合；加熱槽頂端的小孔對應微孔板 上的小孔，可加速熱傳導。
[0014] 優(yōu)選的，所述加熱槽中的接觸面與所述永磁體處于為微孔板的不同陣列，兩者不 發(fā)生碰撞。
[0015] 有益效果：
[0016] (1)本發(fā)明克服了現(xiàn)有基于磁分離的生物樣本處理自動化設備中單一裝置單一功 能的不足，將磁分離裝置、加熱裝置和振動裝置集成到一個裝置中，充分保證微孔板中溶液 的磁分離、充分混勻和一定溫度下的加熱孵育，保障了功能的完整性。
[0017] (2)本發(fā)明在整個工作過程中，含有反應溶液的微孔板始終靜止固定在主體架上 方，單裝置實現(xiàn)了磁分離、加熱和振動的操作，這樣既節(jié)省了作業(yè)空間使得裝置小巧、保證 了生物樣本處理的效果，又可以避免微孔管之間的干擾，大大防止了交叉污染；
[0018] ⑶模塊化設計，本裝置中磁分離、加熱和振動模塊均可獨立使用，互不干擾；
[0019] (4)實用性強，本裝置是開放式結(jié)構(gòu)，具有機械結(jié)構(gòu)簡單、構(gòu)思巧妙、且易于實現(xiàn)等 特點，可集成到大型生化分析儀器等裝置上，也可以獨立作為小型化的生物樣本處理裝置 使用，這樣的裝置滿足了用戶的實際需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明的整體外形圖；
[0021] 圖2是本發(fā)明的構(gòu)件正視圖；
[0022] 圖3是本發(fā)明的構(gòu)件后視圖；
[0023] 圖4是本發(fā)明的底部示意圖；
[0024] 圖5是本發(fā)明的磁鐵托架示意圖；
[0025] 圖6是本發(fā)明的加熱槽示意圖；
[0026] 圖中：底座101，電磁推拉器102,固定板103,彈性柱子104,主體架105,滾珠106， 固定端子107,加熱槽108,加熱薄膜109,振動電機201，直線電機202,絲杠203,磁鐵托架 204,永磁鐵205,支撐板206,支撐柱208,偏心錘301，加熱面501，接觸面502,過孔503,小 孔 504。

【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明專利作進一步詳細的說明：
[0028] -種加熱振蕩磁分離裝置，包含三個主模塊，即磁分離模塊、加熱模塊和振動模 塊。磁分離模塊包括直線電機、絲杠、磁鐵托架、永磁體，加熱模塊包括電磁推拉器、彈簧、支 撐板、支撐柱、加熱槽、加熱薄膜，振動模塊包括振動電機、偏心錘。另外，還包含底座、固定 板、彈性柱子和主體架等輔助結(jié)構(gòu)。
[0029] 所述底座呈凹槽狀，中間部分固定直線電機、電磁推拉器和振動電機，中間兩側(cè)突 起放置兩塊固定板。
[0030] 所述固定板四角設有4個彈性柱子固定槽，所述彈性柱子在固定槽內(nèi)呈堅直放 置；
[0031] 所述主體架放置在4個彈性柱子上，所述主體架中心下端連接一偏心錘，偏心錘 與振動電機相連；所述主體架頂端短邊兩側(cè)是兩個固定端子，所述固定端子內(nèi)置滾珠，用于 固定微孔板，使得微孔板始終處于同一位置。所述固定端子分別位于微孔板的兩個短邊，從 而不影響機械臂對微孔板的抓??；
[0032] 所述絲杠一端固定在直線電機上，呈堅直放置，所述絲杠上連接磁鐵托架，磁鐵托 架上設有4個永磁鐵的卡槽，放置4塊永磁鐵，永磁鐵呈長方體，永磁鐵之間平行放置，微孔 板上相鄰的管陣列之間可放置一永磁鐵；
[0033] 所述電磁推拉器上固定一個支撐板，支撐板上兩側(cè)固定2個支撐柱，2個支撐柱位 于同一水平線上平行放置，所述彈簧位于支撐板中間下端，處于兩個支撐柱中間，支撐柱頂 端固定加熱槽。所述加熱槽是一個不規(guī)則的長方體，其兩長邊外側(cè)是光滑的加熱面，分別放 置一加熱薄膜；加熱槽有8個接觸面，一一對應微孔板陣列中的每一行，接觸面是多個錐形 面的結(jié)構(gòu)，錐形面的錐度與管狀容器的錐度匹配，實現(xiàn)與孔壁的無縫貼合。加熱槽頂端是適 配微孔板的過孔，使微孔板可以放入加熱槽中與接觸面貼合；加熱槽頂端的小孔對應微孔 板上的小孔，可加速熱傳導。
[0034] 本發(fā)明的裝置，通過直線電機帶動磁鐵托架在絲杠上運動，從而帶動永磁鐵的上 下運動，控制永磁鐵與微孔板孔壁的相對位置實現(xiàn)磁性納米顆粒的團聚和分散；通過電磁 推拉器推動支撐板上下運行，進而通過支撐柱帶動加熱槽上下運動，控制加熱槽與微孔板 孔壁的距離實現(xiàn)加熱和關閉的功能；通過振動電機控制偏心錘帶動主體架實現(xiàn)整個裝置的 振動功能。最終，通過控制磁分離、振動、加熱的不同時序可完成整個核酸提取的自動化操 作。
[0035] 進一步的，本發(fā)明中，電磁推拉器通電后，產(chǎn)生磁場，帶動支撐板向上運動，使得加 熱槽與微孔板孔壁貼和，加熱槽為金屬材質(zhì)（金、銀、鋁、鐵等），兩側(cè)的加熱薄膜通電，利用 金屬導熱原理實現(xiàn)加熱槽的溫度傳導，實現(xiàn)微孔板的加熱功能。電磁推拉器斷電后，磁場消 失，帶動支撐板向下運動，一般為3mm，加熱槽與微孔板分離，加熱薄膜斷電，關閉加熱功能。
[0036] 進一步的，本發(fā)明中，加熱模塊的所述彈簧起到支撐和緩沖加熱槽的作用，防止電 磁推拉器上下運動時的劇烈振動。
[0037] 進一步的，在本發(fā)明中，所述彈性柱子起到固定和緩沖的作用。振動電機通電后驅(qū) 動偏心錘帶動主體架往復振動，從而帶動固定在主體架頂端固定端子上的微孔板的振動， 關閉振動電機后停止振動。
[0038] 進一步的，本發(fā)明中，直線電機驅(qū)動絲杠帶動磁鐵托架向上運動，使得磁鐵托架上 的4塊永磁鐵位于微孔板陣列每兩行孔壁之間，實現(xiàn)磁性納米顆粒的團聚；當磁鐵托架向 下運動，4塊永磁鐵位于微孔板陣列下端，對磁性納米顆粒失去吸附作用。
[0039] 進一步的，本發(fā)明中，加熱槽中的接觸面與所述永磁體處于為微孔板的不同陣列， 兩者不發(fā)生碰撞。
[0040] 進一步的，本發(fā)明中，磁場、加熱和振動功能的控制時序有以下6種：1)無磁場、無 加熱、無振動；2)無磁場、有加熱、有振動；3)有磁場、無加熱、無振動；4)無磁場、無加熱、 有振動；5)有磁場、無加熱、無振動；6)無磁場、有加熱、無振動。
[0041] 如圖1到圖5所示，本發(fā)明的一種加熱振動磁分離裝置包括底座101，所述底座 101是一個不規(guī)則的凹槽，中間設有三個固定槽，固定直線電機202、電磁推拉器102和振動 電機201，中間兩側(cè)為突起的長方體，放置兩塊固定板103。所述固定板103的四角固定4 個彈性柱子104,所述彈性柱子104為圓柱體，在固定槽內(nèi)呈堅直放置，為了防止振動時對 儀器的損害，起到緩沖作用。彈性柱子104的頂端設有固定槽，用于固定和支撐主體架105。 所述滾珠106固定在所述固定端子107上，所述固定端子107位于主體架105的頂端兩側(cè)， 所述固定端子107內(nèi)置所述滾珠106,用于固定微孔板，使微孔板始終處于同一位置。所述 固定端子107分別位于微孔板的兩個短邊，從而不影響機械抓手對微孔板的抓取。所述主 體架105中心下端連接一偏心錘301，偏心錘301與振動電機201相連，振動電機201通電 后驅(qū)動偏心錘301帶動主體架105實現(xiàn)往復振動，從而帶動固定在主體架105頂端固定端 子107處微孔板的振動。所述絲杠203 -端固定在直線電機202上，呈堅直放置，所述絲杠 上連接磁鐵托架204,磁鐵托架204向外延伸一個長方體的支架，支架上設有4個磁塊孔，放 置4塊永磁鐵205,永磁鐵205呈長方體，永磁鐵205之間平行放置，市面上常見的微孔板根 據(jù)不同的型號分有6孔、12孔、24孔、48孔、96孔、384孔以及1536孔等，微孔板上的孔按照 陣列有序排布，每個孔內(nèi)設有管狀容器，即形成管陣列，相鄰兩列的管陣列之間存在一定間 隔，方向相同的列與列之間的間隔也彼此相互平行，因此，每個永磁鐵205均卡在兩個管陣 列間隔內(nèi)，實現(xiàn)兩側(cè)管狀容器內(nèi)的磁性顆粒在側(cè)壁的團聚與分散。所述電磁推拉器102上 固定一個支撐板206,支撐板206上兩側(cè)固定2個支撐柱208, 2個支撐柱208位于同一水平 線上平行放置，所述彈簧207位于支撐板206中間下端，處于兩個支撐柱208中間，支撐柱 208頂端固定加熱槽108。所述加熱槽108是一個不規(guī)則的長方體，其兩邊外側(cè)是光滑的加 熱面501，分別放置一加熱薄膜109 ;加熱槽108有八個接觸面502, 一一對應微孔板陣列中 的每一行，接觸面502是多個錐形面的結(jié)構(gòu)，錐形面的錐度與管狀容器的錐度匹配，實現(xiàn)與 孔壁的無縫貼合。加熱槽108頂端是適配微孔板的過孔503,使微孔板可以放入加熱槽108 中與接觸面502貼合；加熱槽108頂端的小孔504對應微孔板上的小孔，可加速熱傳導。
[0042] 以基于磁分離的核酸提取過程為例，本裝置具體的工作過程如下：
[0043] 1、工作初始，將微孔板卡在兩個滾珠106之間，放置穩(wěn)定，微孔板中盛有核酸提取 的樣品與裂解液混合的溶液。此時裝置處于初始化狀態(tài)，磁鐵托架204和支撐板206都位 于各自堅直方向的最低點。永磁鐵205的磁場對微孔板中的溶液沒有影響，加熱槽108與 微孔板陣列中的管壁脫離，電磁推拉器102、振動電機201和直線電機202都處于非工作狀 態(tài)。
[0044] 2、定時孵育。給電磁推拉器102通電，產(chǎn)生磁場，帶動支撐板206向上運動，使得 加熱槽108與微孔板孔壁貼和，然后給兩側(cè)的加熱薄膜109通電，利用金屬導熱原理實現(xiàn)加 熱槽108的溫度傳導，實現(xiàn)微孔板的加熱功能。一定時間后，電磁推拉器斷電，此時磁場消 失，帶動支撐板向下運動約3_，加熱槽與微孔板分離，加熱薄膜109斷電，關閉加熱功能。
[0045] 3、振蕩混勻。根據(jù)實驗需求選擇是否開啟振動功能?？稍诩訜岬耐瑫r，開啟振動 電機201，驅(qū)動偏心錘301帶動主體架105振動，從而實現(xiàn)微孔板中溶液的混勻。關閉加熱 的同時關閉振動電機。
[0046] 4、磁分離。將與核酸提取的樣品特異結(jié)合的磁性顆粒溶液加入微孔板中，開啟直 線電機202驅(qū)動絲杠203帶動磁鐵托架204向上運動，使永磁體205停靠在微孔板管孔側(cè) 壁，可同時吸附兩側(cè)陣列中的溶液，此時溶液中的磁性顆粒攜帶結(jié)合的待分離物被吸附到 側(cè)壁，實現(xiàn)了側(cè)壁團聚，剩余液體可用移液器等方式吸走，即可實現(xiàn)目標物質(zhì)與非目標物質(zhì) 的分離。
[0047] 5、釋放磁性納米顆粒。直線電機202反向運轉(zhuǎn)驅(qū)動絲杠203帶動磁鐵托架204向 下運動，使永磁鐵205?？吭谖⒖装宓撞肯路?，此時永磁體205的磁性對微孔板中的溶液失 去吸附作用。
[0048] 6、振蕩混勻，將清洗液加入微孔板中，開啟振動電機201，驅(qū)動偏心錘301帶動主 體架105振動，實現(xiàn)微孔板中磁性納米顆粒溶液的重新混勻。關閉振動電機。
[0049] 7、重復步驟4-6多次后完成清洗，將洗脫液加入微孔板中。
[0050] 8、磁分離。開啟直線電機202驅(qū)動絲杠203帶動磁鐵托架204向上運動，使永磁體 205?？吭谖⒖装骞芸讉?cè)壁，可同時吸附兩側(cè)陣列中的溶液，此時溶液中的磁性顆粒攜帶結(jié) 合的待分離物被吸附到側(cè)壁，實現(xiàn)了側(cè)壁團聚，可用移液器等方式將剩余液體轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移出 的液體即為提取的物質(zhì)。
[0051] 通過控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)上述幾種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，注意控制時序，結(jié)合移液裝置， 即可實現(xiàn)自動化生物樣本處理實驗。
[0052] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本【技術領域】的普通技術人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發(fā)明的保護范圍。
[0053] 如圖1到圖5所示，本發(fā)明的一種加熱振動磁分離裝置包括底座101，所述底座 101是一個不規(guī)則的凹槽，中間設有三個固定槽，固定直線電機202、電磁推拉器102和振動 電機201，中間兩側(cè)為突起的長方體，放置兩塊固定板103。所述固定板103的四角固定4 個彈性柱子104,所述彈性柱子104為圓柱體，在固定槽內(nèi)呈堅直放置，為了防止振動時對 儀器的損害，起到緩沖作用。彈性柱子104的頂端設有固定槽，用于固定和支撐主體架105。 所述滾珠106固定在所述固定端子107上，所述固定端子107位于主體架105的頂端兩側(cè)， 所述固定端子107內(nèi)置所述滾珠106,用于固定微孔板，使微孔板始終處于同一位置。所述 固定端子107分別位于微孔板的兩個短邊，從而不影響機械抓手對微孔板的抓取。所述主 體架105中心下端連接一偏心錘301，偏心錘301與振動電機201相連，振動電機201通電 后驅(qū)動偏心錘301帶動主體架105實現(xiàn)往復振動，從而帶動固定在主體架105頂端固定端 子107處微孔板的振動。所述絲杠203 -端固定在直線電機202上，呈堅直放置，所述絲杠 上連接磁鐵托架204,磁鐵托架204向外延伸一個長方體的支架，支架上設有4個磁塊孔，放 置4塊永磁鐵205,永磁鐵205呈長方體，永磁鐵205之間平行放置，市面上常見的微孔板根 據(jù)不同的型號分有6孔、12孔、24孔、48孔、96孔、384孔以及1536孔等，微孔板上的孔按照 陣列有序排布，每個孔內(nèi)設有管狀容器，即形成管陣列，相鄰兩列的管陣列之間存在一定間 隔，方向相同的列與列之間的間隔也彼此相互平行，因此，每個永磁鐵205均卡在兩個管陣 列間隔內(nèi)，實現(xiàn)兩側(cè)管狀容器內(nèi)的磁性顆粒在側(cè)壁的團聚與分散。所述電磁推拉器102上 固定一個支撐板206,支撐板206上兩側(cè)固定2個支撐柱208, 2個支撐柱208位于同一水平 線上平行放置，所述彈簧207位于支撐板206中間下端，處于兩個支撐柱208中間，支撐柱 208頂端固定加熱槽108。所述加熱槽108是一個不規(guī)則的長方體，其兩邊外側(cè)是光滑的加 熱面501，分別放置一加熱薄膜109 ;加熱槽108有八個接觸面502, 一一對應微孔板陣列中 的每一行，接觸面502是多個錐形面的結(jié)構(gòu)，錐形面的錐度與管狀容器的錐度匹配，實現(xiàn)與 孔壁的無縫貼合。加熱槽108頂端是適配微孔板的過孔503,使微孔板可以放入加熱槽108 中與接觸面502貼合；加熱槽108頂端的小孔504對應微孔板上的小孔，可加速熱傳導。
[0054] 以基于磁分離的核酸提取過程為例，本裝置具體的工作過程如下：
[0055] 1、工作初始，將微孔板卡在兩個滾珠106之間，放置穩(wěn)定，微孔板中盛有核酸提取 的樣品與裂解液混合的溶液。此時裝置處于初始化狀態(tài)，磁鐵托架204和支撐板206都位 于各自堅直方向的最低點。永磁鐵205的磁場對微孔板中的溶液沒有影響，加熱槽108與 微孔板陣列中的管壁脫離，電磁推拉器102、振動電機201和直線電機202都處于非工作狀 態(tài)。
[0056] 2、定時孵育。給電磁推拉器102通電，產(chǎn)生磁場，帶動支撐板206向上運動，使得 加熱槽108與微孔板孔壁貼和，然后給兩側(cè)的加熱薄膜109通電，利用金屬導熱原理實現(xiàn)加 熱槽108的溫度傳導，實現(xiàn)微孔板的加熱功能。一定時間后，電磁推拉器斷電，此時磁場消 失，帶動支撐板向下運動約3_，加熱槽與微孔板分離，加熱薄膜109斷電，關閉加熱功能。
[0057] 3、振蕩混勻。根據(jù)實驗需求選擇是否開啟振動功能?？稍诩訜岬耐瑫r，開啟振動 電機201，驅(qū)動偏心錘301帶動主體架105振動，從而實現(xiàn)微孔板中溶液的混勻。關閉加熱 的同時關閉振動電機。
[0058] 4、磁分離。將與核酸提取的樣品特異結(jié)合的磁性顆粒溶液加入微孔板中，開啟直 線電機202驅(qū)動絲杠203帶動磁鐵托架204向上運動，使永磁體205?？吭谖⒖装骞芸讉?cè) 壁，可同時吸附兩側(cè)陣列中的溶液，此時溶液中的磁性顆粒攜帶結(jié)合的待分離物被吸附到 側(cè)壁，實現(xiàn)了側(cè)壁團聚，剩余液體可用移液器等方式吸走，即可實現(xiàn)目標物質(zhì)與非目標物質(zhì) 的分離。
[0059] 5、釋放磁性納米顆粒。直線電機202反向運轉(zhuǎn)驅(qū)動絲杠203帶動磁鐵托架204向 下運動，使永磁鐵205?？吭谖⒖装宓撞肯路?，此時永磁體205的磁性對微孔板中的溶液失 去吸附作用。
[0060] 6、振蕩混勻，將清洗液加入微孔板中，開啟振動電機201，驅(qū)動偏心錘301帶動主 體架105振動，實現(xiàn)微孔板中磁性納米顆粒溶液的重新混勻。關閉振動電機。
[0061] 7、重復步驟4-6多次后完成清洗，將洗脫液加入微孔板中。
[0062] 8、磁分離。開啟直線電機202驅(qū)動絲杠203帶動磁鐵托架204向上運動，使永磁體 205?？吭谖⒖装骞芸讉?cè)壁，可同時吸附兩側(cè)陣列中的溶液，此時溶液中的磁性顆粒攜帶結(jié) 合的待分離物被吸附到側(cè)壁，實現(xiàn)了側(cè)壁團聚，可用移液器等方式將剩余液體轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移出 的液體即為提取的物質(zhì)。
[0063] 通過控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)上述幾種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，注意控制時序，結(jié)合移液裝置， 即可實現(xiàn)自動化生物樣本處理實驗。
[0064] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本【技術領域】的普通技術人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發(fā)明的保護范圍。
[0065] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本【技術領域】的普通技術人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種加熱振蕩磁分離裝置，其特征在于：該裝置包括三個主模塊，即磁分離模塊、力口 熱模塊和振動模塊，以及輔助機構(gòu)； 磁分離模塊包括直線電機（202)、絲杠（203)、磁鐵托架（204)、永磁體（205);加熱模 塊包括電磁推拉器（102)、支撐板（206)、彈簧（207)、支撐柱（208)、加熱槽（108)、加熱薄 膜（109);振動模塊包括振動電機（201)、偏心錘（301);輔助機構(gòu)包含底座（101)、固定板 (103)、4個彈性柱子（104)、主體架（105); 所述底座（101)呈凹槽狀，中間設有三個固定槽，分別用于固定直線電機（202)、電磁 推拉器（102)和振動電機（201)，中間兩側(cè)突起放置兩塊固定板（103);所述固定板（103) 四角設有4個彈性柱子固定槽，所述彈性柱子（104)在固定槽內(nèi)呈堅直放置； 所述主體架（105)放置在4個彈性柱子（104)上，所述主體架（105)中心下端連接一 偏心錘（301)，偏心錘（301)與振動電機（201)相連； 所述主體架（105)頂端短邊兩側(cè)是兩個固定端子（107)，所述固定端子（107)內(nèi)置滾 珠（106)，用于固定微孔板，使得微孔板始終處于同一位置；所述固定端子（107)分別位于 微孔板的兩個短邊，從而不影響機械臂對微孔板的抓?。? 所述絲杠（203) -端固定在直線電機（202)上，呈堅直放置，所述絲杠上連接磁鐵托架 (204)，磁鐵托架（204)向外延伸一個長方體的支架，支架上設有4個磁塊孔，放置4塊永磁 體（205)，永磁體（205)呈長方體，永磁體（205)之間平行放置，微孔板上相鄰的管陣列之間 分別對應4塊永磁體（205)中的一個，實現(xiàn)磁性納米顆粒在側(cè)壁的團聚； 所述電磁推拉器（102)上固定一個支撐板（206)，支撐板（206)上兩側(cè)固定2個支撐柱 (208)，2個支撐柱（208)位于同一水平線上平行放置，所述彈簧（207)位于支撐板（206)中 間下端，處于兩個支撐柱（208)中間，支撐柱（208)頂端固定加熱槽（108); 所述加熱槽（108)是一個不規(guī)則的長方體，其兩個長邊外側(cè)是光滑的加熱面（501)，分 別放置一加熱薄膜（109);加熱槽有8個接觸面（502)，一一對應微孔板陣列中的每一行， 接觸面（502)是多個錐形面的結(jié)構(gòu)，錐形面的錐度與管狀容器的錐度匹配，實現(xiàn)與孔壁的 無縫貼合；加熱槽頂端是適配微孔板的過孔（503)，使微孔板可以放入加熱槽中與接觸面 (502)貼合；加熱槽頂端的小孔（504)對應微孔板上的小孔，可加速熱傳導。
2. 根據(jù)權利要求1所述的加熱振蕩磁分離裝置，其特征在于：所述加熱槽（108)中的 接觸面（502)與所述永磁體（205)處于為微孔板的不同陣列，兩者不發(fā)生碰撞。
【文檔編號】B03C1/30GK104117429SQ201410347425
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權日:2014年7月18日
【發(fā)明者】何農(nóng)躍, 鄔燕琪, 馬嫚 申請人:東南大學