CN101368951B

CN101368951B - 磁性转换分离装置

Info

Publication number: CN101368951B
Application number: CN200710138734A
Authority: CN
Inventors: 苏志贤; 高肇鸿; 林玉娟
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2027-08-13
Also published as: CN101368951A

Abstract

本发明一种磁性转换分离装置，其主要是由至少一试管座以及一磁性件所构成，该试管座是用以设置至少一试管；该磁性件是可产生磁性吸力，且该磁性件是与该试管座相互枢接；通过此，该试管座与磁性件可以枢接端为中心转动，使该试管座所设置的试管可与该磁性件相对分离或靠近，以调整该磁性件对试管内所盛装的混合物所产生的磁力强度。

Description

磁性转换分离装置

技术领域

本发明涉及一种磁性转换分离装置，尤指一种通过由机构旋转改变磁铁与试管相对位置，通过此可将微量目标物质从试管所盛装的复杂的混合物中分离，得到高纯度物质，以利纯化后处理进行的磁性微粒分离装置。

背景技术

磁性分离器是应用于磁性微粒的分离纯化，可有效率的将微量目标物质从复杂的混合物中分离，得到纯度高的物质。但在一般的磁性分离程序中，当分离出磁性微粒以及去除剩余不要的溶液时，必须反复进行清洗、冲提的步骤，而此反复步骤往往需要将试管从分离器取出来进行，此举不仅增加反应溶液溢散及互相污染的机会，当管数多的时候往往增加时间耗费及不方便。

目前现有磁性分离器构造主要分为两类，其中一类是以棒状(rod)、笔型或是结合微量吸量管(pipette)的形式，例如美国发明专利US6468810「Magnetic particle transfer device and method」、US5647994「Methodand apparatus for separating magnetic particles from a solution」及US6455325「Liquid processing method making use of pipette deviceand apparatus for same」等现有专利均属于该类构造；其主要是将具有磁性的探头部位侵入欲分离的试液内，直接在溶液内吸取已辨认标靶生物分子的磁性介质；但此方式的缺点在于，必须在磁性部位套上可抛弃的保护套来防止溶液间的污染，使用上比较麻烦。另外，由于需直接接触分离试液，因此容易有非专一性的杂质沾附而影响纯化的效率，也容易破坏所要收集的标靶生物分子。

其次，另一类是以磁力外加的方式进行分离纯化步骤，其优点在于可减少直接接触分离试液所造成的污染问题；例如美国发明专利US5705062「Analytical device for separating magnetic microparticles fromsuspensions」，该案所揭露的磁性微量分离装置，其是将极性相反的磁铁组环状阵列于一圆形底座上，该底座设有一环形信道，该信道是通过该极性相反的磁铁组织间，再于该圆形底座上方设有一转盘，该转盘相对应该磁铁组的位置分别设有可插设试管的多数个样品槽，当驱动该转盘旋转时，可驱动插设于样品槽的试管于该通道内移动，且反复通过该极性相反的磁铁组，通过此将微量目标物质由试管内的混合物中分离；但，该磁性微量分离装置必须通过由外加的驱动装置驱动转盘，方能使试管准确定位于磁铁组中，且其磁铁组具有一定的设置角度，再者，其底座必须具备有足够的设置空间，方能容纳该磁铁组以及设置容许转盘的试管通过的通道。

再如美国发明专利US5571481「Magnetic capture rack with slidablemagnetic member」，该案揭露的磁性装置，其是由一具有多数个直线阵列样品槽的治具，以及一可滑动及抽离的磁铁组件所构成，通过由往复驱动该磁铁组件平行该多数个样品槽的阵列方向滑动，可产生或移除该磁铁组件对设置于该样品槽内的试管的磁性，用以将微量目标物质由试管内的混合物中分离；据此可知，该磁性装置必须具备足够的设置空间，方能容纳该样品槽治具，以及该往复驱动的磁铁组件。

又如欧洲公开发明专利EP1621890「Device and method forseparating，mixing and concentrating magnetic particles with afluid and use thereof in purification methods」，该案揭露一种具有不同断面面积的多层式样试管，将试管线性阵列，再配合交错几何阵列的磁铁组件，通过由移动磁铁及调整试管上下位置交错作用，可分层将微量目标物质由试管内的混合物中分离；但，该磁铁及试管位置配合复杂性高，操作较为困难，且需要有足够空间方能使得试管完全脱离磁铁组件。

发明内容

有鉴于现有技术的缺失，本发明的目的在于提出一种磁性转换分离装置，依磁性分离步骤过程中的需求，可随时转换磁性的强度，不需反复取出试管，不仅可大幅减少处理时间的耗费，更可减低溢散及互相污染的机会。

为达到上述目的，本发明提出一种磁性转换分离装置，其包含：

至少一试管座，是用以设置至少一试管；

一磁性件，是可产生磁性吸力，该磁性件是与该试管座相互枢接；

通过此，该试管座与磁性件可以枢接端为中心转动，使该试管座所设置的试管可与该磁性件相对分离或靠近。

其中该试管座具有多数个插槽，是用以插设试管，且该多数个插槽是以该试管座与磁性件的枢接处为轴心径向线性阵列。

其中该试管座与磁性件相互靠近的面为平面，使该试管座与磁性件可相互贴靠，且该磁性件与插设于该试管座的各试管的距离相同。

其中该磁性件包括：

一座体，是与该试管座相互枢接，该座体与试管座可以枢接处为中心转动相对分离或靠近，该座体具有多数个插槽，该多数个插槽是以该座体与试管座的枢接处为轴心径向线性阵列；

多数个磁铁，是设置于该座体的插槽内。

其中该座体的插槽数量与该试管座所具有的插槽数量相同；当该座体与试管座相互贴靠时，该试管座的多数个插槽可与该磁性件的多数个插槽一一对应，且各磁铁与试管的距离相同。

其中该磁铁可为永久磁铁、电磁铁其中之一或其组合。

其中该试管座的插槽具有夹持结构，用以提供插设于该插槽内的试管一定夹持力。

其中该夹持结构是于该插槽的周缘设有多数个的夹臂，该夹臂包括：

一连接臂，是由该试管座的插槽周缘轴向延伸一定长度；

一夹持块，是设置于该连接臂延伸的末端，该夹持块是朝向该插槽径向凸伸，且该多数个夹臂的夹持块所形成的内径是小于该插槽的内径。

其中该插槽相对的两侧对称各设有一夹臂。

其中该磁性件具有一定延伸长度，于该磁性件延伸长度的两端分别枢设一试管座。

其中该二试管座是可与该磁性件的同一平面贴靠。

其中该二试管座是分别与该磁性件相对的两面贴靠。

其中该磁性件与该试管座之间设有一连接件，该连接件具有轴向相互平行的两枢接孔，其中一枢接孔是与该磁性件相互枢接，另一枢接孔是与该试管座相互枢接。

其中该磁性件具有相对且相互平行的两平面，顺沿该相对两平面的该磁性件内部，设有相互平行阵列的两列磁铁。

其中该磁性件的底部设有防滑垫，用以提供该磁性件与其设置的平面间具有一定摩擦力。

为对于本发明的结构目的和功效有更进一步的了解与认同，兹配合图示详细说明如后。

附图说明

图1是本发明第一实施例的分解结构立体图；

图2是本发明第一实施例的组合结构立体图；

图3是图1的A-A剖视图，用以说明将试管插设于试管座插槽内的夹臂结构变化状态；

图4是本发明第一实施例的组合结构的俯视图；

图5是本发明第一实施例转动试管座一定角度的动作示意图；

图6是本发明第一实施例360度翻转试管座的动作示意图；

图7是本发明第二实施例的结构示意图；

图8是本发明第二实施例转动试管座一定角度的动作示意图；

图9是本发明第三实施例的结构示意图；

图10是本发明第三实施例转动试管座一定角度的动作示意图；

图11是本发明第四实施例的结构，以及转动试管座一定角度的动作示意图；

图12是本发明第四实施例360度翻转试管座与磁性件相对另一平面贴靠的结构示意图；

图13是本发明第五实施例的结构，以及转动试管座一定角度的动作示意图；

图14是本发明第五实施例360度翻转试管座与磁性件相对另一平面贴靠的结构示意图。

附图标记

10、110、210、310、410-试管座

11-本体

111-枢接孔

112、1112、2112-本体的插槽

113-夹臂

1131-连接臂

1132-夹持块

20、120、220、320、420-磁性件

21-座体

211-枢接孔

212-座体的插槽

213、1213、2213、3213、4213-磁铁

214-盖体

30、130、230、330、430-连接件

31、32-枢接孔

311、321-轴体

40-试管

D1-本体的插槽的内径

D2-夹持块所形成的内径

θ-试管座转出角度

具体实施方式

以下将参照随附的图式来描述本发明为达成目的所使用的技术手段与功效，而以下图式所列举的实施例仅为辅助说明，以利了解，但本案的技术手段并不限于所列举图式。

请参阅图1至图3所示，本发明提供的磁性转换分离装置的第一实施例，其主要是由一试管座10以及一磁性件20构成，于该试管座10及磁性件20之间设有一连接件30，该试管座10、磁性件20及连接件30是相互枢接。

该试管座10包括一本体11，该本体11一端具有一枢接孔111，于该本体11上设有多数个插槽112，该插槽112是以该枢接孔111为轴心径向线性阵列，该插槽112是用以插设试管40(显示于图2及图3)；如图3所示，该插槽112周缘相对的两侧对称各设有一夹臂113，该夹臂113包括一连接臂1131，该连接臂1131是由该插槽112周缘轴向延伸一定长度，于该连接臂1131延伸的末端设有一夹持块1132，该夹持块1132是朝向该插槽112径向凸伸，且该夹臂113的夹持块1132所形成的内径D2是小于该插槽112的内径D1；如图3的右侧试管40所示，当试管40插入该插槽112时，可迫使该夹臂113外扩，通过由夹持块1132夹持于该试管40两侧，可夹持试管40并将其定位于该插槽112内；必须说明的是，该夹臂113仅是作为本发明用以将试管40稳固定位于该插槽112内的夹持结构的具体实施例而已，除此之外，举凡可达到相同作用的其它夹持结构，例如卡钩、弹性夹等等均可，并不限于该夹臂113态样。

再请参阅图1及图2所示，该磁性件20具有一座体21，该座体21一端具有同轴的两枢接孔211，于该座体21上设有多数个插槽212，该插槽212是以该枢接孔211为轴心径向线性阵列，且该座体21的插槽212数量与该试管座10所具有的插槽112数量相同，如图示是设置六组插槽112、212，于该插槽212内各设有一磁铁213，该磁铁213可为永久磁铁、电磁铁其中之一或其组合，再于该磁铁213上方覆盖一盖体214。

该连接件30具有轴向相互平行的两枢接孔31、32，通过由轴体311穿设于其中一枢接孔31以及该试管座10的枢接孔111，再通过由另一轴体321穿设于另一枢接孔32以及该磁性件20的枢接孔211，如此，可使该试管座10、磁性件20及连接件30相互串联枢接。

请参阅图4所示，其显示该试管座10与磁性件20相互贴靠的状态，亦即磁铁213对试管40产生最大磁力作用的状态，由于该磁铁213与试管座10的插槽112是线性阵列且一对一相互对应，因此相互对应的磁铁213可对试管40产生相同磁力作用，此时，即可进行抽取试管40内溶液的步骤；当溶液抽取步骤结束后，如图5所示，将该试管座10转出，使与该磁性件20分离，即可降低磁铁213对使试管40的磁力作用，当试管座10转动达到一定的转出角度θ时，可使全部设置于该试管座10上的试管40完全脱离磁铁213的磁力作用范围；此外，于空间允许的情况下，如图6所示，可将该试管座10翻转将近360度，该连接件30则翻转约180度，可使试管座10贴合于该磁性件20的相对的另一平面。

必须说明的是，前述该本体11及座体21并不限于图标结构及尺寸，其上所设置的插槽112、212的数量也不限于图示六组，视实际需要而定，其重点在于当试管座10及磁性件20贴靠时，可使该试管座10的多数个插槽112与该磁性件20的多数个插槽212一一对应，且各磁铁213与试管40的距离相同即可，于本实施例中，该试管座10及磁性件20相互贴靠的面为平面，该磁铁213与试管40则平行该相互贴靠的平面线性阵列。

请参阅图7及图8所示本发明第二实施例的结构示意图，该磁性件120具有一定延伸长度，于该磁性件120延伸长度的两端分别枢设一组连接件130及试管座110；如图7所示，该二试管座110是可贴靠于该磁性件120的同一平面，该磁性件120所设置的多数个磁铁1213可一一对应于该试管座110的插槽1112；再如图8所示，将该二试管座110翻转与该磁性件120分离，即可使插槽1112远离磁铁1213，且可选择同步或不同步翻转该二试管座110；同理，可将该二试管座110翻转360度，与该磁性件120相对的平面(亦即背面)贴靠。

请参阅图9及图10所示本发明第三实施例的结构示意图，该磁性件220具有一定延伸长度，于该磁性件220延伸长度的两端分别枢设一组连接件230及试管座210；如图9所示，该二试管座210是分别贴靠于该磁性件220的相对的两面，该磁性件220所设置的多数个磁铁2213可一一对应于该试管座210的插槽2112；再如图10所示，将该二试管座210翻转与该磁性件220分离，即可使插槽2112远离磁铁2213；同理，可将该二试管座210翻转360度，使相互转换与该磁性件220贴靠的平面，且可选择同步或不同步翻转该二试管座210。

请参阅图11及图12所示本发明第四实施例的结构示意图，该磁性件320的一端枢设一组连接件330及试管座310，顺沿该磁性件320的相对两平面的内部，设有相互平行阵列的两列磁铁3213，通过此，可翻转该试管座310与该磁性件320不同平面贴靠，由不同阵列的磁铁3213提供磁力作用。

请参阅图13及图14所示本发明第五实施例的结构示意图，该磁性件420的一端枢设一组连接件430及试管座410，本实施例的特点在于该磁性件420内部所设置的磁铁4213约布满该磁性件420内部空间，如此，可翻转该试管座410与该磁性件420不同平面贴靠，但是由同一磁铁4213提供磁力作用，其态样与图11及图12所示该实施例相仿。

另必须说明的是，无论上述何种实施例态样，均可于磁性件底部设置防滑垫，用以提供该磁性件与其设置的平面间具有一定摩擦力，以利于转动与其枢接的试管座或连接件。

综上所述，本发明所提供的磁性转换分离装置，通过由机构旋转改变磁铁与试管相对位置，不仅可以使得试管远离磁铁的磁力作用范围，达成简易的磁性屏蔽效应，更有助于整体装置的微小化；本发明依磁性分离步骤过程中的需求，可随时转换磁性的强度，不需反复取出试管即可进行磁性分离程序中清洗的步骤，不仅可大幅减少处理时间的耗费，更可减低溢散及互相污染的机会；同时，其转动的过程是可逆的，可随需求重新给予磁力作用，进行目标物冲提(elute)的后磁性微粒的去除。

但以上所述，仅为本发明的实施例而已，当不能以的限定本发明所实施的范围。即大凡依本发明权利要求所作的均等变化与修饰，皆应仍属于本发明专利涵盖的范围内。

Claims

1.一种磁性转换分离装置，其特征在于包含：

至少一试管座，是用以设置至少一试管，该试管座具有多数个插槽，是用以插设试管；

一磁性件，是产生磁性吸力，该磁性件是与该试管座相互枢接，该磁性件包括：一座体及多数个磁铁，该座体与该试管座相互枢接，且该多数个插槽是以该试管座与该磁性件的枢接处为轴心径向线性阵列，该座体与试管座以枢接处为中心转动相对分离或靠近，该座体具有多数个插槽，该多数个插槽是以该座体与该试管座的枢接处为轴心径向线性阵列；

该多数个磁铁，是设置于该座体的插槽内，该试管座与该磁性件相互靠近的面为平面，使该试管座与磁性件相互贴靠，且该磁性件与插设于该试管座的各试管的距离相同；

通过此，该试管座与该磁性件以枢接端为中心转动，使该试管座所设置的试管与该磁性件相对分离或靠近。

2.如权利要求1所述的磁性转换分离装置，其特征在于，该座体的插槽数量与该试管座所具有的插槽数量相同；当该座体与该试管座相互贴靠时，该试管座的多数个插槽与该磁性件的多数个插槽一一对应，且该磁铁与该试管的距离相同。

3.如权利要求1所述的磁性转换分离装置，其特征在于，该磁铁为永久磁铁、电磁铁其中之一或其组合。

4.如权利要求1所述的磁性转换分离装置，其特征在于，该试管座的插槽具有夹持结构，用以提供插设于该插槽内的试管一定夹持力。

5.如权利要求4所述的磁性转换分离装置，其特征在于，该夹持结构是于该插槽的周缘设有多数个夹臂，该夹臂包括：

一连接臂，是由该试管座的插槽周缘轴向延伸一定长度；

6.权利要求5所述的磁性转换分离装置，其特征在于，该插槽相对的两侧对称各设有一夹臂。

7.如权利要求1所述的磁性转换分离装置，其特征在于，该磁性件具有一定延伸长度，于该磁性件延伸长度的两端分别枢设一试管座。

8.如权利要求7所述的磁性转换分离装置，其特征在于，该二试管座是与该磁性件的同一平面贴靠。

9.如权利要求7所述的磁性转换分离装置，其特征在于，该二试管座是分别与该磁性件相对的两面贴靠。

10.如权利要求1所述的磁性转换分离装置，其特征在于，该磁性件与该试管座之间设有一连接件，该连接件具有轴向相互平行的两枢接孔，其中一枢接孔是与该磁性件相互枢接，另一枢接孔是与该试管座相互枢接。

11.如权利要求1所述的磁性转换分离装置，其特征在于，该磁性件具有相对且相互平行的两平面，顺沿该相对两平面的该磁性件内部，设有相互平行阵列的两列磁铁。

12.如权利要求1所述的磁性转换分离装置，其特征在于，该磁性件的底部设有防滑垫，用以提供该磁性件与其设置的平面间具有一定摩擦力。