CN101671631B - 磁性细菌分离仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁性细菌分离仪。它包括两块电磁铁、分离管和恒流泵系统，两块电磁铁固定于支架上，整流器与电磁铁的线圈相连，两个电磁铁相对的面为为两个双曲面，分离管置于电磁铁两个磁极面之间，分离管入口连接恒流泵系统，分离管的两个出口接收集池。本发明可以分离液体培养基中不同趋磁性的细菌，高效省时，处理量大，可连续操作，可以满足各种趋磁细菌的分离要求，包括弱趋磁性的细菌。

Description

磁性细菌分离仪
技术领域
本发明涉及一种细菌分离装置，特别涉及一种磁性细菌分离仪。
技术背景
趋磁细菌磁分离是利用外加磁场，根据趋磁细菌在磁场中定向游弋将其分离出来。目前，趋磁细菌磁分离方法主要有磁铁吸附、毛细管磁分离和倒置式磁分离。
磁铁吸附和毛细管磁分离只有微量级的处理量。倒置式磁分离由分离室和采样室组成，两者由小孔相连。装置倒置于培养皿上，在顶部放置磁铁，静置一段时间，在顶部采样室取样得到趋磁细菌。因为使用的都是静磁块或简单的电磁线圈，产生的磁场强度有限，且磁场分布未进行优化，所以以上三种方法都不能高效的分离趋磁细菌。特别是对于一些弱趋磁性的细菌，以上三种方法完全不能适用。且以上方法处理量有限，不能连续操作，每次分离得到的趋磁细菌都必须经过活化扩培，影响了趋磁细菌的培养效率。
发明内容
为了解决趋磁细菌存在的上述问题，本发明提供一种高效省时、连续操作的磁性细菌分离仪。本发明不仅可以高效分离一般的趋磁细菌，还可以有效的分离弱趋磁性的细菌。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：包括两块电磁铁、分离管和恒流泵系统，两块电磁铁相对固定于支架上，整流器与电磁铁的线圈相连，两个电磁铁相对的面为为两个双曲面，分离管置于电磁铁两个磁极面之间，分离管入口连接恒流泵系统，分离管的两个出口接收集池。
本发明的有益效果是：可以高效快速地直接处理大量趋磁细菌液体培养液，分离得到含大量磁小体的强磁菌，得到的强磁菌可进行连续的培养，无需再次活化扩培，特别是可以有效分离弱趋磁性的细菌，可用于从大量细胞悬液中提取磁小体的下游过程中，有效的减少所需处理的细胞悬液量。
附图说明
图1是本发是的结构示意图。
图2是磁系截面图。
图3是分离管示意图。
图4是采用本发明分离得到的强磁菌和弱磁菌的透射电镜照片，图中黑色电子致密颗粒就是磁性颗粒，其中，a1和a2是强磁菌；b1和b2是弱磁菌。
图5是采用本发明分离得到的强磁菌和弱磁菌的趋磁性对比照片，其中，a是强磁菌在外加磁场中的磁泳现象；b是弱磁菌在外加磁场中的磁泳现象；c是不加外加磁场，只在地磁场中的磁泳现象。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参见图1，本发明包括调整控制器1、整流器2、两个线圈3、两块电磁铁4、分离管5、样品池6、恒流泵7、支架8、收集池9，两块电磁铁4相对固定于支架8上，整流器2与电磁铁的线圈3相连，两块电磁铁4相对的面为为两个双曲面，分离管5置于电磁铁两个磁极面之间，分离管入口连接恒流泵7，分离管的两个出口(10，11)接收集池9。调整控制器1控制恒流泵7。
本发明中两块电磁铁4的磁极头表面为双曲线形状，可用柱坐标的磁势公式φ＝Arksin(kθ)定义的等磁势面描述；当k＝1.5时可得到等磁力的磁极间隙，当k＝2时磁力随半径r呈线性变化，当k→0时公式变为φ＝Aθ，双曲线磁极转变为楔形磁极，可以产生梯度分布磁场，磁性颗粒的受力方向指向分离管5的出口10，所以可以在出口10处收集到强磁菌。线圈3通以3A电流时，使用高斯计测量出口10处磁场，磁场磁感应强度最强，可以达到1460mT。
图3是分离管的示意图，有一个入口和两个出口：出口10和出口11，总宽度只有14mm，厚度为2mm，总长度为350mm，其中通过磁场的部分长250mm，呈细长管道形状。
本发明的工作过程：在分离操作之前，分离管5首先经过预冲洗，然后就可以泵入样品悬液，进行磁分离，打开电磁铁电源，最初流出的悬液回收返回样品池，等稳定分离持续3分钟之后，再分别收集两个出口流出的液体即可。含有磁性颗粒的菌体在磁场作用下发生偏移，所以从出口10处收集到的菌液是强磁菌，从出口11处收集到的菌液是弱磁菌。效果检测可以通过透射电镜观察其胞内磁性颗粒数量的变化来确定，结果如图4所示，强磁菌90％以上细胞都含有磁性颗粒，且多数都含有4-10颗，弱磁菌含有磁性颗粒的细胞比例达到60％左右，但多数细胞只含有1-2颗；而趋磁性变化可以通过半固体平板磁泳直观的观察得到，结果如图5所示，在外加磁场当中时，强磁菌的趋磁性明显强于弱磁菌，而仅在地磁场中时，细菌没有表现出趋磁性。

Claims (2)

1.一种磁性细菌分离仪，其特征在于：包括两块电磁铁、分离管和恒流泵系统，两块电磁铁相对固定于支架上，整流器与电磁铁的线圈相连，两个电磁铁相对的面为为两个双曲面，分离管置于电磁铁两个磁极面之间，分离管入口连接恒流泵系统，分离管的两个出口接收集池。
2.根据权利要求1所述的磁性细菌分离仪，其特征在于：分离管由塑料管制成，总宽度为14mm，厚度为2mm，总长度为350mm，其中通过磁场的部分长250mm，有一个入口和两个出口。
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