CN109163951B - 一种tmao阴性样本的制备装置 - Google Patents

一种tmao阴性样本的制备装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种TMAO阴性样本的制备装置，包括过滤装置，所述过滤装置内设有空腔，所述过滤装置顶部设有进液口，底部设有出液口，所述进液口、出液口均与空腔连通，所述空腔内填充有填料，所述填料为固载有雷氏盐的固体基质。利用分子筛的原理，生物样本经过和雷氏盐充分反应后TMAO与雷氏盐试剂生成的沉淀物在固体基质表面滞留，从而实现仅去除血浆等生物样本中TMAO而保持血浆中其他成分不变的功能。与现有技术相比，该装置结构简单且操作简便，去除效果好，克服了现有技术中难以制备TMAO阴性样本的缺陷。

Description

一种TMAO阴性样本的制备装置
技术领域
本发明涉及生物医学检测技术领域，具体涉及一种TMAO阴性样本的制备装置。
背景技术
氧化三甲胺(Trimetlylamine oxide，TMAO)，正常人吃下豆类、鸡蛋等含胆碱的食物后，胆碱在大肠内先被分解为三甲胺，然后三甲胺在肝脏的三甲胺氧化酶作用下被氧化为无味的氧化三甲胺；近期不断有学者研究发现体内 TMAO浓度升高与多种疾病有关，TMAO有望作为慢性心脑血管疾病的早期预警指标。实现对TMAO的定量检测是研究TMAO与心脑血管疾病的重要前提，然而，现有技术中临床检测时，由于没有TMAO阴性对照样本，传统方法一般采用如水、PBS溶液、人血清白蛋白溶液等替代，但由于生物样本较为复杂，干扰因素较多，使用这些替代性对照样本的检测结果与真实的血浆样本偏差较大，无法做到仅TMAO阴性对照。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单且操作方便的TMAO阴性样本的制备装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种TMAO阴性样本的制备装置，包括过滤装置，所述过滤装置内设有空腔，所述过滤装置上设有进液口二和出液口二，所述进液口二、出液口二均与空腔连通，所述空腔内填充有填料，所述填料为固载有雷氏盐的固体基质。
进一步地，所述空腔内填充的填料包括至少一个填料段；若所述填料段不止一个时，则各填料段依次层叠设置且从进液口二至出液口二各填料段中的填料粒径和/或填料间间隙依次减小。
进一步地，所述出液口二上设有滤膜或滤板。
进一步地，所述制备装置还包括储液装置，所述储液装置设置在过滤装置上方，所述储液装置顶部设有进液口一，底部设有出液口一；所述出液口一与进液口二连通。
进一步地，所述储液装置内设置有隔板，所述隔板边缘与储液装置内壁密封连接，隔板中部设有开口；优选地，所述隔板为拱形或锥形。
进一步地，所述储液装置内设有搅拌装置，所述搅拌装置用于搅拌储液装置中的混合物料。
进一步地，所述制备装置还包括收集装置，所述收集装置位于出液口二下方且用于收集经出液口二流出的液体。
进一步地，所述出液口一和出液口二上分别设置有控水阀；优选地，所述储液装置和过滤装置的底部分别设有由侧壁向轴心延伸一段距离后沿轴方向继续向下延伸形成的管形流出口，所述控水阀设置于所述管形流出口上。
进一步地，所述固体基质为磁球、硅球、磁珠、介孔分子筛或沸石分子筛；优选地，所述固体基质为氧化硅纳米微球。
本发明的有益效果在于：本发明方案装置结构简单且操作方便，本发明方案以固载有雷氏盐的固体基质为填料，血浆等生物样本中仅TMAO因与雷氏盐反应而被截留在固体基质表面，通过合理有效控制填料间隙，有效隔离过滤雷氏盐与TMAO反应生成的沉淀，从而实现血浆等生物样本的TMAO去除，得到与TMAO待测样本成分接近的无TMAO生物阴性样本，解决了现有技术中缺少 TMAO阴性样本的问题。
附图说明
图1为本发明实施例1的制备装置的结构示意图；
图2为本发明实施例2的制备装置的结构示意图；
图3为本发明实施例2的滤板的俯视图；
图4为本发明实施例3的制备装置的结构示意图；
图5为本发明实施例4的制备装置的结构示意图；
图6为本发明实施例5的制备装置的结构示意图；
图7为本发明实施例6的制备装置的结构示意图。
标号说明：
1、过滤装置；11、空腔；12、进液口二；13、填料；131、第一填料段； 132、第二填料段；133、第三填料段；14、出液口二；15、滤膜；16、控水阀二；17、滤板；18、卡板；
2、储液装置；21、进液口一；22、出液口一；23、控水阀一；24、锥形隔板；241、开口；25、拱形隔板；26、搅拌装置；
3、收集装置；31、卡口。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：TMAO阴性样本的制备装置利用分子筛的原理，生物样本经过和雷氏盐充分反应后TMAO与雷氏盐试剂生成的沉淀物在固体基质表面滞留，从而去除生物样本中的TMAO，制得与待测血浆等生物样本成分接近的TMAO生物阴性样本；同时，本发明通过合理控制填料之间的间距，保证血浆等样本流动顺畅的同时，有效阻隔TMAO与雷氏盐生成的沉淀，进一步保证所制阴性样本质量；通过设置多层粒径、间隙不同的填料层，合理控制样本的过滤速率，保障过滤高效高质。
一种TMAO阴性样本的制备装置，包括过滤装置，所述过滤装置内设有空腔，所述过滤装置上设有进液口二和出液口二，所述进液口二、出液口二均与空腔连通，所述空腔内填充有填料，所述填料为固载有雷氏盐的固体基质。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明方案装置结构简单且操作方便，本发明方案以固载有雷氏盐的固体基质为填料，血浆等生物样本中仅 TMAO因与雷氏盐反应而被截留在固体基质表面，从而实现与待测血浆等生物样本成分接近的TMAO生物阴性样本，解决了现有技术中TMAO阴性样本无法解决基质效应的问题。
进一步地，所述空腔内填充的填料包括至少一个填料段；若所述填料段不止一个时，则各填料段依次层叠设置且从进液口二至出液口二各填料段中的填料粒径和/或填料间间隙依次减小。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：填料分段排布，靠近进液口二处填料粒径大、间隔大、靠近出液口二处填料粒径小、间隔小，样品混合进入后，填料与样品接触生成沉淀，同时基质间的间隙可以阻隔部分沉淀，起到预过滤的作用，填料粒径逐渐减小，阻隔效果增强，同时，又可避免沉淀堆积阻碍液体向下流动。
进一步地，所述出液口二上方设有滤膜或滤板。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在出液口二上方设置滤膜，避免有沉淀物或其他杂质随液体流出，直接除杂，减少操作流程；出液口二上方设置滤板，可以有效阻隔避免填料流出，同时生物样本可顺利通过。
进一步地，所述制备装置还包括储液装置，所述储液装置设置在过滤装置上方，所述储液装置顶部设有进液口一，底部设有出液口一；所述出液口一与进液口二连接。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：生物样本可在储液装置内储存，通过出液口一流入进液口二后，进入过滤装置内进行TMAO的去除。本发明利用的原理是TMAO与雷氏盐在酸性条件下反应生成沉淀，通过有效分离生物样本与沉淀，从而制得不含TMAO的生物阴性样本。储液装置用于添加生物样本及用于调节生物样本pH的酸性调节剂，酸性调节剂将生物样本调节至合适的 pH后，通过出液口一进入过滤装置内进行反应，酸性调节剂优选为浓盐酸，生物样本的pH优选调节至1～2。
进一步地，所述储液装置内设置有隔板，所述隔板边缘与储液装置内壁密封连接，隔板中部设有开口。
进一步地，所述隔板为拱形或锥形。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：隔板呈拱形或锥形，隔板中间部分相对边缘部分拱起凸出，隔板边缘与储液装置内壁密封连接，隔板与储液装置内壁之间形成液体混合区。生物样本与浓盐酸持续缓慢加入储液装置内，随着液体的不断加入，在液体混合区内进行不断混合，并伴随着液面的不断上升，并最终通过隔板中心的开口流出，通过储液装置的出液口一流入过滤装置内。
进一步地，所述储液装置内壁通过至少2根支撑杆连接有搅拌装置，所述搅拌装置用于搅拌储液装置中的混合物料。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在储液装置内设置搅拌装置用于搅拌储液装置内的生物样本与酸性调节剂，加快液体混合的速度，确保样本达到TMAO充分与雷氏盐反应的pH条件，搅拌装置通过支架固定在储液装置内，液体通过支架间的间隙流入出液口一；搅拌装置可通过电线与外部电机连接，由外部电机驱动，此时，连通搅拌装置与外部电机的线路可埋设于支架内，并穿透搅拌装置。
进一步地，所述制备装置还包括收集装置，所述收集装置位于出液口二下方且用于收集经出液口二流出的液体。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：收集装置用于接收过滤装置出液口二流出的TMAO阴性样本。
本发明不限定收集装置的形状，只要能实现收集出液口二流出的TMAO阴性样本即可，收集装置可以是普通的杯子、瓶子或者其它放置在出液口二的下方，也可以是套筒形结构，套设在过滤装置的外部，或者其它任意能够实现收集的装置。
进一步地，所述出液口一和出液口二上分别设置有控水阀；优选地，所述储液装置和过滤装置的底部分别设有由侧壁向轴心延伸一段距离后沿轴方向继续向下延伸形成的管形流出口，所述控水阀设置于所述管形流出口上。
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：出液口一和出液口二上分别设置有控水阀设置控水阀，可以更好地控制液体的流速和反应时间。
进一步地，所述固体基质为磁球、硅球、磁珠、介孔分子筛或沸石分子筛或其他固体基质；优选地，所述固体基质为氧化硅纳米微球。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：雷氏盐中含有Cr3+、SCN-和NH3等多个可与其他物质发生配位、耦合或形成氢键的基团，通过与磁球中的Fe3+或基质表面修饰的官能团作用、或通过包埋法修饰在固体基质的表面，在固体基质表面形成雷氏盐层，通过将雷氏盐固载在固体基质上，通过雷氏盐与TMAO 结合形成沉淀，而其他物质直接随液体流出，从而实现TMAO阴性样本的制备。
本发明 的实施例一为：一种TMAO阴性样本的制备装置，如图1所示，包括过滤装置1，所述过滤装置1内设有空腔11，所述过滤装置1顶部设有进液口二12，所述空腔11底部由侧壁向轴心延伸一段距离后沿轴方向继续向下延伸形成管形流出口，即出液口二14，所述进液口二12、出液口二14均与空腔11连通，所述空腔内填充有填料13，所述填料13为固载有雷氏盐的固体基质，所述固体基质为磁球。出液口二14与空腔接合处设置有滤膜15，出液口二 14上设有控水阀二16。
本发明 装置的工作原理如下：将待处理的样本与盐酸溶液混合达到反应所需pH条件后，从进液口二12加入到过滤装置1内，通过过滤装置1内空腔11中填充的填料13与样本作用，除去样本中的TMAO，滤膜15阻挡填料13 通过出液口二14流出，同时，能够有效过滤雷氏盐与TMAO反应生成的沉淀，确保最终制得的TMAO阴性样本质量，滤出的样本通过控水阀二16后，由出液口二流出。
本发明 的实施例二为：一种TMAO阴性样本的制备装置，如图2所示，包括过滤装置1，所述过滤装置1内设有空腔11，所述过滤装置1顶部设有进液口二12，底部由侧壁向轴心延伸一段距离后沿轴方向继续向下延伸形成管形流出口，即出液口二14，所述进液口二12、出液口二14均与空腔11连通，所述空腔内填充有填料13，所述填料13为固载有雷氏盐的固体基质，所述固体基质为氧化硅纳米微球。出液口二14与空腔接合处设置有滤板17，出液口二14 上设有控水阀二16。
本发明 装置的工作原理如下：将待处理的样本与盐酸溶液混合达到反应所需pH条件后，从进液口11加入到过滤装置1内，通过过滤装置1内空腔中填充的填料13与样本作用，除去样本中的TMAO，打开控水阀二16，使得反应后的样本流经间隙由出液口流出。
如图3所示，滤板17具有若干孔隙，孔隙孔径小于填料的粒径；所述滤板的作用为：阻隔填料13，避免填料13通过出液口14流出损失，同时，过滤后的TMAO阴性样本可以通过滤板17的孔隙流入出液口二14后流出收集。
本发明 的实施例三为：一种TMAO阴性样本的制备装置，如图4所示，包括过滤装置1，所述过滤装置1内设有空腔11，所述过滤装置1顶部设有进液口二12，底部由侧壁向轴心延伸一段距离后沿轴方向继续向下延伸形成管形流出口，即出液口二14，所述进液口二12、出液口二14均与空腔11连通，所述空腔内填充有填料13，所述填料13为固载有雷氏盐的固体基质，所述固体基质为硅球。填料13包括依次层叠设置的第一填料段131、第二填料段132和第三填料段133，3个所述填料段中的填料粒径从上至下依次减小且填料13间的间隙也从上至下依次减小，出液口二14与空腔接合处设置有滤板17，出液口二 14上设有控水阀二16。
本发明 装置的工作原理如下：将待处理的样本与盐酸溶液混合达到反应所需pH条件后，从进液口11加入到过滤装置1内，通过过滤装置1内空腔中填充的填料13与样本作用，除去样本中的TMAO，打开控水阀二16，使得反应后的样本流经间隙由出液口二流出。
滤板17具有若干孔隙，所述滤板的作用为：阻隔填料13，避免填料13通过出液口14流出损失，同时，过滤后的TMAO阴性样本可以通过滤板17的孔隙流入出液口二14后流出收集。
本发明 的实施例四为：一种TMAO阴性样本的制备装置，如图5所示，包括过滤装置1和储液装置2，所述过滤装置1内设有空腔11，所述过滤装置1 顶部设有进液口二12，底部由侧壁向轴心延伸一段距离后沿轴方向继续向下延伸形成管形流出口，所述固体基质为磁珠。即出液口二14，所述进液口二12、出液口二14均与空腔11连通，所述空腔内填充有填料13，所述填料13为固载有雷氏盐的固体基质，出液口二14与空腔接合处设置有滤板17，出液口二14 上设有控水阀二16。
储液装置2设置在过滤装置1上方，所述储液装置2顶部设有进液口一21，底部设有出液口一22，所述出液口一22与进液口二21连接，出液口一22上设有控水阀一23。储液装置2内设置有锥形隔板24，锥形隔板24边缘与储液装置2内壁密封连接，锥形隔板24中心设有开口241。
本发明 装置的工作原理如下：将待处理的样本与盐酸溶液分别加入储液装置2内，样本与盐酸溶液在锥形隔板24与储液装置2内腔间形成的空间进行混合，随着样本和盐酸溶液的沿储液装置内表面不断加入，二者不断混合，使样本逐步达到TMAO与雷氏盐反应的酸性条件，充分混合过程中，液面不断上升，上升至锥形隔板24中心的开口241后，通过开口241流出至出液口一21，并最终通过进液口11流入过滤装置1内进行过滤。同时，混合的样本也可以在锥形隔板24与储液装置2内腔间形成的空间进行pH值的测定，样本在过滤装置1内空腔中填充的填料13作用，除去样本中的TMAO，打开控水阀二16，使得反应后的样本流经间隙由出液口二14流出。
本发明 的实施例五为：一种TMAO阴性样本的制备装置，如图6所示，包括过滤装置1和储液装置2，所述过滤装置1内设有空腔11，所述过滤装置1 顶部设有进液口二12，底部由侧壁向轴心延伸一段距离后沿轴方向继续向下延伸形成管形流出口，即出液口二14，所述进液口二12、出液口二14均与空腔 11连通，所述空腔内填充有填料13，所述填料13为固载有雷氏盐的固体基质，所述固体基质为介孔分子筛。出液口二14与空腔接合处设置有滤板17，出液口二14上设有控水阀二16。
储液装置2设置在过滤装置1上方，所述储液装置2顶部设有进液口一21，底部设有出液口一22，所述出液口一21与进液口二11连接，出液口一21上设有控水阀一23。储液装置2内安装有搅拌装置26；所述储液装置底部内设有拱形隔板25，所述拱形隔板25边缘与储液装置2内壁密封连接，拱形隔板中心设有开口。
本发明 装置的工作原理如下：用铁架台或其他支撑固定装置将储液装置固定安装在过滤装置上方；在控水阀一23关闭的状态下，将待处理的样本与盐酸溶液分别加入储液装置2内，通过搅拌装置26的不断搅拌，使样本与盐酸溶液不断混合，搅拌装置26可由外设电机驱动，也可通过手动搅拌。测定其pH，调节样本或盐酸添加量，使样本逐步达到TMAO与雷氏盐反应的酸性条件后，打开控水阀一23，酸性样本通过出液口一21流入过滤装置1内进行过滤。样本在过滤装置1内空腔中填充的填料13作用，除去样本中的TMAO，打开控水阀二16，使得反应后的样本流经间隙由出液口二14流出。
本发明 的实施例六为：一种TMAO阴性样本的制备装置，如图7所示，包括过滤装置1和收集装置3，所述过滤装置1内设有空腔11，所述过滤装置1 顶部设有进液口二12，底部为锥形，形成两个对称的出液口二14，所述进液口二12、出液口二14均与空腔11连通，所述空腔内填充有填料13，所述填料13 为固载有雷氏盐的固体基质，所述固体基质为沸石分子筛。出液口二14与空腔接合处设置有滤板17，过滤装置1顶部两侧设置有卡板18。收集装置3内壁设置有一圈卡口31，过滤装置1放置于收集装置3内腔中，通过卡口31与卡板 18的双重卡合固定。
本发明 装置的工作原理如下：将待处理的样本与盐酸溶液混合达到反应所需pH条件后，从进液口11加入到过滤装置1内，通过过滤装置1内空腔中填充的填料13与样本作用，除去样本中的TMAO，生成的TMAO阴性样本通过过滤装置1底部两侧的滤板17后流出，直接流入收集装置3内，样本处理完成后，可直接取出过滤装置1，收集装置3内样本用于后续实验。
综上所述，本发明 提供的一种TMAO阴性样本的制备装置，该装置结构简单且操作简便，去除效果好，克服了现有技术中难以制备TMAO阴性样本的缺陷。
以上所述仅为本发明 的实施例，并非因此限制本发明 的专利范围，凡是利用本发明 说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明 的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种TMAO阴性生物样本的制备装置，其特征在于：包括储液装置、过滤装置以及收集装置，所述过滤装置内设有空腔，所述过滤装置上设有进液口二和出液口二，所述进液口二、出液口二均与空腔连通，所述空腔内填充有填料，所述填料为固载有雷氏盐的固体基质；所述储液装置设置在过滤装置上方，所述储液装置顶部设有进液口一，底部设有出液口一；所述出液口一与进液口二连通，所述储液装置用于添加生物样本及用于调节生物样本pH的酸性调节剂，酸性调节剂将生物样本调节至合适的pH后，通过出液口一进入过滤装置内进行反应；
所述空腔内填充的填料包括多个填料段，各填料段依次层叠设置且从进液口二至出液口二各填料段中的填料粒径和/或填料间间隙依次减小；所述固体基质为硅球、磁珠、介孔分子筛或沸石分子筛；
所述收集装置位于出液口二下方且用于收集经出液口二流出的液体。
2.根据权利要求1所述的TMAO阴性生物样本的制备装置，其特征在于：所述出液口二上设有滤膜或滤板。
3.根据权利要求1所述的TMAO阴性生物样本的制备装置，其特征在于：所述储液装置内设置有隔板，所述隔板边缘与储液装置内壁密封连接，隔板中部设有开口。
4.根据权利要求3所述的TMAO阴性生物样本的制备装置，其特征在于：所述隔板为拱形或锥形。
5.根据权利要求1所述的TMAO阴性生物样本的制备装置，其特征在于：所述储液装置内设有搅拌装置，所述搅拌装置用于搅拌储液装置中的混合物料。
6.根据权利要求1-5任一项所述的TMAO阴性生物样本的制备装置，其特征在于：所述出液口一和出液口二上分别设置有控水阀；所述储液装置和过滤装置的底部分别设有由侧壁向轴心延伸一段距离后沿轴方向继续向下延伸形成的管形流出口，所述控水阀设置于所述管形流出口上。
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