CN109395875B - 一种磁珠分离机构、装置以及磁珠分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁珠分离机构、装置以及磁珠分离方法，包括：磁珠柱，所述磁珠柱包括管体和设置于所述管体内的磁珠，所述管体的两端分别为进口端和出口端，所述管体为不吸磁材料；磁场发生器，其设置于所述磁珠柱外侧，所述磁场发生器用于在所述磁珠柱内产生磁场。通过本申请的磁珠柱可以实现对样品进行连续的分离，从而能够有效的提高样品的分离效率。

Description

一种磁珠分离机构、装置以及磁珠分离方法

技术领域

本发明涉及分离技术领域，具体涉及一种磁珠分离机构、装置以及方法。

背景技术

目前，被广泛使用的磁珠分离手段：将普通离心管放置于具有磁性的离心管支架上，将样品放入离心管中，并将离心管放入磁性离心管支架。由于离心管的容量有限，不能处理大体积容量的样品。如果扩大离心管的容量，容易造成磁珠的聚集，影响样品吸附效果。

而在生物制品分离领域，放大及生产阶段，要处理大容量的样品，常规的磁珠分离方法无法满足其应用，必须分成很多的小份分开处理，处理效率低下。因此采用更高效和更均匀的磁珠分离装置，对缩短分离时间，提高处理量具有重要的意义。上述问题是本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够提高磁珠分离效率的一种磁珠分离机构。

为了解决上述技术问题，本发明提供的方案是：一种磁珠分离机构，包括：

磁珠柱，所述磁珠柱包括管体和设置于所述管体内的磁珠，所述管体的两端分别为进口端和出口端，所述管体为不吸磁材料，所述管体内设置有磁珠限位机构，所述磁珠限位机构用于使磁珠限位于所述管体内；

磁场发生器，其设置于所述磁珠柱外侧，所述磁场发生器用于在所述磁珠柱内产生磁场。

进一步的是：所述管体为玻璃管体、树脂管体或无磁不锈钢管体。

进一步的是：所述磁场发生器为磁铁或电磁发生器。

本申请进一步的提供了一种：一种磁珠分离装置，包括上述磁珠分离机构，还包括：

流动相输送机构，其与所述磁珠分离机构的进口端连接，并用于对所述磁珠分离机构输送流动相；

样品输送机构，其与所述磁珠分离机构的进口端连接，并用于对所述磁珠分离机构输送待分离样品；

样品收集机构，其与所述磁珠分离机构的出口端连接，并用于收集经所述磁珠分离机构分离后的样品。

进一步的是：还包括设置于所述样品收集机构和所述磁珠分离机构之间的检测装置。

进一步的是：所述检测装置为紫外光谱检测器。

进一步的是：所述样品收集机构包括样品收集阀、废液管路和样品管路，所述磁珠分离机构通过所述样品收集阀与所述废液管路和所述样品管路连接，所述样品收集阀用于控制所述废液管路和所述样品管路的通断。

进一步的是：输送流动相输送机构包括选择阀、输液泵和若干流动相入口，所述流动相入口依次通过所述选择阀和所述输液泵与所述磁珠分离机构连接。

进一步的是：述样品输送机构包括样品入口和样品泵，所述样品入口通过所述样品泵与所述磁珠分离机构连接。

本申请进一步的提供了一种基于上述磁珠分离装置的磁珠分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过所述流动相输送机构将流动相注入至所述磁珠分离机构中，对磁珠进行活化；

S2、磁珠活化完成后，关闭所述输液泵，通过所述样品输送机构对所述磁珠分离机构注入样品，通过所述废液管路排出其他组分；

S3、关闭所述样品输送机构，启动所述磁场发生器对所述样品进行分离；

S3、再次启动所述输液泵，注入用于洗脱杂质的流动相对所述磁珠进行清洗；

S4、完成清洗后，通过所述输液泵向所述磁珠分离机构中注入用于洗脱所述样品的流动相，同时启动所述磁场分离器，将所述样品洗脱下来，并进行检测收集。

本发明的有益效果：通过本申请的磁珠柱可以实现对样品进行连续的分离，从而能够有效的提高样品的分离效率。

附图说明

图1是本发明的整体示意图。

图中标号说明：磁珠柱110、磁场发生器120、流动相输送机构200、选择阀210、输液泵220、流动相入口230、样品输送机构300、样品入口310、样品泵320、样品收集机构400、样品收集阀410、废液管路420、样品管路430、检测装置500。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，一种磁珠分离机构，包括：磁珠柱110和磁场发生器120。

其中，磁珠柱110包括管体和设置于管体内的磁珠，管体的两端分别为进口端和出口端，管体采用不吸磁材料制成，具体的，该管体的材质可以是但不限于玻璃、树脂或无磁不锈钢，优选的，管体采用玻璃管体，玻璃管体可以更好地检测管体内的分离状况。所应理解的是，磁珠可以通过在磁珠柱内放置磁珠限位机构，使磁珠被阻挡在管体内而不会通过管体的两端排出，例如，磁珠限位机构可以是设置在磁珠柱的两端的隔板，隔板上设置有多个小于磁珠直径的网孔，可以将磁珠阻隔在两个隔板之间，从而将磁珠限位在管体内。

其中，如图1所示，磁场发生器120固定的安装在于磁珠柱110的外的相对两侧，磁场发生器120用于在磁珠柱110内产生磁场，具体的，磁场发生器120为磁铁或电磁发生器，优选的采用电磁铁作为磁场发生器120，电磁铁可以控制磁场的方向、磁力的大小，也可以产生交变磁场，通过磁场的改变，可以使得磁珠柱110里面的磁珠有规律的运动，能有规律的分布在柱管中并与样品进行充分接触，避免磁珠聚集影响分离效果。

在上述基础上，本申请还具体提供了一种磁珠分离装置，如图1所示，包括上述的磁珠分离机构，以及流动相输送机构200、样品输送机构300和样品收集机构400

如图1所示，流动相输送机构200与磁珠分离机构的进口端连接，并用于对磁珠分离机构输送流动相，具体的，输送流动相输送机构200包括选择阀210、输液泵220和若干流动相入口230，所有的流动相入口230并列，且均与选择阀210连接，选择阀210在于输液泵220连接，选择阀210可以是本领域常用的选择阀，其中，输液泵220与磁珠分离机构连接，从而构成流动相入口230、选择阀210、输液泵220和磁珠分离机构串联的管路结构，在一种实施例当中，流动相输送机构200包括至少三个流动相入口230，三个流动相入口230分别为用于注入第一流动相的第一流动相入口、用于注入第二流动相的第二流动相入口和用于注入第三流动相的第三流动相入口，其中，第一流动相用于活化磁珠，第二流动相用于洗脱杂质，第三流动相用于洗脱样品。

如图1所示，样品输送机构300与磁珠分离机构的进口端连接，并用于对磁珠分离机构输送待分离样品，具体的，样品输送机构300包括样品入口310和样品泵320，样品入口310通过样品泵320与磁珠分离机构连接。

如图1所示，样品收集机构400与磁珠分离机构的出口端连接，并用于收集经磁珠分离机构分离后的样品，具体的，该样品收集机构400包括样品收集阀410、废液管路420和样品管路430，磁珠分离机构通过样品收集阀410分别与废液管路420和样品管路430连接，样品收集阀410用于控制废液管路420和样品管路430的通断，上述样品收集阀410可以是流路选择阀或三通阀，通过样品收集阀410可以控制液相从上述磁珠分离机构流出后的流向。

此外，本申请还包括设置于样品收集机构400和磁珠分离机构之间的检测装置500，具体的，检测装置500为紫外光谱检测器，通过紫外光谱检测器可以检测液体是否是需要收集的目标组分。

本申请通过设置磁珠柱110和磁场发生器120结合，组成了类似层析柱的结构，并配合流动相输送机构200和样品输送机构300，使得本申请可以连续的对样品进行磁珠分离，从而能够有效的提高单个磁珠分离结构的分离量和分离效率，为了便于理解本申请的工作流程，本申请在上述基础上进一步的提供了一种基于上述磁珠分离装置的磁珠分离方法，包括以下步骤：

S1、通过第一相入口将第一流动相注入至磁珠柱110当中中，通过第一流动相对磁珠进行活化。

S2、磁珠活化完成后，关闭所述输液泵220，而后通过样品泵320向磁珠柱110当中泵入样品，此时样品被磁珠吸附，其他组分通过废液管路420排出。

S3、而后，关闭样品泵320，启动磁场发生器120，磁场发生器120产生磁场使磁珠有规律的转动，从而对所述样品进行分离；

S3、分离结束后，再次启动所述输液泵220，并通过第二流动相入口230注入第二流动相，通过第二流动相将磁珠柱110上的洗脱杂质洗脱下来。

S4、杂质洗脱完成后，再次启动输液泵220，通过第三流动相入口230向所述磁珠分离机构中注入用于洗脱所述样品的第三流动相，同时启动所述磁场分离器，将所述样品洗脱下来，并通过检测装置500对洗脱下来的样品进行检测，如果是目标产物则进行收集。

通过本申请可以实现对样品进行连续的分离，从而能够有效的提高样品的分离效率。

本申请能实现对大体积样品进行连续的磁性分离，本领域技术人员可以根据样品量的多少选择适合大小磁珠柱110。实现生物分离的中式放大以及生产。

本申请中，磁场发生器可以采用交变磁场的电磁发生器进行磁性分离，避免磁珠的聚集，保证大体积磁珠柱110里磁珠的分布均匀性，从而达到优秀的分离效果。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种磁珠分离装置，其特征在于，包括，

磁珠分离机构，其包括：

磁珠柱，所述磁珠柱包括管体和设置于所述管体内的磁珠，所述管体的两端分别为进口端和出口端，所述管体为不吸磁材料，所述管体内设置有磁珠限位机构，所述磁珠限位机构用于使磁珠限位于所述管体内；

磁场发生器，其设置于所述磁珠柱外侧，所述磁场发生器用于在所述磁珠柱内产生磁场；

流动相输送机构，其与所述磁珠分离机构的进口端连接，并用于对所述磁珠分离机构输送流动相，所述流动相输送机构包括至少三个流动相入口，三个流动相入口分别为用于注入第一流动相的第一流动相入口、用于注入第二流动相的第二流动相入口和用于注入第三流动相的第三流动相入口，其中，第一流动相用于活化磁珠，第二流动相用于洗脱杂质，第三流动相用于洗脱样品，所述流动相输送机构包括选择阀、输液泵和若干流动相入口；

样品输送机构，其与所述磁珠分离机构的进口端连接，并用于对所述磁珠分离机构输送待分离样品；

样品收集机构，其与所述磁珠分离机构的出口端连接，并用于收集经所述磁珠分离机构分离后的样品，所述样品收集机构包括样品收集阀、废液管路和样品管路。

2.如权利要求1所述的磁珠分离装置，其特征在于，所述管体为玻璃管体、树脂管体或无磁不锈钢管体。

3.如权利要求1所述的磁珠分离装置，其特征在于，所述磁场发生器为磁铁或电磁发生器。

4.如权利要求1所述的磁珠分离装置，其特征在于，还包括设置于所述样品收集机构和所述磁珠分离机构之间的检测装置。

5.如权利要求4所述的磁珠分离装置，其特征在于，所述检测装置为紫外光谱检测器。

6.如权利要求1所述的磁珠分离装置，其特征在于，所述磁珠分离机构通过所述样品收集阀与所述废液管路和所述样品管路连接，所述样品收集阀用于控制所述废液管路和所述样品管路的通断。

7.如权利要求1所述的磁珠分离装置，其特征在于，所述流动相入口依次通过所述选择阀和所述输液泵与所述磁珠分离机构连接。

8.如权利要求1所述的磁珠分离装置，其特征在于，所述样品输送机构包括样品入口和样品泵，所述样品入口通过所述样品泵与所述磁珠分离机构连接。

9.一种基于权利要求1~8任一项所述的磁珠分离装置的磁珠分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过所述流动相输送机构将流动相注入至所述磁珠分离机构中，对磁珠进行活化；

S2、所述磁珠活化完成后，关闭所述输液泵，通过所述样品输送机构对所述磁珠分离机构注入样品，通过所述废液管路排出其他组分；

S3、关闭所述样品输送机构，启动所述磁场发生器对所述样品进行分离；

S3、再次启动所述输液泵，注入用于洗脱杂质的流动相对所述磁珠进行清洗；

S4、完成清洗后，通过所述输液泵向所述磁珠分离机构中注入用于洗脱所述样品的流动相，同时启动所述磁场分离器，将所述样品洗脱下来，并进行检测收集。