CN113996181B - 过滤器及富集设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种过滤器及富集设备，生物富集设备的技术领域，过滤器包括：壳体、多个滤芯和调节器；壳体内形成有容纳腔，滤芯设于容纳腔内，容纳腔的侧壁设有连通外界和容纳腔的第一出液孔；每个滤芯内形成有第一过滤腔，每个滤芯设有连通外界和第一过滤腔的第一进液孔；调节器与壳体连接，调节器用于打开或封闭至少一个第一进液孔。通过设置调节器打开或关闭其中的部分第一进液孔，进而调节参与富集的滤芯的数量，当洗脱时，洗脱泡沫仅需洗脱参与富集的滤芯即可，节约洗脱泡沫的用量。

Description

过滤器及富集设备

技术领域

本发明涉及生物富集设备的技术领域，尤其是涉及一种过滤器及富集设备。

背景技术

在对于液相样本中微生物、生物分子、细胞等物质进行检测时，检测目标的浓度决定是否能够检测出目标物质。当液相样本中的目标物质浓度过低时，通常会导致目标物质无法检出的问题。

生物富集技术是利用不同的方法实现目标物质的富集，并将液相样本中的部分溶剂移除，或将目标物质移入新的溶剂，使目标物质的整体浓度上升，降低检测的难度和设备需求。常用的富集方式包括磁珠法、色谱法、过滤法等，其中过滤法利用带有微纳尺寸的滤膜对目标物质进行拦截，并在重力、气压、机械力等外力的帮助下使溶剂通过滤膜，将目标物质保留在滤膜的一侧，最终用少量的洗脱泡沫将目标物质洗脱，达到浓缩富集的目的。

在现有技术中，富集设备在富集的过程中，参与富集的滤芯数量固定，当需要较少的洗脱产物时，仍需要消耗过多的洗脱泡沫，导致对目标物质的富集率降低。

发明内容

(一)本发明所要解决的问题是：现有富集设备参与富集的滤芯数量不可调节，导致富集率低下。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明一方面实施例提供的了一种过滤器，包括：壳体、多个滤芯和调节器；

所述壳体内形成有容纳腔，所述滤芯设于所述容纳腔内，所述容纳腔的侧壁设有连通外界和所述容纳腔的第一出液孔；

每个所述滤芯内形成有第一过滤腔，每个所述滤芯设有连通所述外界和所述第一过滤腔的第一进液孔；

所述调节器与所述壳体连接，所述调节器用于打开或封闭至少一个所述第一进液孔。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述调节器包括安装盘、叶片和转杆；

所述安装盘与所述壳体连接，所述安装盘设有与所述第一进液孔连通的第一通孔，所述叶片可伸缩的设置在所述第一通孔的侧壁上，打开或封闭至少一个所述第一进液孔；

所述转杆与所述叶片连接，并驱动所述叶片伸缩。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述安装盘包括机架和转盘；

所述转盘设于所述机架内，所述转盘呈环形盘状结构，且一面设有正多边形凹槽，所述正多边形凹槽中心与所述转盘圆心重合；

所述叶片下表面设有适配于所述正多边形凹槽的凸起，所述凸起滑动连接于所述正多边形凹槽中，且所述叶片与正多边形凹槽一一对应设置，所述叶片上设有引导销，所述机架设有适配所述引导销的引导槽；

所述转盘远离所述正多边形凹槽的一面设有环形齿条，所述转杆一端设有齿轮，所述机架上设有安装孔，所述转杆与所述安装孔连接，且两端位于所述安装孔外侧，所述齿轮与所述环形齿条啮合。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述壳体包括第一主体、第二主体和第三主体；

所述第二主体的两端分别与所述第一主体和所述第三主体相连；

所述第一主体远离所述第二主体的一端设有洗脱口，所述第三主体远离所述第二主体的一端设有所述调节器；

所述第二主体侧壁设有第一出液孔。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述壳体还包括第一滤芯固定板；

所述第一滤芯固定板设于所述第三主体和所述调节器之间；

所述第一滤芯固定板上设有与所述第一进液孔一一对应设置的第二通孔，且所述第一进液孔与对应设置的所述第二通孔连通；

所述调节器用于打开或封闭所述第二通孔。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述滤芯包括外芯，所述第一进液孔设于所述外芯上，所述外芯内形成所述第一过滤腔；

所述第二通孔靠近所述容纳腔的一端向所述容纳腔的方向延伸，形成筒状结构，且所述第一进液孔与所述筒状结构插接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述滤芯还包括内芯，所述内芯设于所述第一过滤腔内，所述内芯内形成有第二过滤腔；

所述内芯设有与外界连通的第二出液孔。

根据本发明的一个实施例，进一步的，还包括连接管；

所述连接管一端与外界连通，另一端与全部所述第二出液孔连通。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述调节器上设有安装槽，所述第三主体与所述安装槽插接。

本发明另一方面实施例提供了一种富集设备，包括上述任一实施例所述的过滤器。

本发明的有益效果：

本发明提供的过滤器，包括：壳体、多个滤芯和调节器；壳体内形成有容纳腔，滤芯设于容纳腔内，容纳腔的侧壁设有连通外界和容纳腔的第一出液孔；每个滤芯内形成有第一过滤腔，每个滤芯设有连通外界和第一过滤腔的第一进液孔；调节器与壳体连接，调节器用于打开或封闭至少一个第一进液孔。

通过设置调节器打开或关闭其中的部分第一进液孔，进而调节参与富集的滤芯的数量，当洗脱时，洗脱泡沫仅需洗脱参与富集的滤芯即可，通过控制参与富集的滤芯的数量提升富集率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的过滤器的剖视图；

图2为本发明实施例提供的调节器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的过滤器的底面视图；

图4为本发明实施例提供的富集设备示意图。

图标：100-壳体；110-容纳腔；111-第一出液孔；120-第一主体；121-洗脱口；130-第二主体；140-第三主体；150-连接管；151-接头；160-第一滤芯固定板；161-第二通孔；162-筒状结构；163-封头；170-第二滤芯固定板；171-单向阀；

210-外芯；211-第一过滤腔；212-第一进液孔；220-内芯；221-第二过滤腔；222-第二出液孔；

300-调节器；310-安装盘；311-机架；3111-引导槽；312-转盘；3121-正多边形凹槽；320-叶片；321-引导销；330-转杆；340-第一通孔；

410-正压泵；420-负压泵；430-滤液桶；440-洗脱泡沫桶。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“连接”和“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

根据本发明实施例提供的过滤器，如图1至图3所示，所述过滤器包括：壳体100、多个滤芯和调节器300；所述壳体100内形成有容纳腔110，所述滤芯设于所述容纳腔110内，所述容纳腔110的侧壁设有连通外界和所述容纳腔110的第一出液孔111；每个所述滤芯内形成有第一过滤腔211，每个所述滤芯设有连通所述外界和所述第一过滤腔211的第一进液孔212；所述调节器300与所述壳体100连接，所述调节器300用于打开或封闭至少一个所述第一进液孔212。

在本实施例中，通过设置所述调节器300打开或关闭其中的部分第一进液孔212，进而调节参与富集的滤芯的数量，当洗脱时，洗脱泡沫仅需洗脱参与富集的滤芯即可，节约洗脱泡沫的用量。

具体的，在本实施例中，所述壳体100内形成有容纳腔110，用于放置所述滤芯，所述滤芯的侧壁设有过滤孔，能够拦截液相样品中，直径大于过滤孔内径的目标物质。

在本实施中，需要说明的是，所述容纳腔110与外界连通至容纳腔110与外界空气连通，所述过滤腔与外界连通也是指与外界空气连通。

在本实施例中，所述过滤器的工作原理为：将所述过滤器设有所述第一进液孔212的一侧插入至液相样品中，通过负压泵420与所述第一出液孔111连接，在所述容纳腔110内产生负压，液相样品中的液体由第一进液孔212进入至所述第一过滤腔内，再经由第一过滤腔的侧壁进入至所述容纳腔110内，而液相样本中直径大于过滤孔内径的目标物质被拦截在第一过滤腔的侧壁，而液相样本中剩余的溶液进入到容纳腔110内，最后再由第一出液孔111被所述负压泵420吸走。

如图2和图3所示，所述调节器300包括安装盘310、叶片320和转杆330；所述安装盘310与所述壳体100连接，所述安装盘310设有与所述第一进液孔212连通的第一通孔340，所述叶片320可伸缩的设置在所述第一通孔340的侧壁上，打开或封闭至少一个所述第一进液孔212，所述转杆330与所述叶片320连接，并驱动所述叶片320伸缩。

在本实施例中，所述安装盘310上设有第一通孔340，所述第一通孔340与全部所述第一进液孔212连通，以使液相样本能够通过第一通孔340进入到第一进液孔212内。第一通孔340的侧壁开设有槽或孔等结构，以安装所述叶片320，转杆330与所述叶片320连接，以驱动所述叶片320的伸缩。当所述叶片320封闭其中任意一个第一进液孔212时，叶片320与第一进液孔212的边缘抵接。

可选的，在本实施中，所述叶片320上可以设有齿条，所述转杆330设有齿轮，通过转动转杆330，驱动叶片320伸缩。

如图2所示，在本实施例中，具体的，所述安装盘310包括机架311和转盘312；所述机架311呈框型结构，所述转盘312设于所述机架311内，所述转盘312呈环形盘状结构，且能够相对于所述机架311转动。转盘312的一面设有正多边形凹槽3121，所述正多边形凹槽3121中心与所述转盘312圆心重合；所述叶片320下表面设有适配于所述正多边形凹槽3121的凸起，所述凸起滑动连接于所述正多边形凹槽3121中，且所述叶片320与正多边形凹槽3121一一对应设置，所述叶片320上设有引导销321，所述机架311设有适配所述引导销321的引导槽3111；所述转盘312远离所述正多边形凹槽3121的一面设有环形齿条，所述转杆330一端设有齿轮，所述机架311上设有安装孔，所述转杆330与所述安装孔连接，且两端位于所述安装孔外侧，所述齿轮与所述环形齿条啮合。

在本实施例中，优选的，所述壳体100为分体式结构，通过设置分体式结构的壳体100，便于根据滤芯的长度进行调整壳体100的大小，相较于一体成型的结构，能够根据富集需求的变化进行滤芯长度的改变，同时，结构简单，生产成本较低。

具体的，如图1所示，所述壳体100包括第一主体120、第二主体130和第三主体140，所述第二主体130的两端分别与所述第一主体120和所述第三主体140相连。其中，第一主体120和第三主体140均为两端连通的管或者筒结构，所述第一主体120远离所述第二主体130的一端设有洗脱口121，用于通入洗脱泡沫，所述第三主体140远离所述第二主体130的一端设有所述调节器300；所述第二主体130侧壁设有第一出液孔111。

可选的，所述第二主体130为三通，其为标准件，成本较低，且尺寸参数选择范围广，便于根据富集需求进行调节。

在本实施例中，所述第一主体120、第二主体130和第三主体140通过螺纹连接或者插接的形式连接，且在连接处均设有密封圈。

在本实施例中，全部所述第一进液孔212间隔分布在所述第三主体140设有调节器300的一端。

可选的，所述调节器300上设有安装槽，所述第三主体140与所述安装槽插接。

在本实施例中，如图1所示，所述滤芯呈棒状结构，所述壳体100还包括第一滤芯固定板160；所述第一滤芯固定板160设于所述第三主体140和所述调节器300之间，且与所述第三主体140连接，所述第一滤芯固定板160上设有与所述第一进液孔212一一对应设置的第二通孔161，且所述第一进液孔212与对应设置的所述第二通孔161连通；所述调节器300通过打开或封闭所述第二通孔161的方式，调节参与富集的滤芯的数量。

在本实施例中，液相样本由第二通孔161流经第一进液孔212在进入至所述第一过滤腔211内。

在本实施中，具体的，如图1所示，所述滤芯包括外芯210，所述第一进液孔212设于所述外芯210上，所述外芯210内形成所述第一过滤腔211；所述第二通孔161靠近所述容纳腔110的一端向所述容纳腔110的方向延伸，形成筒状结构162，且所述第一进液孔212与所述筒状结构162插接。用于方便更换所述滤芯。

由于被拦截的目标物质均位于所述棒状滤芯的侧壁上，故而洗脱泡沫仅能够对于棒状滤芯的侧壁上被拦截的目标物质进行洗脱，而第一过滤腔211内由于不存在被拦截的目标物质，故而第一过滤腔211内的洗脱泡沫存在未参与洗脱的情况，导致富集率低下。在本实施例中，如图1所示，为了提高富集率，每个所述外芯210内，也即第一过滤腔211内还设有内芯220，所述内芯220设于所述第一过滤腔211内，所述内芯220内形成有第二过滤腔221；所述内芯220设有与外界连通的第二出液孔222。

在本实施例中，所述过滤器的工作原理为，通过在所述第一出液孔111和第二出液孔222处连接负压泵420，在所述容纳腔110内产生负压，液相样本有第一进液孔212进入到第一过滤腔211内，部分液相样本通过第一过滤腔211的侧壁，进入到容纳腔110内，被过滤后的废液由第一出液孔111流出，另一部分液相样本通过内芯220的侧壁，目标物质被拦截在内芯220的侧壁上，被过滤的废液进入到第二过滤腔221内，在由第二出液孔222流出，过滤完成后，再由洗脱口121通入洗脱泡沫，将内芯220和外芯210上拦截的目标物质全部洗脱。

通过设置外芯210内部设置内芯220，洗脱泡沫能够同时与外芯210和内芯220接触，提高了参与洗脱的洗脱泡沫比例，使得富集率大大提升。

在本实施例中，所述过滤器还包括有第二滤芯固定板170，第二滤芯固定板170与所述第一主体120远离所述第二主体130的一端连接，第二滤芯固定板170为实心板，所述第二固滤芯定板上设有洗脱口121和连接孔。其中，在本实施例中，所述连接孔用于放置连接管150。

优选的，洗脱口121和第二滤芯固定板170之间还设有单向阀171，用以避免过滤器内的空气由洗脱口121跑出。

在本实施例中，连接管150一端用于与负压泵420连接，另一端设有多个与内芯220一一对应设置的接头151，所述接头151与第二出液孔222插接。第二过滤腔221内的被过滤的废液由接头151流入至所述连接管150内，在由所述连接管150排出。

在本实施例中，所述内芯220和所述外芯210全为两端连通的管状结构，第二滤芯固定板170上同样设有与外芯210对应设置的安装柱，外芯210的两端分别插接于筒状结构162和所述安装柱上。所述第二通孔161处设有封头163，封头163通过较细的连接杆连接于第二通孔161的内壁，封头163与内芯220远离接头151的一端插接。

本发明另一实施例还提供了一种富集设备，包括上述实施例所述的过滤器。

在本实施例中，如图4所示，所述富集设备包括正压泵410、洗脱泡沫桶440、负压泵420和滤液桶430。所述正压泵410一端通过管路与洗脱泡沫桶440连通，另一端通过管路与所述洗脱口121连通。所述正压泵410用于向所述过滤器内泵入洗脱泡沫。所述负压泵420的输入端通过管路与所述滤液桶430连通，滤液桶430还通过管路与所述第一出液孔111和第二出液孔222连通。

所述富集设备的原理为，首先，将过滤器插入至液相样本内，将所述第一出液孔111和第二出液孔222与滤液桶430连通，洗脱口121和正压泵410连通。启动负压泵420，开始抽滤液相样本，当液相样本被抽取完全后，关闭负压泵420，启动正压泵410，开始向过滤器内通入洗脱泡沫，将内芯220和外芯210附着的目标物质洗脱，最后完成富集。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种过滤器，其特征在于，包括：壳体（100）、多个滤芯和调节器（300）；

所述壳体（100）内形成有容纳腔（110），所述滤芯设于所述容纳腔（110）内，所述容纳腔（110）的侧壁设有连通外界和所述容纳腔（110）的第一出液孔（111）；

每个所述滤芯内形成有第一过滤腔（211），每个所述滤芯设有连通所述外界和所述第一过滤腔（211）的第一进液孔（212）；

所述壳体（100）包括第一主体（120）、第二主体（130）和第三主体（140）；

所述第二主体（130）的两端分别与所述第一主体（120）和所述第三主体（140）相连；

所述第一主体（120）远离所述第二主体（130）的一端设有洗脱口（121），所述第三主体（140）远离所述第二主体（130）的一端设有所述调节器（300）；

所述第二主体（130）侧壁设有第一出液孔（111）；

所述壳体（100）包括第一滤芯固定板（160）；

所述第一滤芯固定板（160）设于所述第三主体（140）和所述调节器（300）之间；

所述第一滤芯固定板（160）上设有与所述第一进液孔（212）一一对应设置的第二通孔（161），且所述第一进液孔（212）与对应设置的所述第二通孔（161）连通；

所述调节器（300）用于打开或封闭所述第二通孔（161）；进而调节参与富集的所述滤芯的数量；

所述调节器（300）包括安装盘（310）、叶片（320）和转杆（330）；

所述安装盘（310）与所述壳体（100）连接，所述安装盘（310）设有与所述第一进液孔（212）连通的第一通孔（340），所述叶片（320）可伸缩的设置在所述第一通孔（340）的侧壁上，打开或封闭至少一个所述第一进液孔（212）；

所述转杆（330）与所述叶片（320）连接，并驱动所述叶片（320）伸缩；

所述安装盘（310）包括机架（311）和转盘（312）；

所述转盘（312）设于所述机架（311）内，所述转盘（312）呈环形盘状结构，且一面设有正多边形凹槽（3121），所述正多边形凹槽（3121）中心与所述转盘（312）圆心重合；

所述叶片（320）下表面设有适配于所述正多边形凹槽（3121）的凸起，所述凸起滑动连接于所述正多边形凹槽（3121）中，且所述叶片（320）与正多边形凹槽（3121）一一对应设置，所述叶片（320）上设有引导销（321），所述机架（311）设有适配所述引导销（321）的引导槽（3111）；

所述转盘（312）远离所述正多边形凹槽（3121）的一面设有环形齿条，所述转杆（330）一端设有齿轮，所述机架（311）上设有安装孔，所述转杆（330）与所述安装孔连接，且两端位于所述安装孔外侧，所述齿轮与所述环形齿条啮合。

2.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述滤芯包括外芯（210），所述第一进液孔（212）设于所述外芯（210）上，所述外芯（210）内形成所述第一过滤腔（211）；

所述第二通孔（161）靠近所述容纳腔（110）的一端向所述容纳腔（110）的方向延伸，形成筒状结构（162），且所述第一进液孔（212）与所述筒状结构（162）插接。

3.根据权利要求2所述的过滤器，其特征在于，所述滤芯还包括内芯（220），所述内芯（220）设于所述第一过滤腔（211）内，所述内芯（220）内形成有第二过滤腔（221）；

所述内芯（220）设有与外界连通的第二出液孔（222）。

4.根据权利要求3所述的过滤器，其特征在于，还包括连接管（150）；

所述连接管（150）一端与外界连通，另一端与全部所述第二出液孔（222）连通。

5.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述调节器（300）上设有安装槽，所述第三主体（140）与所述安装槽插接。

6.一种富集设备，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的过滤器。