CN114164103A - 一种半自动化生物磁性分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明说明一种半自动化生物磁性分离方法，属于自动控制技术及生物技术领域，用于对磁性或磁珠标记的生物物体进行分离或纯化。通过半自动化电磁铁与PLC结合的新设计，使捕获效率大大提高，单位时间内能操作的分离实验更多。核心部件为(1)电磁铁，(2)手动阀门，(3)电动阀门。所述电磁铁与电动阀通过PLC控制，将控制工程与生物分离技术结合，通过控制电路同时控制电磁铁的通断电与电动三开阀门不同阀门的开关，自主将提取物与废液分离，提升了操作效率。
Description
技术领域
本发明属于生物与工程结合领域，具体方法为一种半自动化生物磁性分离方法。
背景技术
随着生物实验与技术领域对生物细胞与生物分子分选的需求日益升高，生物分选技术在生物专业领域的应用也越来越广泛。细胞分选的主要对象通常有外泌体、干细胞、循环肿瘤细胞等；生物大分子分选的主要对象有核酸、蛋白质等。在磁珠与磁场框架下生物成分分选已然成为了大势所趋，在此基础上结合半自动化控制过程，大大降低了操作者的操作难度，同时也提高了单位时间内磁珠分选细胞与生物大分子物质的效率。
目前在微观生物磁力分离领域，使用最为广泛的产品为磁力架，磁力架虽然价格比较低，但操作过程非常繁琐，通常需要在较长的时间内才能分离出少量的目标细胞或分子，效率非常低，且磁力架的分离过程精度不高。市面上也存在全自动生物磁分离机器，多为进口产品，售价过于昂贵，高达百万，且维修与器件更新都非常的不变，运营成本也非常之高。鉴于此种情况，价格适中且效率较高的生物磁性分离产品的研发迫在眉睫。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的首要目标为在可控成本范围内提供具有更高效率的磁性分离产品，以解决现有磁性分离产品的多种问题，包括低价产品的操作繁琐，效率低下，操作中的失误容易被仪器本身的简单设计而放大，同时也包括高科技含量，全自动化产品的极高成本问题。
本发明所设计的半自动化分离方法，为实验操作者提供更多的可视化帮助，通过PLC控制电磁铁与电动阀门的联动，使分离操作更加简洁，同时在低人工操作的情况下，降低了可能发生的误差概率，提升了实验操作的容错率。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
1、本发明包括核心部件电磁铁，电动阀，手动阀等，为达到发明目的，以下为具体实验操作步骤：
(1)将已标记好的目标细胞及其它被分离细胞溶入缓冲液。
(2)将开关打到置为状态，使得电磁铁通电，此时电动三开阀阀门A打开，向仪器中加入缓冲液。
(3)缓冲液进入带有磁场的通电电磁铁控制范围内，磁性物质被束缚在磁场中。
(4)等待一小段时间，将手动阀阀门L打开，除了被束缚在磁场内的所需细胞外，其余废液从阀门A流出仪器。
(5)关闭手动阀门L，向仪器中加入新的干净的缓冲液。
(6)将开关拨回复位状态，此时电磁铁失去磁性，且阀门A关闭，阀门B打开。
(7)轻微晃动仪器，是目标细胞充分溶入新的缓冲液。
(8)将阀门L打开，使得包含目标细胞的新缓冲液缓缓从阀门B流出。
发明原理：本发明通过对电动阀门与电磁铁的控制，使得生物磁性分离过程变得简单简洁。
优势：
(1)降低了操作复杂程度与操作消耗的时间，提升了操作人员的容错率，并且大大提升实验效率。
(2)成本可控，相对于市面上已经存在的大型自动化分选设备，本发明的价格非常低，降低了成本。
附图说明
图1为本发明装置的立体图，其中(1)为电磁铁示意图，(2)为手动阀示意图，(3)为电动阀示意图，电磁铁(1)与电动阀(3)为嵌套结构，可以拆除更换或维修；
图2为本发明装置的操作步骤示意图，其中(1)为将溶解有目标分离物与其他杂质的缓冲液加入仪器，(2)为通电并使得电磁铁开始提供磁场，(3)(4)为打开手动阀门L使得杂质及其缓冲液从电动阀门A流出，(5)加入新的干净的缓冲液，(6)为将开关复位后使得溶入干净缓冲液目标细胞通过电动阀门B流出仪器并收集；
具体实施方式
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种基于移动磁网的生物磁性分离装置。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
此外，应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实例：通过使用该仪器对免疫磁珠标记的干细胞进行磁性分离，具体操作步骤为：
(1)将已标记好的干细胞及其它被分离细胞溶入缓冲液。
(2)将开关打到置为状态，使得电磁铁通电，此时电动三开阀阀门A打开，向仪器中加入缓冲液。
(3)缓冲液进入带有磁场的通电电磁铁控制范围内，磁性物质被束缚在磁场中移去容器中的缓冲液并加入新的缓冲液。
(4)等待一小段时间，将手动阀阀门L打开，除了被束缚在磁场内的所需干细胞外，其余废液与非需要细胞从阀门A流出仪器。
(5)关闭手动阀门L，向仪器中加入新的干净的缓冲液。
(6)将开关拨回复位状态，此时电磁铁失去磁性，且阀门A关闭，阀门B打开。
(7)轻微晃动仪器，是目标干细胞充分溶入新的缓冲液。
(8)将阀门L打开，使得包含目标干细胞的新缓冲液缓缓从阀门B流出。
Claims (4)
1.一种针对于生物磁性分离的小型半自动化仪器设备，其主要特点包括环形电磁铁、手动阀门、电动阀门、PLC设备、导管容器等核心部件。
2.根据权利要求1所述的小型半自动化磁性分离仪器的使用，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将包含免疫磁珠标记的生物物体溶于缓冲液中，并将缓冲液缓缓加入仪器中。
(2)打开电源，将开关置于置位状态，使得电磁铁带有磁性，与此同时，电动三通阀门的阀门A在PLC的控制下位于打开状态，阀门B仍处于关闭状态。
(3)此时，电磁铁将带有磁性的待分选材料束缚在磁场中，并且与缓冲液分离，手动拧开阀门L，使得缓冲液缓慢流下，并从阀门A离开设备。
(4)关闭阀门L，向仪器内加入新的缓冲液，充分与被分离物质接触。
(5)将开关置于复位状态，此时，电磁铁失去磁性，此前被束缚的物质与新加入的缓冲液混合，同时，在PLC的控制下，阀门A关闭，阀门B打开。
(6)再次打开阀门L，使得新的被分离后的缓冲液缓缓流出仪器。
(7)移取溶液至新的容器中，此溶液即为被分离生物材料的悬浮液。
3.根据权利要求1所述的这种半自动化磁珠分选仪器，其特征在于，半自动化分离系统降低了操作过程的繁琐步骤，减轻了对实验员的操作难度。
4.根据权利要求1所述的这种半自动化磁珠分选仪器，其特征在于，通过PLC的控制，来控制环形电磁铁的通电与否，进而控制磁场的有无。
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Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2923717Y (zh) * | 2005-07-21 | 2007-07-18 | 高春平 | 免疫磁珠细胞自动分离装置 |
| CN102002461A (zh) * | 2010-10-14 | 2011-04-06 | 中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所 | 基于免疫磁珠的顺序流动式全自动磁性分选装置与方法 |
| US20120135494A1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-05-31 | General Electric Company | Systems and methods for magnetic separation of biological materials |
| CN102504991A (zh) * | 2011-10-11 | 2012-06-20 | 中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所 | 液样中细菌的非特异性快速富集纯化装置与方法 |
| CN205046128U (zh) * | 2015-10-13 | 2016-02-24 | 中国科学院南海海洋研究所 | 一种用于微藻规模化养殖的补料控制系统 |
| CN105562132A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-05-11 | 上海医脉赛科技有限公司 | 一种提取及检测生物样本的装置 |
| CN205556697U (zh) * | 2016-03-30 | 2016-09-07 | 北京市理化分析测试中心 | 一种电磁力架 |
| CN206244805U (zh) * | 2016-12-02 | 2017-06-13 | 上海默里科基因科技有限公司 | 磁力架 |
| CN106867900A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-06-20 | 广州高盛实验仪器科技有限公司 | 利用磁珠分选细胞的装置 |
| CN108398311A (zh) * | 2017-03-03 | 2018-08-14 | 冷彦宁 | 全封闭式磁分离系统 |
| CN109085345A (zh) * | 2018-09-18 | 2018-12-25 | 天津博硕科技有限公司 | 一种磁珠分离装置、分离方法及电化学免疫分析仪 |
| CN111621416A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-09-04 | 南京大学 | 一种基于移动磁网的生物磁性分离方法 |
| CN112094839A (zh) * | 2020-11-06 | 2020-12-18 | 深圳市赛特罗生物医疗技术有限公司 | 一种自动化细胞磁分选方法和装置 |
| CN212833819U (zh) * | 2020-07-24 | 2021-03-30 | 思格(苏州)生物科技有限公司 | 一种利用磁珠分选细胞的装置 |
-
2021
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Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2923717Y (zh) * | 2005-07-21 | 2007-07-18 | 高春平 | 免疫磁珠细胞自动分离装置 |
| CN102002461A (zh) * | 2010-10-14 | 2011-04-06 | 中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所 | 基于免疫磁珠的顺序流动式全自动磁性分选装置与方法 |
| US20120135494A1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-05-31 | General Electric Company | Systems and methods for magnetic separation of biological materials |
| CN102504991A (zh) * | 2011-10-11 | 2012-06-20 | 中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所 | 液样中细菌的非特异性快速富集纯化装置与方法 |
| CN205046128U (zh) * | 2015-10-13 | 2016-02-24 | 中国科学院南海海洋研究所 | 一种用于微藻规模化养殖的补料控制系统 |
| CN105562132A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-05-11 | 上海医脉赛科技有限公司 | 一种提取及检测生物样本的装置 |
| CN205556697U (zh) * | 2016-03-30 | 2016-09-07 | 北京市理化分析测试中心 | 一种电磁力架 |
| CN206244805U (zh) * | 2016-12-02 | 2017-06-13 | 上海默里科基因科技有限公司 | 磁力架 |
| CN108398311A (zh) * | 2017-03-03 | 2018-08-14 | 冷彦宁 | 全封闭式磁分离系统 |
| CN106867900A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-06-20 | 广州高盛实验仪器科技有限公司 | 利用磁珠分选细胞的装置 |
| CN109085345A (zh) * | 2018-09-18 | 2018-12-25 | 天津博硕科技有限公司 | 一种磁珠分离装置、分离方法及电化学免疫分析仪 |
| CN111621416A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-09-04 | 南京大学 | 一种基于移动磁网的生物磁性分离方法 |
| CN212833819U (zh) * | 2020-07-24 | 2021-03-30 | 思格(苏州)生物科技有限公司 | 一种利用磁珠分选细胞的装置 |
| CN112094839A (zh) * | 2020-11-06 | 2020-12-18 | 深圳市赛特罗生物医疗技术有限公司 | 一种自动化细胞磁分选方法和装置 |
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