CN114774241A - 一种磁珠提取装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于生物技术领域，具体为一种磁珠提取装置，包括：并排设置的法兰板和前板；其中，所述法兰板背离前板的一侧壁上安装有电机，在所述前板背离法兰板的一侧壁上安装支撑轴，所述支撑轴远离法兰板的一端螺纹连接有磁体齿轮，所述电机通过传动机构与磁体齿轮啮合连接并能驱动磁体齿轮相对支撑轴转动，磁体齿轮与支撑轴相对转动时，磁体齿轮在支撑轴外壁上轴向移动；所述磁体齿轮远离前板的一端设置有磁钢转接件，所述磁钢转接件上嵌入有磁钢。可以让磁珠与囊袋内的液体充分接触混匀，提高提取效率，磁珠在囊袋表面被吸附呈环形，可以防止在边缘的磁珠在排废液的过程中被冲走，减少磁珠损失率。可同时对两个芯片提取，且根据需求可以扩展。

Description

一种磁珠提取装置

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体为一种磁珠提取装置。

背景技术

在生物医疗领域中通常会采用磁珠法提取核酸或抗原抗体，现有的磁珠提取通常在试管内手工进行，进行磁珠收集时通常会将试管放置于磁力架上，磁珠就会被吸附到试管的内表面。

市场上常见的全自动核酸提取仪多采用磁棒法进行核酸提取。通常在微流控领域，需要在生物芯片上进行磁珠提取，目前市面上的磁珠提取装置难以用在微流控生物芯片领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁珠提取装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种磁珠提取装置，包括：

并排设置的法兰板和前板；

其中，所述法兰板背离前板的一侧壁上安装有电机，在所述前板背离法兰板的一侧壁上安装支撑轴，所述支撑轴远离法兰板的一端螺纹连接有磁体齿轮，所述电机通过传动机构与磁体齿轮啮合连接并能驱动磁体齿轮相对支撑轴转动，磁体齿轮与支撑轴相对转动时，磁体齿轮在支撑轴外壁上轴向移动；

所述磁体齿轮远离前板的一端设置有磁钢转接件，所述磁钢转接件上嵌入有磁钢。

进一步地，所述传动机构包括安装在电机输出轴上的直齿轮一和转动安装在法兰板上的直齿轮二，所述直齿轮一与直齿轮二之间通过同步带传动连接，所述直齿轮二朝向前板的一端同轴安装有转轴，所述转轴贯穿前板并延伸至前板的外侧，所述转轴远离直齿轮二的一端同轴连接有直齿轮三，所述直齿轮三与磁体齿轮啮合。

进一步地，所述传动机构还包括张紧轮，所述张紧轮通过扣环转轴组件转动安装在前板上，且张紧轮压在同步带上，所述张紧轮的轴线高度至少低于直齿轮一、直齿轮二其中之一的轴线高度。

进一步地，所述直齿轮二、转轴、直齿轮三、支撑轴、磁体齿轮、磁钢转接件的数量相同，且均设置不少于一个。

进一步地，所述支撑轴贯穿前板并与法兰板连接。

进一步地，所述磁钢设置不少于三个，且磁钢呈环形阵列状分布在磁钢转接件上。

进一步地，所述支撑轴的外壁上可拆卸连接有三个限位环，三个所述限位环分别位于法兰板和前板相背离的两侧以及磁体齿轮靠近前板的一侧，且限位环与法兰板、前板之间均通过连接件固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过旋转磁钢，带动磁珠进行圆周运动，可以让磁珠与囊袋内的液体充分接触混匀，提高提取效率，磁珠在囊袋表面被吸附呈环形，可以防止边缘的磁珠在排废液的过程中被冲走，减少磁珠损失率；

通过磁体齿轮与支撑轴的螺纹配合，在对磁体齿轮驱动转动的同时，磁体齿轮能够向囊袋方向移动，对囊袋挤压作用，从而在对磁珠与囊袋内的液体混合的同时将磁珠与囊袋内的液体挤压分离，提高效率；

根据使用的需求，能够配备多组直齿轮二、直齿轮三、磁体齿轮、磁钢转接件、磁钢，从而同时对多个囊袋进行磁珠、液体混合和挤压的操作。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明磁体齿轮、磁钢转接件、磁钢的结构示意图；

图3为本发明使用时囊袋与本装置的左视图；

图4为本发明图3的A-A剖视图；

图5为本发明囊袋内磁珠形成圆周运动时的结构示意图。

图中：1电机、2法兰板、3前板、4直齿轮一、5张紧轮、6直齿轮二、7同步带、8转轴、9直齿轮三、10支撑轴、11磁体齿轮、12磁钢转接件、13磁钢、14圆周运动的磁珠。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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。

实施例一：

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种磁珠提取装置，包括：

并排设置的法兰板2和前板3；如图1所示，法兰板2设置在前板3的右侧，且在法兰板2的两端安装固定连接件，用于对法兰板2固定安装。

其中，所述法兰板2背离前板3的一侧壁上安装有电机1，在所述前板3背离法兰板2的一侧壁上安装支撑轴10，所述支撑轴10远离法兰板2的一端螺纹连接有磁体齿轮11，所述电机1通过传动机构与磁体齿轮11啮合连接并能驱动磁体齿轮11相对支撑轴10转动，磁体齿轮11与支撑轴10相对转动时，磁体齿轮11在支撑轴10外壁上轴向移动；电机1也可以用其他旋转驱动结构代替（如回转气缸、回转油缸等），电机1通过传动机构对磁体齿轮11驱动转动，由于磁体齿轮11转动时并同时相对支撑轴10轴向移动，在实际操作时，磁体齿轮11、传动机构之间沿支撑轴10轴线方向接触面足够长，避免在磁体齿轮11行程中，磁体齿轮11、传动机构之间分离。

所述磁体齿轮11远离前板3的一端设置有磁钢转接件12，所述磁钢转接件12上嵌入有磁钢13，磁钢13可以设定为圆柱形、矩形等形状。磁体齿轮11、磁钢转接件12之间采用可拆卸连接的方式，如图4所示，磁体齿轮11、磁钢转接件12之间通过螺钉连接或者通过螺纹直接螺接。在磁钢转接件12的本体内部开设有用于容纳支撑轴10左端螺纹的空间，该空间为开设有与支撑轴10左端配合的内螺纹孔，也可以为内径大于支撑轴10左端直径的光滑孔。

实施例二：

所述传动机构包括安装在电机1输出轴上的直齿轮一4和转动安装在法兰板2上的直齿轮二6，所述直齿轮一4与直齿轮二6之间通过同步带7传动连接，所述直齿轮二6朝向前板3的一端同轴安装有转轴8，所述转轴8贯穿前板3并延伸至前板3的外侧，所述转轴8远离直齿轮二6的一端同轴连接有直齿轮三9，所述直齿轮三9与磁体齿轮11啮合。

电机1通过直齿轮一4、同步带7驱动直齿轮二6转动，直齿轮二6通过转轴8能够对直齿轮三9驱动，直齿轮三9与磁体齿轮11啮合，使得磁体齿轮11相对支撑轴10转动并轴向移动。还可以采用其他传动方式，如：电机1直接对直齿轮三9驱动；直齿轮一4直齿轮二6之间增加中间齿轮实现传动等方式。

优选的，所述传动机构还包括张紧轮5，所述张紧轮5通过扣环转轴组件转动安装在前板3上，扣环转轴组件包括转轴组件和扣环组件，转轴组件预先固定在前板3上，转轴组件由两段组成，靠近前板3的一段直径大于另一段，形成台阶状，转轴组件较大一段的直径大于张紧轮5的孔径，对张紧轮5阻挡，张紧轮5安装在转轴组件直径较小的一段上，在转轴组件直径较小的一段且靠近法兰板2一端设置一个扣环槽，张紧轮5从靠近法兰板2的一端套入后，再在扣环槽处扣上扣环组件，台阶和扣环组件从两侧对张紧轮5阻挡，防止张紧轮5从转轴组件上脱离。

张紧轮5压在同步带7上，所述张紧轮5的轴线高度至少低于直齿轮一4、直齿轮二6其中之一的轴线高度。张紧轮5对同步带7压紧，使得同步带7能够紧密贴合在直齿轮一4、直齿轮二6上，防止相对滑动，当直齿轮一4同时对两个及以上直齿轮二6驱动，张紧轮5的设置，能够保证直齿轮一4对同步带7、直齿轮二6驱动，避免同步带7与直齿轮一4、直齿轮二6脱离。

优选的，所述直齿轮二6、转轴8、直齿轮三9、支撑轴10、磁体齿轮11、磁钢转接件12的数量相同，且均设置不少于一个。如图1所示，其为直齿轮一4对两个直齿轮二6、两个直齿轮三9、两个磁体齿轮11的驱动方式，当磁体齿轮11数量更多时，则需要更多的张紧轮5对同步带7压紧，使得同步带7紧贴在直齿轮一4、直齿轮二6上。

优选的，所述支撑轴10贯穿前板3并与法兰板2连接。支撑轴10起到对前板3、法兰板2之间相对位置固定的作用，支撑轴10在此方案中不需要转动，起到支撑的作用。

所述支撑轴10的外壁上可拆卸连接有三个限位环，三个所述限位环分别位于法兰板2和前板3相背离的两侧以及磁体齿轮11靠近前板3的一侧，且限位环与法兰板2、前板3之间通过连接件固定连接。如图1所示，套在支撑轴10外壁上的两个圈为限位环，限位环与支撑轴10外壁通过顶丝固定，顶丝端部对支撑轴10外壁产生压力的摩擦作用，能够防止限位环相对支撑轴10移动，两个限位环位于前板3、法兰板2相背离的外侧，同时，两个限位环分别与前板3、法兰板2固定，即可实现对整体定位。

优选的，所述磁钢13设置不少于三个，且磁钢13呈环形阵列状分布在磁钢转接件12上。如图2所示，其中磁钢13设置为四个，根据使用需求可以设定更多，转动磁钢13时，其与囊袋接触，使得囊袋内的磁珠随着磁钢13的转动而转动形成圆周运动的磁珠14，如图5所示。

工作原理：在磁钢转接件12的前方放置与磁钢转接件12数量、位置相对应的囊袋，囊袋内存放磁珠和相应的提取液体，磁珠与提取液体混合能够吸附提取物在磁珠上，将磁珠与提取液体分离即可获取带有提取物的磁珠。

电机1工作时对直齿轮一4驱动转动，直齿轮一4的转动通过同步带7对直齿轮二6及转轴8、直齿轮三9驱动转动，如图1所示，直齿轮三9和磁体齿轮11的齿牙均较长，保证磁体齿轮11移动过程中直齿轮三9与磁体齿轮11处于啮合状态。

同步带7上设置用于对同步带7压紧的张紧轮5，在传动过程中，使得同步带7与直齿轮一4、直齿轮二6贴紧。

转动的直齿轮三9对磁体齿轮11驱动转动，磁体齿轮11正转时，通过与支撑轴10的螺纹配合，使得磁体齿轮11向远离前板3的一侧移动，磁体齿轮11带动磁钢转接件12和磁钢13向囊袋移动，对囊袋挤压，使得囊袋内的磁珠、液体混合，同时将囊袋内的废液挤出，在磁钢13的吸附下，磁珠停留在囊袋内，实现磁珠和液体的分离；

控制电机1转动方向相对之前的方向相反，使得磁体齿轮11反向转动，磁体齿轮11与支撑轴10的螺纹配合，使得磁体齿轮11、磁钢转接件12和磁钢13与囊袋分离并逐渐远离，对囊袋内的磁珠收集即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种磁珠提取装置，其特征在于，包括：

并排设置的法兰板（2）和前板（3）；

其中，所述法兰板（2）背离前板（3）的一侧壁上安装有电机（1），在所述前板（3）背离法兰板（2）的一侧壁上安装支撑轴（10），所述支撑轴（10）远离法兰板（2）的一端螺纹连接有磁体齿轮（11），所述电机（1）通过传动机构与磁体齿轮（11）啮合连接并能驱动磁体齿轮（11）相对支撑轴（10）转动，磁体齿轮（11）与支撑轴（10）相对转动时，磁体齿轮（11）在支撑轴（10）外壁上轴向移动；

所述磁体齿轮（11）远离前板（3）的一端设置有磁钢转接件（12），所述磁钢转接件（12）上嵌入有磁钢（13）。

2.根据权利要求1所述的一种磁珠提取装置，其特征在于：所述传动机构包括安装在电机（1）输出轴上的直齿轮一（4）和转动安装在法兰板（2）上的直齿轮二（6），所述直齿轮一（4）与直齿轮二（6）之间通过同步带（7）传动连接，所述直齿轮二（6）朝向前板（3）的一端同轴安装有转轴（8），所述转轴（8）贯穿前板（3）并延伸至前板（3）的外侧，所述转轴（8）远离直齿轮二（6）的一端同轴连接有直齿轮三（9），所述直齿轮三（9）与磁体齿轮（11）啮合。

3.根据权利要求2所述的一种磁珠提取装置，其特征在于：所述传动机构还包括张紧轮（5），所述张紧轮（5）通过扣环转轴组件转动安装在前板（3）上，且张紧轮（5）压在同步带（7）上，所述张紧轮（5）的轴线高度至少低于直齿轮一（4）、直齿轮二（6）其中之一的轴线高度。

4.根据权利要求3所述的一种磁珠提取装置，其特征在于：所述直齿轮二（6）、转轴（8）、直齿轮三（9）、支撑轴（10）、磁体齿轮（11）、磁钢转接件（12）的数量相同，且均设置不少于一个。

5.根据权利要求1所述的一种磁珠提取装置，其特征在于：所述支撑轴（10）贯穿前板（3）并与法兰板（2）连接。

6.根据权利要求1所述的一种磁珠提取装置，其特征在于：所述磁钢（13）设置不少于三个，且磁钢（13）呈环形阵列状分布在磁钢转接件（12）上。

7.根据权利要求5所述的一种磁珠提取装置，其特征在于：所述支撑轴（10）的外壁上可拆卸连接有三个限位环，三个所述限位环分别位于法兰板（2）和前板（3）相背离的两侧以及磁体齿轮（11）靠近前板（3）的一侧，且限位环与法兰板（2）、前板（3）之间均通过连接件固定连接。

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