CN115851878A - 一种易于移液的高效磁性分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种易于移液的高效磁性分离装置，包括底板、定位板和矩形环框架，定位板位于底板的正上方，定位板顶部设置有若干个数组排列的磁响应部件，磁响应部件设置于PCR板上四个相邻的PCR管之间，磁响应部件包括垫块和设置于垫块顶部的磁铁，垫块固定于定位板顶部，底板顶部的四个拐角处均竖直安装有支撑杆，定位板滑动连接于四根支撑杆上，通过设置的高度调节机构，便于对定位板的高度进行调整，进而调整定位板上磁响应部件与矩形环框架之间的距离，从而适合不同标准的PCR板的需求，使得磁铁的位置总是高于PCR管底部一定距离，提高磁性分离装置的适用范围。

Description

一种易于移液的高效磁性分离装置

技术领域

本发明涉及生物分离技术领域，具体为一种易于移液的高效磁性分离装置。

背景技术

传统的高通量磁性分离方式是将装有磁性微球的微孔板或PCR板直接放置于大块磁体上，即可将磁性微球吸附到微孔板或PCR底部，种方法虽简单，但将磁性微球吸附到孔底后，进行后续洗涤、分离过程时，会有部分磁性微球被带出微孔或PCR管，从而影响后续反应。

随着磁性分离装置的不断发展，出现配合自动化工作站设计的磁分离工作，但在实际操作过程中我们发现，PCR管与磁珠底部处于同一水平位置，使得磁性微球被吸附后虽然聚集于管壁，但形成的微球聚集条带一直延伸到管底，在移液过程中容易将管底的这部分磁性微球吸走，影响后续反应

经检索，中国专利公开号：CN204039380U公开了一种易于移液的高效磁性分离装置，包括一底板，在所述底板上方设置有矩形阵列分布的磁铁，所述磁铁通过垫片结构架设于底板上。

上述专利通过使磁铁的位置总是高于PCR管底部一定距离，管内磁性物质被磁铁吸附在高于管底部的管内壁上，方便使用移液装置伸入管底部单独将液体完全取出，但是存在一些不足之处，其使用不同标准的PCR板时，PCR管底部的高度并不一致，导致磁铁与PCR管的吸附高度也不一致，导致在使用不同标准的PCR板时，不可避免有部分磁性物质还是吸附在PCR管底部容易被吸走，因此，需要一种可调节磁铁高度的易于移液的高效磁性分离装置对上述问题做出改善。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明设计了一种易于移液的高效磁性分离装置，通过设置的高度调节机构，调整定位板上磁响应部件与矩形环框架之间的距离，从而适合不同标准的PCR板的需求。

2.技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种易于移液的高效磁性分离装置，包括底板、定位板和矩形环框架，所述定位板位于底板的正上方，所述定位板顶部设置有若干个数组排列的磁响应部件，所述磁响应部件设置于PCR板上四个相邻的PCR管之间，所述磁响应部件包括垫块和设置于垫块顶部的磁铁，所述垫块固定于定位板顶部，所述底板顶部的四个拐角处均竖直安装有支撑杆，所述定位板滑动连接于四根所述支撑杆上，四根所述支撑杆的顶部共同连接有矩形环框架，所述矩形环框架内环上端开设有用于放置微孔板的放置凹槽，所述底板上设置有用于调节定位板和磁响应部件高度的高度调节机构。

优选的，所述高度调节机构包括支撑块、设置于支撑块底部两侧的三角块、用于驱使三角块移动的移动组件以及用于驱动移动组件的驱动组件，所述支撑块的顶部抵接于定位板底部，所述支撑块底部两侧均设有滑动斜面，所述滑动斜面与三角块的斜面相适配，所述支撑块与三角块之间通过滑动斜面配合滑动，两个所述三角块远离支撑块的一侧均设置有对应的移动组件。

优选的，所述移动组件包括螺纹套筒、蜗轮、第三轴承座和螺纹杆，所述螺纹套筒通过第三轴承座固定于底板上，所述螺纹套筒内螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆远离螺纹套筒的一端固定连接于三角块的外壁上，所述螺纹套筒远离螺纹杆的一端固定套接有蜗轮。

优选的，所述驱动组件包括第一驱动杆、第一轴承座、第一锥齿轮、第二驱动杆、第二轴承座和第二锥齿轮，所述第一驱动杆横向设置于支撑块的前方，所述第一驱动杆通过第一轴承座固定于底板上，所述第一驱动杆的两端均固定连接有第一锥齿轮，第二驱动杆纵向设置有两根，分别置于靠近两组移动组件处，所述第二驱动杆与第一驱动杆呈垂直设置，所述第二驱动杆通过第二轴承座固定于底板上，所述第二驱动杆靠近第一驱动杆的一端固定连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与相近的第一锥齿轮相啮合，所述第二驱动杆靠近蜗轮处设置有与之啮合的蜗杆，所述驱动组件还包括驱使第一驱动杆转动的动力件。

优选的，所述动力件包括固定套接于第一驱动杆上的第三锥齿轮、安装于底板上的电机以及固定连接于电机输出端上的第四锥齿轮，所述第四锥齿轮与第三锥齿轮相啮合。

优选的，所述底板上与三角块位置对应处沿长度方向设置有滑槽，所述三角块底部设置有与滑槽滑动连接的滑块。

优选的，所述支撑块的中间位置开设有四个呈矩形分布的通孔，所述通孔的顶端处位于支撑块上开设有容纳腔，所述通孔内穿设有限位杆，所述限位杆底端固定连接于底板上，所述限位杆顶端置于容纳腔内并固定连接有限位板。

优选的，所述定位板的四个拐角处均安装有与支撑杆位置对应的导向套，所述导向套滑动套接于支撑杆的外侧，所述定位板通过导向套与支撑杆滑动连接。

优选的，所述磁铁为圆柱体结构或方形柱体结构。

优选的，所述磁铁为方形柱体结构结构，且四周均设有向内凹陷的凹槽。

3.有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的实施例中，通过将PCR板放置到矩形环框架内，通过放置凹槽将其位置固定，使得磁响应部件能够置于PCR板上四个相邻的PCR管之间，且通过垫块将磁铁垫起一定的高度，使得磁铁置于位置高于PCR管底部一定距离，使管内磁性物质被磁铁吸附在高于管底部的管内壁上，这样方便使用移液装置伸入管底部单独将液体完全取出，在移液过程中不会将磁性物质吸走，影响后续反应。

(2)本发明的实施例中，通过设置的高度调节机构，便于对定位板的高度进行调整，进而调整定位板上磁响应部件与矩形环框架之间的距离，从而适合不同标准的PCR板的需求，使得磁铁的位置总是高于PCR管底部一定距离，提高磁性分离装置的适用范围。

附图说明

图1为本发明一种易于移液的高效磁性分离装置的整体结构示意图；

图2为本发明一种易于移液的高效磁性分离装置的高度调节机构结构示意图；

图3为本发明一种易于移液的高效磁性分离装置的三角块和支撑块剖面图；

图4为图2中的A区结构放大示意图；

图5为本发明一种易于移液的高效磁性分离装置的磁响应部件与PCR板使用状态示意图；

图6为本发明一种易于移液的高效磁性分离装置的磁响应部件结构示意图。

图中：1、底板；11、滑槽；2、定位板；201、导向套；3、磁响应部件；31、垫块；32、磁铁；4、支撑杆；5、矩形环框架；51、放置凹槽；6、高度调节机构；61、三角块；611、滑块；62、支撑块；621、滑动斜面；622、通孔；623、容纳腔；624、限位杆；625、限位板；63、移动组件；631、螺纹套筒；632、蜗轮；633、第三轴承座；634、螺纹杆；64、驱动组件；641、第一驱动杆；642、第一轴承座；643、第一锥齿轮；644、第二驱动杆；6441、蜗杆；645、第二轴承座；646、第二锥齿轮；647、第三锥齿轮；648、电机；649、第四锥齿轮。

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。

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例：本实施例提供了一种用于微孔板移液的吸附装置，该装置用于将添加完液体的微孔板转移至下道加工工序，能够适用于多种尺寸规格的微孔板吸附移液使用。

请参阅图1-6，本发明实施例提供一种易于移液的高效磁性分离装置，包括底板1、定位板2和矩形环框架5，定位板2位于底板1的正上方，定位板2顶部设置有若干个数组排列的磁响应部件3，磁响应部件3设置于PCR板上四个相邻的PCR管之间，在其他实施例中，也可采用微孔板，磁响应部件3包括垫块31和设置于垫块31顶部的磁铁32，垫块31固定于定位板2顶部，底板1顶部的四个拐角处均竖直安装有支撑杆4，定位板2滑动连接于四根支撑杆4上，四根支撑杆4的顶部共同连接有矩形环框架5，矩形环框架5内环上端开设有用于放置PCR板的放置凹槽51，该易于移液的高效磁性分离装置在使用时，通过将PCR板放置到矩形环框架5内，通过放置凹槽51将其位置固定，使得磁响应部件3能够置于PCR板上四个相邻的PCR管之间，且通过垫块31将磁铁32垫起一定的高度，使得磁铁32置于位置高于PCR管底部一定距离，使管内磁性物质被磁铁吸附在高于管底部的管内壁上，这样方便使用移液装置伸入管底部单独将液体完全取出，在移液过程中不会将磁性物质吸走，影响后续反应。

在本申请的一些实施例中，底板1、定位板2、矩形环框架5以及垫块31均采用PC材料或其他工程塑料制造而成，不会对磁铁32的磁力造成影响。

在本申请的一些实施例中，垫块31的高度为0.7-1.5cm，使得能够将磁铁32垫高到一定的高度，垫块31与底板1之间可采用胶水粘贴或螺钉连接。

在本申请的一些实施例中，PCR板优选为96孔板，其分布为8x12排列，相应的本实施例中，磁响应部件3优选为24个，其分布为4x6排列，使得PCR板上每个PCR管均能够被吸附，当然在其他实施例中，根据PCR板上PCR管的数量不同，磁响应部件3数量进行相应的设置。

在本申请的一些实施例中，磁铁32可以是永磁体或电磁体，优选的，磁铁32材质包括钕铁硼、钐钴或铝钴镍等永磁铁；优选的，磁铁32为电磁体，可自由控制磁响应部件3是否吸附和吸附时间。

本发明在一较佳示例中，请参阅图1，磁铁32为圆柱体结构或方形柱体结构，能够将其侧壁与相邻容器的外表面相邻。

本发明在一较佳示例中，请参阅图6，磁铁32为方形柱体结构结构，且四周均设有向内凹陷的凹槽，凹槽为与容器外壁相适配的圆弧状，增大与容器的接触面积，增加了磁通量，提高了磁性吸附效果。

本发明在一较佳示例中，底板1上设置有用于调节定位板2和磁响应部件3高度的高度调节机构6，通过设置的高度调节机构6便于对定位板2的高度进行调整，进而调整定位板2上磁响应部件3与矩形环框架5之间的距离，从而适合不同标准的PCR板的需求，使得磁铁32的位置总是高于PCR管底部一定距离，提高磁性分离装置的适用范围。

其中，请参阅图2、图3和图4，在本实施例中，高度调节机构6的具体结构如下：

高度调节机构6包括支撑块62、设置于支撑块62底部两侧的三角块61、用于驱使三角块61移动的移动组件63以及用于驱动移动组件63的驱动组件64，支撑块62的顶部抵接于定位板2底部，支撑块62底部两侧均设有滑动斜面621，滑动斜面621与三角块61的斜面相适配，支撑块62与三角块61之间通过滑动斜面621配合滑动，两个三角块61远离支撑块62的一侧均设置有对应的移动组件63，通过设置的驱动组件64可驱动两组移动组件63，从而带动两个三角块61同步相互靠近或远离，通过支撑块62与三角块61之间通过滑动斜面621配合滑动，从而调节支撑块62的高度，进而调节定位板2和磁响应部件3的高度，提高磁性分离装置的适用范围。

本发明在一较佳示例中，请参阅图4，移动组件63包括螺纹套筒631、蜗轮632、第三轴承座633和螺纹杆634，螺纹套筒631通过第三轴承座633固定于底板1上，螺纹套筒631内螺纹连接有螺纹杆634，螺纹杆634远离螺纹套筒631的一端固定连接于三角块61的外壁上，螺纹套筒631远离螺纹杆634的一端固定套接有蜗轮632，通过螺纹套筒631转动，调节螺纹杆634裸露部分的长度，进而通过螺纹杆634调节三角块61的相对位置，对三角块61的位置快速进行调节。

本发明在一较佳示例中，请参阅图2，驱动组件64包括第一驱动杆641、第一轴承座642、第一锥齿轮643、第二驱动杆644、第二轴承座645和第二锥齿轮646，第一驱动杆641横向设置于支撑块62的前方，第一驱动杆641通过第一轴承座642固定于底板1上，第一驱动杆641的两端均固定连接有第一锥齿轮643，第二驱动杆644纵向设置有两根，分别置于靠近两组移动组件63处，第二驱动杆644与第一驱动杆641呈垂直设置，第二驱动杆644通过第二轴承座645固定于底板1上，第二驱动杆644靠近第一驱动杆641的一端固定连接有第二锥齿轮646，第二锥齿轮646与相近的第一锥齿轮643相啮合，第二驱动杆644靠近蜗轮632处设置有与之啮合的蜗杆6441，驱动组件64还包括驱使第一驱动杆641转动的动力件；

进一步的，动力件包括固定套接于第一驱动杆641上的第三锥齿轮647、安装于底板1上的电机648以及固定连接于电机648输出端上的第四锥齿轮649，第四锥齿轮649与第三锥齿轮647相啮合。

具体而言，在驱动移动组件63调节三角块61的位置时，通过电机648驱动第四锥齿轮649转动，第四锥齿轮649带动啮合的第三锥齿轮647转动，第三锥齿轮647带动第一驱动杆641转动，第一驱动杆641带动第一锥齿轮643转动，第一锥齿轮643带动啮合的第二锥齿轮646转动，第二锥齿轮646带动第二驱动杆644转动，第二驱动杆644转动时其上的蜗杆6441随之转动，从而通过蜗杆6441带动蜗轮632转动，使得螺纹套筒631转动，进而调节螺纹杆634裸露部分的长度，对三角块61的位置进行调节。

本发明在一较佳示例中，请参阅图3，底板1上与三角块61位置对应处沿长度方向设置有滑槽11，三角块61底部设置有与滑槽11滑动连接的滑块611，三角块61与底板1之间通过滑块611和滑槽11滑动连接，提高三角块61移动的稳定性。

本发明在一较佳示例中，请参阅图3，支撑块62的中间位置开设有四个呈矩形分布的通孔622，通孔622的顶端处位于支撑块62上开设有容纳腔623，通孔622内穿设有限位杆624，限位杆624底端固定连接于底板1上，限位杆624顶端置于容纳腔623内并固定连接有限位板625，其中，限位板625的高度不会高于支撑块62的上表面，在支撑块62上升或下降的过程中，支撑块62通过通孔622在限位杆624内滑动，对支撑块62起到导向限位的作用，保证支撑块62位置不会偏移，从而提高支撑块62与三角块61的配合效果。

本发明在一较佳示例中，请参阅图1，定位板2的四个拐角处均安装有与支撑杆4位置对应的导向套201，导向套201滑动套接于支撑杆4的外侧，定位板2通过导向套201与支撑杆4滑动连接，通过设置的导向套201使得定位板2能够稳定升降，不会位置偏移，影响磁响应部件3的使用效果。

本申请实施例一种易于移液的高效磁性分离装置的实施原理为：该易于移液的高效磁性分离装置在使用时，通过将PCR板放置到矩形环框架5内，通过放置凹槽51将其位置固定，使得磁响应部件3能够置于PCR板上四个相邻的PCR管之间，且通过垫块31将磁铁32垫起一定的高度，使得磁铁32置于位置高于PCR管底部一定距离，使管内磁性物质被磁铁吸附在高于管底部的管内壁上，这样方便使用移液装置伸入管底部单独将液体完全取出，在移液过程中不会将磁性物质吸走，影响后续反应，在选用不同标准的PCR板时，通过电机648驱动第四锥齿轮649转动，第四锥齿轮649带动啮合的第三锥齿轮647转动，第三锥齿轮647带动第一驱动杆641转动，第一驱动杆641带动第一锥齿轮643转动，第一锥齿轮643带动啮合的第二锥齿轮646转动，第二锥齿轮646带动第二驱动杆644转动，第二驱动杆644转动时其上的蜗杆6441随之转动，从而通过蜗杆6441带动蜗轮632转动，使得螺纹套筒631转动，进而调节螺纹杆634裸露部分的长度，通过螺纹杆634调节三角块61的相对位置，过支撑块62与三角块61之间通过滑动斜面621配合滑动，从而调节支撑块62的高度，进而调节定位板2和磁响应部件3的高度，提高磁性分离装置的适用范围。

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 (10)

1.一种易于移液的高效磁性分离装置，包括底板(1)、定位板(2)和矩形环框架(5)，其特征在于：所述定位板(2)位于底板(1)的正上方，所述定位板(2)顶部设置有若干个数组排列的磁响应部件(3)，所述磁响应部件(3)设置于PCR板上四个相邻的PCR管之间，所述磁响应部件(3)包括垫块(31)和设置于垫块(31)顶部的磁铁(32)，所述垫块(31)固定于定位板(2)顶部，所述底板(1)顶部的四个拐角处均竖直安装有支撑杆(4)，所述定位板(2)滑动连接于四根所述支撑杆(4)上，四根所述支撑杆(4)的顶部共同连接有矩形环框架(5)，所述矩形环框架(5)内环上端开设有用于放置微孔板的放置凹槽(51)，所述底板(1)上设置有用于调节定位板(2)和磁响应部件(3)高度的高度调节机构(6)。

2.根据权利要求1所述的一种易于移液的高效磁性分离装置，其特征在于：所述高度调节机构(6)包括支撑块(62)、设置于支撑块(62)底部两侧的三角块(61)、用于驱使三角块(61)移动的移动组件(63)以及用于驱动移动组件(63)的驱动组件(64)，所述支撑块(62)的顶部抵接于定位板(2)底部，所述支撑块(62)底部两侧均设有滑动斜面(621)，所述滑动斜面(621)与三角块(61)的斜面相适配，所述支撑块(62)与三角块(61)之间通过滑动斜面(621)配合滑动，两个所述三角块(61)远离支撑块(62)的一侧均设置有对应的移动组件(63)。

3.根据权利要求2所述的一种易于移液的高效磁性分离装置，其特征在于：所述移动组件(63)包括螺纹套筒(631)、蜗轮(632)、第三轴承座(633)和螺纹杆(634)，所述螺纹套筒(631)通过第三轴承座(633)固定于底板(1)上，所述螺纹套筒(631)内螺纹连接有螺纹杆(634)，所述螺纹杆(634)远离螺纹套筒(631)的一端固定连接于三角块(61)的外壁上，所述螺纹套筒(631)远离螺纹杆(634)的一端固定套接有蜗轮(632)。

4.根据权利要求3所述的一种易于移液的高效磁性分离装置，其特征在于：所述驱动组件(64)包括第一驱动杆(641)、第一轴承座(642)、第一锥齿轮(643)、第二驱动杆(644)、第二轴承座(645)和第二锥齿轮(646)，所述第一驱动杆(641)横向设置于支撑块(62)的前方，所述第一驱动杆(641)通过第一轴承座(642)固定于底板(1)上，所述第一驱动杆(641)的两端均固定连接有第一锥齿轮(643)，第二驱动杆(644)纵向设置有两根，分别置于靠近两组移动组件(63)处，所述第二驱动杆(644)与第一驱动杆(641)呈垂直设置，所述第二驱动杆(644)通过第二轴承座(645)固定于底板(1)上，所述第二驱动杆(644)靠近第一驱动杆(641)的一端固定连接有第二锥齿轮(646)，所述第二锥齿轮(646)与相近的第一锥齿轮(643)相啮合，所述第二驱动杆(644)靠近蜗轮(632)处设置有与之啮合的蜗杆(6441)，所述驱动组件(64)还包括驱使第一驱动杆(641)转动的动力件。

5.根据权利要求4所述的一种易于移液的高效磁性分离装置，其特征在于：所述动力件包括固定套接于第一驱动杆(641)上的第三锥齿轮(647)、安装于底板(1)上的电机(648)以及固定连接于电机(648)输出端上的第四锥齿轮(649)，所述第四锥齿轮(649)与第三锥齿轮(647)相啮合。

6.根据权利要求1所述的一种易于移液的高效磁性分离装置，其特征在于：所述底板(1)上与三角块(61)位置对应处沿长度方向设置有滑槽(11)，所述三角块(61)底部设置有与滑槽(11)滑动连接的滑块(611)。

7.根据权利要求1所述的一种易于移液的高效磁性分离装置，其特征在于：所述支撑块(62)的中间位置开设有四个呈矩形分布的通孔(622)，所述通孔(622)的顶端处位于支撑块(62)上开设有容纳腔(623)，所述通孔(622)内穿设有限位杆(624)，所述限位杆(624)底端固定连接于底板(1)上，所述限位杆(624)顶端置于容纳腔(623)内并固定连接有限位板(625)。

8.根据权利要求1所述的一种易于移液的高效磁性分离装置，其特征在于：所述定位板(2)的四个拐角处均安装有与支撑杆(4)位置对应的导向套(201)，所述导向套(201)滑动套接于支撑杆(4)的外侧，所述定位板(2)通过导向套(201)与支撑杆(4)滑动连接。

9.根据权利要求1所述的一种易于移液的高效磁性分离装置，其特征在于：所述磁铁(32)为圆柱体结构或方形柱体结构。

10.根据权利要求9所述的一种易于移液的高效磁性分离装置，其特征在于：所述磁铁(32)为方形柱体结构结构，且四周均设有向内凹陷的凹槽。

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