CN211292750U - 一种基于gc-ms非靶标代谢组学的样品预处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于GC‑MS非靶标代谢组学的样品预处理装置，涉及植物样本预处理设备技术领域，包括制冷机构，制冷机构包括制冷箱体与箱门，制冷箱体上沿其高度方向依次设置有混合搅拌机构、超声冰浴机构与离心机构，其中，混合搅拌机构，包括驱动电机；超声冰浴机构，包括超声波仪器；离心机构，旋转电机；还包括移动板，移动板滑动连接于制冷箱的箱体内部，移动板的顶部设置有转盘；制冷箱体旁设置有控制器。本实用新型具有通过在制冷机构上沿其高度方向依次设置混合搅拌机构、超声冰浴机构与离心机构，实现了对样品预处理中多个步骤的集中处理，大大提高了工作效率，同时节省了人工，降低了研究人员的工作强度，实用性强的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及植物样本预处理设备技术领域，更具体地说，它涉及一种基于GC-MS非靶标代谢组学的样品预处理装置。
背景技术
GC-MS非靶标代谢组学是指通过气质联用(GC-MS)方法检测生物体受外界刺激前后体内大多数小分子代谢物的动态变化。其研究过程重点寻找在实验组和对照组中有显著变化的代谢物，进而研究这些代谢物与生理病理变化的相关关系，其研究对象大都是分子量1500Da以内的小分子物质。
在进行GC-MS非靶标代谢组学研究时，需要对样本进行预处理，预处理过程分为多个步骤，现有的技术在进行各个预处理步骤时，是在各个仪器单独进行，分开操作导致预处理的时间长，大大降低了预处理的工作效率，同时在进行各个仪器间转移工作时，需要耗费人工，增加了研究人员的工作。
基于上述问题，需要提出一种能集中进行样本预处理，提高工作效率，降低研究人员工作的样品预处理装置。
实用新型内容
针对实际运用中这一问题，本实用新型目的在于提出一种基于GC-MS非靶标代谢组学的样品预处理装置，具体方案如下：
一种基于GC-MS非靶标代谢组学的样品预处理装置，包括制冷机构，所述制冷机构包括制冷箱体与箱门，所述箱门转动连接于所述制冷箱体上，所述制冷箱体上沿其高度方向依次设置有混合搅拌机构、超声冰浴机构与离心机构，其中，
混合搅拌机构，包括驱动电机，所述驱动电机安装于所述制冷箱体的顶部，所述驱动电机的输出轴通过转轴传动连接有搅拌桨，所述驱动电机由第一气缸驱动，以实现沿着所述制冷箱体的高度方向移动；
超声冰浴机构，包括超声波仪器，所述超声波仪器安装于所述制冷箱体的箱体两侧；
离心机构，包括旋转电机，所述旋转电机安装于所述制冷箱体的底部中心位置处，所述旋转电机的输出轴贯穿所述制冷箱体并延伸至所述制冷箱体的内部；
还包括移动板，所述移动板滑动连接于所述制冷箱体的箱体内部，所述移动板的顶部设置有转盘，所述转盘与所述移动板的底部开设有与所述旋转电机输出轴相配合使用的固定槽；
所述制冷箱体旁设置有控制器，所述控制器与所述驱动电机、超声波仪器和旋转电机电性连接。
通过上述技术方案，当对样品进行预处理时，首先将样品混合放入容器中，并将容器放置在移动板上，并与转盘相固定，接着混合搅拌机构工作，控制器控制第一气缸工作，第一气缸带动驱动电机和转轴朝着容器的方向移动，并使得搅拌桨置于容器的内部，控制器控制驱动电机工作，驱动电机带动转轴和搅拌桨转动，将容器内的样品混匀、研磨、粉碎，接着使移动板朝着超声冰浴机构的方向移动，超声仪器对样品进行冰水浴超声提取，再接着，使移动板朝着离心机构的方向移动，直至旋转电机的输出轴插进固定槽的内部，旋转电机与转盘固定连接，旋转电机驱动转盘转动，从而使得容器转动，进行高速离心，最后打开箱门，加入试剂进行反应，预处理过程中的温度变化由制冷箱体提供，即可完成对样品的整个预处理过程，实现了对多个步骤的集中处理，大大提高了工作效率，同时节省了人工，降低了研究人员的工作强度，实用性强。
进一步的，所述制冷箱体的内部设置有制冷器。
通过上述技术方案，制冷器用于实现制冷箱体内部温度的变化，以满足预处理所需的温度条件。
进一步的，所述制冷箱体的底部还设置有升降机构，所述升降机构包括第二气缸，所述第二气缸的输出轴连接于所述移动板的底部，以驱动所述移动板沿着所述制冷箱体的高度方向移动。
通过上述技术方案，利用第二气缸驱动移动板沿着制冷箱体的高度方向移动，以电动代替手动，进一步减少了工作人员的工作，提高工作效率。
进一步的，所述第二气缸设置有两个，两个所述第二气缸关于所述制冷箱体的竖直中线对称。
通过上述技术方案，有助于提高升降机构在升降过程中的稳定性。
进一步的，所述转轴贯穿所述制冷箱体并延伸至其内部，所述搅拌桨位于所述制冷箱体的内部，所述转轴上远离所述驱动电机的一端连接有研磨球。
通过上述技术方案，研磨球的设置有助于对样品进行研磨，从而有助于提高研磨效率。
进一步的，所述转盘采用磁性材料制成；
所述旋转电机的输出轴的端部设置有电磁铁，所述电磁铁的截面设为矩形结构，所述固定槽的截面设为与所述电磁铁相配合使用的矩形结构。
通过上述技术方案，转盘可对容器实现磁吸，从而实现转盘与容器中之间的固定，保证离心的正常进行，当进行离心时，电磁铁通电，电磁铁与转盘相吸引，实现了旋转电机与转盘之间的连接，同样保证离心的正常进行。
进一步的，所述第一气缸通过支撑架与所述制冷箱体连接，所述驱动电机上设置有固定架，所述第一气缸的输出轴通过所述固定架与所述第一气缸连接。
通过上述技术方案，保证第一气缸和驱动电机工作时的稳定性。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：本实用新型中，通过在制冷机构上沿其高度方向依次设置混合搅拌机构、超声冰浴机构与离心机构，实现了对样品预处理中多个步骤的集中处理，大大提高了工作效率，同时节省了人工，降低了研究人员的工作强度，实用性强；
并且在制冷机构上设置升降机构，实现预处理步骤过程中容器的自动转移，将手动操作改为自动操作，同样提高了工作效率，方便使用。
附图说明
图1为本实用新型的外部结构示意图；
图2为本实用新型内部结构示意图；
图3为本实用新型的工作状态示意图；
图4为本实用新型图3中A处的局部放大图。
附图标记：1、制冷机构；11、制冷箱体；12、箱门；13、制冷器；2、混合搅拌机构；21、驱动电机；22、转轴；23、搅拌桨；24、第一气缸；25、研磨球；26、支撑架；27、固定架；3、超声冰浴机构；31、超声波仪器；4、离心机构；41、旋转电机；5、移动板；6、转盘；7、固定槽；8、控制器；9、升降机构；91、第二气缸；92、电磁铁。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。
如图1～4所示，一种基于GC-MS非靶标代谢组学的样品预处理装置，包括制冷机构1，制冷机构1包括制冷箱体11与箱门12，箱门12转动连接于制冷箱体11上，制冷箱体11上沿其高度方向依次设置有混合搅拌机构2、超声冰浴机构3与离心机构4，其中，混合搅拌机构2，包括驱动电机21，驱动电机21安装于制冷箱体11的顶部，驱动电机21的输出轴通过转轴22传动连接有搅拌桨23，驱动电机21由第一气缸24驱动，以实现沿着制冷箱体11的高度方向移动；超声冰浴机构3，包括超声波仪器31，超声波仪器31安装于制冷箱体11的箱体两侧；离心机构4，包括旋转电机41，旋转电机41安装于制冷箱体11的底部中心位置处，旋转电机41的输出轴贯穿制冷箱体11并延伸至制冷箱体11的内部；还包括移动板5，移动板5滑动连接于制冷箱体11的箱体内部，移动板5的顶部设置有转盘6，转盘6与移动板5的底部开设有与旋转电机41输出轴相配合使用的固定槽7；制冷箱体11旁设置有控制器8，控制器8与驱动电机21、超声波仪器31和旋转电机41电性连接。可选的，旋转电机41的输出轴设为花键轴，固定槽7的截面设为与旋转电机41输出轴相配合使用的花键型结构。同时可选的，转盘6转动连接于移动板5上。这样，当对样品进行预处理时，首先将样品混合放入容器中，并将容器放置在移动板5上，并与转盘6相固定，接着混合搅拌机构2工作，控制器8控制第一气缸24工作，第一气缸24带动驱动电机21和转轴22朝着容器的方向移动，并使得搅拌桨23置于容器的内部，控制器8控制驱动电机21工作，驱动电机21带动转轴22和搅拌桨23转动，将容器内的样品混匀、研磨、粉碎，接着使移动板5朝着超声冰浴机构3的方向移动，打开箱门12，往容器内倒入冰水，超声仪器对样品进行冰水浴超声提取，再接着，使移动板5朝着离心机构4的方向移动，直至旋转电机41的输出轴插进固定槽7的内部，旋转电机41与转盘6固定连接，旋转电机41驱动转盘6转动，从而使得容器转动，进行高速离心，最后打开箱门12，加入试剂进行反应，预处理过程中的温度变化由制冷箱体11提供，即可完成对样品的整个预处理过程，实现了对样品预处理中多个步骤的集中处理，大大提高了工作效率，同时节省了人工，降低了研究人员的工作强度，实用性强。
需要指出的是，本实用新型中采用的样品预处理方法为：1)将植物样本、内标物和预冷至-20～4℃的亲水性有机溶剂混匀并降温至-80～-10℃，然后研磨粉碎，并冰水浴超声提取；2)再分别加入亲脂性有机溶剂和水，混匀，并冰水浴超声提取；于0～16℃高速离心，取水相并挥干；3)加入肟化试剂，于30～45℃进行肟化反应；4)最后加入衍生化试剂和正己烷，于60～80℃进行衍生化反应，得到基于GC-MS的植物非靶向代谢组学样品，该方法为现有技术，在此不再赘述。
制冷箱体11的内部设置有制冷器13。这样，制冷器13用于实现制冷箱体11内部温度的变化，以满足预处理所需的温度条件。
转轴22贯穿制冷箱体11并延伸至其内部，搅拌桨23位于制冷箱体11的内部，转轴22上远离驱动电机21的一端连接有研磨球25。这样，当进行研磨时，第一气缸24带动驱动电机21移动，直至使得研磨球25与容器的底部相接触。研磨球25的设置有助于对样品进行研磨，从而有助于提高研磨效率。
转盘6采用磁性材料制成；旋转电机41的输出轴的端部设置有电磁铁92，电磁铁92的截面设为矩形结构，固定槽7的截面设为与电磁铁92相配合使用的矩形结构。这样，转盘6可对容器实现磁吸，从而实现转盘6与容器中之间的固定，保证离心的正常进行，当进行离心时，电磁铁92通电，电磁铁92与转盘6相吸引，实现了旋转电机41与转盘6之间的连接，同样保证离心的正常进行。
第一气缸24通过支撑架26与制冷箱体11连接，驱动电机21上设置有固定架27，第一气缸24的输出轴通过固定架27与第一气缸24连接。这样，保证第一气缸24和驱动电机21工作时的稳定性。
制冷箱体11的底部还设置有升降机构9，升降机构9包括第二气缸91，第二气缸91的输出轴连接于移动板5的底部，以驱动移动板5沿着制冷箱体11的高度方向移动。这样，利用第二气缸91驱动移动板5沿着制冷箱体11的高度方向移动，以电动代替手动，进一步减少了工作人员的工作，提高工作效率。
第二气缸91设置有两个，两个第二气缸91关于制冷箱体11的竖直中线对称。这样，有助于提高升降机构9在升降过程中的稳定性。
本实用新型的具体实施原理为：当对样品进行预处理时，首先将样品混合放入容器中，并将容器放置在移动板5上，并与转盘6相固定，接着混合搅拌机构2工作，控制器8控制第一气缸24工作，第一气缸24带动驱动电机21和转轴22朝着容器的方向移动，并使得搅拌桨23置于容器的内部，控制器8控制驱动电机21工作，驱动电机21带动转轴22和搅拌桨23转动，将容器内的样品混匀、研磨、粉碎，接着第二气缸91驱动移动板5朝着超声冰浴机构3的方向移动，打开箱门12，往容器内倒入冰水，超声仪器对样品进行冰水浴超声提取，再接着，第二气缸91驱动移动板5朝着离心机构4的方向移动，直至旋转电机41的输出轴插进固定槽7的内部，旋转电机41与转盘6固定连接，旋转电机41驱动转盘6转动，从而使得容器转动，进行高速离心，最后打开箱门12，加入试剂进行反应，预处理过程中的温度变化由制冷箱体11提供，即可完成对样品的整个预处理过程，实现了对样品预处理中多个步骤的集中处理，大大提高了工作效率，同时节省了人工，降低了研究人员的工作强度，实用性强。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。
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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于GC-MS非靶标代谢组学的样品预处理装置，其特征在于，包括制冷机构(1)，所述制冷机构(1)包括制冷箱体(11)与箱门(12)，所述箱门(12)转动连接于所述制冷箱体(11)上，所述制冷箱体(11)上沿其高度方向依次设置有混合搅拌机构(2)、超声冰浴机构(3)与离心机构(4)，其中，
混合搅拌机构(2)，包括驱动电机(21)，所述驱动电机(21)安装于所述制冷箱体(11)的顶部，所述驱动电机(21)的输出轴通过转轴(22)传动连接有搅拌桨(23)，所述驱动电机(21)由第一气缸(24)驱动，以实现沿着所述制冷箱体(11)的高度方向移动；
超声冰浴机构(3)，包括超声波仪器(31)，所述超声波仪器(31)安装于所述制冷箱体(11)的箱体两侧；
离心机构(4)，包括旋转电机(41)，所述旋转电机(41)安装于所述制冷箱体(11)的底部中心位置处，所述旋转电机(41)的输出轴贯穿所述制冷箱体(11)并延伸至所述制冷箱体(11)的内部；
还包括移动板(5)，所述移动板(5)滑动连接于所述制冷箱体(11)的箱体内部，所述移动板(5)的顶部设置有转盘(6)，所述转盘(6)与所述移动板(5)的底部开设有与所述旋转电机(41)输出轴相配合使用的固定槽(7)；
所述制冷箱体(11)旁设置有控制器(8)，所述控制器(8)与所述驱动电机(21)、超声波仪器(31)和旋转电机(41)电性连接。
2.根据权利要求1所述的基于GC-MS非靶标代谢组学的样品预处理装置，其特征在于，所述制冷箱体(11)的内部设置有制冷器(13)。
3.根据权利要求1所述的基于GC-MS非靶标代谢组学的样品预处理装置，其特征在于，所述制冷箱体(11)的底部还设置有升降机构(9)，所述升降机构(9)包括第二气缸(91)，所述第二气缸(91)的输出轴连接于所述移动板(5)的底部，以驱动所述移动板(5)沿着所述制冷箱体(11)的高度方向移动。
4.根据权利要求3所述的基于GC-MS非靶标代谢组学的样品预处理装置，其特征在于，所述第二气缸(91)设置有两个，两个所述第二气缸(91)关于所述制冷箱体(11)的竖直中线对称。
5.根据权利要求1所述的基于GC-MS非靶标代谢组学的样品预处理装置，其特征在于，所述转轴(22)贯穿所述制冷箱体(11)并延伸至其内部，所述搅拌桨(23)位于所述制冷箱体(11)的内部，所述转轴(22)上远离所述驱动电机(21)的一端连接有研磨球(25)。
6.根据权利要求1所述的基于GC-MS非靶标代谢组学的样品预处理装置，其特征在于，所述转盘(6)采用磁性材料制成；
所述旋转电机(41)的输出轴的端部设置有电磁铁(92)，所述电磁铁(92)的截面设为矩形结构，所述固定槽(7)的截面设为与所述电磁铁(92)相配合使用的矩形结构。
7.根据权利要求1所述的基于GC-MS非靶标代谢组学的样品预处理装置，其特征在于，所述第一气缸(24)通过支撑架(26)与所述制冷箱体(11)连接，所述驱动电机(21)上设置有固定架(27)，所述第一气缸(24)的输出轴通过所述固定架(27)与所述第一气缸(24)连接。
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| CN201922128251.9U CN211292750U (zh) | 2019-11-30 | 2019-11-30 | 一种基于gc-ms非靶标代谢组学的样品预处理装置 |
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| CN201922128251.9U CN211292750U (zh) | 2019-11-30 | 2019-11-30 | 一种基于gc-ms非靶标代谢组学的样品预处理装置 |
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| CN211292750U true CN211292750U (zh) | 2020-08-18 |
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| CN (1) | CN211292750U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118010453A (zh) * | 2024-04-08 | 2024-05-10 | 四川旅游学院 | 一种适用于肉类样品游离氨基酸检测处理装置及方法 |
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2019
- 2019-11-30 CN CN201922128251.9U patent/CN211292750U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118010453A (zh) * | 2024-04-08 | 2024-05-10 | 四川旅游学院 | 一种适用于肉类样品游离氨基酸检测处理装置及方法 |
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