CN215414648U - 超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件及设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件及设备，包括水浴池、超声波发生器仓以及驱动组件，水浴池的下部安装有磁体安装架，磁体安装架上设置有磁体组件，水浴池的上部安装有用于萃取实验的孔板件，超声波发生器仓上设置有超声波振荡头，所述超声波振荡头设置在水浴池下方且连接水浴池，孔板件朝向磁体安装架的一端设置有空隙，驱动组件与磁体安装架驱动连接且能够驱使磁体安装架沿竖直方向在第一位置和第二位置之间运动，在第一位置时，磁体组件匹配嵌入到所述空隙中，第一位置高于第二位置，本实用新型采用水浴池并内置磁铁阵列结构，辅以高频超声波振荡，获得了磁性颗粒提取剂在96孔板孔内均匀搅动和快速分离的效果。

Description

超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件及设备

技术领域

本实用新型涉及生物仪器设备技术领域，具体地，涉及一种超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件及设备。

背景技术

众所周知，在分析实验室进行磁性固相萃取中，需要进行多步骤的溶液和磁性提取剂的反应和分离操作。为尽可能实现多样品并行操作，一般使用多条平行磁棒从样品管上方吸附和转移磁性提取剂的装置，每个样品孔位均使用一个对应磁棒，例如专利文献CN208964916U公开的一种浓缩富集的磁珠纯化仪就采用了这种方案，从而实现多步骤的磁性提取剂的吸取和转移。

但现有技术中仍然存在着诸多的不足：

第一：在某些实验中往往需要加大磁性提取剂用量，或者使用大颗粒大质量的磁性提取剂，单个永磁体磁棒的磁力有限，此时往往力不从心。

第二：操作中，磁性吸附剂移动而样品管和溶液保持静止，每处理一个样品需要将各种萃取溶剂和液体样品分别置于至少五个样品管内，同时还需要一个磁棒套管避免样品间交叉污染，耗材消耗量大。

第三：磁棒和套管必需插入样品试管和溶液液面下才能实现操作，样品试管必须同时容纳样品溶液和磁棒套，并留有一定的缓冲空间防止搅拌过程中的溢出，在样品体量较大的情况下，单纯加大样品试管体积势必会导致整体系统的臃肿和增加复杂程度，导致客户使用的困难。进一步地，由于磁棒和套管必需插入样品试管和溶液液面下，其运动控制需要较为精准的位置校正，生产过程复杂，设备在运输和使用中，运动构件可能的位移会引起磁棒与样品试管相对位置偏离，致使磁棒套管和样品管内壁在运行中发生接触摩擦，导致磁性提取剂的沾染和损失，降低了实验结果的可靠性。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件及设备。

根据本实用新型提供的一种超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件，包括水浴池、超声波发生器仓以及驱动组件；

所述水浴池的下部安装有磁体安装架，所述磁体安装架上设置有磁体组件，所述水浴池的上部安装有用于萃取实验的孔板件；

所述超声波发生器仓上设置有超声波振荡头，所述超声波振荡头设置在所述水浴池的下方且连接所述水浴池；

所述孔板件朝向磁体安装架的一端设置有空隙，所述驱动组件与所述磁体安装架驱动连接且能够驱使所述磁体安装架沿竖直方向在第一位置和第二位置之间运动，在第一位置时，磁体组件匹配嵌入到所述空隙中，其中第一位置高于第二位置。

优选地，所述磁体组件采用永磁体和/或电磁体。

优选地，所述磁体组件包括多个永磁体，所述永磁体采用磁铁，多个所述磁铁平行间隔布置在所述磁体安装架上。

优选地，所述磁体安装架上设置有定位槽，所述磁铁匹配安装在所述定位槽中，其中，多个所述磁铁的磁极方向相同；或者，每相邻的两个所述磁铁磁极相反。

优选地，所述驱动组件包括升降电机以及升降滑块；

所述升降滑块通过连接臂连接所述磁体安装架；

所述升降电机能够驱使所述升降滑块运动进而带动所述磁体安装架运动。

优选地，升降电机的输出轴连接有螺纹杆，所述螺纹杆转动时能够驱使所述升降滑块沿所述螺纹杆长度的方向运动。

优选地，所述超声波发生器仓上设置有超声波发生电路，所述超声波发生电路与所述超声波振荡头电连接。

优选地，所述升降电机、升降滑块均安装在升降电机仓内。

优选地，所述孔板件采用96孔板。

根据本实用新型提供的一种超声波振荡磁力阵列多通道萃取设备，采用所述的超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型通过采用水浴池并内置固定于磁铁安装架上的磁铁阵列结构，辅以通过超声波振荡头产生的高频超声波振荡，实现了磁性颗粒提取剂在96孔板孔内的均匀搅动和快速分离的效果。

2、本实用新型通过驱动磁铁安装架带动磁铁运动进而使磁性颗粒提取剂在96孔板内的均匀搅动和快速分离，辅以自动移液系统或手动移液器，使得实际操作中液体不断被吸取转移，磁性颗粒提取剂保持相对静态，解决了传统磁棒式萃取仪处理一个样品需要96孔板上至少五个孔位的问题，达到了节约实验成本、降低环境影响的效果。

3、本实用新型中通过专用96孔板结构的整批运行，解决了传统磁棒式萃取仪通量低的问题，达到了十五分钟内运行96个样品的高通量的效果。

4本实用新型通过专用磁铁阵列结构，辅以高频超声波振荡，取消了传统自动固相萃取柱系统的真空泵、输液泵、输液管路、溶剂切换阀，解决了传统自动固相萃取柱系统结构复杂、高故障率的问题，达到了大幅提升实验室前处理效率的效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型中未安装96孔板时的立体结构示意图；

图2为本实用新型中安装96孔板时的立体结构示意图；

图3为本实用新型中未安装96孔板时的剖面结构示意图；

图4为本实用新型中安装96孔板时一个方向的剖面结构示意图；

图5为本实用新型中安装96孔板时另一个方向的剖面结构示意图；

图6为本实用新型中驱动组件的结构示意图；

图7为本实用新型中磁铁的结构示意图。

图中示出：

水浴池1 升降电机7

超声波发生器仓2 升降滑块8

磁铁3 连接臂9

磁体安装架4 超声波发生电路10

升降电机仓5 超声波振荡头11

96孔板6

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例1：

本实用新型提供了一种超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件，包括水浴池1、超声波发生器仓2以及驱动组件，所述水浴池1的下部安装有磁体安装架4，所述磁体安装架4上设置有磁体组件，所述水浴池1的上部安装有用于萃取实验的孔板件，所述孔板件采用96孔板6，解决了传统磁棒式萃取仪通量低的问题，达到了十五分钟内运行96个样品的高通量的效果。所述超声波发生器仓2上设置有超声波振荡头11，所述超声波振荡头11设置在所述水浴池1的下方且连接所述水浴池1，水浴池1中盛装有适量水，超声波振荡头11产生的高频机械振荡能够通过水浴池1传递至96孔板6内，为磁性颗粒提取剂的混匀和分离提供动力。

所述孔板件朝向磁体安装架4的一端设置有空隙，所述驱动组件与所述磁体安装架4驱动连接且能够驱使所述磁体安装架4沿竖直方向在第一位置和第二位置之间运动，在第一位置时，磁体组件匹配嵌入到所述空隙中，其中，第一位置高于第二位置。

本实用新型中的所述磁体组件采用永磁体和/或电磁体，永磁体优选为磁铁3，电磁体优选为电磁线圈，例如电磁线圈采用嵌套又铁芯的电磁线圈。本实用新型中所述磁体组件优选采用多个永磁体的结构，所述永磁体采用磁铁3，多个所述磁铁3平行间隔布置在所述磁体安装架4上，在第二位置时，磁体3运动至96孔板下方。

实施例2：

本实施例为实施例1的优选例。

本实施例中，水浴池1内安装有磁铁3和磁体安装架4，所述磁体安装架4上设置有定位槽，所述磁铁3匹配安装在所述定位槽中，其中，按一定规则设置多个磁铁3的磁极方向，例如全部磁铁3的磁极方向相同或相邻两个磁铁3的磁极方向相反，具体根据不同的磁性颗粒提取剂进行相应调整，以满足实际操作的需求。

进一步地，磁铁3为径向面充磁，共有6块，平行安装于磁体安装架4上的定位槽内，以上6块磁铁3恰好可以嵌入96孔板6的锥形底部的空隙内，并形成间隔排布阵列。

本实施例中，所述驱动组件包括升降电机7以及升降滑块8，所述升降滑块8通过连接臂9连接所述磁体安装架4，升降电机7的输出轴连接有螺纹杆，所述螺纹杆转动时能够驱使所述升降滑块8沿所述螺纹杆长度的方向运动。所述升降电机7能够驱使所述升降滑块8运动进而带动所述磁体安装架4运动，所述超声波发生电路10与所述超声波振荡头11电连接。升降电机7通过升降滑块8和连接臂9抬升或降下磁体安装架4上安装的磁铁3，控制磁性颗粒提取剂被束缚或松开。

进一步地，所述升降电机7、升降滑块8均安装在升降电机仓5内。

更进一步地，超声波发生器仓2内安装的超声波发生电路10和超声波振荡头11产生高频振荡，并通过水浴池1传递至96孔板6内的磁性颗粒提取剂。

本实用新型通过升降电机7驱动磁铁3阵列接近或远离96孔板6，同步地，通过超声波发生电路10控制超声波振荡头11开关，就能实现对96孔板6内的磁性颗粒提取剂运动状态的控制，在样品溶液内混合均匀或分离清晰。

具体而言，本实用新型存在两种工作模式：

模式1，升降电机7控制磁铁3阵列下降，远离96孔板6底部。同时，超声波发生电路10控制超声波振荡头11关闭，停止产生高频超声波振荡。失去静磁场束缚的磁性颗粒提取剂，可与样品溶液进一步混合或被移液设备吸取和转移。

模式2，升降电机7控制磁铁3阵列上升，嵌入并紧贴96孔板6的锥形侧面空隙处。同时，超声波发生电路10控制超声波振荡头11打开，产生的高频超声波振荡通过水浴池1的水浴传递给盛有样品溶液和磁性颗粒提取剂的96孔板6内，进而96孔板6孔内的磁性颗粒提取剂，以及少量悬浮于样品溶液和吸附于管壁的磁性颗粒提取剂，在超声波振荡的辅助下被静磁场吸引并牢牢地固定于锥形孔底内部的侧面。

针对本实用新型，在固相萃取实验操作流程中，包含活化、平衡、上样、淋洗、洗脱步骤，具体操作原理如下：

第一步：使用自动移液系统或手动移液器吸取适量活化液，置于96孔板6内，加入适量磁性提取剂。启动模式1，控制96孔板6内的磁性颗粒提取剂在溶液中混合均匀，加速活化。随后切换至模式2，磁性提取剂被牢牢地吸附在96孔板6孔内锥形孔底内部的侧面。使用自动移液系统或手动移液器从96孔板6孔内移除活化液。

第二步：使用自动移液系统或手动移液器吸取适量平衡液，置于96孔板6孔内。启动模式1，控制96孔板6孔内的磁性颗粒提取剂在溶液中混合均匀，加速平衡。随后切换至模式2，磁性提取剂被牢牢地吸附在96孔板6孔内锥形孔底内部的侧面。使用自动移液系统或手动移液器从96孔板6孔内移除平衡液。

第三步：使用自动移液系统或手动移液器吸取适量样品溶液，置于96孔板6孔内。启动模式1，控制96孔板6孔内的磁性颗粒提取剂在溶液中混合均匀，加速提取。随后切换至模式2，磁性提取剂被牢牢地吸附在96孔板6孔内锥形孔底内部的侧面。使用自动移液系统或手动移液器从96孔板6孔内移除样品残液。

第四步：使用自动移液系统或手动移液器吸取适量淋洗液，置于96孔板6孔内。启动模式1，控制96孔板6孔内的磁性颗粒提取剂在溶液中混合均匀，加速淋洗。随后切换至模式2，磁性提取剂被牢牢地吸附在96孔板6孔内锥形孔底内部的侧面。使用自动移液系统或手动移液器从96孔板6孔内移除淋洗液。

第五步：使用自动移液系统或手动移液器吸取适量洗脱液，置于96孔板6孔内。启动模式1，控制96孔板6孔内的磁性颗粒提取剂在溶液中混合均匀，加速洗脱。随后切换至模式2，磁性提取剂被牢牢地吸附在96孔板6孔内锥形孔底内部的侧面。使用自动移液系统或手动移液器从96孔板6孔内移取适量洗脱液至下游检测仪器的进样器内，完成固相萃取实验。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件，其特征在于，包括水浴池(1)、超声波发生器仓(2)以及驱动组件；

所述水浴池(1)的下部安装有磁体安装架(4)，所述磁体安装架(4)上设置有磁体组件，所述水浴池(1)的上部安装有用于萃取实验的孔板件；

所述超声波发生器仓(2)上设置有超声波振荡头(11)，所述超声波振荡头(11)设置在所述水浴池(1)的下方且连接所述水浴池(1)；

所述孔板件朝向磁体安装架(4)的一端设置有空隙，所述驱动组件与所述磁体安装架(4)驱动连接且能够驱使所述磁体安装架(4)沿竖直方向在第一位置和第二位置之间运动，在第一位置时，磁体组件匹配嵌入到所述空隙中，其中第一位置高于第二位置。

2.根据权利要求1所述的超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件，其特征在于，所述磁体组件采用永磁体和/或电磁体。

3.根据权利要求1所述的超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件，其特征在于，所述磁体组件包括多个永磁体，所述永磁体采用磁铁(3)，多个所述磁铁(3)平行间隔布置在所述磁体安装架(4)上。

4.根据权利要求3所述的超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件，其特征在于，所述磁体安装架(4)上设置有定位槽，所述磁铁(3)匹配安装在所述定位槽中，其中，多个所述磁铁(3)的磁极方向相同；或者，每相邻的两个所述磁铁(3)磁极相反。

5.根据权利要求1所述的超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件，其特征在于，所述驱动组件包括升降电机(7)以及升降滑块(8)；

所述升降滑块(8)通过连接臂(9)连接所述磁体安装架(4)；

所述升降电机(7)能够驱使所述升降滑块(8)运动进而带动所述磁体安装架(4)运动。

6.根据权利要求5所述的超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件，其特征在于，升降电机(7)的输出轴连接有螺纹杆，所述螺纹杆转动时能够驱使所述升降滑块(8)沿所述螺纹杆长度的方向运动。

7.根据权利要求1所述的超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件，其特征在于，所述超声波发生器仓(2)上设置有超声波发生电路(10)，所述超声波发生电路(10)与所述超声波振荡头(11)电连接。

8.根据权利要求5所述的超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件，其特征在于，所述升降电机(7)、升降滑块(8)均安装在升降电机仓(5)内。

9.根据权利要求1所述的超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件，其特征在于，所述孔板件采用96孔板(6)。

10.一种超声波振荡磁力阵列多通道萃取设备，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的超声波振荡磁力阵列多通道萃取部件。

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