一种底部支撑型磁力架装置的制作方法

本实用新型涉及一种底部支撑型磁力架装置，尤其是一种磁珠纯化用磁力架，属于蛋白质及核酸纯化等生物装置技术领域。

背景技术：

磁珠纯化用纯化系统通过磁场分离磁珠而达到分离和纯化细胞、蛋白或核酸等物质的目的。与常用的沉淀法、离心法、柱膜法相比，磁珠法具有提取效率高、分离速度快、所需设备简单等特点。与Resin相比，基于磁力吸附的磁珠纯化方法依靠磁力原理和孵育的结合方式可以快速有效的富集样品中的目标蛋白，有效避免了树脂对样品预处理和对上样方式限制等弊端，摆脱了装柱和流速等的限制。

磁力架是磁珠纯化用系统中的核心装置，采用现有技术的磁力架进行磁性分离的过程大致如下：将能够结合待分离样品的磁珠加入到已有待分离样品的离心管中，充分混匀孵育，并放置在磁力架上，此时，磁珠在磁力架的磁铁产生的磁场作用下，被吸附到离心管靠磁铁一侧的管壁上，然后将未吸附的溶液移除或倒去，进而实现待分离样品与其他样品的分离。

目前市面上存在的纯化装置普遍处理的通量都比较小，并且需要大量人工操作来辅助纯化流程，目前操作都是敞口开放式操作，很难防止外部环境污染，也不能避免纯化过程中试剂的挥发对环境造成的伤害。现有技术的磁力架，虽可以满足部分客户需求，但仍存在诸多不足，如：（1）通量较小，不能满足大规模纯化的需求；（2）需要转移到离心管或者其它容器中，工序复杂，且有损坏样本的风险；（3）需要额外的装置才能实现自动化，增加额外的成本，且占用额外的场地；（4）形状固定，不能灵活适应容器的外形。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种底部支撑型磁力架装置，以解决现有技术的磁力架存在通量较小、需要转移到其它容器中以及工序复杂等技术问题，利用本实用新型的磁力架装置能够容易实现大通量的样品处理并能提高分离效率。

本实用新型采用如下技术方案：一种底部支撑型磁力架装置，其包括用于与培养容器的底部相适应的托盘、设置在托盘底部的托举机构以及支撑机构，托盘的内侧壁为向下逐渐缩小的锥面，锥面的倾斜角度与培养容器底部斜面的倾斜角度相同，托盘的内侧壁上还设有磁铁安装槽，磁铁安装槽中固定有磁铁，磁铁的上表面不超出托盘的内侧壁，所述托举机构包括输出轴向上设置的电机和下端连接在输出轴上的螺杆，支撑机构包括上下间隔设置的电机固定盘和电机底板，电机固定在电机底板和电机固定盘之间，电机固定盘上开设有供输出轴穿过的输出轴孔，托盘上设有供螺杆上端穿出的螺杆孔，螺杆上螺旋装配有螺母组件，托盘的底面和螺母组件挡止配合。

所述托举机构还包括底部固定在电机底板上的导柱，电机固定盘上开设有供导柱穿过的导柱穿孔，托盘上开设有供导柱上端穿出的导柱孔，导柱上滑动安装有导向套，托盘的底面和导向套挡止配合。

所述导柱位于电机固定盘下方的部分直径大于位于电机固定盘上方的部分。

所述导向套上端的外径小于导柱孔的直径，所述导向套下端的外周设有与托盘底面挡止配合的导向套挡片。

所述导向套为滑动轴承。

所述导柱和螺杆的数量均为两个以上，导柱和螺杆交替间隔分布在托盘下方。

所述螺母组件包括螺纹套和设置在螺纹套下端的螺纹套挡片，螺纹套具有与螺杆螺纹配合的内螺纹，螺纹套的外径小于螺杆孔的直径，所述螺纹套挡片与托盘底面挡止配合。

所述磁铁为永磁铁，永磁铁的上表面为充磁面，永磁铁的上表面与培养容器底部斜面平行。

所述磁铁安装槽的底部设有磁铁顶出孔，磁铁安装槽均匀分布在托盘的内侧壁上。

所述螺杆为奥氏体不锈钢材质。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的托盘内侧壁与培养容器相适应，使用时将培养容器放置在托盘上方的位置，磁铁位于托盘内侧壁上，产生的磁场位于培养容器外部，因此可以直接在培养容器内进行纯化，还能避免磁珠以外的对象接触到培养液。启动电机，电机输出轴旋转带动螺杆旋转，从而螺母组件在螺杆上实现上下移动，由于螺母组件与托盘底面挡止配合，螺母组件在上下移动时可带动托盘上下移动，可实现托盘和培养容器一起上下移动。当培养容器与托盘分开时，托盘上下移动可以使磁场靠近或远离培养容器，达到向磁珠施加磁场或撤销磁场的目的。本实用新型具有以下优点：（1）借助原有的培养容器：本装置借助原有的培养容器进行纯化，纯化的环境和培养的环境是同一个环境，减少了外部因素对细胞或者抗体的影响；（2）采用外置式磁场：避免了除磁珠以外的对象接触到培养液，确保培养环境意外的干扰因素的引入；（3）自动找中定位：安装过程中接触锥形对夹的方式自动找中，确保纯化装置与培养容器同心旋转；（4）不需要增加混匀洗排等装置：借助系统的摇晃和洗排系统，不需要额外增加这些功能，在保证功能的情况下，极大程度上降低了系统的复杂程度；（5）无论培养体积多大都能够一次性处理：无论培养体积多大，都可以一次性处理，极大的保证了处理的通量；（6）托盘内侧壁与容器底部贴合，磁场利用效率最高；（7）可以借助培养容器本身的装置摇晃，不需要额外的搅拌或者摇晃装置；（8）不需要转移溶液，缩短了溶液培养出来到纯化的时间，从而确保了提取物的活性；（9）磁铁的数量可以调整，从而优化了整个装置的使用范围。

优选的，设置导柱可以引导托盘上下移动，对托盘的移动进行导向和限位，同时还可以对托盘进行支撑。

优选的，磁铁的上表面与培养容器底部斜面平行，使磁场的方向与容器底部斜面垂直，使单位面积的磁力效果最强，磁铁采用均匀的方式分布在电机底板与容器接触的平面上，确保磁珠有均匀的机会接触到磁铁，从而大大的缩短了磁铁吸附磁珠的时间。

优选的，磁铁安装槽底部设有磁铁顶出孔，可以在更换磁铁时从顶出孔底部将磁铁顶出。

优选的，螺杆为奥氏体不锈钢材质，可以避免安装时被磁铁吸附的风险。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2是图1中磁铁的示意图；

图3是图1中托盘的结构示意图；

图4是图1中导柱的结构示意图；

图5是图1中电机固定盘的结构示意图；

图6是图1中托举机构的结构示意图；

图7是图1中安装底板的结构示意图。

图中：1-磁铁，1-1-充磁面，2-托盘，2-1-磁铁顶出孔，2-2-磁铁安装槽，2-3-导柱孔，2-4-螺杆孔，2-5-锥面，3-导柱，3-1-导向套，3-2-导向套挡片，4-电机固定盘，4-1-导柱穿孔，4-2-输出轴孔，5-托举机构，5-1-电机，5-2-螺杆，5-3-螺母组件，5-31-螺纹套，5-32-螺纹套挡片，6-电机底板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种实施例的磁力架装置的结构如图1至图3所示，本实施例中底部支撑型磁力架装置包括用于与培养容器的底部相适应的托盘2、设置在托盘2底部的托举机构5以及支撑机构，托盘2的内侧壁为向下逐渐缩小的锥面2-5，锥面2-5的倾斜角度与培养容器底部斜面的倾斜角度相同，托盘2的内侧壁上还设有磁铁安装槽2-2，磁铁安装槽2-2中固定有磁铁1，磁铁1的上表面不超出托盘2的内侧壁，所述托举机构5包括输出轴向上设置的电机5-1和下端连接在输出轴上的螺杆5-2，支撑机构包括上下间隔设置的电机固定盘4和电机底板6，电机5-1固定在电机底板6和电机固定盘4之间，电机固定盘4上开设有供输出轴穿过的输出轴孔4-2，托盘2上设有供螺杆5-2上端穿出的螺杆孔2-4，螺杆5-2上螺旋装配有螺母组件5-3，托盘2的底面和螺母组件5-3挡止配合。所述螺母组件5-3包括螺纹套5-31和设置在螺纹套5-31下端的螺纹套挡片5-32，螺纹套5-31具有与螺杆5-2螺纹配合的内螺纹，螺纹套5-31的外径小于螺杆孔2-4的直径，所述螺纹套挡片5-32与托盘2底面挡止配合。为了避免安装时被磁铁吸附的风险，本实施例中螺杆5-2为奥氏体不锈钢材质。

所述托举机构5还包括底部固定在电机底板6上的导柱3，电机固定盘4上开设有供导柱3穿过的导柱穿孔4-1，托盘2上开设有供导柱上端穿出的导柱孔2-3，导柱上3滑动安装有导向套3-1，托盘2的底面和导向套3-1挡止配合。所述导柱3位于电机固定盘4下方的部分直径大于位于电机固定盘4上方的部分。所述导向套3-1上端的外径小于导柱孔2-3的直径，所述导向套3-1下端的外周设有与托盘2底面挡止配合的导向套挡片3-2。本实施例的导向套3-1为滑动轴承。

本实施例中，导柱3和螺杆5-2的数量均为两个，导柱3和螺杆5-2交替间隔分布在托盘2下方。设置导柱可以引导托盘上下移动，对托盘的移动进行导向和限位，同时还可以对托盘进行支撑。

所述磁铁1为永磁铁，永磁铁的上表面为充磁面1-1，永磁铁的上表面与培养容器底部斜面平行。所述磁铁安装槽2-2的底部设有磁铁顶出孔2-1，磁铁安装槽2-2均匀分布在托盘2的内侧壁上。磁铁的安装的角度与容器底部斜面平行，使磁场的方向与容器底部斜面垂直 ，使单位面积的磁力效果最强，磁铁采用均匀的方式分布在托盘与容器的接触面上，确保磁珠有均匀的机会接触到磁铁，从而大大的缩短了磁铁吸附磁珠的时间。可以根据实际需要，选择合适尺寸和数量的磁铁，可以选用达到充磁极限厚度的磁铁，在单位面积下可以提供最大的磁场，磁铁的充磁面积进行优化，选择合适宽度和长度的比例的磁铁，使得同样的体积可以提供最大的磁场，磁铁的数量针对磁珠的需求量来分布，使得磁铁的数量刚好配合溶液中需要纯化的磁珠数量，并且保证磁铁吸附的时间较短。

托盘内侧壁是与容器底部斜面完全平行的锥面，确保磁铁安装进去之后能够与容器底部平行，为磁铁提供了最优的姿态，磁铁安装槽采用正公差，确保磁铁可以方便的安装，并且用胶水固定牢固，确保磁铁可以安全的固定在安装槽中，安装槽上开有磁铁顶出孔，可以在更换磁铁时将磁铁从安装槽中顶出，便于维护。

本实用新型的托盘内侧壁与培养容器相适应，将培养容器固定在托盘上，磁铁位于托盘内侧壁上，产生的磁场位于培养容器外部，因此可以直接在培养容器内进行纯化，还能避免磁珠以外的对象接触到培养液。启动电机，电机输出轴旋转带动螺杆旋转，从而螺母组件在螺杆上实现上下移动，由于螺母组件与托盘底面挡止配合，螺母组件在上下移动时可带动托盘上下移动，可以实现托盘和培养容器一起上下移动。当培养容器与托盘分开时，托盘上下移动可以使磁场靠近或远离培养容器，达到向磁珠施加磁场或撤销磁场的目的。本实用新型具有以下优点：（1）借助原有的培养容器：本装置借助原有的培养容器进行纯化，纯化的环境和培养的环境是同一个环境，减少了外部因素对细胞或者抗体的影响；（2）采用外置式磁场：避免了除磁珠以外的对象接触到培养液，确保培养环境意外的干扰因素的引入；（3）自动找中定位：安装过程中接触锥形对夹的方式自动找中，确保纯化装置与培养容器同心旋转；（4）不需要增加混匀吸排等装置：借助系统的摇晃和吸排系统，不需要额外增加这些功能，在保证功能的情况下，极大程度上降低了系统的复杂程度；（5）无论培养体积多大都能够一次性处理：无论培养体积多大，都可以一次性处理，极大的保证了处理的通量；（6）托盘内侧壁与容器底部贴合，磁场利用效率最高；（7）可以借助培养容器本身的装置摇晃，不需要额外的搅拌或者摇晃装置；（8）不需要转移溶液，缩短了溶液培养出来到纯化的时间，从而确保了提取物的活性；（9）磁铁的数量可以调整，从而优化了整个装置的使用范围。

使用本实施例磁力架装置进行磁珠纯化的操作方法为：

（1）在现有技术培养容器的溶液中投入计算好的磁珠；

（2）借助现有技术的摇晃装置使磁珠充分抓取目标提取物；

（3）将托盘安装在培养容器底部；

（4）借助现有的摇晃装置使磁珠充分被磁铁吸附；

（5）借助现有的管路将上清去除；

（6）移除本实施例的磁力架装置；

（7）借助现有的进液口加入洗杂液，并摇晃培养容器；

（8）重复上述（3）~（6）；

（9）借助原有的进液口加入洗脱液，并摇晃培养容器；

（10）重复（3）~（4）；

（11）收获上清。

上述实施例为本实用新型一种优选的实施例，在本实用新型其它的实施例中，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型未提及的部分与现有技术相同，或者可以利用现有技术加以实现。