基于超声原理且可调节频率的动植物组织消融仪制造技术

本实用新型专利技术公开基于超声原理且可调节频率的动植物组织消融仪，包括：电源、DCDC转换单元、主控单元、驱动单元、变压单元、谐振单元、超声振子和采样单元；电源，通过DCDC转换单元转换电压后给动植物组织消融仪使用；主控单元，通过采集变压单元的输出端回路电压和电流的采样单元的反馈，输出两路占空比互补的PWM信号至驱动单元并经过变压单元变压，然后通过设于变压单元的输出端回路中的谐振单元调节谐振点到超声振子的共振点。本实用新型专利技术利用动植物组织消融仪输出可调谐振超声频率20～200KHz，利用低赫兹超声的方法，达到快速、简便地将组织块消融成细胞悬液的目的，方便后续进行组织RNA、DNA或蛋白质提取。

The ablation instrument of animal and plant tissue based on ultrasonic principle and adjustable frequency

The utility model discloses an animal and plant tissue ablation instrument based on the ultrasonic principle and adjustable frequency, which comprises a power supply, a DCDC conversion unit, a main control unit, a driving unit, a transformer unit, a resonance unit, an ultrasonic vibrator and a sampling unit; a power supply is used for the animal and plant tissue ablation instrument after transforming the electric pressure through a DCDC conversion unit; a main control unit is used for collecting the output end of the transformer unit With the feedback of the sampling unit of the loop voltage and current, two PWM signals with complementary duty cycle are output to the driving unit and transformed through the transformer unit, and then the resonance point is adjusted to the resonance point of the ultrasonic oscillator through the resonance unit in the output circuit of the transformer unit. The utility model uses an animal and plant tissue ablation instrument to output a tunable vibration ultrasonic frequency of 20-200khz, and uses the method of low Hertz ultrasound to quickly and simply melt tissue blocks into cell suspensions, so as to facilitate subsequent tissue RNA, DNA or protein extraction.

【技术实现步骤摘要】
基于超声原理且可调节频率的动植物组织消融仪
本技术属于RNA、DNA或蛋白质提取
，具体涉及基于超声原理且可调节频率的动植物组织消融仪。
技术介绍
核糖核酸(英语：Ribonucleicacid，缩写：RNA)存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体。由至少几十个核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的一类核酸，因含核糖而得名，简称RNA。每个RNA分子都由核苷酸单元长链组成，每个核苷酸单元含有一个含氮碱基、一个核糖和一个磷酸基。RNA是具有细胞结构的生物的遗传信息中间载体，并参与蛋白质合成；还参与基因表达调控。对一部分病毒而言，RNA是其唯一的遗传物质。RNA存在于大多数已知的植物病毒和部分动物病毒以及一些噬菌体中。而在生物实验中所需的RNA和蛋白往往需要通过提取获得。常规的组织RNA和蛋白提取的方法如下：预处理：将组织样品在离体后应迅速冷冻在液氮中，若是比较大块的组织，要尽量把组织剪切成黄豆大小的块，使液氮迅速渗透到组织内部而防止组织内部的RNA和蛋白降解。组织RNA提取操作：1、在抽提RNA前，先把研钵预冷，往研钵内反复加入液氮，至少4-5次，使研钵充分预冷。从液氮罐中取出样本组织后，把组织块放入已预冷的研钵中进行研磨，边研磨边加液氮，整个过程都不要使液氮挥干。2、研磨到组织样品成粉末状后(一般需要8-10min的研磨过程)，在液氮基本挥发完时，在每个研钵中加2-3mLTrizol试剂。由于此时研钵很冷，Trizol加入后会冻结成固体状。可以继续研磨此固体成粉末，随着研钵温度回升到室温，固体状的Trizol逐步回复到液体状态，此时，若发现液体很粘，研杵能牵起丝状物，说明Trizol的量太少，需在此步继续补加Trizol。若Trizol的量过少，会导致抽提的RNA中有较多的基因组DNA污染。3、把Trizol试剂转移到1.5mL离心管中，后续可以按照Trizol试剂的标准操作抽提总RNA。组织蛋白提取操作：1、按照20mg组织与200μLRIPA裂解液的比例分别称取，在称重后将组织与RIPA裂解液混合。2、将组织和裂解液倒入提前预冷的玻璃匀浆器中，反复匀浆3-5min，直至充分匀浆。3、把RIPA试剂转移到1.5mL离心管中，后续可以按照RIPA试剂的标准操作抽提总蛋白。组织DNA的提取操作：1、取离体组织0.5g，加入0.5ml生理盐水，使用剪刀剪碎或使用组织匀浆器、研钵等器材制备成组织匀浆；2、取适量的组织液，采用传统的苯酚抽提法对DNA进行抽提。上述常规技术存在如下缺陷：1、一个组织从组织块到组织匀浆需要10min，耗时较长；2、操作过程中需要提供液氮，研钵和组织匀浆器，耗材需求量大且操作繁琐；3、若是一次需要匀浆大量的组织，需要提前灭菌准备大量的研钵和组织匀浆器，工作量大；4、研磨组织块大小要求不能太小，这样相应的Trizol试剂和RIPA试剂添加量也会加大，造成试剂的浪费。为了提高提取效率，简化操作，美国Thermo公司出品的一款组织破碎机的原理：利用磁珠在电磁场中的不规则高速运动将组织研磨成组织匀浆，但机器昂贵，且仅可将组织匀浆成较小组织团块；美国的PR0*PR0200手持、台式两用均质器和Bioprep-24生物样品均质器高通量生物样品均质仪器，同样存在机器昂贵，且仅可将组织匀浆成较小组织团块。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题，本技术目的在于提供基于超声原理且可调节频率的动植物组织消融仪。本技术所采用的技术方案为：基于超声原理且可调节频率的动植物组织消融仪，包括：电源、DCDC转换单元、主控单元、驱动单元、变压单元、谐振单元和超声振子；所述电源，通过DCDC转换单元转换电压后给动植物组织消融仪使用；主控单元，输出两路占空比互补的PWM信号至驱动单元并经过变压单元变压，然后通过设于变压单元的输出端回路中的谐振单元调节谐振点到超声振子的共振点，使得设于变压单元的输出端回路中的超声振子工作在谐振状态。作为优选，所述动植物组织消融仪还包括采集变压单元的输出端回路电压和电流的采样单元，主控单元通过采样单元的反馈，输出两路占空比互补且变化的PWM信号至驱动单元并经过变压单元变压。作为优选，所述动植物组织消融仪的超声频率为20～200kHz。作为优选，所述驱动单元包括第一驱动单元和第二驱动单元，第一驱动单元的PWM信号接收端N接收主控单元发送的第一路PWM信号，第一驱动单元的输出端连接变压单元的原边线圈的同名端，第二驱动单元的PWM信号接收端P接收主控单元发送的另第一路PWM信号，第二驱动单元的输出端连接变压单元的原边线圈的异名端，通过PWM信号接收端N接收的第一路PWM信号控制第一驱动MOS管Q6导通/截止，通过PWM信号接收端P接收的另第一路PWM信号控制第二驱动MOS管Q2截止/导通。作为优选，所述变压单元为推挽变压器，DCDC转换单元的输出端连接推挽变压器的原边第一线圈的异名端和第二线圈的同名端；所述第一驱动单元包括串联于地与PWM信号接收端N之间的电阻R10和R14，栅极连接电阻R10和R14之间的节点、源极接地且漏极为第一驱动单元的输出端并连接推挽变压器的原边第一线圈的同名端的第一驱动MOS管Q6；所述第二驱动单元包括串联于地与PWM信号接收端P之间的电阻R5和R13，栅极连接电阻R5和R13之间的节点、源极接地且漏极为第二驱动单元的输出端并连接推挽变压器的原边第二线圈的异名端的第二驱动MOS管Q2。当PWM信号接收端N接收的第一路PWM信号为H且PWM信号接收端P接收的第二路PWM信号为L时，控制第一驱动MOS管Q6导通，第二驱动MOS管Q2截止，原边第一线圈的输入端回路接通并且输入电流方向为原边第一线圈的异名端至同名端，原边第二线圈的输入端回路截止，副边线圈的输出端回路的输出电流方向为副边线圈的同名端至异名端。当PWM信号接收端N接收的第一路PWM信号为L且PWM信号接收端P接收的第二路PWM信号为H时，控制第一驱动MOS管Q6截止，第二驱动MOS管Q2导通，原边第二线圈的输入端回路接通并且输入电流方向为原边第二线圈的同名端至异名端，原边第一线圈的输入端回路截止，副边线圈的输出端回路的输出电流方向为副边线圈的异名端至同名端，将输入的直流电压转换成频率30KHz、电压上百伏特的交流波形，为后级谐振单元提供条件。作为优选，所述谐振单元为LC串联谐振，LC串联谐振包括串联于变压单元的输出端回路中的电感T1和电容C1。作为优选，所述超声振子通过接口J2设于变压单元的输出端回路中。作为优选，所述采样单元包括采集变压单元的输出端回路电压的电压采样单元和采集变压单元的输出端回路电流的电流采样单元，相应地，变压单元的输出端回路设有多个串联的采样电阻；通过连接在多个采样电阻之间节点的电压采样端采集电压信号然后发送至电压采样单元进行滤波和放大，然后发送至主控单元做谐振调节；通过串联在变压单元的输出端回路的电流采样端采集电流信号发送至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于超声原理且可调节频率的动植物组织消融仪，其特征在于：包括：电源、DCDC转换单元、主控单元、驱动单元、变压单元、谐振单元和超声振子；/n所述电源，通过DCDC转换单元转换电压后给动植物组织消融仪使用；主控单元，输出两路占空比互补的PWM信号至驱动单元并经过变压单元变压，然后通过设于变压单元的输出端回路中的谐振单元调节谐振点到超声振子的共振点，使得设于变压单元的输出端回路中的超声振子工作在谐振状态。/n

【技术特征摘要】
1.基于超声原理且可调节频率的动植物组织消融仪，其特征在于：包括：电源、DCDC转换单元、主控单元、驱动单元、变压单元、谐振单元和超声振子；
所述电源，通过DCDC转换单元转换电压后给动植物组织消融仪使用；主控单元，输出两路占空比互补的PWM信号至驱动单元并经过变压单元变压，然后通过设于变压单元的输出端回路中的谐振单元调节谐振点到超声振子的共振点，使得设于变压单元的输出端回路中的超声振子工作在谐振状态。


2.根据权利要求1所述的基于超声原理且可调节频率的动植物组织消融仪，其特征在于：所述动植物组织消融仪还包括采集变压单元的输出端回路电压和电流的采样单元，主控单元通过采样单元的反馈，输出两路占空比互补且变化的PWM信号至驱动单元并经过变压单元变压。


3.根据权利要求1所述的基于超声原理且可调节频率的动植物组织消融仪，其特征在于：所述动植物组织消融仪的超声频率为20～200kHz。


4.根据权利要求1所述的基于超声原理且可调节频率的动植物组织消融仪，其特征在于：所述驱动单元包括第一驱动单元和第二驱动单元，第一驱动单元的PWM信号接收端N接收主控单元发送的第一路PWM信号，第一驱动单元的输出端连接变压单元的原边线圈的同名端，第二驱动单元的PWM信号接收端P接收主控单元发送的另第一路PWM信号，第二驱动单元的输出端连接变压单元的原边线圈的异名端，通过PWM信号接收端N接收的第一路PWM信号控制第一驱动MOS管Q6导通/截止，通过PWM信号接收端P接收的另第一路PWM信号控制第二驱动MOS管Q2截止/导通。


5.根据权利要求4所述的基于超声原理且可调节频率的动植物组织消融仪，其特征在于：所述变压单元为推挽变压器，DCDC转换单元的输出端连接推挽变压器的原边第一线圈的异名端和第二线圈的同名端；
所述第一驱动单元包括串联于地与PWM信号接收端N之间的电阻R10和R14，栅极连接电阻R10和R14之间的节点、源极接地且漏极为第一驱动单元的输出端并连接推挽变压器的原边第一线圈的同名端的第一驱动MOS管Q6；
所述第二驱动单元包括串联于地与PWM信号接收端P之间的电阻R5和R13，栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，邱坤，赵仲玖，廖东升，
申请(专利权)人：成都导胜生物技术有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51