磁性分离器制造技术

本实用新型专利技术涉及生化仪器技术领域，具体为一种通过电场改善小于500nm的磁珠的分离效果和速度的磁性分离器。磁性分离器，包括支撑构件，其特征在于：包括连接在支撑构件上的磁性组件，位于磁性组件的中部设有磁性分离口，支撑构件上至少还设有一个电磁组件，电磁组件与外部电源连接。本实用新型专利技术通过增加的电磁组件改变磁性组件产生的磁场中心位置的磁场强度，提高了分离器的分离效果，同时也使得本实用新型专利技术所述的磁性分离组件能够加快500nm以下粒径的磁珠的分离速度。

Magnetic separator

【技术实现步骤摘要】
磁性分离器
本技术涉及生化仪器
，具体为一种通过电场改善小于500nm的磁珠的分离效果和速度的磁性分离器。
技术介绍
磁分离技术是一种利用磁场吸附液体中具有磁性或被磁化的悬浮颗粒，以达到分离不溶性颗粒与分散介质的目的。目前磁分离技术已经在生物医学领域中得到了应用。磁分离技术在生物医学领域中主要借助磁分离器实现提取或纯化目标分子的目的，如在免疫诊断领域将磁珠共价固定抗体之后在细胞裂解液中捕获与抗体相互作用的抗原分子，并将其与其他的杂质物质进行分离，如CN201420423965.7中可以将含有磁珠悬浮液的离心管放入支架上的通孔中，磁珠可以吸附预提取液中的目标分子，同时根据实验的不同情况，设计磁体所提供的磁场方向，使磁珠被选择性地吸附于离心管的管壁或者管底上，然后通过移液器吸取等方法移去离心管内的液体，从而达到固液分离的目的，由于固相的磁珠经前期处理可有效吸附目标分子，非目标分子因未被吸附而留在液相中，这样就实现了提取或纯化目标分子的目的。随着磁珠在生物技术里面应用的不断发展，我们关注到磁珠在分离使用方面存在一个非常致命的问题，也就是规模放大，在液相捕获探针领域中羧基磁珠与氨基探针的结合往往需要一批次制备2g以上，则整个体系需要200mL-500mL，在磁微粒化学发光或者电化学发光领域，经常用到的技术是羧基磁珠与单克隆抗体进行共价偶联以制备捕获磁性载体，或者通过链霉亲和素磁珠与生物素化的抗体进行亲和反应以制备捕获磁性载体，而如第一种方式往往需要如下几个步骤，预清洗、活化、反应、清洗、封闭、再清洗这几个步骤，而一般如果是企业需要制备一批次的捕获磁性载体则需要10-50g一批次，则需要2-50L的反应体系，而Hirschein,B.L.ChemTechnol1982,PharmacopoeiaCommitteeofPeople’sRepublicofChina,March,170中提到了外加磁场作用力与磁性微球的关系为F-作用力Xv-介质的磁化率V-磁性微球的体积H-磁场强度dH/dx-磁场梯度可见磁性粒子在磁场中受的力F与粒子的大小成正比。当粒子直径大于10um时,可以在弱磁场下分离，而当粒径小于100nm时，分离就需要很大的磁场强度，当粒径小于30nm时粒子的布朗运动很强导致其可以稳定分散不会沉淀，也同时难以被外界的磁场所吸附。而选用的粒径范围应根据分离物系的特点确定,F还与磁性微球的磁化率有关,微球的磁化率直接决定于作为磁核的磁粉的组成及大小，常用的铁氧化物，当其结构的晶型体小于30nm时，成为超顺磁材料,当晶体大于30nm时，成为铁磁性。超顺磁性即在磁场中有较强的磁性，没有磁场磁性很快消失，从而使磁性微球不被永久磁化。根据公式我们还能知道，远离磁铁位置感受到微弱的磁力，即意味着很长的分离时间，这是因为传统的永磁体只能产生一个非常低的磁场梯度，通过离磁铁只有几毫米距离，而远距离磁力非常低，这意味着磁珠和生物标志物会大量损失，即使分离很长的时间，磁珠也几乎无法完全分离。CN201420423965.7对应的离心管的设计为0.5mL，1.5mL，2mL以及5mL，也就是最多只能分离约5mL体系磁珠悬浮液，当然我们认为利用CN201420423965.7的专利技术也是有可能实现50mL磁珠悬浮液的分离的，但是这种传统的低磁场梯度无法分离500mL以上的磁珠悬浮液。CN201810601592.0提出的一种生物样本的磁分离装置，包括箱体，所述箱体底部内壁通过螺栓连接有磁分离板，但它也是传统的低磁场梯度，依然无法解决问题大体积磁珠反应的问题。CN201711191273.9公布了一种基于高梯度磁分离和量子点的荧光生物传感器及其应用，高梯度磁分离装置由环形磁铁阵列、磁铁支架、圆环通道和铁珠链组成；环形磁铁阵列和磁铁支架构成环形磁场生成器，每相邻两个磁铁相互排斥组装，其达到的技术可以使平均强度达到0.46T，使磁场梯度达到590T/m，但是技术中只实现了捕获1mL和10mL中的大肠杆菌O157：H7，如果将其装置改大之后，无法达到平均强度0.46T，磁场的梯度会衰减的非常快，难以实现大体积的分离，CN201711437288.9中提出一种可视化磁分离方法，它提出取圆筒作为磁力架，在所述圆筒的侧壁上设有环形夹层，在所述夹层内设有磁体，将所述S1中的放置混合溶液的所述透明容器置于所述圆筒内；但遗憾的是这个技术中并没有给出其磁场的分布、磁场强度和磁场梯度，也没有给出是否可以应用于500mL及以上的分离，也没有说明不同的磁珠粒径是否可以通过此设备进行分离。CN200680022772.9提出一种分离磁性粒子的装置及方法，通过磁体的特殊设置产生磁场，这样整个内部空间具有恒定的磁梯度的磁场。这样的磁场及磁场梯度设计实现了微米级磁珠的分离和纯化，甚至是500nm以上的磁珠的分离和大规模的应用成为可能。但是KerstinWittea在JournalofMagnetismandMagneticMaterials427(2017)320-324中所述，当磁珠浓度较低时，或者磁珠的直径过小于500nm，则这个技术想要实现分离就需要很长的时间，这是因为中心的磁场强度被环形的磁场所抵消。目前关于上述磁性分离器仍存在不足之处，对小于500nm的磁珠且体系大于500mL以上的分离比较困难。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，对分离器的结构进行了改进，通过增加的电磁组件改变磁性组件产生的磁场中心位置的磁场强度，提高了分离器的分离效果，同时也使得本技术所述的磁性分离组件能够加快500nm以下粒径的磁珠的分离速度。本技术的技术方案如下：磁性分离器，包括支撑构件，其特征在于：包括连接在支撑构件上的磁性组件，位于磁性组件的中部设有磁性分离口，支撑构件上至少还设有一个电磁组件，电磁组件与外部电源连接。进一步地，所述的支撑构件上设有一组对称布置的电磁组件。进一步地，所述电磁组件包括与支撑构件连接的感应线圈框架，感应线圈框架上沿顺时针方向缠绕有感应线圈，所述的感应线圈框架包括上框架、下框架以及连接上、下框架的侧框，磁性组件位于上框架和下框架之间，且上框架和下框架与支撑构件连接。进一步地，所述的磁性组件包括承载板，承载板上设有若干个磁体安装孔，磁体嵌合安装在磁体安装孔内。进一步地，所述磁体共设置有多个，且每次放置磁体的个数为An＝An-1+An-2+…+A1,其中A1＝4；每次放置磁体的位置为已有磁体间隔的圆线中心点，每块磁体的磁化方向与磁体中心点上圆的切线角度为∠an＝80-5n,n﹥2，其中，∠a1＝90，∠a2＝0。进一步地，所述的承载板采用亚克力的材料加工而成。进一步地，所述的支撑构件包括固定架，固定架的上方设有固定座，固定座上设有固定杆，磁性组件以及电磁组件连接在固定杆上。进一步地，所述的固定座上设有弧形LED灯，以及与弧形LED灯配合使用且相对设置的光敏电阻。进一步地，所述支撑构件外布设有磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.磁性分离器，包括支撑构件，其特征在于：包括连接在支撑构件上的磁性组件，位于磁性组件的中部设有磁性分离口，支撑构件上至少还设有一个电磁组件，电磁组件与外部电源连接。/n

【技术特征摘要】
1.磁性分离器，包括支撑构件，其特征在于：包括连接在支撑构件上的磁性组件，位于磁性组件的中部设有磁性分离口，支撑构件上至少还设有一个电磁组件，电磁组件与外部电源连接。


2.根据权利要求1所述磁性分离器，其特征在于：所述的支撑构件上设有一组对称布置的电磁组件。


3.根据权利要求1或2任意一项所述的磁性分离器，其特征在于：所述电磁组件包括与支撑构件连接的感应线圈框架，感应线圈框架上沿顺时针方向缠绕有感应线圈，所述的感应线圈框架包括上框架、下框架以及连接上、下框架的侧框，磁性组件位于上框架和下框架之间，且上框架和下框架与支撑构件连接。


4.根据权利要求1所述的磁性分离器，其特征在于：所述的磁性组件包括承载板，承载板上设有若干个磁体安装孔，磁体嵌合安装在磁体安装孔内。


5.根据权利要求4所述的磁性分离器，其特征在于：所述磁体共设置有多个，且每次放置磁体的个数为An＝An-1+An-2+…+A1,其中A1＝4；每次放置...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚春庆，黄烽，张佳斌，李敬清，
申请(专利权)人：南京英芮诚麦歌生化仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32