超声清洗系统、方法及自动化分离设备技术方案

本申请公开了一种超声清洗系统、方法及自动化分离设备，超声清洗系统中的控制器根据洗脱目标颗粒所需的频率和功率产生控制信号，并通过通信总线向至少两个超声装置发送该控制信号，且至少两个超声装置的工作频率与洗脱目标颗粒所需的频率范围相匹配，工作功率也与洗脱目标颗粒所需的功率范围相匹配，从而超声清洗系统能够灵活根据洗脱分离装置的目标颗粒所需的频率和功率对应选择合适的超声装置产生机械振动，有效将堆积于分离装置的目标颗粒洗脱。洗脱。洗脱。

【技术实现步骤摘要】
超声清洗系统、方法及自动化分离设备


[0001]本专利技术涉及超声
，具体地，涉及一种超声清洗系统、方法及自动化分离设备。

技术介绍

[0002]现有技术中一般采用离心、免疫捕获、过滤等方法分离、纯化血液或体液中的循环肿瘤细胞和/或外泌体。离心的分离方法对循环肿瘤细胞(或外泌体)的膜结构会造成一定程度的机械损伤，影响后续的分析研究，且离心造作繁琐对液体活检的通量造成限制。免疫捕获的分离方法需要利用抗体，大幅度提高样本处理成本，且免疫捕获后的洗脱条件可能会对循环肿瘤细胞(或外泌体)的活性产生影响。利用过滤膜过滤的分离方法可以有效地分离体液中不同尺寸的组分，将循环肿瘤细胞和/或外泌体截留在滤膜表面并滤除污染物，具有低成本、高通量的特点，过滤后得到的目标颗粒能保持很高的生物活性。但是，在实际操作过程中，过滤膜上会富集生物样本中的部分组分，其中大于膜孔尺寸的组分会堵塞膜孔。膜孔堵塞会使小于膜孔尺寸的组分不能有效地透过过滤膜，影响分离后目标颗粒的纯度。膜孔堵塞也会造成局部压力过大，甚至导致过滤膜破裂。
[0003]目前一般采用超声振动对堵塞在过滤膜上的组分振落，从而清理滤膜，使滤膜能够恢复到一定状态继续过滤目标颗粒，从而使得过滤膜能够处理更多或浓度更高的生物样本，提高过滤膜的耐用程度和对生物样本纯化的性能。
[0004]传统的超声驱动系统均针对特定频率和特定功率设计，无法根据过滤膜的需要灵活产生机械振动，从而无法有效振落堵塞在过滤膜上的组分。

技术实现思路

[0005]鉴于以上内容，本申请提供了一种超声清洗系统、方法及自动化分离设备，能够灵活根据需要选择工作频率和工作功率与所需频率和功率相匹配的超声装置产生机械振动以洗脱堆积在分离装置的目标颗粒。
[0006]本申请第一方面提供一种超声清洗系统，应用于分离装置，用于洗脱堆积于所述分离装置的目标颗粒，所述超声清洗系统包括控制器、通信总线和多个超声装置；
[0007]所述控制器通过所述通信总线与每一所述超声装置通信连接，所述控制器用于根据洗脱所述目标颗粒所需的频率和功率产生控制信号，并通过所述通信总线向至少两个超声装置发送所述控制信号；
[0008]其中，所述至少两个超声装置的工作频率与洗脱所述目标颗粒所需的所述频率范围相匹配，且所述工作功率与洗脱所述目标颗粒所需的所述功率范围相匹配；
[0009]所述至少两个超声装置用于根据所述控制信号产生相应的机械振动，以共同洗脱所述目标颗粒。
[0010]作为第一方面的一种可选的实施方式，所述控制器还用于向不同的工作频率的所述超声装置交替发送所述控制信号，以使不同工作频率的所述超声装置交替工作。
[0011]作为第一方面的一种可选的实施方式，所述超声装置包括第一超声装置和第二超声装置，所述第一超声装置和所述第二超声装置的工作频率不同，所述控制器还用于：
[0012]在第一时段内，向所述第一超声装置发送所述控制信号；
[0013]在第二时段内，向所述第二超声装置发送所述控制信号，所述第一时段和所述第二时段至少部分重合。
[0014]作为第一方面的一种可选的实施方式，每一所述超声装置包括驱动模块、匹配模块和换能器，所述驱动模块的输入端连接所述通信总线，所述驱动模块的输出端连接所述匹配模块的输入端，所述匹配模块的输出端连接所述换能器，所述驱动模块用于根据所述控制信号产生超声驱动信号，并通过所述匹配模块向所述换能器发送所述超声驱动信号，所述匹配模块用于使所述换能器工作于谐振频率点，所述换能器用于根据所述超声驱动信号产生机械振动。
[0015]作为第一方面的一种可选的实施方式，所述驱动模块包括：
[0016]信号驱动单元，所述信号驱动单元的输入端连接所述控制器，所述信号驱动单元用于接收所述控制信号并根据所述控制信号产生所述超声驱动信号；以及
[0017]放大单元，所述放大单元的输入端连接所述信号驱动单元的输出端，所述放大单元的输出端连接所述匹配模块，所述放大单元用于接收所述超声驱动信号并对所述超声驱动信号进行放大。
[0018]作为第一方面的一种可选的实施方式，所述匹配模块包括谐振电感和谐振电容，所述谐振电感连接于所述放大模块和所述换能器之间，所述谐振电容的一端连接所述换能器和所述谐振电感，所述谐振电容的另一端接地。
[0019]本申请第二方面提供一种超声清洗方法，应用于如前所述的超声清洗系统，所述超声清洗方法包括：
[0020]获取所述分离装置洗脱所述目标颗粒所需的频率和功率；
[0021]根据获取的所需的频率和功率产生控制信号；
[0022]通过所述通信总线向至少两个所述超声装置发送所述控制信号，所述至少两个超声装置根据所述控制信号产生相应的机械振动，所述至少两个超声装置的工作频率与洗脱所述目标颗粒所需的所述频率范围相匹配，且所述工作功率与洗脱所述目标颗粒所需的所述功率范围相匹配。
[0023]作为第二方面的一种可选的实施方式，所述超声清洗方法还包括：
[0024]交替向不同工作频率和工作功率的所述超声装置发送所述控制信号，以使不同工作频率和工作功率的所述超声装置根据所述控制信号交替工作。
[0025]作为第二方面的一种可选的实施方式，所述超声装置包括第一超声装置和第二超声装置，所述第一超声装置和所述第二超声装置的工作频率不同，所述超声清洗方法还包括：
[0026]控制所述第一超声装置在第一时段内工作；
[0027]控制所述第二超声装置在第二时段内工作，所述第一时段和所述第二时段至少部分重合。
[0028]本申请第三方面提供一种自动化分离设备，用于对液体的颗粒进行分离提纯，所述自动化分离设备包括分离装置和如前所述的超声清洗系统，所述分离装置设有过滤膜，
所述超声清洗系统用于洗脱堆积于所述过滤膜的所述目标颗粒。
[0029]本申请中，超声清洗系统中的控制器根据洗脱目标颗粒所需的频率和功率产生控制信号，并通过通信总线向至少两个超声装置发送该控制信号，且至少两个超声装置的工作频率与洗脱目标颗粒所需的频率范围向匹配，工作功率也与洗脱目标颗粒所需的功率范围相匹配，从而超声清洗系统能够灵活根据洗脱分离装置的目标颗粒所需的频率和功率对应选择合适的超声装置产生机械振动，有效将堆积于分离装置的目标颗粒洗脱。
附图说明
[0030]图1是本专利技术实施例提供的超声清洗系统的模块示意图。
[0031]图2是本专利技术实施例提供的超声装置的模块示意图。
[0032]图3是本专利技术实施例提供的超声装置的电路原理示意图。
[0033]图4是本专利技术实施例提供的超声清洗方法的流程示意图。
[0034]主要元件符号说明
[0035]超声清洗系统1控制器10通信总线20超声装置30驱动模块31信号驱动单元310放大单元311匹配模块32谐振电感L
i
谐振电容C
i
换能器33
[0036]如下具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声清洗系统，其特征在于，应用于分离装置，用于洗脱堆积于所述分离装置的目标颗粒，所述超声清洗系统包括控制器、通信总线和多个超声装置；所述控制器通过所述通信总线与每一所述超声装置通信连接，所述控制器用于根据洗脱所述目标颗粒所需的频率和功率产生控制信号，并通过所述通信总线向至少两个超声装置发送所述控制信号；其中，所述至少两个超声装置的工作频率与洗脱所述目标颗粒所需的所述频率范围相匹配，且所述工作功率与洗脱所述目标颗粒所需的所述功率范围相匹配；所述至少两个超声装置用于根据所述控制信号产生相应的机械振动，以共同洗脱所述目标颗粒。2.如权利要求1所述的超声清洗系统，其特征在于，所述控制器还用于向不同的工作频率的所述超声装置交替发送所述控制信号，以使不同工作频率的所述超声装置交替工作。3.如权利要求1所述的超声清洗系统，其特征在于，所述超声装置包括第一超声装置和第二超声装置，所述第一超声装置和所述第二超声装置的工作频率不同，所述控制器还用于：在第一时段内，向所述第一超声装置发送所述控制信号；在第二时段内，向所述第二超声装置发送所述控制信号，所述第一时段和所述第二时段至少部分重合。4.如权利要求1
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3任一项所述的超声清洗系统，其特征在于，每一所述超声装置包括驱动模块、匹配模块和换能器，所述驱动模块的输入端连接所述通信总线，所述驱动模块的输出端连接所述匹配模块的输入端，所述匹配模块的输出端连接所述换能器，所述驱动模块用于根据所述控制信号产生超声驱动信号，并通过所述匹配模块向所述换能器发送所述超声驱动信号，所述匹配模块用于使所述换能器工作于谐振频率点，所述换能器用于根据所述超声驱动信号产生机械振动。5.如权利要求4所述的超声清洗系统，其特征在于，所述驱动模块包括：信号驱动单元，所述信号驱动单元的输入端连接所述控制器，所述信号驱动单元用于接...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢伟忠，李春峰，杨一杰，
申请(专利权)人：深圳汇芯生物医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：