一种全自动高效westernblot洗膜系统的制作方法

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别是一种生物医学基础实验使用全自动高效western blot洗膜系统。

背景技术：

Western blot，即蛋白质印迹法，是分子生物学、生物化学和免疫遗传学中常用的一种实验方法。其基本原理是通过特异性抗体对凝胶电泳处理过的细胞或生物组织样品进行着色，通过分析着色的位置和着色深度获得特定蛋白质在所分析的细胞或组织中表达情况的信息。Western blot的步骤大致包括样品制备、蛋白含量定量、SDS-PAGE电泳、转膜(PVDF膜或NC膜)、封闭、洗膜、抗体孵育、化学发光等步骤，整个过程耗时较长。其中，洗膜是一个重要环节，其目的是为了去除膜上未结合的封闭试剂或非特异性结合的抗体。整个Western Blot实验过程需要2-3次洗膜，单次洗膜需要5min×3次或10-15min×2次，总耗费时间长。

常规的洗膜方法通常是台式摇床结合定时器的手工操作，操作者需要定时的进行多次移液和加液。与传统方法相较，目前市场已有美国的Next Advance Freedom Rocker全自动洗膜系统，该系统能自动完成从封闭→洗涤→添加一抗→洗涤→回收一抗→洗涤→添加二抗→回收二抗→洗涤等步骤，可以完全替代传统的手工操作方法，但是该系统仍有以下缺点：1.western blot步骤覆盖全，有点多余，尤其涵盖自动添加回收抗体的步骤，无法保障抗体使用效率；2.洗膜盒大，浪费洗液；3.洗(移)液管容易触及PVDF膜或NC膜，排液不完全；4.体积大，占用空间广；5.价格昂贵，市场使用率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对传统操作不便、耗时长、试剂消耗大、人工成本高的缺点，提供一种自动洗膜、自动加/移液、操作简便的全自动高效 western blot洗膜系统。

一种全自动高效western blot洗膜系统，包括：

洗膜装置上壳，所述洗膜装置上壳为中空台状，与洗膜装置底座配合，所述洗膜装置底座上固定水泵装置、电动装置、摇臂装置和传动装置；

可升降换液装置，所述可升降换液装置连接水泵装置，并靠近洗膜盒放置，所述洗膜盒位于摇床上，所述摇床由摇臂装置驱动，所述电动装置通过传动装置驱动摇臂装置；

所述电动装置和水泵装置由控制板控制，控制板分别控制水泵装置和电动装置。

所述洗膜装置上壳的上部设有换液杆升降孔和摇臂活动孔，侧壁设有控制板安装端，废液瓶连接端和洗液瓶连接端，所述控制板安装端固定控制板，所述控制板与触摸屏连接。

所述洗膜装置底座上部设有双轴电机安装底座，第一同步轮固定底座，单轴电机安装底座，第二同步轮固定底座，第一摇臂导轨，第二摇臂导轨，第三摇臂导轨和丝杆电机底座，所述双轴电机安装底座和第一同步轮固定底座分别固定第一摇臂导轨、第二摇臂导轨，所述双轴电机安装底座为两个，固定电动装置的双轴电机，所述第一同步轮固定底座为两个，分别固定传动装置的同步轮，所述单轴电机安装底座和第二同步轮固定底座固定第三摇臂导轨，所述丝杆电机底座固定可升降换液装置。

所述可升降换液装置包括可升降换液杆和换液杆固定架，所述换液杆固定架通过换液杆丝杆孔固定在可升降换液杆的底部，并通过电动装置的丝杆电机驱动，所述可升降换液杆为7字形，上部位于洗膜盒的上部，并设有第二注液口和第二排液口，底部设有第一注液口和第一排液口。

所述洗膜盒设有换液仓和洗膜仓，底部设有洗膜盒限位槽，内部设有洗液流通孔。

所述摇床上部设有洗膜盒卡槽和洗膜盒限位柱，下部设有开放端摇臂固定夹臂，第一摇臂连杆连接端和第一固定端摇臂连接端，所述洗膜盒卡槽为两个，夹紧洗膜盒，所述洗膜盒限位柱与洗膜盒的洗膜盒限位槽配合，所述开放端摇臂固定夹臂为两个，卡住摇臂装置的开放端摇臂，所述第一摇臂连杆连接端与摇臂装置的摇臂连杆连接，所述第一固定端摇臂连接端与摇臂装置的固定端摇臂连接。

所述水泵装置包括吸液水泵和排液水泵，所述吸液水泵和排液水泵分别固定在水泵固定架上，所述水泵固定架固定在洗膜装置底座上。

所述电动装置包括双轴电机，单轴电机，带导轨丝杆电机和丝杆电机，所述双轴电机固定在双轴电机安装底座上，所述单轴电机固定在单轴电机安装底座上，所述带导轨丝杆电机固定在摇臂装置的放端摇臂上，所述丝杆电机固定在丝杆电机底座上。

所述摇臂装置包括开放端摇臂，固定端摇臂，升降式摇臂和摇臂连杆，所述开放端摇臂为L形，底部设有第一同步轮带固定孔和第一导轨滑动孔，所述第一同步轮带固定孔穿过传动装置的同步轮带，所述第一导轨滑动孔分别套在洗膜装置底座的第一摇臂导轨和第二摇臂导轨上，所述固定端摇臂为直线形，底部设有第二同步轮带固定孔和第二导轨滑动孔，所述第二导轨滑动孔套在洗膜装置底座的第三摇臂导轨上，所述第二同步轮带固定孔穿过传动装置的同步轮带，所述升降式摇臂和摇臂连杆铰接，所述摇臂连杆通过洗膜装置上壳的摇臂活动孔固定在摇床，所述升降式摇臂通过电动装置的带导轨丝杆电机固定在开放端摇臂上。

所述传动装置包括同步轮，同步轮带，开放端同步轮固定轴和固定端同步轮固定轴，所述同步轮分别套在开放端同步轮固定轴和固定端同步轮固定轴上，所述开放端同步轮固定轴和固定端同步轮固定轴分别套有开放端同步轮固定轴。

本实用新型洗膜装置上壳为中空台状，与洗膜装置底座配合，洗膜装置底座上固定水泵装置、电动装置、摇臂装置和传动装置；可升降换液装置连接水泵装置，并靠近洗膜盒放置，洗膜盒位于摇床上，摇床由摇臂装置驱动，电动装置通过传动装置驱动摇臂装置；电动装置和水泵装置由控制板控制，控制板分别控制水泵装置和电动装置。本实用新型操作简便、耗时短、试剂消耗小、人工成本低，自动高效。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的爆炸图；

图3为本实用新型洗膜装置上壳的俯视图；

图4为本实用新型洗膜装置上壳的主视图；

图5为本实用新型洗膜盒的俯视图；

图6为本实用新型洗膜盒的仰视图；

图7为本实用新型A-A的剖面图；

图8为本实用新型可升降换液装置的右视图；

图9为本实用新型可升降换液装置的主视图；

图10为本实用新型B-B的剖面图；

图11为本实用新型摇床的主视图；

图12为本实用新型摇床的仰视图；

图13为本实用新型开放端摇臂的主视图；

图14为本实用新型固定端摇臂的主视图；

图15为本实用新型固定端摇臂的右视图；

图16为本实用新型升降式摇臂的主视图；

图17为本实用新型升降式摇臂的右视图；

图18为本实用新型升降式摇臂的仰视图；

图19为本实用新型摇臂连杆的主视图；

图20为本实用新型摇臂连杆的右视图；

图21为本实用新型控制连接关系图；

图22为本实用新型不同洗膜盒的比较图；

图23为本实用新型C-C的剖面图；

图中：1、洗膜装置上壳，2、洗膜装置底座，3、可升降换液装置，4、洗膜盒，5、摇床，10、控制板，11、控制板安装端，12、换液杆升降孔，13、摇臂活动孔，14、废液瓶连接端，15、洗液瓶连接端，21、双轴电机安装底座，22、第一同步轮固定底座，23、单轴电机安装底座，24、第二同步轮固定底座，25、第一摇臂导轨，26、第二摇臂导轨，27、第三摇臂导轨，28、丝杆电机底座，31、可升降换液杆，32、换液杆固定架，41、换液仓，42、洗膜仓，43、洗液流通孔，44、洗膜盒限位槽，51、洗膜盒卡槽，52、开放端摇臂固定夹臂，53、第一摇臂连杆连接端，54、第一固定端摇臂连接端，55、洗膜盒限位柱，61、吸液水泵，62、排液水泵，63、水泵固定架，71、双轴电机，72、单轴电机，73、带导轨丝杆电机，74、丝杆电机，81、开放端摇臂，82、固定端摇臂，83、升降式摇臂，84、摇臂连杆，91、同步轮，92、同步轮带，93、开放端同步轮固定轴，94、固定端同步轮固 定轴，311、第一注液口，312、第一排液口，313、第二注液口，314、第二排液口，315、换液杆丝杆孔，811、第一同步轮带固定孔，812、第一导轨滑动孔，821、第二同步轮带固定孔，822、第二导轨滑动孔，823、第二固定端摇臂连接端，831、丝杆孔，832、电机导轨孔，833、第二摇臂连杆连接端。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。

实施例1：

一种全自动高效western blot洗膜系统，包括：洗膜装置上壳1，洗膜装置上壳1为中空台状，与洗膜装置底座2配合，洗膜装置底座2上固定水泵装置、电动装置、摇臂装置和传动装置；可升降换液装置3，可升降换液装置3连接水泵装置，并靠近洗膜盒4放置，洗膜盒4位于摇床5上，摇床5由摇臂装置驱动，电动装置通过传动装置驱动摇臂装置；电动装置和水泵装置由控制板10控制，控制板10分别控制水泵装置和电动装置。

洗膜装置上壳1的上部设有换液杆升降孔12和摇臂活动孔13，侧壁设有控制板安装端11，废液瓶连接端14和洗液瓶连接端15，控制板安装端11固定控制板，控制板10与触摸屏连接。洗膜装置底座2上部设有双轴电机安装底座21，第一同步轮固定底座22，单轴电机安装底座23，第二同步轮固定底座24，第一摇臂导轨25，第二摇臂导轨26，第三摇臂导轨27和丝杆电机底座28，双轴电机安装底座21和第一同步轮固定底座22分别固定第一摇臂导轨25、第二摇臂导轨26，双轴电机安装底座21为两个，固定电动装置的双轴电机71，第一同步轮固定底座22为两个，分别固定传动装置的同步轮91，单轴电机安装底座23和第二同步轮固定底座24固定第三摇臂导轨27，丝杆电机底座28固定可升降换液装置3。

可升降换液装置3包括可升降换液杆31和换液杆固定架32，换液杆固定架32通过换液杆丝杆孔315固定在可升降换液杆31的底部，并通过电动装置的丝杆电机74驱动，可升降换液杆31为7字形，上部位于洗膜盒4的上部，并设有第二注液口313和第二排液口314，底部设有第一注液口311和第一排液口312。洗膜盒4设有换液仓41和洗膜仓42，底部设有洗膜盒限位槽44，内部设有洗液流通孔43。摇床5上部设有洗膜盒卡槽51 和洗膜盒限位柱55，下部设有开放端摇臂固定夹臂52，第一摇臂连杆连接端53和第一固定端摇臂连接端54，洗膜盒卡槽51为两个，夹紧洗膜盒4，洗膜盒限位柱55与洗膜盒4的洗膜盒限位槽44配合，开放端摇臂固定夹臂52为两个，卡住摇臂装置的开放端摇臂81，第一摇臂连杆连接端53与摇臂装置的摇臂连杆84连接，第一固定端摇臂连接端54与摇臂装置的固定端摇臂82连接。

水泵装置包括吸液水泵61和排液水泵62，吸液水泵61和排液水泵62分别固定在水泵固定架63上，水泵固定架63固定在洗膜装置底座2上。电动装置包括双轴电机71，单轴电机72，带导轨丝杆电机73和丝杆电机74，双轴电机71固定在双轴电机安装底座21上，单轴电机72固定在单轴电机安装底座23上，带导轨丝杆电机73固定在摇臂装置的放端摇臂81上，丝杆电机74固定在丝杆电机底座28上。

摇臂装置包括开放端摇臂81，固定端摇臂82，升降式摇臂83和摇臂连杆84，开放端摇臂81为L形，底部设有第一同步轮带固定孔811和第一导轨滑动孔812，第一同步轮带固定孔811穿过传动装置的同步轮带92，第一导轨滑动孔812分别套在洗膜装置底座2的第一摇臂导轨25和第二摇臂导轨26上，固定端摇臂82为直线形，底部设有第二同步轮带固定孔821和第二导轨滑动孔822，第二导轨滑动孔822套在洗膜装置底座2的第三摇臂导轨27上，第二同步轮带固定孔821穿过传动装置的同步轮带92，升降式摇臂83和摇臂连杆84铰接，摇臂连杆84通过洗膜装置上壳1的摇臂活动孔13固定在摇床5，升降式摇臂83通过电动装置的带导轨丝杆电机73固定在开放端摇臂81上。传动装置包括同步轮91，同步轮带92，开放端同步轮固定轴93和固定端同步轮固定轴94，同步轮91分别套在开放端同步轮固定轴93和固定端同步轮固定轴94上，开放端同步轮固定轴93和固定端同步轮固定轴94分别套有开放端同步轮固定轴93。

一种生物医学基础实验使用的全自动高效western blot洗膜系统，为组合式结构，由洗膜装置上壳1、洗膜装置底座2、可升降换液装置3、洗膜盒4、摇床5、水泵装置、电动装置、摇臂装置、传动装置和控制板10组成。

所述的洗膜装置上壳1近似长方体结构，其顶面中间区域依次设置有摇臂活动孔13和换液杆升降孔12，在摇臂活动孔13一侧前端设置倾斜面， 其上设置有控制板安装端11，相对面上设置有废液瓶连接端14和洗液瓶连接端15，废液瓶连接端14通过软管与废液瓶连接，洗液瓶连接端15通过软管与洗液瓶连接。

所述的洗膜装置底座2为类似洗膜装置上壳1结构，其上依次设置有双轴电机安装座21、第一同步轮固定底座22、单轴电机安装底座23、第二同步轮固定底座24和丝杆电机底座28，其中双轴电机安装座21和第一同步轮固定底座22之间设置有第一摇臂导轨25和第二摇臂导轨26，单轴电机安装底座23和第二同步轮固定底座24之间设置有第三摇臂导轨27。

所述的可升降换液装置3由可升降换液杆31和换液杆固定架32组成。可升降换液杆31为7字型，其前端和底部分别设有第一注液口311/b313、第一排液口312/b314和换液杆丝杆孔315，其中第一注液口311、第二注液口313及第一排液口312、第二排液口314内部分别有孔道联通。换液杆下端两侧设有限位台阶，防止可升降换液杆31升起时脱离洗膜装置上壳1。换液杆固定架32为U型，开口向上固定于洗膜装置上壳1上，防止可升降换液杆31下降时，第二注液口313及第二排液口314撞到洗膜盒4。

所述的洗膜盒4为长方体结构，顶端开口。由换液仓41和洗膜仓42构成，其中换液仓41和洗膜仓42之间隔板上设有洗液流通孔43，洗膜盒4底部设置有洗液盒限位槽44。正常状态，换液杆31的第二注液口313及第二排液口314置于换液仓41内部，方便换液。使用时，洗膜盒4固定于摇床5上。洗膜盒4可根据实际需要有一仓、二仓和四仓等不同规格型号，其中二仓和四仓等多仓洗膜盒4中的相邻换液仓41均为内部贯通，洗液可通过其中一个换液仓41流至其他换液仓41，并通过洗液流通孔43流至各洗膜仓42。

所述的摇床5近似为U字结构，中间为洗膜盒4放置平台，前后两侧为挡板，其中放置平台上方中间位置设置有与洗膜盒4长边方向吻合的洗膜盒卡槽51，两个洗膜盒卡槽51中心设置有洗膜盒限位柱55，防止洗膜盒4在装置工作时脱落。在放置平台下方设置有开放端摇臂固定夹臂52、第一摇臂连杆连接端53和第一固定端摇臂连接端54。

所述的洗膜装置上壳1、洗膜装置底座2、可升降换液装置3、洗膜盒4、摇床5组成了装置的整体外观件。

所述的水泵装置由吸液水泵61、排液水泵62和水泵固定架63组成。 其中水泵61、排液水泵62为相同的标准小型水泵，分类由其功能决定，水泵固定架63为水泵61、排液水泵62配套部件。装置中，所述的吸液水泵61进水口连接洗液瓶连接端15，出水口连接可升降换液杆31的第一注液口311；所述的排液水泵62进水口连接废液瓶连接端14，出水口连接可升降换液杆31的第一排液口312；

所述的电动装置由双轴电机71、单轴电机72、带导轨丝杆电机73和丝杆电机74组成。双轴电机71固定于双轴电机安装座21上，由固定于开放端摇臂81上的同步轮带92与固定于第一同步轮固定底座22上的同步轮91进行连接；单轴电机72固定于单轴电机安装底座23上，由固定于固定端摇臂82上的同步轮带92与固定于第二同步轮固定底座24上的同步轮91进行连接；带导轨丝杆电机73固定于开放端摇臂81较低一侧顶部；丝杆电机74固定于丝杆电机底座28上。双轴电机71和单轴电机72负责带动摇床5进行摇摆动作，带导轨丝杆电机73负责摇摆结束排液前将摇床5顶起一定角度，确保废液可以排除干净，丝杆电机74负责控制可升降换液杆31升降。

所述的摇臂装置由开放端摇臂81、固定端摇臂82、升降式摇臂83和摇臂连杆84组成。开放端摇臂81由高低两部分组成，底部均设有第一同步轮带固定孔811和第一导轨滑动孔812。装置中，将同步轮带92固定于第一同步轮带固定孔811中，第一摇臂导轨25和第二摇臂导轨26分别穿过开放端摇臂81高低部分底部的第一导轨滑动孔812，顶部通过洗膜装置上壳1对应的摇臂活动孔13插入摇床5的开放端摇臂固定夹臂52中，防止摇床5左右摇摆时前后端不同步造成洗液溅出，进而降低洗膜效果。

所述的固定端摇臂82下部与开放端摇臂81较高部分下部结构相同，设有第二同步轮带固定孔821和第二导轨滑动孔822，不同的是，其顶部设置有第二固定端摇臂连接端823。装置中，将同步轮带92固定于第二同步轮带固定孔821中，第三摇臂导轨27穿过固定端摇臂82底部的第二导轨滑动孔822，顶部的第二固定端摇臂连接端823穿过洗膜装置上壳1对应的摇臂活动孔13后，通过的标准销子与摇床5上的第一固定端摇臂连接端54进行连接，连接后摇床5可绕销子轴线进行旋转。

所述的升降式摇臂83近似凸字形结构，下端设有与带导轨丝杆电机73上导轨及丝杆相吻合的丝杆孔831和电机导轨孔832，顶端设置有第二摇臂 连杆连接端833。装置中，升降式摇臂83可穿过洗膜装置上壳1对应的摇臂活动孔13与摇臂连杆84进行连接。

所述的摇臂连杆84为中心对称的H型结构。装置中，可通过的标准销子将升降式摇臂83上的第二摇臂连杆连接端833和摇床5上的第一摇臂连杆连接端53进行连接，方便带导轨丝杆电机73工作时带动摇床5进行升降动作。

所述的控制板10即集成有触摸显示屏的控制板10，可对摇床5摇摆时间、摇摆距离、升起角度、换液杆升降时间及距离、水泵运行时间(包括注液时间，排液时间)等进行设定，方便根据实际情况进行调整，并可设定在洗膜结束后进行报警提醒操作人员。

实施例2：

在使用前，通过控制板10的触摸屏设定摇床5的摇摆时间、摇摆距离、摇摆结束后升起角度、水泵运行时间进行(包括注液时间，排液时间)以及洗膜次数。使用时，首先取出洗膜盒4，将待洗PVDF膜或NC膜放入洗膜盒4的洗膜仓42，然后将洗膜盒4固定在摇床5的洗膜盒卡槽51中，摇床5上的洗膜盒限位柱55与洗膜盒4上的洗液盒限位槽44匹配契合。换液仓41朝向换液杆31一端。

装置启动后，可升降换液杆31下降，第二注液口313伸入洗膜盒4的换液仓41，根据预先设定时间，吸液水泵61将洗液瓶中的适量洗液注入换液仓41中，洗液通过洗液流通孔43均匀分布于换液仓41和洗膜仓42，可升降换液杆31升起高出洗膜盒4，摇床5开始左右以设定频率进行摇摆，摇摆时间结束后，通过带导轨丝杆电机73将摇床顶起一定角度(默认5°)，等待一定时间，废液流至换液仓41，换液杆31下降，第二排液口314伸入换液仓41底部，排液水泵62将换液仓41中的废液吸至废液瓶中，达到设定时间后，可升降换液杆31升起，摇床5降至水平位置，然后按照设置次数重复以上步骤，待所有设定次数完成后(最后一步不排液)，装置报警通知操作人员。取出待洗PVDF膜或NC膜进行后续实验工作。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下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。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。