专利名称：一种微孔板式电磁分离器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁分离器，特别是关于一种使用磁颗粒作为分离试剂进行免 疫分析的微孔板式电磁分离器。
背景技术：
自免疫分析在20世纪50年代被提出之后，半个世纪以来得到了巨大的进步， 现在已经广泛应用于环境，临床，食品以及工业分析中。伴随着免疫分析的发展， 免疫分析的分离方法也不断推陈出新。免疫分析可分为均相免疫分析和非均相免 疫分析，均相分离方法包括免疫沉淀分析法(含沉淀法和凝聚法)和脂质体溶解 分析法。均相分离方法在分析过程中不需与过量试剂分离，但实际应用中由于存 在许多难克服的问题导致其应用比重很小，非均相分析法一直是目前免疫分析的 主流。非均相分析的一个关键过程就是检测相与过量标记试剂的分离，常用的分 离方法有液相吸附法(即利用阴离子交换树脂，葡萄糖覆盖活性炭等吸附待测样 品使之分离)，液相沉淀法(即采用硫酸铵，聚乙二醇等将待测物凝聚沉淀下来)， 固相吸附法(即以玻璃纤维膜、塑料珠、塑料微孔板、尼龙网、塑料小试管等作 为固相载体分离待测物)以及固相沉淀法(即利用磁性小颗粒等将其俘获待测物 使之从基质中分离出来)。近些年来，磁颗粒分离技术由于其比表面积大，捕获分 析对象快，操作简单等优点在免疫分析中得到了广泛的研究和应用，而板式磁颗 粒方法将微孔板反应器的高通量与磁颗粒载体的快速，低消耗结合起来，同时解 决了管式法中因管子的差异引起的变异问题，因而具有较大的研究前景。同时， 与之对应的各种磁分离器也应运而生。
目前，已公开使用的磁分离器有如下几种
1、 管式磁性分离技术北京倍爱康生物技术有限公司已公开使用了管式磁性 分离器，这是目前市场上最常用的一种分离器。此分离器包括一个磁板和一个管 架，管架上可放入多个反应管，在每一个反应管底部，有一个相对应的圆形小磁 铁。当免疫分析试剂加入管内之后，将试管放入管架上，磁珠在磁场作用下，沉 淀到孔的底部，然后将管和分离器一同倒扣到干净的滤纸上，并重叩底部几下，除 去上清液。该方法适用于体积较大的管式反应体系，并且需要人工操作分离、洗 涤。
2、 专利号ZL03265041. 8公开了一种适用于孔板式磁性免疫分析技术中的磁性分离装置，其结构包括平行放置、大平面叠放且夹装磁性板的轭铁以及固定框 架。该装置将磁颗粒分离与微孔板分析很好的结合起来，但同时也存在着各孔所 受磁场强度不均匀，质量较重，难以实现自动化等不足，需要进一步完善。
3、专利号ZL200520103142. 7公开了一种酶标板专用磁分离器，包括一个带 有凹槽的骨架，凹槽上排布着微小磁丁阵列，每个磁丁对应微孔板的一个微孔， 凹槽上以一盖板覆盖，骨架两侧还装有酶标板装卡装置。该专利很好的解决了上 一专利中磁场不均，质量笨重的不足，但是依然适用于手工操作，难于实现分离 的自动化。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种体积小，重量轻，磁场受力均匀， 便于实现自动分离，适用于微孔板式磁性免疫分析中的微孔板式电磁分离器。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案 一种微孔板式电磁分离器，其 特征在于它包括一托盘，所述托盘上设置有由多个小电磁铁组成的电磁铁阵列， 每个所述小电磁铁包括一磁芯和套在所述磁芯外面的线圈，所述线圈的两端连接 电源，在所述电磁铁阵列的上面设置有一盖板，所述盖板上设置与各所述磁芯对 应的孔，所述托盘两对应的边框两内设置有一对卡簧，将一微孔板设置在所述盖 板的顶部，并卡设在所述两卡簧的下面，所述微孔板上的4 6个相邻微孔中心对 应一个所述小电磁铁。
所述小电磁铁的磁芯通过螺纹固定连接在所述托盘上。
围绕所述小电磁铁的所述微孔板上的相邻微孔为4个。
所述小电磁铁的磁芯高出所述盖板或与所述盖板相平。
每个所述小电磁铁分别通过一个开关连接所述电源。
一种安装了本发明微孔板式电磁分离器的板式化学发光仪。
一种安装了本发明微孔板式电磁分离器的酶标仪。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、由于本发明采用将磁性 颗粒吸附在微孔板的容器壁上的方法实现检测相与过量标记试剂的分离，因此本 发明构造简单，成本低廉，分离速度快、效率高，便于与自动洗板装置联用实现 分离的自动化。2、由于本发明中的电磁铁的阵列是由多个小电磁铁组合而成，每 个小电磁铁由一个磁芯和外面缠绕多匝导线的线圈构成，因此可以通过对线圈通 电与否的控制，来实现对各个小磁铁的单独或统一控制。3、由于本发明中可以对 盖板与小磁铁的磁芯的位置关系进行设置，因此可以使之适用于每个孔底之间都 有一定缝隙微孔板与每个孔底之间都连成一体的平底微孔板其中的任何一种。4、由于本发明中的电磁铁阵列是由多个小电磁铁组合而成，因此也可以通过变换阵 列中小电磁铁的数量而使本发明适用于多种型号的微孔板，同时也可在管式仪器
中采用相同的思路。5、由于本发明的电磁分离器体积较小，与普通酶标仪或者板 式化学发光仪内部的微孔板托盘大小相当，因此可以用它替换两种仪器内部的托 盘结构，同时在仪器内部配套集成上电磁分离器电源和控制电路，以及自动洗板 系统，实现免疫分析的自动化。本发明构思巧妙，操作灵活，便于实现自动化， 适用范围广，可在临床检验，环境检测，生物分析，药物筛选等方面发挥重要作 用。
图1是本发明的结构及使用原理示意图 图2是本发明的电磁铁阵列示意图
图3是本发明中小电磁铁与微孔板中的微孔的位置关系示意图 图4是本发明分离时微孔板中的磁颗粒所处状态 图5是本发明中小电磁铁的磁芯高出盖板示意图 图6是本发明中小电磁铁的磁芯与盖板相平示意图 图7是微孔板中磁颗粒的分离装置 图8是本发明电磁分离器与板式化学发光仪结合示意图
具体实施例方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细的描述。
如图1、图2所示，本发明包括托盘1，在托盘1上设置有一组由多个小电磁 铁2组成的电磁铁阵列，每个小电磁铁2包括一个磁芯3和一个套在磁芯3外面 的由多匝导线缠绕的线圈4，线圈4的两端连接电源。在电磁铁阵列的上面设置有 一块盖板5，在盖板5上开有允许各小磁芯3对应的孔，在托盘1两对应的边框6 内，设置有一对卡簧7。在盖板5的顶部设置有一微孔板8，微孔板8的两侧边卡 设在两卡簧7的下面。
上述实施例中，小电磁铁2的数量依据微孔板8的型号而定，每个小电磁铁2 的周围可以围绕着四个(如图3所示)或六个微孔9，当在微孔板的微孔9中插入 一个免疫分析试剂容器时，免疫分析试剂中的磁性物质就可以聚集在靠近小电磁 铁2周围的容器壁上(如图4所示)。
上述实施例中，小电磁铁2的磁芯3可以通过螺纹固定在托盘1上，也可以 采用其它方式固定在托盘1上。本发明小电磁铁1的磁芯3可以高出盖板5 —定 距离(如图5所示)，也可以与盖板5相平(如图6所示)。下面本发明以适用于96孔酶标板或组织培养板的微孔板式电磁分离器为例， 对本发明的具体实施方式
进行说明
本实施例采用英科新创(厦门)科技有限公司生产的96孔微孔板8，在一个铝 合金托盘1上设置有24个小电磁铁2，使微孔板中的每四个微孔围绕一个小电磁 铁2。小电磁铁2的磁芯3使用硅钢材料，磁芯3的直径为0.4cm长度为3.5cm， 在磁芯3外面用一个塑料筒包裹磁芯3作为绝缘，在塑料筒的外面缠绕铜丝，形 成一个独立的小电磁铁2，小电磁铁2的直径为1.3cm。将一个薄铝合金作为盖板 5覆盖在电,磁铁阵列上，盖板5上具有与小电磁铁2的磁芯3数量相同的孔，将小 电磁铁2的磁芯3穿出盖板5上的孔，且高出约0.5cm。本实施例的托盘1、盖板 5也可以采用其它非磁性材料制作。小电磁铁2采用30伏直流电源供电，每个小 电磁铁2分别通过一个开关连接电源，从而实现每个小电磁铁2的单独控制或联 动控制。
本发明使用时，在微孔板8的各微孔中分别放入装有磁性分离试剂和免疫试 剂的容器，待两种试剂充分反应完全后，将微孔板8放到盖板5上，并用卡簧7 固定。然后将小电磁铁2通电，通电后30s lmin的时间，即可实现检测相与过 量标记试剂的分离。
清洗微孔板8时，可采用手工操作的方法，用移液枪贴着容器底部远离磁颗 粒10的一侧将孔内液体吸走。如图7所示，清洗微孔板8也可以采用自动洗板装 置，采用自动洗板装置时，需将现有技术中洗板机的抽液头11调整到微孔板8中 正对着容器中心的位置，利用步进电机12驱动抽液头11向下运动至容器的底部 将试剂抽走，而试剂中的磁性颗粒10仍会留在容器壁上。随后加液头13在气泵 14的作用下将清洗液注入容器内，进行清洗。如果多次洗板则需要注意洗板时间 的间隔，以保证每次加完清洗液后有lmin左右的等待时间。为了保障小电磁铁2 可以将磁颗粒10充分的吸到微孔板8的容器壁上，防止磁颗粒10丢失，在洗板 操作过程中，小电磁铁2始终处于通电状态。再次操作时，小电磁铁2断电，再 次向容器中加入反应试剂，磁颗粒IO又可以重新分散到试剂中进行反应。
如图8所示，本发明还可以集成在板式化学发光仪或者酶标仪内部替代原有 微孔板托盘使用，这样可以便于与自动洗板机结合起来实现全自动化操作，在仪 器内部的具体集成方法如下以科美KPS-KM型板式化学发光免疫分析仪为例，其 载物托盘15是通过一个块状金属支撑物16与滑轨17相连，块状金属支撑物16 下端与滑轨17嵌合，可以自如滑动，上端通过螺丝18与载物托盘15连接。当使 用本发明电磁分离器时，只需将金属支撑物16与载物托盘15分开，并将本发明的托盘1通过螺丝18固定在金属支撑物16上，即完成本发明在板式化学发光仪 上的集成。
权利要求
1、一种微孔板式电磁分离器，其特征在于它包括一托盘，所述托盘上设置有由多个小电磁铁组成的电磁铁阵列，每个所述小电磁铁包括一磁芯和套在所述磁芯外面的线圈，所述线圈的两端连接电源，在所述电磁铁阵列的上面设置有一盖板，所述盖板上设置与各所述磁芯对应的孔，所述托盘两对应的边框两内设置有一对卡簧，将一微孔板设置在所述盖板的顶部，并卡设在所述两卡簧的下面，所述微孔板上的4～6个相邻微孔中心对应一个所述小电磁铁。
2、 如权利要求l所述的一种微孔板式电磁分离器，其特征在于所述小电磁 铁的磁芯通过螺纹固定连接在所述托盘上。
3、 如权利要求l所述的一种微孔板式电磁分离器，其特征在于围绕所述小 电磁铁的所述微孔板上的相邻微孔为4个。
4、 如权利要求2所述的一种微孔板式电磁分离器，其特征在于围绕所述小 电磁铁的所述微孔板上的相邻微孔为4个。
5、 如权利要求1或2或3或4所述的一种微孔板式电磁分离器，其特征在于所述小电磁铁的磁芯高出所述盖板。
6、 如权利要求1或2或3或4所述的一种微孔板式电磁分离器，其特征在于所述小电磁铁的磁芯与所述盖板相平。
7、 如权利要求1或2或3或4所述的一种微孔板式电磁分离器，其特征在于 每个所述小电磁铁分别通过一个开关连接所述电源。
8、 如权利要求5所述的一种微孔板式电磁分离器，其特征在于每个所述小电磁铁分别通过一个开关连接所述电源。
9、 如权利要求6所述的一种微孔板式电磁分离器，其特征在于每个所述小电磁铁分别通过一个开关连接所述电源。
10、 一种安装了如权利要求1 9所述的微孔板式电磁分离器的板式化学发光仪。
11、 一种安装了如权利要求1 9所述的微孔板式电磁分离器的酶标仪。
全文摘要
一种微孔板式电磁分离器，它包括一托盘，托盘上设置有由多个小电磁铁组成的电磁铁阵列，每个小电磁铁包括一磁芯和套在磁芯外面的线圈，线圈的两端连接电源，在电磁铁阵列的上面设置有一盖板，盖板上设置与磁芯对应的孔，托盘两对应的边框两内设置有一对卡簧，将一微孔板设置在盖板的顶部，并卡设在两卡簧的下面，微孔板上的4～6个相邻微孔中心对应一个小电磁铁。本发明构造简单，成本低廉，分离速度快、效率高，可以实现对各个小磁铁的单独或统一控制，操作灵活，便于与自动洗板装置联用实现分离的自动化，可在临床检验，环境检测，生物分析，药物筛选等方面发挥重要作用。
文档编号G01N1/34GK101319976SQ20081011613
公开日2008年12月10日 申请日期2008年7月3日 优先权日2008年7月3日
发明者李智勇, 林金明 申请人:清华大学