制步进电机9(在图1中步进电机和步进电机控制器以一个整体显示，标注为9)正转或反转，从而控制齿形皮带6带动磁体支撑臂8在直线滑轨4上上下移动。
[0044]磁体7可以选自电磁铁和永磁体。永磁体可以是天然磁铁或人工磁铁，人工磁铁的选择不受限制，可以使用本领域中公知的任何人工磁铁，例如铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁、钕铁棚磁铁等，优选磁性最强的钦铁棚磁铁。
[0045]在图1中，电源部分和逻辑电路控制器整体以数字10标记。逻辑电路控制器可以包括逻辑电路和控制按钮(例如上行按钮)等控制部件。
[0046]图2示意性图示了本实用新型的工作原理。在图2中，当本实用新型的免疫磁分离装置1处于准备状态时，将分离容器18放置在两个磁体(7’，7”)两侧，出于对磁场作用范围的考虑，磁体(7’，7”)与分离容器18的容器壁之间的距离一般小于0.5厘米，优选小于0.Ι-Ο.3厘米。分离容器18中含有待分离溶液20，待分离溶液20中已经置入了磁珠19，磁珠19上偶联有结合目标物质的抗体。图2中还示意性地示出了当磁体(7’，7”)产生磁场时(在电磁铁的情况下为通电时)磁力线的分布情况。在磁场的作用下，待分离溶液20中的一部分磁珠19将分别向两个磁体(7’，7”)移动并被吸引到两侧靠近磁体的容器壁上。当磁体(7’，7”)沿容器壁向下移动时，一部分磁珠19被吸引到容器侧壁上，其他的磁珠19在磁力线的影响下跟随磁体向下移动，能够克服高粘度溶液(例如血浆)的粘度对磁珠下降的阻力，从而加快磁珠沉降速度，进而提高分离效率。当磁体(7’，7”)移动至容器底部时，可以移走磁体或断电(在磁体(7’，7”)为电磁铁的情况下)，磁场消失后被吸附在容器侧壁上的磁珠19在重力作用下落到容器18底部，此时可以通过任何方便的手段将沉降到容器底部的全部磁珠回收(例如，在容器18底部设置排出口，利用阀门控制其排出；或通过另外的磁力收集装置收集；等等)。之后，可以将磁体移动至容器18上部重复下行运动，进一步分离容器中残留的磁珠。这样的下行运动可以重复多次。
[0047]由此可见，本实用新型的免疫磁分离装置不受要分离的目标物质影响，仅与分离容器的尺寸、待分离溶液的粘度、分离容器内磁珠的密度等有关。本领域技术人员可以根据分离容器的尺寸、待分离溶液的粘度、磁珠密度等确定磁体的磁力大小、滑块移动距离以及磁体与分离容器之间的距离以及重复次数等参数。
[0048]在本实用新型中，可以使用本领域中已知的用于分离生物分子的任何类型的磁珠，在本实用新型中不受任何限制。所述磁珠可以根据本领域中已知的方法偶联对目标生物分子特异的特异性抗体。
[0049]下面举例说明图1中所示的本实用新型的免疫磁分离装置的实施方案的操作流程:
[0050]1.电源通电，按上行按钮(安装在电源和逻辑控制器10中，图中未显示)；
[0051 ] 2.步进电机9工作，步进电机主动轮17带动齿形皮带6转动，带动滑块5上行，此时电磁铁7不通电；
[0052]3.滑块5上行到达上行光电限位器11处，触发上行光电限位器11;
[0053]4.上行光电限位器11启动，控制步进电机9反转，步进电机主动轮17带动齿形皮带6转动，带动滑块5下行，同时电磁铁7通电；
[0054]5.滑块5下行到下行光电限位器12处，并触发下行光电限位器12;
[0055]6.下行光电限位器12启动，即步进电机9正转，步进电机主动轮17带动齿形皮带6转动，带动滑块5上行，同时电磁铁7断电(此时磁力线消失)；
[0056]7.如需重复分离，则返回至第3步，或如不需进一步分离，则将电源断电。
[0057]要注意的是，在图1中所示的免疫磁分离装置中，还设有上行安全限位器13和下行安全限位器14，两者的作用是当上行和下行光电限位器(11，12)失灵时启动，使装置断电，保护整个分离装置以及分离容器18。
【主权项】
1.一种免疫磁分离装置，其特征在于所述免疫磁分离装置包括: 水平底座； 立柱； 升降机构，包括直线滑轨、滑块和齿形皮带； 磁分离机构，包括磁体和磁体支撑臂； 驱动机构，包括步进电机和光电限位器； 电源;和 控制机构，包括逻辑电路控制器和步进电机控制器； 其中所述直线滑轨沿垂直方向固定在所述立柱上，所述滑块能够在所述直线滑轨上沿垂直方向上下移动； 所述磁体支撑臂包括游离端和固定端，所述磁体固定在所述磁体支撑臂的游离端，所述磁体支撑臂的固定端固定在所述滑块上并与所述齿形皮带固定连接； 所述步进电机的主动轮与所述齿形皮带连接;并且 根据所述光电限位器发出的信号，步进电机控制器发出指令控制步进电机正转或反转，从而控制所述齿形皮带带动所述磁体支撑臂在所述直线滑轨上上下移动。2.权利要求1所述的免疫磁分离装置，其特征在于所述磁分离机构包括两个磁体支撑臂和两个磁体，每个磁体支撑臂上固定一个磁体。3.权利要求1所述的免疫磁分离装置，其特征在于所述光电限位器包括上行和下行光电限位器，所述上行和下行光电限位器分别安装在所述立柱的上部和下部。4.根据权利要求2所述的免疫磁分离装置，其特征在于容纳含有磁性粒子的溶液的分离容器放置在所述两个磁体之间，当放置所述分离容器时所述磁体与所述分离容器的容器壁之间的距离小于0.5厘米。5.根据权利要求4所述的免疫磁分离装置，其特征在于所述磁性粒子是磁珠。6.权利要求1-5中任一项所述的免疫磁分离装置，其特征在于所述磁体是电磁铁。7.权利要求1-5中任一项所述的免疫磁分离装置，其特征在于所述磁体是永磁体。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于分离高粘度溶液诸如血浆中的目标物质(诸如生物分子)的免疫磁分离装置。本实用新型提供一种免疫磁分离装置，该装置包括：水平底座；立柱；升降机构，包括直线滑轨、滑块和齿形皮带；磁分离机构，包括磁体和磁体支撑臂；驱动机构，包括步进电机和光电限位器；电源；和控制机构，包括逻辑电路控制器和步进电机控制器。本实用新型可以安全地、高效地和快速地分离高粘度溶液诸如血浆中的目标物质，实现对该目标物质的大规模生产。
【IPC分类】G01N33/53
【公开号】CN205091342
【申请号】CN201520918181
【发明人】高红旗, 张明徽, 宓林
【申请人】清华大学
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月17日