一种脱水装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种脱水装置，属于生物技术领域。该脱水装置包括壳体、主轴推杆、磁套和电动装置；主轴推杆贯穿壳体，其两端均突出于壳体；且主轴推杆能够沿着壳体往复运动；主轴推杆的一端设置有磁柱；磁套罩套于磁柱上，且磁柱与磁套同轴设置，并处于所述磁套的中心，磁套开口的一端连接在壳体上；电动装置设置在壳体内，并且与磁套连接，用于使磁套发生转动。该装置通过将磁柱的向心力和磁套发生旋转时产生的离心力相互作用，从而实现磁珠和其表面所含液体的脱离，比一般的干燥、风吹等脱水方式简便、快捷，而且不会对被分离的物质造成破坏。
【专利说明】
一种脱水装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及生物技术领域，具体而言，涉及一种脱水装置。
【背景技术】
[0002]在生物技术领域中，脱水是生物物质分离过程中很重要但又很难解决的一道难题。脱水之所以被称为“难题”是由于生物物质分离过程多半是在液体存在的条件下进行的；如从血液中分离淋巴细胞、癌细胞;从牛奶中分离某种细菌、病毒、或其他有害物质等等。分离出来的物质总会或多或少带有从上游液体中残留的不必要的液态物质；而为了去除这些多余液体物质，常规实验室方法多采用高温烘干、室温挥发、延时等待、空气流动(风吹)等后处理手段，显然会造成费时、费事以及操作繁琐等缺陷。
[0003]例如，在利用磁珠法提取核酸的过程中，裂解液将细胞裂解，磁珠将释放的核酸吸附后，需要将磁珠从裂解液中分离;而目前现有技术中常规的做法一般都是通过一个外加的磁场使得磁珠聚集于容器(装有裂解液以及磁珠，一般为离心管)的一侧;然后再利用移液枪将裂解液吸除，从而实现磁珠与裂解液的分离;被分离的磁珠进一步地经过洗脱，从而实现目的核酸的提取。
[0004]然而，该提取方法中，将裂解液和吸附有核酸的磁珠分离的过程中，聚集的磁珠中会残留有大量的液体；因此，固液分离不彻底，从而降低后续所提取的核酸的纯度。若对磁珠采用空气流动(风吹)、滤纸吸附等进一步地脱水操作，一方面费时、费力，操作不便;另一方面，还可能会导致所吸附的核酸被破坏或者流失。
[0005]有鉴于此，特提出本实用新型。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的第一目的在于提供一种脱水装置，以解决现有的生物物质分离技术中含有被分离物质的磁珠其固液分离不彻底(被分离物质中含有难以清除的液体的技术难题)，且脱水操作费时、费力的技术问题，该装置通过将磁柱的向心力和与磁套发生旋转时产生的离心力相结合，从而实现磁珠与磁珠表面所含水分的脱离，比一般的干燥、风吹等脱水方式简便、快捷，而且不会对被分离的物质造成破坏。
[0007]本实用新型的第二目的在于提供一种利用所述的脱水装置脱水的方法，该方法操作简便，脱水效率高，耗时短。
[0008]为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案:
[0009]本实用新型提供了一种脱水装置，所述脱水装置包括壳体、主轴推杆、磁套和电动装置；
[0010]所述主轴推杆贯穿所述壳体，其两端均突出于所述壳体;且所述主轴推杆能够沿着壳体往复运动;所述主轴推杆的一端设置有磁柱;所述磁套罩套于所述磁柱上，且磁柱与所述磁套同轴设置，并处于所述磁套的中心，所述磁套开口的一端连接在所述壳体上;所述电动装置设置在所述壳体内，并且与所述磁套连接，用于使所述磁套发生转动。
[0011]对于上述的装置，其要点在于磁柱产生的磁性向心力和磁套旋转产生的离心力的相互作用，所以磁柱和磁套的位置关系很重要。该装置将磁柱设置在所述磁套的中心位置(二者同轴设置，且无论磁柱是否伸入磁套的封闭端与否，磁柱一直处于磁套的中心位置)，进而对磁套封闭端的磁珠提供一个磁性向心力，当向心力和磁套旋转时产生的离心力达到某一平衡点时，磁珠受向心力的作用停留在磁套封闭端，液体受离心力作用被甩脱，从而达到脱水的效果。
[0012]具体的，本实用新型提供的这种脱水装置，其主体结构为一个壳体，壳体上有一个将其贯穿并且可以沿着壳体往复运动的主轴推杆;在外力的作用下，主轴推杆上设置的磁柱可以伸入到磁套的底部(通过额外设置的回位装置，可使得磁柱进一步返回，从而实现主轴推杆以及磁珠的往返运动)；而设置在壳体内的电动装置则可以使磁套发生旋转运动。
[0013]在将该脱水装置进行应用的过程中，如将其用于分离磁珠裂解液(含有吸附了核酸的磁珠以及裂解液)；将磁套伸入到混合体系中，此时推压主轴推杆，使得磁珠的端部伸入到了磁套的底部;在磁珠的作用下，混合体系中的磁珠被吸附到了磁套上，然后移除，从而实现磁珠与混合体系的快速分离。进一步地，由于磁套在电动装置的带动下是可以转动的，这样被吸附的磁珠在转动的过程中实现了类似离心脱水的操作(可以通过控制磁套的转速实现离心力的调节)，从而使得磁珠内部所含的液相进一步地被分离。离心完成后，去掉施加于主轴推杆的力，主轴推杆在回位装置的作用下回位，带动磁柱从磁套的底部离开；被吸附的磁珠由于失去了磁力的吸附作用从而从上磁套脱离，并可进行下一步的操作。
[0014]可见，本实用新型提供的这种脱水装置，其使得脱水过程大大简化，大大缩短了脱水的时间，操作熟练的情况下，脱水过程可在数秒内完成，而且整个脱水的过程不会对被分离的物质造成损伤。另外，该脱水装置结构紧凑，非常便于在无菌条件下操作。
[0015]可选的，还包括磁套连接环;所述磁套连接环设置在所述壳体上，且其一端与所述磁套套接;另一端与所述电动装置连接。
[0016]在本实用新型中，磁套连接环起到将磁套和电动装置相连接的作用，因而更加方便地实现电动装置带动磁套旋转的效果。
[0017]可选的，还包括回位装置;所述回位装置设置在所述壳体内；并用于使所述主轴推杆向远离所述磁套的方向运动。
[0018]回位装置的效果是使得主轴推杆回位，即使得磁柱从磁套的底部离开，进而提高自动化操作的效果。对于回位装置的具体结构，优选设置成一个一端与主轴推杆固定，另一端与壳体固定的弹簧。通过回位装置以及对主轴推杆额外施加的压力，即可实现主轴推杆(附带磁柱)往返运动。
[0019]可选的，所述壳体内还设置有电路板;所述电动装置与所述电路板电连接，所述电路板上还设置有均凸出于所述壳体的马达调节旋钮以及充电口；所述壳体上还设置有用于控制电路板电源的按钮开关。
[0020]电路板可集成各种线路，通过马达调节旋钮，可实现电动装置的输出功率的调节，并直接控制了磁套连接环以及磁套的转动速率;实现磁套的转速调节;而通过充电口(为方便起见，可设置成USB接口)，可以给电源(内设于壳体)实现充电效果;此外，壳体上还设置有用于控制电路板电源的按钮开关。
[0021]可选的，所述磁套的一端开口，另一端封闭，且所述磁套的横截面积沿从开口端到封闭端的方向渐缩。
[0022]在脱水的过程中，磁套会伸入到混合液体系中，其外壁会挂有水滴。因此，为了提高脱水的效果，优选地将磁套的横截面积设置成沿从开口端到封闭端的方向渐缩的形式，在转动离心的过程中，具有该结构的磁套便于所粘附的水自上而下脱离，从而提高脱水效率。
[0023]可选的，所述磁套封闭的一端的外壁上设置有多个凸起。
[0024]可选的，述凸起的数目为偶数个，且沿着所述磁套轴线的方向对称设置。
[0025]可旋的，每相邻的两个所述凸起之间的距离相等。
[0026]此外，为了增加磁套在转动过程中的研磨效果，优选地，将磁套的外表面设置成粗面。进一步优选的，为了提高磁套在转动过程中的搅拌效果，可以在磁套的盲端设置有一字型或者十字型的小型风叶。
[0027]所述的脱水装置脱水的方法，包括如下步骤:
[0028]1)、推动主轴推杆，使所述磁柱到达所述磁套的封闭端，然后将脱水装置的磁套伸入含有磁磁性物质的固液混合体中；
[0029]2)、磁性物质在所述磁柱的作用下被吸附到磁套的封闭端，然后将所述脱水装置从固液混合体中移除；
[0030]3)、控制电动装置，使得磁套发生旋转，磁性物质受磁场作用保持被吸附状态，磁珠表面所含水分在离心力的作用下被甩脱。
[0031]该脱水方法采用特制的脱水装置完成，对于含有磁性物质的固液混合体而言，其可以在数秒之间实现磁珠和磁珠表面液体的的分离，而且对被分离的物质不会造成损伤，大大地节约了时间，并且提高了效率。
[0032]可选的，在步骤I)中，所述固液混合体包括含有磁珠的DNA裂解液或者洗脱液。
[0033]对于包括含有磁珠的DNA裂解液或者洗脱液，其非常适合作为该脱水装置的处理对象，磁珠可在很短的时间内被全部从混合体现中吸附并移除，旋转离心的过程也一般可在数秒之间完成，释放磁力后，磁珠可进行下一步操作进程，洗脱后再次将磁珠分离，即可得到目的核酸，而磁珠经过离心脱水后另行存放或者再次利用。
[0034]利用上述的装置，本实用新型可解决现有该领域中无法解决的难题。当利用纳米磁珠分离生物物质时，推动本装置的主轴推杆，所述磁柱即可到达所述磁套的封闭端提供磁场，此时如将所述磁套伸入到含有磁珠的混合液体中，磁珠即可被吸附在所述磁套的封闭端外侧；由于所述磁柱位于所述磁套的中心位置，对于磁珠来说，所述磁柱提供的是一个磁性向心力。如将所述磁套的封闭端提出液面，并启动旋转按钮，使磁套产生旋转运动，此时的旋转运动对所述磁珠和其表面的液体将产生离心力。用于磁珠在磁场的向心力作用下保持原位，液体则不受磁力的影响而被离心力甩脱，这个离心力和向心力的相互作用使磁珠和磁珠表面液体起到了分离效果。整个脱水过程可在数秒内完成。
[0035]与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:
[0036](I)、该装置通过将磁柱的磁力和与磁套发生旋转时产生的离心力相结合，从而实现磁珠所含水分的脱离，比一般的干燥、风吹等脱水方式简便、快捷，而且不会对被分离的物质造成破坏。
[0037](2)、由于该脱水装置结构紧凑便携，因此非常适合作为野外试验的实验工具，同时也非常便于在无菌条件下进行操作。
[0038](3)、对磁套的外表面进行进一步的改进(如设置成粗面、增加风叶等)可使得该脱水装置实现研磨、搅拌装置的效果，具有多功能性，可作为生物学领域中一种非常适用的实验工具。
【附图说明】
[0039]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0040]图1为本实用新型提供的优选方案中的脱水装置的结构示意图；
[0041 ]图2为本实用新型的另一技术方案中的脱水装置的结构示意图；
[0042]附图标记:
[0043]壳体-101;主轴推杆-102;磁套-103;电动装置_104;磁柱-105;磁套连接环-201;回位装置-202 ；按钮开关-203 ；凸起-204。
【具体实施方式】
[0044]请参考图1-图2，本实用新型提供的这种脱水装置，其包括壳体101、主轴推杆102、磁套103和电动装置104;
[0045]主轴推杆102贯穿壳体101，其两端均突出于壳体101;且主轴推杆102能够沿着壳体101往复运动;主轴推杆102的一端设置有磁柱105;磁套103罩套于磁柱105上(具体如图2所示)，且其开口的一端连接在壳体101上；电动装置104设置在壳体101内，并且与磁套103连接，用于使磁套103发生转动。
[0046]本实用新型提供的这种脱水装置，其主体结构为一个壳体101，壳体101上有一个将其贯穿并且可以沿着壳体101往复运动的主轴推杆102;在外力的作用下，主轴推杆102上设置的磁柱105可以伸入到磁套103的底部;而设置在壳体101内的电动装置104则可以使磁套103发生转动。
[0047]当将该生物分离装置进行应用的过程中，如将其用于分离磁珠裂解液(含有吸附了核酸的磁珠以及裂解液)；将磁套103伸入到混合体系中，此时推压主轴推杆102，使得磁柱105的端部伸入到了磁套103的底部;在磁柱105的作用下，混合体系中的磁柱105被吸附到了磁套103上，然后移除，从而实现磁珠与混合体系的快速分离。进一步地，由于磁套103在电动装置104的带动下是可以转动的，附在磁套103封闭端外侧的磁珠在磁力的作用下保留在磁套103上，而磁珠表面的液体则在离心力的作用下与磁珠分离。
[0048]离心完成后，去掉施加于主轴推杆102的力，主轴推杆102在回位装置202的作用下回位，带动磁柱105从磁套103的底部离开;被吸附的磁珠由于失去了磁力的吸附作用从而从上磁套103脱离，并可非常便利地进行下一步的操作。
[0049]可见，本实用新型提供的这种脱水装置，其使得脱水过程大大简化，大大缩短了脱水的时间，脱水过程可在数秒内完成，而且整个脱水的过程不会对被分离的物质造成损伤。另外，该脱水装置结构紧凑，非常便于在无菌条件下操作。
[0050]在上述技术方案的基础之上，进一步优选的，还包括磁套连接环201;磁套连接环201设置在壳体101上，且其一端与磁套103套接;另一端与电动装置104连接(也即磁套103通过磁套连接环201与电动装置104实现连接，电动装置104通过直接驱动磁套连接环201实现使磁套103发生旋转运动)。
[0051 ] 磁套连接环201起到将磁套103和电动装置104相连接的作用，因而更加方便地实现电动装置104带动磁套103旋转的效果。
[0052]在生物学实验中，对于各种操作设备，其自动化程度的高低直接影响了整个实验的成败以及效率；因此，为了提高该装置的自动化性能，在上述方案的基础之上，进一步优选的，还包括回位装置202;回位装置202设置在壳体101内；并用于使主轴推杆102向远离磁套103的方向运动;壳体101内还设置有电路板；电动装置104与电路板电连接，电路板上还设置有均凸出于壳体101的马达调节旋钮以及充电口；壳体101上还设置有用于控制电路板电源的按钮开关203。
[0053]回位装置202的效果是使得主轴推杆102回位，即使得磁柱105从磁套103的底部离开，进而提高自动化操作的效果。通过回位装置202以及额外施加于主轴推杆102的力，即可实现主轴推杆102以及磁柱105顺着壳体101往复运动。
[0054]对于回位装置202的具体结构，优选设置成一个一端与主轴推杆102固定，另一端与壳体101固定的弹簧。
[0055]另外，其也可以是一个套设在主轴推杆102上的弹簧，一端通过连接件与主轴推杆102固定，另一端与壳体101固定。
[0056]电路板、马达调节旋钮以及按钮开关203可以控制整个脱水装置的工作状态，进一步地方便了使用者使用。
[0057]在本实用新型提供的另一优选的技术方案中，脱水装置包括:壳体101、主轴推杆102、磁套103和电动装置104、磁套连接环201、回位装置202 ；
[0058]主轴推杆102贯穿壳体101，其两端均突出于壳体101;且主轴推杆102能够沿着壳体101往复运动；主轴推杆102的一端设置有磁柱105;磁套103罩套于磁柱105上，且其开口的一端连接在壳体101上；电动装置104设置在壳体101内，并且与磁套103连接，用于使磁套103发生转动；
[0059]磁套连接环201设置在壳体101上，且其一端与磁套103套接；另一端与电动装置104连接；回位装置202设置在壳体101内；并用于使主轴推杆102向远离磁套103的方向运动；
[0060]壳体1I内还设置有电路板；电动装置104与电路板电连接，电路板上还设置有均凸出于壳体101的马达调节旋钮以及充电口；壳体101上还设置有用于控制电路板电源的按钮开关203;
[0061]磁套103的一端开口，另一端封闭，且磁套103的横截面积沿从开口端到封闭端的方向渐缩;磁套103封闭的一端的外壁上设置有多个凸起204;凸起204的数目为偶数个，且沿着磁套103轴线的方向对称设置;每相邻的两个凸起204之间的距离相等。
[0062]具有上述结构的脱水装置，其可以集脱水、搅拌、涡旋等多功能为一体，满足多种生物实验的需要。另外如果有必要使得该装置具有研磨功能，则对应地将该磁套103的外表面设置成粗面即可，如果要实现更好的搅拌效果，则在磁套103的盲端增设一字型或者十字型的小型风叶。
[0063]本实用新型还提供了一种利用该脱水装置脱水的方法，具体包括以下步骤:
[0064]S1、推动主轴推杆102，使所述磁柱105到达所述磁套103的封闭端，然后将脱水装置的磁套103伸入含有磁磁性物质的固液混合体中；
[0065]在该步骤中，固液混合体包括含有磁珠的DNA裂解液或者洗脱液。
[0066]S2、磁性物质在所述磁柱105的作用下被吸附到磁套103的封闭端，然后将所述脱水装置从固液混合体中移除；
[0067]在该步骤中，实现了将吸附了被分离物质的磁珠直接从混合液体系中移除的效果;该方式与传统的从混合液体系中移除液相的方式相比，具有明显的优越性，首先分离后磁珠内的液相残存较少(操作过程中会在重力下自然空出)；另外，克服了现有技术中将液相吸除而存在的磁珠可能损失的缺陷。
[0068]S3、控制电动装置104，使得磁套103发生旋转，磁性物质受磁场作用保持被吸附状态，磁珠表面所含水分在离心力的作用下被甩脱。
[0069]该方法基于特制的脱水装置，直接将被分离的磁珠从混合液体现中移除，从而提高了脱水的效果，另外，在磁套103转动的过程中，残存的水分可被甩出，进一步地提高了脱水的效果，而且该脱水方法利用一个装置即可完成，装置和方法相结合，使得脱水的操作在数秒内即可高效完成，脱水过程不会对被分离物质造成任何损伤；因此具有非常好的应用前景。
[0070]尽管已用具体实施例来说明和描述了本实用新型，然而应意识到，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本实用新型范围内的所有这些变化和修改。
【主权项】
1.一种脱水装置，其特征在于，所述脱水装置包括:壳体、主轴推杆、磁套和电动装置； 所述主轴推杆贯穿所述壳体，其两端均突出于所述壳体;且所述主轴推杆能够沿着壳体往复运动;所述主轴推杆的一端设置有磁柱;所述磁套罩套于所述磁柱上，且磁柱与所述磁套同轴设置，并处于所述磁套的中心，所述磁套开口的一端连接在所述壳体上； 所述电动装置设置在所述壳体内，并且与所述磁套连接，用于使所述磁套发生转动。2.根据权利要求1所述的脱水装置，其特征在于，还包括磁套连接环； 所述磁套连接环设置在所述壳体上，且其一端与所述磁套套接；另一端与所述电动装置连接。3.根据权利要求1所述的脱水装置，其特征在于，还包括回位装置;所述回位装置设置在所述壳体内；并用于使所述主轴推杆向远离所述磁套的方向运动。4.根据权利要求1或2所述的脱水装置，其特征在于，所述壳体内还设置有电路板； 所述电动装置与所述电路板电连接，所述电路板上还设置有均凸出于所述壳体的马达调节旋钮以及充电口； 所述壳体上还设置有用于控制电路板电源的按钮开关。5.根据权利要求4所述的脱水装置，其特征在于，所述磁套的一端开口，另一端封闭，且所述磁套的横截面积沿从开口端到封闭端的方向渐缩。6.根据权利要求5所述的脱水装置，其特征在于，所述磁套封闭的一端的外壁上设置有多个凸起。7.根据权利要求6所述的脱水装置，其特征在于，所述凸起的数目为偶数个，且沿着所述磁套轴线的方向对称设置。8.根据权利要求7所述的脱水装置，其特征在于，每相邻的两个所述凸起之间的距离相等。9.根据权利要求1-3任一项所述的脱水装置，其特征在于，所述磁套的表面为粗面。10.根据权利要求9所述的脱水装置，其特征在于，所述电动装置为马达。
【文档编号】C12M1/42GK205473812SQ201620049654
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月19日
【发明人】杨俊森, 杨贵生
【申请人】山西振东基赛生物科技有限公司