一种抗体交联反应器装置的制作方法

一种抗体交联反应器装置
1.技术领域：本发明涉及一种抗体交联反应器装置。
2.

背景技术：
将单体igg变为聚体igg的方法有物理方法和化学方法，物理方法常采用高温处理、低ph处理等，这类方法可控性差、形成聚体能力有限且对抗体有一定的损害，因此使igg抗体多聚化的方法多为化学方法。利用一些化学试剂与抗体氨基酸残基上的羧基或氨基反应，通过形成分子间共价键将igg单体交联成聚体，常用的化学试剂有1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（edc）、双琥珀酰亚胺辛二酸酯（dss）、戊二醛等试剂。通过化学交联形成的igg多聚体会大幅度提高鼠igg对检测样本中异噬性抗体干扰的消除能力。如果戊二醛浓度过高，或者未能及时混匀，可能形成分子量过大的聚合物沉淀。
3.

技术实现要素：
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种抗体交联反应器装置。
4.本发明所采用的技术方案有：一种抗体交联反应器装置，包括抗体存储罐、交联剂存储罐、终止剂存储罐、终止物存储罐、反应混合器、终止混合器、计量泵和连续流反应器，所述抗体存储罐、交联剂存储罐和终止剂存储罐的出液口均连接一个计量泵，与抗体存储罐和交联剂存储罐对应连接的计量泵接入反应混合器，与终止剂存储罐连接的计量泵接入终止混合器，反应混合器与连续流反应器相连通，连续流反应器与终止混合器相连通，终止混合器与终止物存储罐相连通。
5.进一步地，所述连续流反应器包括冷却罐、固定杆、软管和罐盖，三根固定杆竖直焊接在罐盖的下端面上并形成一个固定架，软管呈螺旋状盘旋在所述固定架上，罐盖与冷却罐固定连接，并将固定架置于冷却罐内，在冷却罐的底面上以及罐盖上均设有引出孔，软管的两端通过两引出孔伸出冷却罐外，在冷却罐的外壁上设有进液口与出液口，在冷却罐内设有冷却液。
6.进一步地，所述冷却液为冰水；在固定杆的外壁上设有限位槽，所述软管盘旋在限位槽内。
7.进一步地，所述计量泵包括电机、联动机构、联动杆、鼓膜、进液单向阀、出液单向阀和泵壳，所述鼓膜固定在泵壳内，并将泵壳的内腔对应分成驱动腔和液体腔，进液单向阀和出液单向阀与液体腔相连通；联动杆与鼓膜固定连接，电机通过联动机构驱动联动杆往复运动。
8.进一步地，所述联动机构包括蜗杆、涡轮、滑座、滑块和驱动块，所述蜗杆与涡轮相互啮合，蜗杆与电机的输出轴固定连接，涡轮转动连接在驱动腔内，驱动块与涡轮固定连接，且驱动块与涡轮偏心布置，滑座滑动连接在驱动腔内，滑块滑动连接在滑座上，滑块的滑动方向与滑座的滑动方向相垂直，在滑块上设有圆形槽，驱动块置于圆形槽内。
9.进一步地，所述联动杆的一端与与滑座弹性连接，另一端与鼓膜固定。
10.进一步地，所述联动杆包括杆体、固定螺钉、固定钉、弹簧、垫片、限位杆和限位块，
所述滑座上设有滑孔，该滑孔沿着滑座的滑动方向布置，杆体插接在滑孔内，固定钉置于杆体的内部，且固定钉与滑孔的底壁面螺纹连接，垫片卡设于杆体的内部，弹簧套设在固定钉上，弹簧的一端抵触在固定钉的t头上，另一端抵触在垫片上，固定螺钉穿过鼓膜并与杆体固定连接，限位杆与杆体固定连接，限位杆伸于杆体的内部，且限位杆位于固定钉的左侧，限位块为偏心块，限位块转动连接在驱动腔的内壁上，限位块位于限位杆的右侧，通过限位杆、限位块和固定钉对联动杆进行行程限位。
11.进一步地，所述泵壳上设有调节旋钮，调节旋钮与限位块固定连接。
12.进一步地，所述反应混合器与终止混合器均为包括第一搅拌轴、第二搅拌轴、反应罐、搅拌电机、隔板、第一联动轴、第二联动轴、伞齿轮、搅拌桨、泵叶和安装壳，所述安装壳固定于反应罐内，隔板固定在反应罐内，隔板将反应罐的内腔分成两个搅拌腔，第一搅拌轴、第二搅拌轴、第一联动轴和第二联动轴均转动连接在安装壳内，且第一搅拌轴和第二搅拌轴竖直布置，第一联动轴和第二联动轴水平布置，第一搅拌轴和第二搅拌轴分别置于两个搅拌腔内，第一搅拌轴和第二搅拌轴的顶端均固定一个搅拌桨，在第一搅拌轴、第二搅拌轴以及第二联动轴的两端均固定一个伞齿轮，第二联动轴两端的伞齿轮分别与第一搅拌轴和第二搅拌轴上的伞齿轮相啮合，在第一联动轴的两端分别固定一个泵叶和一个伞齿轮，第一联动轴上的伞齿轮与第一搅拌轴上的伞齿轮相啮合；搅拌电机驱动第一搅拌轴转动。
13.进一步地，所述安装壳包括轴座、泵座和联动壳，两个轴座固定连接在反应罐的底部，第一搅拌轴和第二搅拌轴转动连接在两轴座内，联动壳固定在两个轴座之间，泵座与第一搅拌轴所在的轴座固定连接，在泵座上设有抽液口和排液口。
14.进一步地，所述联动壳的外壁上设有两个圆凸筋，两个圆凸筋之间形成定位槽，所述隔板包括隔板体和封板，所述隔板体和封板上均设有圆弧槽，一块隔板体和两块封板均插接在所述定位槽内，隔板体和两封板上的圆弧槽组成一个穿接联动壳的圆孔。
15.反应混合器与终止混合器使得流动的溶液混合更加均匀，通过连续流反应器控制溶液反应时间，利用封闭环境减少实验杂质的产生，保证后续抗体交联混合液体质量，降低了操作复杂性与操作人员暴露于交联剂中的时间，有利于实验人员安全及交联的纯度。由此产生的有益效果为：(1) 减少了交联剂在空气中的暴露时间，流动均匀，可防止不同阶段的中间产物反混，保证后续抗体交联混合液体质量，降低了操作复杂性与操作人员暴露于交联剂中的时间，有利于实验人员安全及交联的纯度。
[0016] (2) 连续流反应器为细长橡胶软管，增大混合液体与外部冷却液的接触面积，对连续流反应器进行冰浴时降温效果更好，这样混合溶液反应会更加稳定。
[0017]
(3)在交联过程中，计量泵保证每次定量补给，对抗体、交联试剂及混合反应溶液的形成恒定补给，使抗体与交联试剂的混合更加均匀，解决混合不匀局部反应过快的问题。
[0018]
（4）一个搅拌电机驱动两个搅拌桨和一个泵叶转动，液体先通过泵叶泵入第一搅拌腔内进行第一次搅拌，随着第一搅拌腔内的液体逐渐变多并漫过隔板时，第一搅拌腔内的液体溢流至第二搅拌腔内进行第二次搅拌，使抗体与交联试剂的混合更加均匀，解决混合不匀的问题。
[0019]
附图说明：图 1 为本发明结构图。
[0020]
图 2 为连续流反应器的结构图。
[0021]
图 3 为连续流反应器中固定杆的结构图。
[0022]
图 4 为计量泵的结构图。
[0023]
图 5 为计量泵中蜗杆和涡轮的结构图。
[0024]
图 6 为计量泵的局部放大图。
[0025]
图 7 为反应混合器或终止混合器的结构图。
[0026]
图 8 为反应混合器或终止混合器料剂的流动示意图。
[0027]
图 9 为一根第一搅拌轴通过第一联动轴和第二联动轴联动第二搅拌轴和泵叶的结构图。
[0028]
图 10 为两个伞齿轮的啮合结构图。
[0029]
图 11 为联动壳的结构图。
[0030]
图 12 为隔板与联动壳的装配结构图。
[0031]
具体实施方式：下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0032]
如图1，本发明一种抗体交联反应器装置，包括抗体存储罐1、交联剂存储罐2、终止剂存储罐3、终止物存储罐4、反应混合器5、终止混合器6、计量泵7和连续流反应器8，抗体存储罐1、交联剂存储罐2和终止剂存储罐3的出液口均连接一根输送软管，在每个输送软管上连接一个计量泵7，与抗体存储罐1和交联剂存储罐2对应连接的计量泵7接入反应混合器5，与终止剂存储罐3连接的计量泵7接入终止混合器6，反应混合器5与连续流反应器8相连通，连续流反应器8与终止混合器6相连通，终止混合器6与终止物存储罐4通过一根输送软管相连通。本发明中的各部件之间的对应连通是通过软管连接，整个过程在封闭的环境内进行，有利于实验人员安全及交联的纯度。
[0033]
如图2和图3，连续流反应器8包括冷却罐81、固定杆82、软管83和罐盖84，三根固定杆82竖直焊接在罐盖84的下端面上并形成一个固定架，软管83呈螺旋状盘旋在固定架上，罐盖84与冷却罐81固定连接，并将固定架置于冷却罐81内，在冷却罐81的底面上以及罐盖84上均设有引出孔，软管83的两端通过两引出孔伸出冷却罐81外，在冷却罐81的外壁上设有进液口与出液口，进液口与反应混合器5相连通，冷却罐81的出液口与终止混合器6相连通。
[0034]
在软管83呈螺旋状盘旋在固定架上时，为更好地使得软管83盘绕在固定杆82上，减少软管83在固定杆82上发生窜动，在固定杆82的外壁上设有限位槽821，软管（83）盘旋在限位槽831内。
[0035]
本发明在冷却罐81注入流动的冰水作为冷却液，采用软管83在冰水中冰浴，细长的橡胶软管使得混合液与外界充分接触，保持低温反应状态，保护蛋白不易凝固沉淀，封闭环境也减少实验杂质的产生，保证后续抗体交联混合液体质量。
[0036]
软管83为细长橡胶软管，呈螺旋状盘旋，增大混合液体与外部冷却液的接触面积，对连续流反应器进行冰浴时降温效果更好，这样混合溶液反应会更加稳定。
[0037]
本发明的计量泵7在交联过程中，每次定量补给，对抗体、交联试剂及混合反应溶液的形成恒定补给，以下对计量泵的结构进行详细描述。
[0038]
如图4至图6，计量泵7包括电机71、联动机构72、联动杆73、鼓膜74、进液单向阀75、
出液单向阀76和泵壳77，鼓膜74固定在泵壳77内，并将泵壳77的内腔对应分成驱动腔771和液体腔772，进液单向阀75和出液单向阀76与液体腔772相连通，联动杆73与鼓膜74固定连接，电机71通过联动机构72驱动联动杆73往复运动。使用时，通过联动杆73往复运动带动鼓膜74往复鼓动，实现液体在液体腔772内的进出。计量泵7中的两个单向阀（进液单向阀75与出液单向阀76）为现有常规结构，故本发明不再对单向阀的结构与原理进行赘述。
[0039]
本发明计量泵7中的联动机构72包括蜗杆721、涡轮722、滑座723、滑块724和驱动块725，蜗杆721与涡轮722相互啮合，蜗杆721与电机71的输出轴固定连接，涡轮722转动连接在驱动腔771内，驱动块725与涡轮722固定连接，且驱动块725在涡轮722上偏心布置，滑座723滑动连接在驱动腔771内，在滑座723上设有矩形滑槽，滑块724滑动连接在滑座723的矩形滑槽内，滑块724的滑动方向与滑座723的滑动方向相垂直，在滑块724上设有圆形槽，驱动块725置于圆形槽内。使用时，蜗杆721带动涡轮722转动，涡轮722带动驱动块725一起转动，由于驱动块725与涡轮722偏心安装，因此驱动块725会带动滑块724内作上下方向以及左右方向复合运动，上下方向是在滑座723的矩形滑槽内滑动，左右方向带动滑座723进行往复运动，最终带动鼓膜74运动。
[0040]
本发明相对曲柄滑块结构的实现的往复运动，本发明的联动结构更加节省安装空间，机械振动小。
[0041]
联动杆73包括杆体731、固定钉733、限位杆736和限位块737，该几个部件共同用于对联动杆73的运动行程进行限制，限位杆736与杆体731固定连接，限位杆736伸于杆体731的内部，且限位杆736位于固定钉733的左侧，限位块737为偏心块，限位块737转动连接在驱动腔771的内壁上，限位块737位于限位杆736的右侧。使用时，限位杆736与限位块737的配合实现杆体731朝右侧运动行程的限制，限位杆736与固定钉733的配合实现杆体731朝左侧运动行程的限制。
[0042]
由于是在滑座723的一个往复周期内对联动杆73的运动行程进行限制，而滑座723的往复行程是固定不可调整的，为避免联动杆73在行程限制后，滑座723的摆动拉坏联动杆73和鼓膜74，本发明将联动杆73与滑座723进行弹性连接，以下对该部分结构进行详细描述。
[0043]
联动杆73还包括固定螺钉732、弹簧734和垫片735，在滑座723上设有滑孔，该滑孔沿着滑座723的滑动方向布置，杆体731插接在滑孔内，固定钉733置于杆体731的内部，且固定钉733与滑孔的底壁面螺纹连接，垫片735卡设于杆体731的内部，弹簧734套设在固定钉733上，弹簧734的一端抵触在固定钉733的t头上，另一端抵触在垫片735上，固定螺钉732穿过鼓膜74并与杆体731固定连接。
[0044]
在泵壳77上设有调节旋钮738，调节旋钮738与限位块737固定连接。调整调节旋钮738，对杆体731的运动行程的进行限制，使用时，在滑座723向右运动过程中，限位杆736与限位块737接触后，此时杆体731停止向右运动，而滑座723由于未到达右侧极限位置而继续朝右运动，此时滑座723向右运动并压缩弹簧。向左运动时，同向右过程，在固定钉733与限位杆736抵触后，滑座723继续朝左运动，此时垫片735对弹簧进行压缩。
[0045]
如图7，本发明中的反应混合器5与终止混合器6均为包括第一搅拌轴51、第二搅拌轴52、反应罐53、搅拌电机54、隔板55、第一联动轴56、第二联动轴57、伞齿轮58、搅拌桨59、泵叶61和安装壳62。
[0046]
安装壳62固定于反应罐53内，隔板55固定在反应罐53内，隔板55将反应罐53的内腔分成两个搅拌腔，第一搅拌轴51、第二搅拌轴52、第一联动轴56和第二联动轴57均转动连接在安装壳62内，且第一搅拌轴51和第二搅拌轴52竖直布置，第一联动轴56和第二联动轴57水平布置，第一搅拌轴51和第二搅拌轴52分别置于两个搅拌腔内（即第一搅拌腔531和第二搅拌腔532），第一搅拌轴51和第二搅拌轴52的顶端均固定一个搅拌桨59，两个搅拌桨59分别置于第一搅拌腔531和第二搅拌腔532内。
[0047]
在第一搅拌轴51、第二搅拌轴52以及第二联动轴57的两端均固定一个伞齿轮58，第二联动轴57两端的伞齿轮58分别与第一搅拌轴51和第二搅拌轴52上的伞齿轮相啮合，在第一联动轴56的两端分别固定一个泵叶61和一个伞齿轮58，第一联动轴56上的伞齿轮58与第一搅拌轴51上的伞齿轮相啮合。
[0048]
搅拌电机54通过皮带和皮带轮驱动第一搅拌轴51转动。第一搅拌轴51转动同时驱动第一联动轴56和第二联动轴57转动，第一联动轴56与泵叶61固定连接，泵叶61对输送软管内的液体进行抽取，便于液体更好的进入反应混合器5或者终止混合器6。
[0049]
在反应罐53的内壁上设有进液口和出液口，进液口位于出液口的下方，泵叶61所在的进口与反应罐53的进液口密封连接，在使用时，一个搅拌电机54驱动两个搅拌桨59和一个泵叶61转动，液体先通过泵叶61泵入第一搅拌腔531内进行第一次搅拌，随着第一搅拌腔531内的液体逐渐变多并漫过隔板55时，第一搅拌腔531内的液体溢流至第二搅拌腔532内进行第二次搅拌，使抗体与交联试剂的混合更加均匀，解决混合不匀的问题。
[0050]
由于本发明的抗体交联反应器装置是对流动的料剂进行混合搅拌与反应，因此需要保证试剂的在流动过程中的充分混合，因此本发明通过对反应混合器5或终止混合器6进行结构的设计，使反应混合器5与终止混合器6均具有两个搅拌腔，且料剂是从反应罐53内的底部进入第一搅拌腔531内，由下至上的进料方式，使得搅拌更加均匀，第一搅拌腔531搅拌后的料剂溢流至第二搅拌腔532内进行第二次搅拌，第二搅拌腔532内料剂亦是通过溢流的方式从反应罐53的出液口排出。
[0051]
如图8，第二搅拌腔532的容积为第一搅拌腔531容积的1/3，因为第二搅拌腔532是采用溢流的方式从反应罐53的出液口卸料，只有在料剂充满反应罐53出液口的下方的空间a时，才会从反应罐53的出液口排出。
[0052]
此时若第二搅拌腔532的容积过大，从第一搅拌腔531流入第二搅拌腔532内的液体可能没得到充分搅拌就直接从反应罐53的出液口排出。因此容积越大，储存的料剂就越多，而第二搅拌轴52形成的扰流效果就越差。因为本发明将第二搅拌腔532的容积为第一搅拌腔531容积的1/3，通过减小第二搅拌腔532容积的方式来增加扰流效果，使得第一搅拌腔531流入第二搅拌腔532内的液体得到更好的搅拌。
[0053]
连接在第一搅拌轴51和第二搅拌轴52上的搅拌桨59结构并不相同，连接在第一搅拌轴51上的搅拌桨59为“v”状的叶片结构（如图9），连接在第二搅拌轴52上的搅拌桨59为由多根横杆与竖杆焊接而成的搅拌杆结构。
[0054]
如图9和图10，安装壳62包括轴座621、泵座622和联动壳623，两个轴座621固定连接在反应罐53的底部，第一搅拌轴51和第二搅拌轴52转动连接在两轴座621内，第一搅拌轴51的底端伸出反应罐53外并与搅拌电机54相联动，联动壳623固定在两个轴座621之间，泵座622与第一搅拌轴51所在的轴座621固定连接，在泵座622上设有抽液口6221和排液口
6222。抽液口6221与反应罐53的进液口密封连接。排液口6222倾斜布置，并朝向连接在第一搅拌轴51上的搅拌桨59布置，出来的液体直接朝向搅拌桨59进行搅拌。
[0055]
在固定隔板55时，由于联动壳623是贯穿于隔板55，为方便隔板55和搅拌结构的拆装， 以及保证隔板55能够将反应罐53的内腔分成两个只能采用上端溢流方式进行连通的搅拌腔，本发明通过联动壳和隔板55的自身结构设计以及两者的装配结构设计，使其符合本发明的特殊要求，具体的结构如下。
[0056]
如图11，在联动壳623的外壁上设有两个圆凸筋6231，两个圆凸筋6231之间形成定位槽6232。结合图12，隔板55包括一块隔板体551和两块封板552，隔板体551和封板552上均设有圆弧槽，隔板体551和两块封板552上的圆弧槽刚好组成一个圆孔，该圆孔的内径与定位槽6232的内径相适配。
[0057]
在安装时，先按照图9的装配结构将安装壳62和各转轴组装完毕，然后将一块隔板体551和两块封板552均插接在联动壳623的定位槽6232内，此时隔板体551和封板552刚好组成一个矩形状的隔板55，在隔板体551和两块封板552底端均设有90
°
折弯的翻边，翻边通过螺钉固定在反应罐53的内腔底壁上，两个圆凸筋6231置于隔板55的两侧刚好也可以形成遮挡（圆凸筋6231主要是保证隔板55的安装稳定性），避免第一搅拌腔531内的液体从隔板55与联动壳623的结合处流入第二搅拌腔532内，为保证此处的密封效果，可以在定位槽6232内套设密封圈，在隔板体551和两块封板552的圆弧槽上设有卡设密封圈的密封槽。
[0058]
反应混合器5与终止混合器6使得流动的溶液混合更加均匀，通过连续流反应器控制溶液反应时间，利用封闭环境减少实验杂质的产生，保证后续抗体交联混合液体质量，降低了操作复杂性与操作人员暴露于交联剂中的时间，有利于实验人员安全及交联的纯度。本发明使得溶液混合均匀且高效，降低戊二醛浓度过高，或者未能及时混匀的情况，减少可能形成分子量过大的聚合物沉淀的可能，使聚合效果好。
[0059]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。