超声清洗装置及分离系统的制作方法

本发明涉及超声，具体地，涉及一种超声清洗装置及分离系统。

背景技术：

1、现有技术中一般采用离心、免疫捕获、过滤等方法分离、纯化血液或体液中的循环肿瘤细胞和/或外泌体。离心的分离方法对循环肿瘤细胞(或外泌体)的膜结构会造成一定程度的机械损伤，影响后续的分析研究，且离心造作繁琐对液体活检的通量造成限制。免疫捕获的分离方法需要利用抗体，大幅度提高样本处理成本，且免疫捕获后的洗脱条件可能会对循环肿瘤细胞(或外泌体)的活性产生影响。利用过滤膜过滤的分离方法可以有效地分离体液中不同尺寸的组分，将循环肿瘤细胞和/或外泌体截留在滤膜表面并滤除污染物，具有低成本、高通量的特点，过滤后得到的目标组分能保持很高的生物活性。但是，在实际操作过程中，过滤膜上会富集生物样本中的部分组分，其中大于膜孔尺寸的组分会堵塞膜孔。膜孔堵塞会使小于膜孔尺寸的组分不能有效地透过过滤膜，影响分离后目标组分的纯度。膜孔堵塞也会造成局部压力过大，甚至导致过滤膜破裂。

2、目前一般采用超声振动对堵塞在过滤膜上的组分振落，从而清理滤膜，使滤膜能够恢复到一定状态继续过滤目标组分，从而使得过滤膜能够处理更多或浓度更高的生物样本，提高过滤膜的耐用程度和对生物样本纯化的性能。

3、传统的超声驱动系统均针对特定频率和特定功率设计，无法实现对多个超声探头的驱动。

技术实现思路

1、鉴于以上内容，本申请提供了一种超声清洗装置及分离系统，能够实现对多个超声模块的协调控制。

2、本申请第一方面提供一种超声清洗装置，应用于分离装置，所述超声清洗装置用于洗脱沉积于所述分离装置的目标组分，所述超声清洗装置包括：

3、至少两个超声模块，用于产生相应的机械振动；

4、超声驱动模块，用于产生超声驱动信号，所述超声驱动信号用以驱动所述超声模块；

5、匹配选择模块，与每一所述超声模块和所述超声驱动模块连接；

6、控制模块，与所述超声驱动模块和所述匹配选择模块连接，所述控制模块用于控制所述超声驱动模块产生所述超声驱动信号，以及控制所述匹配选择模块将所述超声驱动模块产生的所述超声驱动信号输出至对应的所述超声模块，其中，所述超声驱动信号的信号频率与对应的所述超声模块的所述工作频率相匹配。

7、作为第一方面的一种可选的实施方式，所述匹配选择模块包括切换芯片，所述切换芯片包括输入端、选择端和至少两个输出端，其中，

8、所述切换芯片的输入端连接所述超声驱动模块的输出端，用于接收所述超声驱动信号；所述切换芯片的选择端连接所述控制模块，用于接收所述控制模块的选择信号，所述选择信号用于指示所述工作频率与所述超声驱动信号的信号频率相匹配的所述超声模块；

9、切换芯片的每一输出端连接对应的一所述超声模块，用于输出所述超声驱动信号输出至对应的所述超声模块。

10、作为第一方面的一种可选的实施方式，所述匹配选择模块包括至少两个开关单元，每一所述开关单元连接于所述超声驱动模块和一所述超声模块之间；所述控制模块控制所述开关单元的通断状态，通过导通的所述开关单元传输所述超声驱动信号至所述超声模块。

11、作为第一方面的一种可选的实施方式，所述超声清洗装置包括具有不同的工作频率的所述超声模块。

12、作为第一方面的一种可选的实施方式，所述控制模块控制所述超声驱动模块产生不同信号频率的所述超声驱动信号。

13、作为第一方面的一种可选的实施方式，所述超声模块包括谐振匹配单元和换能器，所述谐振匹配单元连接于所述匹配选择模块和所述换能器之间，所述谐振匹配单元用于使所述换能器工作于谐振频率点，所述换能器用于根据接收的所述超声驱动信号产生机械振动。

14、作为第一方面的一种可选的实施方式，所述谐振匹配单元包括谐振电感和谐振电容，所述谐振电感连接于所述匹配选择模块和所述换能器之间，所述谐振电容的一端连接所述换能器和所述谐振电感，所述谐振电容的另一端接地。

15、本申请第二方面提供一种分离系统，包括分离装置和如前所述的超声清洗装置，所述分离装置沉积有目标组分，所述超声清洗装置用于洗脱所述目标组分。

16、作为第二方面的一种可选的实施方式，所述分离装置包括过滤器，所述过滤器用于从液体样本中分离过滤出所述目标组分，所述超声清洗装置用于清理沉积于所述过滤器的滤膜上的所述目标组分。

17、本申请中，通过超声清洗装置洗脱沉积于分离装置的目标组分，能够使分离装置恢复分离性能，使得分离装置能够处理更多或更浓的液体样本，从而提高分离装置的使用寿命。超声清洗装置通过控制模块控制超声驱动模块产生超声驱动信号，并控制匹配选择模块将超声驱动信号输出至工作频率与超声驱动信号的信号频率相匹配的超声模块，使超声模块根据超声驱动信号产生相应的机械振动，从而实现对超声清洗装置中的各个超声模块的协调控制。

技术特征：

1.一种超声清洗装置，应用于分离装置，所述超声清洗装置用于洗脱沉积于所述分离装置的目标组分，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的超声清洗装置，其特征在于，所述匹配选择模块包括切换芯片，所述切换芯片包括输入端、选择端和至少两个输出端，其中，

3.如权利要求1所述的超声清洗装置，其特征在于，所述匹配选择模块包括至少两个开关单元，每一所述开关单元连接于所述超声驱动模块和一所述超声模块之间；所述控制模块控制所述开关单元的通断状态，通过导通的所述开关单元传输所述超声驱动信号至所述超声模块。

4.如权利要求3所述的超声清洗装置，其特征在于，所述开关单元为mos管，每一所述开关单元的控制端连接所述控制模块，所述开关单元的第一端连接所述超声驱动模块，所述开关单元的第二端连接一所述超声模块。

5.如权利要求1所述的超声清洗装置，其特征在于，所述超声清洗装置包括具有不同的工作频率的所述超声模块。

6.如权利要求5所述的超声清洗装置，其特征在于，所述控制模块控制所述超声驱动模块产生不同信号频率的所述超声驱动信号。

7.如权利要求1所述的超声清洗装置，其特征在于，所述超声模块包括谐振匹配单元和换能器，所述谐振匹配单元连接于所述匹配选择模块和所述换能器之间，所述谐振匹配单元用于使所述换能器工作于谐振频率点，所述换能器用于根据接收的所述超声驱动信号产生机械振动。

8.如权利要求7所述的超声清洗装置，其特征在于，所述谐振匹配单元包括谐振电感和谐振电容，所述谐振电感连接于所述匹配选择模块和所述换能器之间，所述谐振电容的一端连接所述换能器和所述谐振电感，所述谐振电容的另一端接地。

9.一种分离系统，其特征在于，包括分离装置和权利要求1至8任一项所述的超声清洗装置，所述分离装置沉积有目标组分，所述超声清洗装置用于洗脱所述目标组分。

10.如权利要求9所述的分离系统，其特征在于，所述分离装置包括过滤器，所述过滤器用于从液体样本中分离过滤出所述目标组分，所述目标组分沉积于所述过滤器的滤膜上，所述超声清洗装置用于洗脱沉积于所述过滤器的滤膜上的所述目标组分。

技术总结
本申请公开了一种超声清洗装置及分离系统，超声清洗装置包括至少两个超声模块、超声驱动模块、匹配选择模块和控制模块，控制模块用于控制超声驱动模块产生超声驱动信号，以及控制匹配选择模块将超声驱动信号输出至工作频率与超声驱动信号的信号频率相匹配的超声模块，超声模块根据超声驱动信号产生相应的机械振动，从而能够实现对超声清洗装置中各个超声模块的协调控制。

技术研发人员：谢伟忠,李春峰,杨一杰
受保护的技术使用者：深圳汇芯生物医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14