悬浮式流动透析装置的制作方法

本实用新型涉及生物化学处理装置技术领域，特别是涉及一种悬浮式流动透析装置。

背景技术：

透析已成为生物化学实验室最简便最常用的分离纯化技术之一。在生物大分子的制备过程中，除盐、除少量有机溶剂、除去生物小分子杂质、浓缩样品、蛋白复性等都要用到透析的技术。透析只需要使用专用的半透膜作为渗透容器即可完成，对于透析膜研究较为成熟，而对盛装透析液的容器以及用于透析的装置研究相对较少。

现有实验室一般采用静止透析，将生物大分子样品溶液置入透析袋内，两端扎好口，然后将此透析袋浸入水或缓冲液中。样品溶液中的生物大分子被截留在袋内，而盐和小分子物质不断扩散透析到袋外，直到袋内外两边的浓度达到平衡为止。保留在透析袋内未透析出的样品溶液称为“保留液”，袋(膜)外的溶液称为“渗出液”或“透析液”。

小量体积样品的透析，可在袋内放一截两头烧圆的玻璃棒或两端封口的玻璃管等调节结构，以使透析袋沉入液面以下。为了需要保证透析袋下沉，在透析袋上增设调节结构导致透析袋的结构复杂、增加透析袋的成本，若调节结构采用玻璃材料还不方便输运。

大规模透析需要处理大量的样品，进而需要大量的缓冲液，需要很大容量的容器盛装透析液，占地面积大，更换透析液需要将透析袋取出，一般要换3-4次(甚至更多次)缓冲液，导致缓冲液更换过程操作麻烦、容易污染、成本高，不能满足大量样品的处理需求。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一：包括现有的透析方式不适于大规模的样品处理，并且渗透容器的结构复杂。

本实用新型的目的是：提供一种悬浮式流动透析装置，适用于大规模处理，提供一种渗透容器的新型定位方式。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种悬浮式流动透析装置，包括透析容器，所述透析容器用于盛装透析液，所述透析容器上设有进液口和排液口，所述透析容器内设有浮沉定位组件，所述浮沉定位组件漂浮和/或浸没于透析液中，所述浮沉定位组件用于连接渗透容器，所述渗透容器用于盛装待处理样品。

在一些技术方案中，优选的，所述浮沉定位组件包括浮动定位件、沉固定位件和/或伸缩定位件，

当所述浮沉定位组件在渗透液中的浮力小于等于其重力时，形成漂浮或悬浮在所述渗透液中的所述浮动定位件；

当所述浮沉定位组件在渗透液中的浮力大于其重力时，形成固定在所述透析容器内的所述沉固定位件；

所述伸缩定位件的第一端固定于所述透析容器内，所述伸缩定位件的第二端可相对于其第一端伸缩调节。

在一些技术方案中，优选的，所述渗透容器连接于所述伸缩定位件的第二端或所述渗透容器连接于所述伸缩定位件的第一端和第二端。

在一些技术方案中，优选的，所述伸缩定位件包括：弹簧。

在一些技术方案中，优选的，所述浮动定位件和所述沉固定位件均包括壳体，所述壳体内填充有浮沉材料。

在一些技术方案中，优选的，所述浮动定位件、沉固定位件和/或伸缩定位件包括连接件，所述连接件用于连接所述渗透容器。

在一些技术方案中，优选的，所述连接件包括连接钩，所述渗透容器上与所述连接钩相适配的钩挂口。

在一些技术方案中，优选的，所述进液口上连接有进液阀，所述排液口上连接有排液阀，所述进液口上连接有进液管路，所述进液管路上连接有送液泵。

在一些技术方案中，优选的，所述透析容器上还设有排气口。

在一些技术方案中，优选的，所述透析容器包括容器本体和盖体，所述盖体盖设于所述容器本体上。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)在透析容器上设置进液口和排液口，透析容器内的透析液以及向透析容器内补充的缓冲液能够通过进液口、排液口排出和送入，保证渗透容器内外溶液的压力差，以保证渗透容器内的待处理样品处于稳定的透析过程中，无需停止透析过程来更换透析液；

(2)渗透容器通过浮沉定位组件定位于透析容器内，浮沉定位组件通过浮力与重力的调节来将渗透容器进行定位，且渗透容器的固定方式与浮沉定位件在透析液中的受力状态相关，渗透容器的固定方式灵活多样，适用范围广泛。

附图说明

图1为本实用新型悬浮式流动透析装置的一种优选实施例的结构示意图；

图2为本实用新型悬浮式流动透析装置的第二种优选实施例的结构示意图；

图3为本实用新型悬浮式流动透析装置的第三种优选实施例的结构示意图；

图中，1、进液口；2、透析容器；21、盖体；22、容器本体；3、渗透容器；4、沉固定位件；41、第一连接钩；5、排液口；6、排气口；7、浮动定位件；71、第二连接钩；8、伸缩定位件；81、第三连接钩；9、送液泵；10、排液阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

鉴于现有透析现状，需要改良盛装透析液的容器以及改变透析袋等渗透容器在透析液中的定位方式，以便透析方法应用到工业上，降低生产成本。

结合图1-3所示，本实用新型提供一种悬浮式流动透析装置，包括透析容器2，透析容器2用于盛装透析液，渗透容器3用于盛装待处理样品，渗透容器3置于透析液中，渗透容器3内的待处理样品与透析容器2中的透析液之间形成浓度差，进行透析处理过程。透析过程在透析容器2内的进行，透析容器2上设有进液口1和排液口5，透析过程中，缓冲液通过进液口1补充、透析液通过排液口5排出。进液口1与排液口5的通液量可根据需要调节。当透析容器2内的透析液浓度大于或小于设定范围时，透析液从排液口5排出并且缓冲液从进液口1流入，实现对透析液浓度的调节，透析液浓度调节过程不需停止透析过程，保证透析过程持续进行。

透析液更换过程不需停止透析过程，能够间断更换透析液或持续更换透析液，缓冲液自动进样、透析液自动排出，根据需要调整进液和出液流速，始终维持一定的浓度差，提高透析效率、缩短透析时间。

进一步的，透析容器2内设有浮沉定位组件，浮沉定位组件用于将渗透容器3置于透析液中，浮沉定位组件漂浮和/或浸没于透析液中，浮沉定位组件可以漂浮、悬浮、沉固在透析液中，浮沉定位组件用于连接渗透容器3，使渗透容器3在透析液中进行定位，防止透析容器2定位不稳而干扰到其他部件的运行。

根据漂浮、悬浮、沉固等状态不同，浮沉定位组件可以置于透析液中的不同高度位置，进行将渗透容器3置于透析液中的不同位置。

渗透容器3包括透析袋、透析管等，透析容器2内设置用于连接渗透容器3的浮沉定位组件，透析袋、透析管等渗透容器3上不再需要设置玻璃棒或玻璃杆等结构，简化了渗透容器3的结构，便于输运、降低成本。

本实用新型的装置，体积较小，实现渗透液自动进样，透析液在容器中流动、以保证透析液与待处理样品维持一个相对高的浓度差，提高透析速率，缩短透析时间。装置不需要停止运行即可更新透析液，从而使待处理样品与透析液维持一个浓度差，提高透析速率。根据需要调整进液和出液流速，始终维持一定的浓度差，提高透析效率、缩短透析时间。并且，透析容器2内的浮沉定位组件可以将渗透容器3进行定位，并可以根据需要调节渗透容器3在透析液中的高度位置。

其中，透析容器2包括容器本体22和盖体21，透析容器2为立式容器，盖体21盖设于容器本体22上，透析容器2为容器本体22与盖体21的分体式结构，打开盖体21，方便将渗透容器3与浮沉定位组件放入或取出透析容器2，便于操作。

进液口1上连接有进液阀，排液口5上连接有排液阀10，通过调节进液阀和/或排液阀10的通断、开度来调节进液状态、排液状态。进液阀和排液阀10可以通过手动调节，还可以为设为电磁阀，自动控制调节。

进液口1可以连接在盖体21上，排液口5连接在容器本体22上。进液口1上连接有进液管路，进液管路上连接有送液泵9，送液泵9能够促进缓冲液流入透析容器2中，送液泵9可以选用蠕动泵。

并且透析容器2上还设置排气口6，用于保证透析容器2内的压力平衡；排气口6可以开设在盖体21上，便于气体流动。

透析容器2内还可以安装搅拌装置，促进透析液与待处理样品的透析效率。

在一些技术方案中，浮沉定位组件包括浮动定位件7、沉固定位件4和/或伸缩定位件8，浮动定位件7可以漂浮或悬浮于透析液；沉固定位件4下沉并固定于透析容器2的壁面上；伸缩定位件8相对于透析容器2的壁面伸缩调节，并使渗透容器3置于透析液中的不同位置。

当浮沉定位组件在渗透液中的浮力小于等于其重力时，形成漂浮或悬浮在渗透液中的浮动定位件7；浮动定位件7漂浮或悬浮在透析液中，渗透容器3吊挂于浮动定位件7，浮动定位件7为渗透容器3提供固定点。

当浮沉定位组件在渗透液中的浮力大于其重力时，形成固定在透析容器2内的沉固定位件4；沉固定位件4固定在渗透液的底部，沉固定位件4吊挂于渗透容器3，沉固定位件4为渗透容器3提供固定点。

伸缩定位件8的第一端固定于透析容器2内，伸缩定位件8的第二端可相对于其第一端伸缩调节；伸缩定位件8的至少一端固定在透析容器2内，至少一端可伸缩调节并用于连接渗透容器3，便于调节渗透容器3的位置以及适用于多种规格的渗透容器3。伸缩定位件8的第一端固定设置，保证伸缩定位件8的稳定性，进而保证渗透容器3的稳定性。

伸缩定位件8的第一端可以与透析容器2一体形成，还可以卡接在透析容器2的壁面上。

伸缩定位件8还可以独立于透析容器2，漂浮、悬浮或沉固于透析容器内2内。

渗透容器3连接于伸缩定位件8的第二端或渗透容器3连接于伸缩定位件8的第一端和第二端。当渗透容器3连接于伸缩定位件8的第二端时，其第一端起到固定支撑作用，其第二端用于连接渗透容器3，渗透容器3连接于伸缩定位件8的第二端，伸缩定位件8的第二端伸缩到不同的位置，即将渗透容器3定位于不同的位置；当渗透容器3连接于伸缩定位件8的第一端和第二端时，渗透容器3进行两端定位，伸缩定位件8的第二端伸缩调节能够适用于不同尺寸规格的渗透容器3的定位。

伸缩定位件8包括：弹簧，弹簧的一端固定在透析容器2的壁面上，即固定在容器本体22或盖体21上。当弹簧的一端固定在容器本体22上时，弹簧对渗透容器3起到支撑作用；当弹簧的一端固定在盖体21上时，弹簧对渗透容器3起到吊挂作用；弹簧的两种固定方式，适用于不同的待处理样品，当待处理样品的重力大于浮力时，可以采用吊挂的方式，当待处理样品的重力小于浮力时，可以采用支撑的方式。

伸缩定位件8还可以包括伸缩支杆，伸缩杆伸缩调节，第一端和第二端之间的长度变化，能将渗透容器3定位于不同位置，还适用于不同尺寸规格的渗透容器3的定位。伸缩支杆也可以安装在容器本体22或盖体21上。

浮动定位件7、沉固定位件4均可以为一体式结构，如浮动定位件7为密封的塑料壳体，沉固定位件4为金属材料块体。

浮动定位件7、沉固定位件4还可以为分体式可调节结构，浮动定位件7和/或沉固定位件4包括壳体，壳体内填充有浮沉材料。同一个壳体内通过填充不同的浮沉材料形成不同功能的定位件，节省成本，并缩小装置的整体体积，提高使用过程的灵活性。

浮动定位件7、沉固定位件4的壳体可以为圆球形、椭球形、长方体、多面体、l型、u型等多种形状。连接件可以在壳体的长度方向、高度方向间隔分布有多个，以便将渗透容器3定位于透析液中的不同位置，还可以同时连接多个渗透容器3，同时对多组待处理样品进行处理，提高效率。

浮动定位件7、沉固定位件4和/或伸缩定位件8包括连接件，连接件用于连接渗透容器3。连接件的结构多样、方便渗透容器3拆装。

连接件包括连接钩，渗透容器3上与连接钩相适配的钩挂口。渗透容器3上的钩挂口可以为孔结构，如透析袋的边缘开设的孔结构、透析管的边缘开设的孔结构。渗透容器3上还可以系挂连接绳，连接绳绑固形成钩挂口，连接钩钩挂在连接绳上。其中，连接钩可以为弧形弯钩、s钩等形状。

连接件还可以包括连接夹，连接夹夹固在渗透容器3的边缘。

连接件可以固定连接或活动连接在浮动定位件7、沉固定位件4、伸缩定位件8上。固定连接方式可以为粘结、焊接、一体成型等现有的连接方式，活动连接可以为转动连接、钩挂连接、环扣结构等现有的连接方式。

具体的，浮动定位件7上设有第二连接钩71；沉固定位件4上设有第一连接钩41；伸缩定位件8上设有第三连接钩81，伸缩定位件8的第一端和第二端均设有第三连接钩81。

浮沉定位组件至少包括浮动定位件7、沉固定位件4、伸缩定位件8中的一个，还可以两两组合或同时设置三个。

优选的，浮动定位件7、沉固定位件4在透析容器2内组合设置，浮动定位件7与沉固定位件4连接为一体结构，渗透容器3的两端分别连接浮动定位件7与沉固定位件4。

进一步的，透析容器2的内壁上还可以连接有连接件，连接件可以为连接钩、连接夹等，连接件可以连接在容器内壁上的固定绳上，连接件还可以通过吸附固定的方式固定在容器内壁上。优选的，透析容器2的内壁吸附连接有第四连接钩，第四连接钩设于容器本体22的侧面和地面上或盖体21的内壁面上。

根据透析的工艺规模，透析容器2内部可设计成能够容纳单个或多个渗透容器3的结构，其中，透析容器2内的浮沉定位组件，通过浮力作用来定位渗透容器3。

如图1所示，透析容器2内设置沉固定位件4，沉固定位件4下沉并固定在透析容器2内，并且渗透容器3通过第一连接钩41钩挂定位，保证渗透容器3悬浮和完全浸入透析液中。另外，透析容器2内还可以直接连接有连接钩，渗透容器3直接钩挂固定在透析容器2内。

如图2所示，透析容器2内设有浮动定位件7，浮动定位件7漂浮于透析液表面，浮动定位件7可以为球体结构，浮动定位件7上设置若干个第二连接钩71，渗透容器3上端固定，下端悬浮于透析液。

如图3所示，伸缩定位件8包括可调节高度的结构，如伸缩支杆、弹簧等，伸缩定位件8的两端均设有第三连接钩81，渗透容器3的两端分别连接于第三连接钩81，根据渗透容器3的长短进行两端固定。

适合于大规模处理的透析容器2的尺寸优选为：容器本体22与盖体21形成高70-80cm、内径36cm的柱状筒体，依据是查阅透析袋最大的直径是89.2mm，透析袋长15cm，待处理样品密度62.5ml/cm3，容器本体22内悬挂4个透析袋，4个透析袋可盛3.7l待处理样品，能满足一般企业需求。

适用于小体积的实验室使用的透析容器2尺寸优选为：容器本体22与盖体21形成高30-40cm、内径15cm的柱状筒体。

透析容器2材质：耐酸、耐碱、耐尿素、耐有机溶液等的性能稳定的材料。

本实用新型装置的使用说明：

(1)清洗容器；

(2)将待处理样品装入渗透容器3并封闭渗透容器3的溶液入口，渗透容器3钩挂在连接钩上，并将渗透容器3置于透析容器2内；

(3)关闭排液口5的排液阀10，将缓冲液沿壁倒入透析容器2中，缓冲液没过渗透容器3，并将盖体21封盖在容器本体22上；

(4)进液口1连接的送液泵9连接到缓冲液的供给端；

(5)调节送液泵9流速、打开送液泵9电源，根据送液泵9流速，调节排液口5的排液阀10，使透析液流出速率与缓冲液流入速率一致，排液阀10通过乳胶管直接将液体排到水槽或废液缸中。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。