磁珠清洗分离装置的制作方法

本发明涉及自动化生化分析技术领域，特别涉及一种磁珠清洗分离装置。

背景技术：

在全自动化学发光免疫分析仪中，磁性微粒是指可均匀分散于一定基液中的胶态复合材料。因其具有超顺磁性、较高的比表面积、可修饰功能基团等特性。因此，将抗原/抗体、酶、核酸/寡核苷酸、小分子药物等固定在其表面。磁分离技术是将磁微粒复合物与反应液进行固液相分离。为了保证磁分离的效果，在分离过程中，需要对反应液进行充分混匀，注液、吸液反复清洗以清除杂质，从而在后续的检测中得到准确的测试结果。

但是，目前的混匀方式是在反应杯上方设置混匀组件，需要抓取反应杯进行混匀操作，混匀完成后还需释放反应杯。导致反应液清洗机构结构设计复杂、自动化程度不高、混匀效率不高、清洗效果不佳，影响了后端的检测的测试效率及测试结果的准确度。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种磁珠清洗分离装置，旨在优化装置混匀结构，提高混匀效率。

为实现上述目的，本发明提出的磁珠清洗分离装置，包括：

基座；

承载盘，所述承载盘设于所述基座上，并相对于所述基座可进行周向旋转，所述承载盘上设有连接反应杯的杯座；

清洗组件，所述清洗组件包括清洗针，所述清洗针设于所述反应杯上方，以对反应杯进行注液和吸液；

混匀组件，所述混匀组件连接于所述杯座下方，用于混匀注液后的所述反应杯内的混合物；及

分离组件，所述分离组件包括磁性件，所述磁性件设于所述承载盘的周缘，以吸附混匀后所述反应杯内的磁微粒。

可选的，所述杯座包括本体和转轴，所述转轴固定连接于所述本体背离所述反应杯的一面，所述混匀组件包括驱动所述转轴旋转的驱动件。

可选的，所述混匀组件还包括与所述驱动件连接的主动齿轮，所述转轴远离所述杯座的一端设有从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合以带动所述转轴旋转。

可选的，所述分离组件还包括环设于所述承载盘周缘的外壳，所述磁性件嵌设于所述外壳，所述外壳对应所述主动齿轮的位置开设有通孔，所述主动齿轮穿过所述通孔与所述从动齿轮啮合。

可选的，所述混匀组件还包括驱动件安装架，所述驱动件安装架连接于所述基座，并位于所述承载盘的周缘，所述驱动件安装于所述驱动件安装架。

可选的，所述清洗组件还包括设于所述承载盘周缘的支架，所述清洗针安装于所述支架，所述支架可升降设置，以带动所述清洗针上下移动向所述反应杯内注液和吸液。

可选的，所述清洗针包括多个向所述反应杯注液的注液针和多个抽取所述反应杯内液体的吸液针，多个所述注液针和多个所述吸液针依次交替间隔设置。

可选的，所述支架还包括两个分支架，两个所述分支架分别设于所述承载盘径向方向相对的两侧，多个所述注液针和多个所述吸液针依次交替间隔设于两个所述分支架上。

可选的，每一所述分支架包括升降架和安装板，所述安装板连接于所述升降架的上端，并向所述承载盘的上方延伸，所述安装板设有防撞部，所述清洗针安装于所述防撞部，并向所述承载盘延伸。

可选的，所述承载盘设有多个所述杯座，多个所述杯座均匀间隔设于所述承载盘的周缘。

本发明技术方案通过将盛有磁微粒的反应杯放置于承载盘的杯座上，通过承载盘的旋转，清洗针先往反应杯内注射清洗液，然后混匀组件充分混匀磁微粒和清洗液，对磁微粒进行清洗。承载盘旋转后，设于承载盘周缘的磁性件吸引磁微粒附在反应杯的杯壁，随后清洗针吸取清洗液，完成磁微粒的一次清洗。此外，混匀组件连接于杯座下方，直接驱动杯座混匀，避免了需要抓取反应杯才能进行混匀操作的情况，混匀方式更为简单可靠，混匀效率得到有效提高，保证了反应杯中磁微粒的清洗效果，保证了后续测试的测试效率及测试结果的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例中磁珠清洗分离装置的结构示意图；

图2为图1所示磁珠清洗分离装置的左视图；

图3为图1所示磁珠清洗分离装置的俯视图；

图4为本发明一实施例磁珠清洗分离装置中承载盘的结构示意图；

图5为图4所示磁珠清洗分离装置中承载盘的俯视图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种磁珠清洗分离装置100。

请结合参照图1至图5，在本发明实施例中，该磁珠清洗分离装置100包括基座10、承载盘20、清洗组件30、混匀组件40及分离组件50；承载盘20设于基座10上，并相对于基座10可进行周向旋转，承载盘20上设有连接反应杯60的杯座21；清洗组件30包括清洗针32，清洗针32设于反应杯60的上方，以向反应杯60内进行注液和吸液；混匀组件40连接于杯座21的下方，用于混匀注液后的反应杯60内的混合物；分离组件50包括磁性件52，磁性件52设于承载盘20周缘，以吸附混匀后反应杯60内的磁微粒。

在本实施例中，磁微粒是指磁性纳米粒子与无机或有机分子结合形成的可均匀分散于一定基液中具有高度稳定性的胶态复合材料。由于磁微粒具有磁响应性，成本低、能耗少、无污染、粒径小、溶解度高、分散性好且磁性强等特点，人们在磁微粒表面或通过磁微粒表面的功能基团(如氨基、羧基、巯基及环氧乙烷等)将酶、抗体、寡核苷酸等生物活性物质进行固定，可进一步用于酶的固定化、靶向药物载体、细胞分选、免疫检测、蛋白与核酸的分离纯化及杂交检测等领域。该磁珠清洗分离装置100可实现自动清洗、混匀和分离磁微粒复合物。

具体地，基座10大致呈方形板状，用于安装承载盘20。基座10与承载盘20之间连接有旋转轴212，旋转轴212远离承载盘20一端设置有齿轮结构，通过设有相适配齿轮结构的电机或气缸驱动旋转轴212带动承载盘20旋转，以使得反应杯60转至准确的位置，方便反应杯60内的反应物按步骤进行清洗。采用齿轮传动稳定性和安全性更高，当然，也可采用皮带传动带动旋转轴212旋转。可以理解的，为了方便承载盘20旋转，承载盘20为圆盘状。于其他实施例中，承载盘20也可以是椭圆状或方形状等其他形状。

此外，清洗针32设于反应杯60的正上方，可更好对正反应杯60，防止注液和吸液操作时清洗针32插到反应杯60以外的地方，当然，清洗针32也可设于反应杯60的斜上方，只要可以对反应杯60进行注液和吸液操作。清洗针32尾部连接有输液管道，清洗液通过输液管道输送到清洗针32头进行注液操作，同时，吸液操作时，输液管道可输送废液至其他容器内。此方式可避免将盛有清洗液的容器直接固定到清洗针32上方，减小清洗针32所受到的压力，提高装置的稳定性和安全性。

同时，混匀组件40设于杯座21的下方，用于混匀注液后的反应杯60内的混合物，此处的下方可以是杯座21的正下方，也可以是杯座21的侧下方，在此不作限定。混匀组件40直接连接杯座21或者通过其他连接件间接连接杯座21，在此不做限定。混匀组件40设于杯座21的下方直接进行混匀操作，相比于在反应杯60的上方需要抓取反应杯60进行混匀操作的结构更为简单，操作方式更便捷。装置进行混匀操作后，通过包括磁性件52的分离组件50对反应杯60内的混合物进行固液相分离，磁性件52具有磁性，可将同样具有磁性的磁微粒吸附到反应杯60的杯壁上，方便清洗针32吸取清洗后的废液，磁性件52可以是磁块、磁铁等具有一定磁性的物件。此处，为了分离输液通道中的清洗液和废液，故清洗针32至少有两个针头，分别连接不同的输液管道，如此，则分离组件50需要与混匀组件40在旋转盘的周向方向上间隔设置，以在注液后的下个位置进行磁吸附和吸液操作。

本发明技术方案通过将盛有磁微粒的反应杯60放置于承载盘20的杯座21上，通过承载盘20的旋转，清洗针32先往反应杯60内注射清洗液，然后混匀组件40充分混匀磁微粒和清洗液，对磁微粒进行清洗。承载盘20旋转后，设于承载盘20周缘的磁性件52吸引磁微粒附在反应杯60的杯壁，随后清洗针32吸取清洗液，完成磁微粒的一次清洗过程。此外，混匀组件40连接于杯座21下方，直接驱动杯座21旋转，避免了需要抓取反应杯60才能进行混匀操作，使得混匀方式更为简单可靠，混匀效率得到有效提高，保证了反应杯60中磁微粒的清洗效果，保证了后续测试的测试效率及测试结果的准确度。

请结合参照图3和图4，在一实施例中，杯座21包括本体211和转轴212，转轴212固定连接于本体211背离反应杯60的一面，混匀组件40包括驱动转轴212旋转的驱动件41。

本实施例中，本体211为碗状，形成有安装槽，安装槽的内壁凸设有限位结构，反应杯60放置于安装槽内时，限位结构可对其进行限位。转轴212旋转可带动本体211共同旋转，反应杯60固定于本体211上，故同步带动反应杯60旋转，易于混匀反应杯60内的混合物。转轴212的大小对应杯座21的大小，使得旋转稳定性更高。杯座21自身的旋转既能充分混匀反应杯60内的混合物，又不影响其他结构的稳定性。具体地，驱动件41可驱动转轴212进行旋转，故驱动件41可选择为电机，或是旋转气缸。

请继续参照图1，在一实施例中，混匀组件40还包括与驱动件41连接的主动齿轮43，转轴212远离杯座21的一端设有从动齿轮2121，主动齿轮43与从动齿轮2121啮合以带动转轴212旋转。

本实施例中，驱动件41与转轴212通过齿轮传动实现旋转，当承载盘20旋转时，带动转轴212至混匀组件40的位置时停止，从动齿轮2121与主动齿轮43啮合，驱动件41驱动主动齿轮43旋转，带动从动齿轮2121配合旋转，实现混匀操作，简单便捷。当混匀操作完成时，驱动件41停止驱动，承载盘20可继续旋转，主动齿轮43和从动齿轮2121可相应旋转离开啮合位置，并不影响装置的整体运行。此外，齿轮传动效率高、强度高，也更安全稳定。于其他实施例中，驱动件41与转轴212还可为皮带传动或者连杆传动。

在一实施例中，分离组件50还包括环设包围承载盘20的外壳51，磁性件52嵌设于外壳51，外壳51对应主动齿轮43的位置开设有通孔511，主动齿轮43穿过通孔511与从动齿轮2121啮合。

本实施例中，外壳51包围承载盘20的周缘，可以理解的，承载盘20为圆盘状时，外壳51围成圆筒状。同时，外壳51上端高度超出反应杯60的高度，将反应杯60也包围在内，有效保护反应杯60，减少其他杂质飘入至反应杯60内，保证了后续测试的测试效率及测试结果的准确度。在外壳51周面上，设有用于嵌设磁性件52的固定孔，固定孔与磁性件52的形状相适配，便于固定磁性件52。此外，通孔511位于主动齿轮43对应外壳51的位置，通孔511的形状可以是圆形或者方形，其尺寸稍大于主动齿轮43的直径，方便主动齿轮43的转动。主动齿轮43穿过通孔511与从动齿轮2121啮合，可防止其他异物卷入齿轮内影响装置运行，保证了装置的安全性。

为了方便固定驱动件41，在一实施例中，混匀组件40还包括驱动件安装架42，驱动件安装架42连接于基座10，并位于承载盘20的周缘，驱动件41安装于驱动件安装架42。

本实施例中，由于驱动件41产生动力，自身容易产生振动发生位置偏移，因此，需要对驱动件41进行固定，在此设置驱动件安装架42固定驱动件41。驱动件安装架42呈一个“几”字型，其两下端贴合于基座10的基板上，且两下端开设有定位孔，基板上的对应位置开设有限位孔，螺栓依次穿过定位孔和限位孔连接固定驱动件安装架42。“几”字型驱动件安装架42上端开设有安装孔，驱动件41的转动轴穿过安装孔，以便于与主动齿轮43连接，驱动件41与驱动件安装架42通过螺栓连接，安装结构稳定，保证驱动件41的驱动效果。当然，驱动件41也可以通过卡扣连接或是插接等方式连接于驱动件安装架42。

具体地，驱动件41安装于驱动件安装架42的下方，在转动轴上端装设有主动齿轮43，转动轴旋转时，带动主动齿轮43旋转，从动齿轮2121与主动齿轮43啮合时，从动齿轮2121同步旋转，从动齿轮2121与转轴212连接，即本体211旋转带动反应杯60旋转，从而达到混匀反应杯60内的混合物的效果。本实施例将驱动件41安装于驱动件安装架42上，驱动件41整体的振动不易影响到装置本身，提高了装置的稳定性。

请结合参照图1和图2，在一实施例中，所述清洗组件30还包括设于所述承载盘20周缘的支架31，所述清洗针32安装于所述支架31，所述支架31可升降设置，以带动所述清洗针32对反应杯60进行注液和吸液。

本实施例中，支架31设于承载盘20周缘，有利于固定清洗针32，方便清洗针32对反应杯60进行注液或吸液。为了使清洗针32更准确地对反应杯60进行注液和吸液操作，需要将清洗针32伸入至反应杯60内，故设置支架31可升降，支架31下降带动清洗针32伸入至反应杯60内进行注液或吸液操作，操作完成后，再上升至原始位置，不会阻碍承载盘20旋转进行下一步操作。在此，支架31旁设有升降机构，对支架31进行精准地升降操作。当然，也可在支架31内设置可进行升降的机构。

请继续参照图1，在一实施例中，清洗针32包括多个向反应杯60注液的注液针321和多个抽取反应杯60内液体的吸液针322，多个所述注液针321和多个所述吸液针322依次交替间隔设置。

本实施例中，注液针321尾部连接有输液管道，输液管道连接至盛有清洗液的容器中，清洗液通过输液管道输送至注液针321，对反应杯60内进行注液操作。同理，吸液针322尾部连接有输送废液的输液管道。

此处，设置多个交替设置的注液针321和多个吸液针322，是为了对磁微粒进行多次清洗，以提高清洗效果。且注液针321和吸液针322是间隔设置的，以方便混匀和分离磁微粒。首先，将盛有反应液的反应杯60先放置于第一杯位，此后，承载盘20旋转下游的四个杯位为一个清洗阶段。四个杯位中的第一个杯位为注液位，注液针321位于注液位的上方对反应杯60进行注液；注液后进行混匀操作，注液位处不设置磁性件52，防止磁性件52影响混匀效果；混匀操作完成后，承载盘20依次旋转至后面的三个杯位，第二杯位和第三杯位为分离位，均设置有磁性件52，用以吸附反应杯60内的磁微粒；第四杯位为吸液位，吸液针322位于吸液位的上方，吸液位处也设有磁性件52，将反应杯60内的磁微粒吸附于杯壁，方便吸液针322吸取反应杯60内的废液，如此，承载盘20旋转四个杯位后即完成一次清洗过程。可以理解，为了充分清洗磁微粒，在承载盘20旋转下游的每四个杯位进行一次清洗过程，整个装置设有三次清洗过程，吸液针322与注液针321的位置根据吸液位和注液位设置。当然，注液针321和吸液针322的数量可根据实际清洗次数需要进行设置，例如，也可以进行两次和四次清洗过程。

此外，为了提高处理效果，承载盘20设有多个杯座21，多个杯座21间隔均匀设于承载盘20的周缘。

本实施例中，设置多个杯座21，可同时放置多个反应杯60，多个反应杯60同时进行清洗、混匀、或分离操作，提高装置整体处理效率。多个杯座21间隔均匀设于承载盘20周缘，由于清洗针32的位置固定，当承载盘20旋转时，每次旋转固定的角度即可使每个反应杯60对应清洗针32的位置，确保了装置运行的准确性。

可以理解的，于一实施例中，设置多个杯座21时，可以将多个盛有不同反应液的反应杯60放置于承载盘20上，进行清洗过程，各个反应杯60互不影响。

另一实施例中，请参照图5，承载盘20设置有十四个杯座21，即十四个杯位。杯位21a为进杯位，作为反应杯60一开始的放置位置，杯位21b为注液混匀位，进行清洗液的注射操作，杯位21e为吸液位，杯位21b至杯位21e即为第一阶清洗阶段。以此，杯位21f为注液混匀位，杯位21i为吸液位，杯位21f至杯位21i为第二阶清洗阶段，杯位21j为注液混匀位，杯位21m为吸液位，杯位21j至杯位21m为第三阶清洗阶段。每四个杯座21为一个清洗阶段，共完成三次清洗阶段，最后一个杯位21n为底物注射位置，进行底物注射。整个装置进行三个清洗阶段，确保磁微粒能清洗干净，保证了后续测试的测试效率及测试结果的准确度。可以理解，清洗阶段设置可根据实际清洗需求情况进行调整。

请再次参照图1至图3，在一实施例中，支架31还包括两个分支架311，两个分支架311分别设于承载盘20径向方向相对的两侧，多个注液针321和多个吸液针322依次交替间隔设于两个分支架311上。

本实施例中，两个分支架311分别设于承载盘20径向方向相对的两侧，支架31用于固定清洗针32，两个分支架311有利于放置多个清洗针32，从而提高装置的清洗效率。两个分支架311之间具有间隔，当需要抓取反应杯60放入杯座21时，可选择两个分支架311之间的间隔处放入，方便放置反应杯60。

在一实施例中，每一分支架311包括升降架3113和安装板3112，安装板3112连接于升降架3113上端，安装板3112设有防撞部3114，清洗针32安装于防撞部3114，并向承载盘20延伸。

本实施例中，升降架3113旁侧设有驱动其升降的驱动件41，升降架3113呈柱状，安装板3112设置于升降架3113上端平行于承载盘20，并设置在承载盘20上方。安装板3112呈y型，其一端连接升降架3113，另外两端与另一分支架311上的安装板3112相对设置。每一安装板3112对应承载盘20的边缘呈弧形，两个安装板3112之间存在间隙，方便在两个安装板3112之间的间隙处放置反应杯60。清洗针32穿设于安装板3112，能更好地使清洗针32对齐反应杯60，提高清洗效率。由于清洗针32尾部需要输液管道，安装板3112可有效承载所述管道，防止管道进入到承载盘20内，保证了装置的安全稳定运转。

同时，为了操作安全性，该支架31还设有防撞部3114，防撞部3114包括光耦传感器、针管座、挡片及弹簧钉，光耦传感器固定于安装板3112背离所述承载盘20的表面，针管座设于光耦传感器的旁侧，挡片固定连接于针管座并部分穿入光耦传感器，弹簧钉穿过针管座与安装板3112连接，清洗针32活动穿过针管座和安装板3112。当支架31下降时，清洗针32伸入至反应杯60内并抵触杯底，继续下压则使得弹簧钉收缩，当挡片离开光耦传感器时防撞部3114发生警报，停止下降，防止清洗针32与反应杯60严重挤压损坏。可以理解，当清洗针32没有对齐反应杯60时，防撞部3114也可防止清洗针32下移时与承载盘20碰撞过度而导致损坏。当清洗针32下方有其他异物阻挡时，防撞部3114也能防止清洗针32过度挤压异物，例如人手阻挡清洗针32时，能有效防止清洗针32戳伤人手，提高了装置运行的安全性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。