一种高通量磁性萃取富集装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于磁性萃取装置领域，涉及一种高通量磁性萃取富集装置，具体地说，涉及一种在磁性分散固相萃取样品前处理过程中，能富集、转移和分离溶液中磁性萃取颗粒的一种高通量磁性萃取富集装置。
【背景技术】
[0002]磁性分散固相萃取(MagneticDispersive Solid-Phase Extract1n，MDSPE)技术是近些年来兴起的一项独特的、环境友好的样品前处理技术，是应用磁性或可磁化纳米材料作为吸附基质的一种分散固相萃取技术。与传统的固相萃取(SPE)技术不同，这种纳米颗粒可以完全暴露于待测体系，并与之充分接触，能够在短时间内从大体积待测体系中吸附和萃取待测物质，该技术仅通过施加一个外部磁场即可实现相分离，操作简单、省时快速，无需离心过滤等繁琐操作。因而该技术在细胞分离、药物转运、酶的固定化，目标有机物的吸附-分离、环境科学、食品科学、基因组学等诸多领域中都展示了极高的应用前景。
[0003]MDSPE技术的主要过程为先将磁性颗粒吸附剂添加到样品溶液或悬浮液中，超声分散，待测物完全萃取于吸附剂中，在容器外加磁铁吸引聚集吸附剂，倒掉溶液;移走磁铁，加入清洗剂，超声分散，重复磁力分离步骤，倒掉清洗剂，再加入小体积洗脱剂将待测物从磁性材料上洗脱下来。
[0004]目前该过程中，普遍存在以下问题:
[0005](I)需要处理大批量样品溶液时，费力耗时，不能同时进行，处理通量低；
[0006](2)由于容器壁的吸附，倾倒溶液时不能彻底、干净，影响下一步操作，特别是溶液体积很少时；
[0007](3)当样品溶液中待测物浓度极低时，需进行大体积萃取，随着容器尺寸增大，夕卜加磁铁距离容器中部溶液变远，磁作用力减弱，容器中部磁性材料分离磁力不足，分离时间延长，吸附不完全，从而导致回收率低、重现性差、处理时间长等问题。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的为了解决现有的磁性材料萃取富集方法处理步骤繁琐、耗时等问题，提供一种高通量磁性萃取富集装置，能应用于大批量及大体积样品萃取中快速高效的捕获磁性材料，并方便实现磁性材料的转移、分离，提高了样品处理的通量和效率。
[0009]本实用新型的目的是通过下列技术方案实现的:
[0010]—种高通量磁性萃取富集装置，包括磁性可调式富集探头、容器托盘、富集探头支架、支撑杆、底座;其中若干富集探头固定于富集探头支架，富集探头支架与支撑杆相连接，支撑杆与底座相连，容器托盘位于富集探头下方，在容器托盘上设置与富集探头对应的容器安放位;容器托盘与支撑杆或底座相连接，或者容器托盘放置于底座或托盘支架上，托盘支架与支撑杆或底座相连接;在富集探头支架、托盘支架、容器托盘、支撑杆和/或底座上设置有一个或多个使富集探头与容器托盘作相对运动的调节装置。
[0011]所述的富集装置，其中磁性可调式富集探头为采用电磁调节磁性的富集探头或者采用永磁体机械调节磁性的富集探头。
[0012]所述的富集装置，其中采用电磁调节磁性的富集探头包括电磁铁、电磁铁固定杆、用于调节电磁铁磁性强弱或有无的电磁调节装置；电磁铁固定杆一端固定电磁铁，另一端固定于富集探头支架。为了避免永久吸附和长期腐蚀，电磁铁可采用绝缘、防腐、防水、不易磁化材料包裹或封装，比如塑料等材料。电磁铁固定棒可以采用表面光滑无吸附性的材料如聚四氟乙烯材料制成。
[0013]电磁调节装置可以设置在富集装置的任何不影响富集操作的位置，比如设置在富集探头支架、支撑杆和/或底座上。电磁调节装置可对所有富集探头的电磁体进行同步调节，也可以单一富集探头进行独立调节，比如通过程控装置实现对各富集探头进行分别调节或者每个富集探头均设置一个电磁调节装置。通常情况下大批样品进行高通量富集时对全部探头进行同步调节就可以了，但如果需要设置对照时也许对某个探头的磁性进行单独调节就需要了。
[0014]所述的富集装置，其中采用永磁体机械调节磁性的富集探头包括内棒、与内棒下端相连的永磁体、外套管，外套管上端开口下端为盲端，永磁体可随内棒在外套管内上下移动；富集探头支架分为二层，上层支架与内棒上部相连，下层支架与外套管上部相连，上、下层支架分别与支撑杆相连，在支架和/或支撑杆上设置有一个或多个使上下层支架作相对运动的调节装置。
[0015]更进一步，可在外套管的中下部外表面设置环形挡板。环形档板的位置最好采用可调式，根据具体溶液液面高度来确定位置，或者根据外套管下端浸入溶液液面的通常要求，在适当位置固定设置环形档板，比如可以设置在外套管下端临近样品溶液液面及浸入洗脱溶液液面以下的部位。设置环形挡板的目的是由于永磁体频繁向上移动时可以使吸附在外套管侧壁的少量磁性颗粒向上小幅移动至洗脱溶液液面以上，导致这部分磁性颗粒不能够洗脱下来而产生误差。
[0016]优选的，所述内棒可以采用塑料材料制成，为了避免永久吸附和长期腐蚀，外套管可以采用表面光滑无吸附性的材料如聚四氟乙烯材料制成。
[0017]所述的富集装置，其中容器安放位为容器安放槽或容器安放孔。
[0018]所述的富集装置，其中容器托盘与托盘支架、支撑杆或者底座连接方式为卡扣式连接。采用卡扣式连接可以方便地实现容器托盘更换，这样可以对容器托盘上的容器进行整体更换，提高容器更换效率。如果容器托盘直接放置在底座或托盘支架上，最好有形状匹配的限位结构，防止容器托盘因震动等原因移位。当然，也可以不更换容器托盘，而是采用其他方式对容器进行整体更换，比如采用能一次抓取若干个容器的夹具或机械手，不过这样显然没有直接更换容器托盘来得方便快捷。
[0019]容器包括盛有含待富集磁性物质(如磁性颗粒)的样品溶液的样品容器，或者盛有将富集磁性物质洗脱下来的洗脱溶液的洗脱容器。
[0020]所述的富集装置，其中使富集探头与容器托盘作相对运动的调节装置包括:
[0021]在富集探头支架或支撑杆上设置的使富集探头支架上下移动的调节装置;和/或，在容器托盘或支撑杆或底座上设置的使容器托盘上下移动的调节装置。
[0022]在富集探头支架或支撑杆上设置的使富集探头支架作小幅度的往复运动、圆周运动或大幅度的平移运动的调节装置;和/或，在容器托盘或支撑杆或底座上设置的使容器托盘作小幅度的往复运动、圆周运动或大幅度的平移运动的调节装置。
[0023]上下移动的作用一方面可以使富集探头向下移动插入溶液中以及向上移动离开容器，比如插入样品容器中与样品溶液接触，可以吸附样品溶液中的待富集磁性颗粒，或者插入洗脱剂中将已被富集探头吸附的磁性颗粒洗脱于洗脱溶液中。实现这样的功能也可以通过让富集探头不动而让容器托盘作上下移动来实现，或者富集探头与容器托盘均上下移动来实现，不管哪个部件上下移动，只要能够实现富集探头插入溶液及离开容器即可。上下移动的另一个作用是使富集探头与容器托盘之间形成一定高度的空间以方便更换容器托盘。
[0024]小幅度往复运动、圆周运动的作用主要是使富集探头兼具搅拌棒的作用，在上下移动的配合下富集探头插入溶液后就可以通过富集探头作往复运动、圆周运动实现对溶液的搅拌作用，如上所述，富集探头的往复运动、圆周运动既可以通过富集探头支架作小幅度的往复运动、圆周运动带动富集探头作往复运动、圆周运动来实现，也可以仅仅通过容器托盘作小幅度的往复运动、圆周运动带动容器作往复运动、圆周运动从而使富集探头的相对运动起到搅拌作用，或者富集探头支架与容器托盘均作小幅度的往复运动、圆周运动，不管哪个部件作往复运动、圆周运动，只要能够实现富集探头起到搅拌溶液作用既可。另外，这里所述的小幅度是以富集探头不碰到容器内壁为宜。
[0025]大幅度的平移运动的作用主要是为方便更换容器托盘提供空间。富集探头支架移出容器托盘的水平面投影区或者容器托盘移出富集探头支架或富集探头的水平面投影区，或者富集探头支架与容器托盘相互移动使它们的水平面投影区不重叠或大部分不重叠，