[发明专利]一种生物组分自动化提取装置

说明书

技术领域

本发明涉及生物样本处理自动化技术领域，尤其涉及一种生物组分自动化提取的装置。

背景技术

在生物化学研究及临床应用领域，从动物组织、植物组织、微生物等生物样本中提取出核酸、蛋白质等特定生物组分是应用普遍的常规技术之一，也是后续研究与实验的基础。该技术所涉及的操作包括固态样本的研磨、破胞、固液混合、离心、过滤、层析、电泳等。根据待提取的目标生物组分及原始生物样本的不同，通过对以上操作的不同组合，可以实现对特定的生物组分或同类物质的提取。其中，一种“研磨-混合溶解-离心”的提取方法由于过程简单而应用广泛，其具体操作流程是：①将生物样本研磨成粉末；②向粉末中添加特定提取液，振荡，使粉末与提取液充分混合，待提取的生物组分溶入提取液；③对混合液进行离心，固态物质沉淀到底部；④提取上清，得到特定生物组分。

上述提取方法中所涉及到的具体操作包括研磨、固液混合和离心。针对每步操作，目前市场上均已有成熟产品。通过对已有专利的调研发现：几乎所有的相关专利都是针对某一种具体操作而做的改进，缺少覆盖全过程的发明创新。例如，专利“解毒烧伤膏中药材超微粉碎装置”(CN020092007559)提出了一种利用球磨法进行研磨，并利用筛网进行过滤，以减小所得粉末平均颗粒大小的装置；专利“连续式固液离心分离机”(CN200720006770)提到了一种基于锥形转鼓的离心装置；专利“血浆单采离心分离器”(CN00248423)提到了一种用于对鲜血过程中，对血浆现场收集的离心分离装置；专利“用离心分离法分离全血中血浆的装置”(CN 91105326)提出了一种可自动收集血浆的全血分离装置。

使用分离的仪器进行生物组分的提取，需要操作人员自始至终参与全过程的操作，从而浪费大量的精力和时间。特别是对于那些操作流程已固化，且提取规模不断增大的操作，这种不必要的浪费显得更为突出。因此，本发明提出了一种可连续完成上述各项环节的生物组分自动化提取装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可连续完成“研磨-混合溶解-离心”操作的生物组分自动化提取装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

该装置的结构包括：中心轴、套装于中心轴上的圆柱凸轮、凸轮推杆、位于圆柱凸轮下方的凸轮升降机构、位于中心轴顶部的离心转子体、悬挂在离心转子体上的离心挂件、操作瓶以及盛放在操作瓶中的研磨撞子。所述离心转子体采用水平转子结构，在离心转子体上绕自身轴线均匀排布一系列离心挂件；离心挂件可以绕自身轴线在竖直和水平位置间自由转动；离心挂件上加工有滑道，滑道内安装一个滑块，操作瓶固定在滑块上；圆柱凸轮与离心转子体轴线重合，凸轮推杆与离心挂件数量相等，并绕圆柱凸轮的轴线均匀排布；所述凸轮推杆与圆柱凸轮滚动接触，凸轮推杆在圆柱凸轮及凸轮升降机构的驱动下，上下往复运动。

在所述圆柱凸轮的上方安装低温模块，所述低温模块与圆柱凸轮一起，在凸轮升降机构的驱动下上下移动；所述低温模块上沿圆周均匀分布一系列与凸轮推杆一一对应的孔洞，当凸轮推杆在最高点时，各离心挂件插入对应孔洞，滑块与凸轮推杆相互连接，实现低温冷冻研磨；当凸轮推杆在最低点时，各离心挂件与孔洞完全脱离，其运动不受孔洞干涉。

所述低温模块由低温层和热绝缘层构成，低温层与离心挂件接触，热绝缘层包裹低温层，防止低温模块表面因冷凝产生水珠。

所述低温模块采用液氮致冷实现低温，采用真空隔绝实现热绝缘。

所述圆柱凸轮采用形封闭式结构，即凸轮推杆在整个运动过程中始终与圆柱凸轮保持接触。

所述凸轮推杆与所述滑块之间的相互连接通过磁力实现。

所述凸轮升降机构采用螺旋机构，通过螺杆的旋转，驱动圆柱凸轮及附属零部件上下移动。

所述离心转子体是圆盘结构，并在悬挂离心挂件处加工一系列槽沟，高速离心时，离心挂件受离心力作用位于离心转子体上槽沟内，以减小风阻对离心的影响。

本发明的有益效果为：

本装置可以对生物样本连续完成“研磨-混合溶解-离心”操作，结构紧凑，运动部件少，操作方便，提高了工作效率，可广泛应用于从动物、植物和微生物等生物样本中提取核酸、蛋白质等特定生物组分的自动化操作，克服了现有技术的不足。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的生物组分自动化提取装置结构示意图，此时凸轮在最低点，凸轮推杆与滑块脱离，离心转子体与凸轮均处于静止状态。