[发明专利]用于高通量生物样本处理的磁分离加热装置

说明书

本发明公开了一种用于高通量生物样本处理的磁分离加热装置，包括磁分离工位，加热工位，通信控制工位和普通工位，通过底板连接。磁分离工位包括：底座，固定在底座中间凹槽处的直线电机，通过丝杠与电机相连的磁棒固定板，磁棒固定板上固定有永磁棒阵列；加热工位包括：具有以阵列形式排列的立柱状不规则突起的异形托盘，以及托盘下方的加热结构；通信控制工位的空腔内设置有控制电路板，侧壁设有通信接口和电源开关；普通工位用于放置生物样本。本发明可集成在全自动移液工作站上，实现了高通量生物样品的磁性纳米颗粒分离及加热处理过程的全自动化，同时提高了大通量生物样品处理过程中的磁分离效率、加热效率和加热均匀性。

技术领域

本发明涉及一种带有加热功能的磁分离装置，尤其涉及一种用于高通量生物样本处理的磁分离加热装置。

背景技术

近年来，超顺磁性纳米颗粒的制备与应用已经成为研究的热点。超顺磁性纳米颗粒具有比表面积大、表面易于修饰、超顺磁性等优良特性，因此被广泛应用于生物医学领域，特别是生物样本的分离更是该领域的重要应用之一。基于磁性纳米颗粒的生物样本分离，具有速度快、效率高、操作简单、对分离产物的生物活性影响小、易于实现自动化等优点。相比于传统的样本分离方法如盐析法、酚-氯仿提取法、碱提取法、梯度离心法等，基于磁性纳米颗粒的分离方法不需要离心等繁琐的步骤，对设备的要求低。

分子诊断需要用到各种各样的生物样本，例如全血、淋巴、唾液、尿液、汗液、粪便、毛发、各种组织以及呼出的气体等。原始的生物样本无法直接进行诊断检测，获取样本后首先要对生物样本进行样本前期处理工作，高通量的分子诊断需要一次性对大量的生物样本进行快速高效的处理操作。开发高效的生物样本处理装置可以大大地提高工作效率，减少人工操作步骤，减轻研究人员的工作量，从而更好地推进学科的发展。

全自动移液工作站是目前常用的高通量生物样本移液操作平台，该平台简单高效，实验结果精准可靠，既使科研人员脱离了繁琐的实验操作，又减少了实验过程中的人为误差。但是目前此类全自动移液工作站只能够完成移液、稀释、分液及合并液体等简单的液体处理工作，尚不能对生物样本进行磁性纳米颗粒的分离、加热等特殊的操作和处理。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种磁分离加热装置，该装置可集成在全自动移液工作站上，实现全自动化、高通量生物样品的磁性纳米颗粒分离及热处理，提高大通量生物样品处理过程中的磁分离效率、加热效率和加热均匀性。

技术方案：本发明所采用的技术方案是一种用于高通量生物样本处理的磁分离加热装置：

该装置包括磁分离工位、加热工位、通信控制工位和用于放置样本的普通工位，通过装置底座固定连接在一起。

其中，磁分离工位包括底座、直线电机、丝杠、磁棒固定板和永磁棒。直线电机固定在底座中间的凹槽处，丝杠的一端固定在直线电机上，另一端与磁棒固定板的中心相连接，磁棒固定板上固定有若干以阵列形式排列的永磁棒，形成永磁棒阵列。磁分离工位的前后各设置有一根直线导轨，并固定在底座上，直线导轨与磁棒固定板通过滑块相连。直线导轨用来限制磁棒固定板在丝杠的带动下延导轨上下移动，上限位开关和下限位开关用来限制磁棒固定板移动的极限位置。上限位开关和下限位开关分别固定于装置的侧板和磁分离底座上。

永磁棒阵列与放置在磁分离工位上方的标准微孔板的尺寸相适配。永磁棒阵列按6×4排列，由强力磁铁制成，永磁棒的顶端为强磁极。当电机带动磁棒固定板上升到设定位置时，永磁棒位于微孔板样品槽之间的空隙处，靠近样品槽的外壁。

加热工位从上至下依次是异形托盘、导热板、加热板、隔热板和散热板；异形托盘、导热板与下方的加热板一起紧密贴合，通过紧固件固定，外隔热板环绕在以上高温部件的四周。贴合面之间涂有导热硅脂，提高加热效率。加热板为铝基电阻加热板，铝基板的表面焊有贴片电阻和热敏电阻。