一种磁珠吸附系统及其磁珠吸附机构

技术领域

本发明涉及医用体外诊断技术领域，更具体地说，涉及一种磁珠吸附机构。此外，还涉及一种包括上述磁珠吸附机构的磁珠吸附系统。

背景技术

现有技术中，医用体外诊断设备主要用于对人体血液、尿液等样本进行检测和用于对样本的DNA/RNA进行提取等。在样品DNA/RNA的提取过程中，样品需要经过不同温度的温育，不同阶段的磁吸等复杂的流程，以得到纯净的样本DNA/RNA。其中，在样品的磁吸过程中，需要在样本中加入磁珠与DNA/RNA吸附结合，然后再通过磁铁将磁珠与DNA/RNA的结合体按照预定要求吸附在反应仓的内壁，以进行进一步提取操作。

目前，磁珠吸附装置大多包括反应仓、驱动装置、支架和磁吸部。支架用于支撑驱动机构和磁吸部。其具体实施方案为：驱动装置驱动磁吸部靠近和远离反应仓以进行磁吸操作，每个反应仓对应一个导向槽，每个导向槽的底部安装有若干个标准型磁铁。但此种方案只能局限于一种固定的磁铁、磁力和磁铁磁吸面，其无法实现磁吸面的切换和磁力的变换。

综上所述，如何实现不同磁力的磁铁切换磁吸操作，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种磁珠吸附机构，可实现磁吸面的切换和磁力的变换操作，也即可实现不同磁力的磁铁切换磁吸操作，且本装置的结构简单、使用方便，可进行推广使用。本发明的另一目的是提供一种磁珠吸附系统。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种磁珠吸附机构，包括：磁吸装置和用于驱动所述磁吸装置靠近或远离样本液的移动装置，还包括用于驱动所述磁吸装置周向转动的旋转装置，所述磁吸装置包括可随所述旋转装置同步转动的磁铁，所述磁铁包括用于吸附所述样本液的磁珠的第一磁吸面和第二磁吸面，所述第一磁吸面和所述第二磁吸面的面积大小不同，所述旋转装置和所述移动装置均与所述磁吸装置连接。

优选的，所述磁吸装置包括多个相互平行设置的所述磁铁。

优选的，所述磁吸装置包括用于在非磁吸过程中对所述磁珠隔磁的隔磁板。

优选的，所述隔磁板为高碳钢材质件。

优选的，各个所述磁铁均垂直设于支架上，所述隔磁板平行设于所述支架的顶部，所述支架的两侧和各个所述磁铁均贯穿设有转动轴，所述转动轴和所述旋转装置连接。

优选的，所述旋转装置包括旋转电机、套设于所述旋转电机的输出轴外周部的主动轮、从动轮以及同步带，所述从动轮套设于所述磁吸装置的旋转轴的外周部，所述同步带套设于所述主动轮的外周部和所述从动轮的外周部。

优选的，所述旋转装置包括可周向转动的转动电机，所述转动电机和所述磁吸装置的旋转轴连接。

优选的，所述移动装置包括直线导轨和可沿所述直线导轨滑动的滑块以及用于驱动所述滑块横向移动的驱动件，所述旋转装置和所述磁吸装置均设于所述滑块上。

优选的，所述驱动件为丝杠电机结构或伸缩气缸结构。

一种磁珠吸附系统，包括：试剂卡条和用于吸附所述试剂卡条的磁珠的吸附装置，所述吸附装置为上述任一项所述的磁珠吸附机构。

在使用本发明所提供的磁珠吸附机构时，可以将样本液放置在试剂卡条的反应仓内，由于磁铁的第一磁吸面和第二磁吸面的面积大小不同，也即第一磁吸面和第二磁吸面对磁珠的磁力大小也会有所不同，磁力会随着磁吸面的面积增大而增大，当需要利用较大的磁力吸附反应仓内的磁珠时，则可以通过旋转装置转动磁吸装置，使得面积更大的磁吸面对准反应仓，而后，再利用移动装置驱动磁吸装置靠近反应仓，以使得面积更大的磁吸面与反应仓的贴合面相贴合，以便于反应仓内的样本液在所需磁力情况下进行磁吸操作。

当需要改变磁力再次对样本液进行磁吸操作时，可以利用移动装置驱动磁吸装置远离试剂卡条的反应仓，再利用旋转装置驱动磁铁转动，以使得面积更小的磁吸面对准反应仓，之后再利用移动装置驱动磁吸装置靠近反应仓，使得面积更小的磁吸面与反应仓的贴合面相贴合，以便于反应仓内的样本液再次进行磁吸操作。其中，磁吸面的面积大小不同会使得磁力不同，也即本装置可实现不同磁力的切换操作。

综上所述，本装置所提供的磁珠吸附机构，可实现磁吸面的切换和磁力的变换操作，也即可实现不同磁力的磁铁切换磁吸操作，且本装置的结构简单、使用方便，可进行推广使用。

此外，本发明还提供了一种磁珠吸附系统。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的磁珠吸附机构的结构示意图；

图2为旋转装置和磁吸装置沿直线导轨移动的示意图；

图3为磁吸装置的结构示意图；

图4为磁铁的结构示意图；

图5为试剂卡条的结构示意图；

图6为图5的主视图；

图7为图5的侧视图；

图8为图5的俯视图。

图1-图8中：

1为试剂卡条、2为磁吸装置、21为磁铁、22为第一磁吸面、23为第二磁吸面、24为隔磁板、25为支架、3为旋转装置、31为旋转电机、32为主动轮、33为从动轮、34为同步带、4为反应仓、5为贴合面、6为直线导轨。

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做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。

本发明的核心是提供一种磁珠吸附机构，可实现磁吸面的切换和磁力的变换操作，也即可实现不同磁力的磁铁切换磁吸操作，且本装置的结构简单、使用方便，可进行推广使用。本发明的另一核心是提供一种磁珠吸附系统。

请参考图1至图8，图1为本发明所提供的磁珠吸附机构的结构示意图；

图2为旋转装置和磁吸装置沿直线导轨移动的示意图；图3为磁吸装置的结构示意图；图4为磁铁的结构示意图；图5为试剂卡条的结构示意图；

图6为图5的主视图；图7为图5的侧视图；图8为图5的俯视图。

本具体实施例提供了一种磁珠吸附机构，包括：磁吸装置2和用于驱动磁吸装置2靠近或远离样本液的移动装置，还包括用于驱动磁吸装置2周向转动的旋转装置3，磁吸装置2包括可随旋转装置3同步转动的磁铁21，磁铁21包括用于吸附样本液的磁珠的第一磁吸面22和第二磁吸面23，第一磁吸面22和第二磁吸面23的面积大小不同，旋转装置3和移动装置均与磁吸装置2连接。

需要说明的是，磁吸面的面积大小不同会使得磁力不同，第一磁吸面22和第二磁吸面23的面积大小不同，因此，第一磁吸面22与贴合面5之间的磁力和第二磁吸面23与贴合面5之间的磁力不同，也即本装置可实现不同磁力的切换操作。

其中，可以将第一磁吸面22设置为面积更大的大磁吸面，将第二磁吸面23设置为面积更小的小磁吸面，当反应仓4需要较大磁力进行磁吸操作时，则可以利用旋转装置3将第一磁吸面22转动至朝向反应仓4的贴合面5的一侧，当反应仓4需要较小磁力进行磁吸操作时，则可以利用旋转装置3将第二磁吸面23转动至朝向反应仓4的贴合面5的一侧。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对磁吸装置2、旋转装置3以及移动装置的形状、结构、尺寸、材质、位置等进行确定。

在使用本发明所提供的磁珠吸附机构时，可以将样本液放置在试剂卡条1的反应仓4内，由于磁铁21的第一磁吸面22和第二磁吸面23的面积大小不同，也即第一磁吸面22和第二磁吸面23对磁珠的磁力大小也会有所不同，磁力会随着磁吸面的面积增大而增大，当需要利用较大的磁力吸附反应仓4内的磁珠时，则可以通过旋转装置3转动磁吸装置2，使得面积更大的磁吸面对准反应仓4，而后，再利用移动装置驱动磁吸装置2靠近反应仓4，以使得面积更大的磁吸面与反应仓4的贴合面5相贴合，以便于反应仓4内的样本液在所需磁力情况下进行磁吸操作。

当需要改变磁力再次对样本液进行磁吸操作时，可以利用移动装置驱动磁吸装置2远离试剂卡条1的反应仓4，再利用旋转装置3驱动磁铁21转动，以使得面积更小的磁吸面对准反应仓4，之后再利用移动装置驱动磁吸装置2靠近反应仓4，使得面积更小的磁吸面与反应仓4的贴合面5相贴合，以便于反应仓4内的样本液再次进行磁吸操作。

综上所述，本装置所提供的磁珠吸附机构，可实现磁吸面的切换和磁力的变换操作，也即可实现不同磁力的磁铁21切换磁吸操作，且本装置的结构简单、使用方便，可进行推广使用。

在上述实施例的基础上，优选的，磁吸装置2包括多个相互平行设置的磁铁21，并且，各个磁铁21可以与各个反应仓4一一对应设置。

需要说明的是，可以将多个试剂卡条1平行设置，磁铁21与各个反应仓4一一对应设置，这样可使得多个反应仓4能够同时进行磁吸操作，通过同时对多个相互独立的反应仓4进行磁吸操作，可以大幅提高样本液的检测效率。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对磁铁21和反应仓4的个数、位置、形状、尺寸等进行确定。

优选的，磁吸装置2包括用于在非磁吸过程中对磁珠隔磁的隔磁板24。隔磁板24的设置可以有效解决非磁吸状态下磁铁21对反应仓4的磁珠混悬液的干扰问题。

优选的，隔磁板24为高碳钢材质件，高碳钢材质件能够很好的吸收磁铁21散发的外磁场，达到隔磁效果。可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对隔磁板24的形状、尺寸、材质等进行确定。

优选的，各个磁铁21均垂直设于支架25上，隔磁板24平行设于支架25的顶部，支架25的两侧和各个磁铁21均贯穿设有转动轴，转动轴和旋转装置3连接。

需要说明的是，可以将支架25设置为U型槽结构，在U型槽内竖直安装各个磁铁21，并使得每个磁铁21等间隔设置，各个磁铁21的间隔和各个试剂卡条1之间的间隔相同，以确保磁铁21和反应仓4一一对应，再将隔磁板24设置在U型槽的顶部，隔磁板24可有效封堵磁铁21的一侧，而磁铁21的第一磁吸面22和第二磁吸面23均与隔磁板24垂直设置，最后将转动轴贯穿U型槽的两个侧边和各个磁铁21设置，如图3所示。因此，当转动轴随着旋转装置3转动时，可使得第一磁吸面22朝向反应仓4的贴合面5，也可使得第二磁吸面23朝向反应仓4的贴合面5，还能使得隔磁板24朝向反应仓4的贴合面5。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对隔磁板24、支架25、磁铁21的结构、尺寸、个数、安装方式等进行确定。

在上述实施例的基础上，优选的，旋转装置3包括旋转电机31、套设于旋转电机31的输出轴外周部的主动轮32、从动轮33以及同步带34，从动轮33套设于磁吸装置2的旋转轴的外周部，同步带34套设于主动轮32的外周部和从动轮33的外周部。

需要说明的是，当旋转电机31启动运行时，可以带动输出轴转动，输出轴转动过程中可带动主动轮32转动，继而带动同步带34和从动轮33转动，而从动轮33转动过程中可带动旋转轴转动，此处的磁吸装置2的旋转轴与上述的用于贯穿支架25的两侧和各个磁铁21的转动轴为同一结构，当旋转轴转动时可使得磁铁21周向转动，从而进行第一磁吸面22和第二磁吸面23以及隔磁板24的切换操作，从而实现磁力切换和隔磁操作等。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对旋转电机31、主动轮32、从动轮33、同步带34以及旋转轴的形状、结构、尺寸、材质、位置等进行确定。

优选的，旋转装置3包括可周向转动的转动电机，转动电机和磁吸装置2的旋转轴连接。也即可以直接采用转动电机与旋转轴直接连接的方式，使得转动电机直接驱动旋转轴转动，其中，此处的旋转轴与上述的用于贯穿支架25的两侧和各个磁铁21的转动轴为同一结构，当旋转轴转动时可使得磁铁21周向转动，从而进行第一磁吸面22和第二磁吸面23以及隔磁板24的切换操作，从而实现磁力切换和隔磁操作等。

优选的，移动装置包括直线导轨6、可沿直线导轨6滑动的滑块以及用于驱动滑块横向移动的驱动件，旋转装置3和磁吸装置2均设于滑块上。当驱动件运行时，驱动件可带动滑块沿着直线导轨6横向移动，从而使得旋转装置3和磁吸装置2同步的靠近或远离试剂卡条1的反应仓4。

优选的，驱动件为丝杠电机结构或伸缩气缸结构，以驱动滑块横向往复运动。

除了上述磁珠吸附机构，本发明还提供一种磁珠吸附系统，该磁珠吸附系统包括：试剂卡条1和用于吸附试剂卡条1的磁珠的吸附装置，吸附装置为上述任一项的磁珠吸附机构。该磁珠吸附系统的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

为了进一步说明本发明所提供的磁珠吸附机构和磁珠吸附系统的使用过程，接下来进行举例说明。

当试剂卡条1的反应仓4内注入了样本液后，该样本液为待磁吸的磁珠混悬液，首先，可以对样本液进行大磁力的磁吸操作，也即可以利用旋转电机31通过驱动主动轮32转动，主动轮32转动过程中可带动同步带34和从动轮33转动，从动轮33与磁吸装置2的旋转轴连接，从而驱动磁吸装置2的磁铁21周向转动，此时，可以根据反应仓4的贴合面5的倾斜角度对磁铁21的旋转角度进行确定，通过调节旋转电机31的脉冲数以调节第一磁吸面22的角度，使得第一磁吸面22朝向反应仓4的贴合面5、并与反应仓4的贴合面5平行设置，而后，通过利用移动装置推动磁吸装置2与旋转装置3在直线导轨6上左右滑动，并使得第一磁吸面22与反应仓4的贴合面5完全贴合，以便于开始对样本液进行大磁力的磁吸操作，当磁吸操作完成后，再驱动磁吸装置2与旋转装置3远离试剂卡条1。

当样本液反复经过数次的大磁力磁吸操作后，再经过温育、提取、再混匀等操作后，需要对样本液进行小磁力磁吸操作。其具体执行动作为：利用旋转装置3驱动磁吸装置2旋转一定角度，使得磁铁21的第二磁吸面23朝向反应仓4的贴合面5、并与反应仓4的贴合面5平行设置，然后，利用移动装置推动磁吸装置2与旋转装置3沿直线导轨6靠近试剂卡条1，以使得第二磁吸面23与反应仓4的贴合面5完全贴合，以便于开始对样本液进行小磁力的磁吸操作，当磁吸操作完成后，再驱动磁吸装置2与旋转装置3远离试剂卡条1。

另外，在非磁吸时间段，可以利用旋转装置3驱动磁吸装置2旋转一定角度，使得隔磁板24朝向反应仓4的贴合面5，也即使得隔磁板24位于反应仓4和磁铁21之间，从而使得隔磁板24能够有效吸收屏蔽磁铁21的磁性，防止非磁吸时间磁铁21对反应仓4的磁珠混悬液产生磁干扰。

需要进行说明的是，本申请文件中提到的第一磁吸面22和第二磁吸面23，其中，第一和第二只是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本发明所提供的磁珠吸附系统及其磁珠吸附机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。