專利名稱：一種液樣中細菌的非特異性快速富集純化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及衛生安全檢疫、環境監測等相關領域的樣本前處理技術，特別是涉及一種液樣中細菌的非特異性快速富集純化裝置。
背景技術：
對特定的指示細菌尤其是致病細菌進行檢測是衛生安全檢疫、環境監測等領域的一項重要工作。在食品衛生安全、環境水質監控等實際應用場合，配制或采集的原始液體樣本(主要是水溶液樣本)中指示細菌的含量通常較低，但背景雜質卻很復雜，現有的檢測方法難以直接檢出，必須要預先對其進行富集和純化。因此，液樣中細菌的富集純化成為決定檢測成敗的關鍵因素，快速高效的富集和純化無疑將有助于提高檢測的靈敏度和可靠性。當前常用的液樣中細菌的富集純化方法有選擇性過濾、密度梯度離心、化學沉淀等，市場上已有一些基于相關原理的商用產品，例如美國Millipore公司的切向流系統 Labscale和Pellicon ；離心系統Centricon Plus-70等。這些方法和產品在實際應用時存在諸如容易堵塞、耗時較長、富集效率偏低、純化效果不佳等種種問題，局限性較大，通常還需要真空泵、離心機等設備配合，操作和使用都不夠方便。隨著超順磁性微珠技術的逐漸成熟，基于磁珠吸附與分離的磁性富集純化方法開始得到應用。這一類方法屬于生物親和技術，其中利用抗原抗體特異結合的免疫磁珠法能夠特異性的富集目標細菌，濃縮比較大、分離純度高、操控性好、易于實現自動化處理。市場上基于免疫磁珠法的自動化設備比較多， 例如美國Dynal公司的BeadRetriever等。然而，在突發公共衛生事件、環境污染等致病細菌不明的情況下，需要對樣本中所含的所有細菌進行富集，以便后續篩查檢測。但免疫磁珠包被抗體的種類有限，一種免疫磁珠通常只能特異吸附一種細菌，要同時富集多種細菌就要使用多種磁珠，成本較高且容易造成細菌損失，從而最終導致漏檢。因此對于這些場合， 細菌的非特異富集比特異性富集更能滿足需求。相關研究發現，全裸或表面修飾特定基團(例如羧基、氨基)的納米級磁珠能夠非特異性的吸附液樣中的細菌。吸附的原理目前尚無定論，可能由于磁珠與細菌表面蛋白的非特異性結合，或由于納米I^e3O4顆粒帶有正電，細菌表面因含有磷壁酸而帶負電，兩者通過靜電吸引作用而結合。報道的實驗結果表明，在一定的條件下，對于常見的數十種食源性致病細菌和衛生指示細菌，無論液樣中細菌濃度的高低，納米磁珠都能實現對其的高效吸附，平均吸附率不低于80%，很多種細菌甚至可達到95%以上。
實用新型內容本實用新型旨在克服現有的細菌特異性富集純化方法在應用到目標細菌不明確， 需要廣泛篩查場合時存在的種種不足，提供一種液樣中細菌的非特異性快速富集純化裝置，該裝置能夠高效富集樣本中所含的各種細菌，以降低漏檢的風險，提高后續檢測的靈敏度和可靠性。本實用新型的技術方案是提供一種液樣中細菌的非特異性快速富集純化裝置，包括控制系統和流路系統；所述控制系統包括蠕動微泵、三通閥A、三通閥B、三通閥C、加熱塊、溫度傳感器、電磁鐵和主控模塊；所述流路系統包括吸附柱、緩沖液瓶、磁性分離柱、出樣管、廢液瓶和和連通各組件的管路；所述吸附柱、三通閥A、蠕動微泵、磁性分離柱、三通閥B、三通閥C由所述管路依次首尾相連，構成一個閉合的液流循環通道，通道中的液體在蠕動微泵的推動下，可依次沿吸附柱、三通閥A、蠕動微泵、磁性分離柱、三通閥B、三通閥C、 吸附柱的方向循環流動；所述三通閥A的第三個接口端與緩沖液瓶相連，所述三通閥B的第三個接口端與出樣管相連，所述三通閥C的第三個接口端與廢液瓶相連，所述加熱塊緊密貼合環抱吸附柱的底部，所述溫度傳感器貼于吸附柱內腔室底部的壁面上，所述磁性分離柱處于電磁鐵磁極的緊密貼合環抱中，所述主控模塊用于控制蠕動微泵、三通閥A、三通閥 B、三通閥C、加熱塊和電磁鐵，使它們按照設定的流程和時序，以及溫度傳感器反饋的溫度信號分別進行相應的動作。所述蠕動微泵為工業級微型蠕動泵，所述微型蠕動泵泵頭上卡裝硅膠軟管，所述硅膠軟管兩端分別與循環流路中的管路相連，所述蠕動微泵的工作流量與吸附柱內腔室的容積相關，在優選的技術方案中，所述蠕動微泵每分鐘的最大流量應不小于所述吸附柱內腔室的容積。所述三通閥A、三通閥B、三通閥C均為電磁隔膜閥，其三個端口在某一時刻保證只有兩個端口相互連通，而與第三個端口隔斷。所述加熱塊用于對所述吸附柱內腔室中的液體進行快速加熱，在優選的技術方案中，所述加熱塊為功率不低于20W的陶瓷加熱塊。所述溫度傳感器用于感知所述吸附柱內腔室中液體的溫度，在優選的技術方案中，所述溫度傳感器為薄片式熱敏電阻，所述熱敏電阻表面覆有防水絕緣涂層，所述熱敏電阻有效測溫范圍為0°C 100°C，在此溫度范圍內測量誤差不超過0.2°C。所述電磁鐵為微型繞組式電磁鐵，在優選的技術方案中，所述電磁鐵的軟磁材料磁極呈水平雙臂式環繞豎直放置的磁性分離柱，所述磁極的端面與所述磁性分離柱的外壁緊密貼合，所述磁極端面的厚度可覆蓋所述磁性分離柱的整個內腔室。所述主控模塊為所述液樣中細菌非特異性快速富集純化裝置的控制單元，在優選的技術方案中，所述主控模塊為單片機控制器，可按照設定的時序和指令集合對所述蠕動微泵、三通閥A、三通閥B、三通閥C和電磁鐵進行控制，并根據所述溫度傳感器反饋的溫度信號和已優化的溫度控制程序對加熱塊進行閉環控制，從而使所述吸附柱內腔室中的液體溫度快速達到并穩定在預設的最佳吸附溫度，控溫誤差不超過0. 2°C。所述吸附柱、磁性分離柱和出樣管分別為樣本與納米磁珠(裸珠或表面修飾羧基基團)懸液初步混合吸附、磁性分離和盛裝細菌非特異性富集純化溶液的容器，在優選的技術方案中，所述吸附柱、磁性分離柱和出樣管的材質均為化學特性穩定且易于加工的惰性材料(例如聚四氟乙烯(PTFE))，所述吸附柱、磁性分離柱和出樣管的內腔室壁面均經過硅烷化疏水處理，以避免液體的掛壁，所述吸附柱和出樣管的內腔室頂部均開有與外界大氣相通，用以保持腔室內外氣壓平衡的通氣孔，所述通氣孔的氣道上裝有可更換的高效空氣微粒濾芯(HEPA)過濾裝置，HEPA對直徑0. 3 μ m以上的微粒過濾效率可達99. 99 %，能夠有效阻擋所述吸附柱和出樣管內腔室內外的氣溶膠顆粒物隨氣流發生交換。在優選的技術方案中，所述吸附柱的內腔室呈漏斗形，漏斗最底端為出液口，這種設計可有效防止液體流動時向管路中引入氣泡以及液體中不溶物在腔室底部的淤積，所述吸附柱內腔室的容積不小于10ml，高寬比約為2 1，所述吸附柱內腔室的頂部開有用于插接與自動進樣裝置相連管路的密封加樣口，如果采用手工加樣，加樣后需用孔塞將所述加樣口堵住。在優選的技術方案中，用于非特異性吸附樣本中細菌的納米磁珠懸液也通過所述加樣口加入到所述吸附柱內，所述納米磁珠為表面全裸或修飾羧基基團，直徑通常為50 200nm的單分散超順磁性顆粒。在優選的技術方案中，所述磁性分離柱外形為圓柱形，豎直放置在所述電磁鐵的兩個磁極之間，所述磁性分離柱的內腔室為圓柱兩端各接一個圓錐的紡錘形，為保證內腔室中軸處的磁場強度，所述紡錘形內腔室圓柱部分的直徑不宜超過3cm，壁厚不宜超過 3mm ο在優選的技術方案中，為了提高所述納米磁珠吸附細菌和磁性分離的效率與速度，所述磁性分離柱的內腔室可填充直徑為200 1000 μ m的導磁珠，所述導磁珠為軟磁材料，可被所述電磁鐵產生的外加磁場磁化，從而具備吸引所述納米磁珠的能力，當所述外加磁場撤銷后，又能迅速退磁而不留剩磁，因而具有空間位阻和細化磁場的雙重作用。在非特異性吸附階段，所述電磁鐵未產生外加磁場，所述導磁珠主要發揮空間位阻的作用，迫使所述樣本和納米磁珠的混合液從所述導磁珠之間的微小縫隙中曲折流過，增加所述納米磁珠與細菌相遇的概率，從而提高吸附速度和效率；在磁性分離階段，所述電磁鐵產生外加磁場，所述導磁珠被磁化，將發揮空間位阻和細化磁場的雙重作用，混合液在縫隙間流過時， 液流中已吸附細菌和未吸附細菌的納米磁珠將被就近吸引到所述導磁珠表面或所述磁性分離柱內腔室的側壁上，撤銷外加磁場，所述導磁珠退磁，所述納米磁珠又可從所述吸引面上輕松解離，所述導磁珠的加入大幅度縮短了所述納米磁珠在磁場中的平均運動距離，因此可加快磁性分離的速度，又可減少因來不及吸引而隨液流排出所造成的分離損失，兩個階段都可通過液流的多次循環來充分提高吸附率和分離率，填充了所述導磁珠的所述磁性分離柱內腔室的實際容積應不小于10ml。在優選的技術方案中，所述出樣管內腔室的容積不小于anl，所述出樣管內腔室底部可根據需要開通用于吸取液體的出液口。所述緩沖液瓶為盛裝緩沖液的容器，所述緩沖液主要用于磁性分離時雜質的清洗、磁性分離后細菌與納米磁珠的洗脫和重懸，在優選的技術方案中，所述緩沖液瓶的容積不小于40ml，頂部開有1個用于插接與三通閥A相連管路的密封插孔和1個用于平衡所述緩沖液瓶內外氣壓的通氣孔，所述通氣孔的氣道上裝有可更換的HEPA過濾裝置，以阻擋外界環境的氣溶膠顆粒物進入所述緩沖液瓶內部，所述緩沖液的主要成分為生理鹽水 (0.9%的NaCl水溶液)。所述廢液瓶為盛裝廢液的容器，在優選的技術方案中，所述廢液瓶的容積不小于 80ml，頂部開有1個用于插接與三通閥C相連管路的密封插孔和1個用于平衡所述廢液瓶內外氣壓的通氣孔，所述通氣孔的氣道上裝有可更換的HEPA過濾裝置，以阻擋所述廢液瓶內的氣溶膠顆粒物向外界擴散。 在優選的技術方案中，所述連通各組件的管路為內徑2 4mm的惰性材質管路，所述管路內壁經過硅烷化疏水處理。[0022]利用上述裝置對液樣中細菌進行非特異性快速富集純化的方法，該方法以吸附柱和磁性分離柱為核心，借助蠕動微泵的動力令樣本與納米磁珠的混合液在連接各組件的閉合流路中循環流動，再配合三通閥與電磁鐵的開閉，自動完成非特異性富集純化的全部流程，具體步驟如下1)加樣經由手工或自動進樣裝置，將適量待富集細菌的樣本溶液和納米磁珠懸液通過加樣口依次加入到吸附柱中，如果原始樣本溶液所含雜質較多，應先對其進行預過濾，濾除粒徑超過20 μ m的雜質顆粒之后再加入到吸附柱中；2)非特異性吸附在加熱塊和溫度傳感器的閉環控制下，吸附柱內腔室中溶液的溫度快速達到預設的最佳吸附溫度，并在整個富集純化過程中始終維持這一溫度，在控溫過程中，吸附柱內腔室中的溶液受熱產生對流，使得樣本與納米磁珠預混合，納米磁珠開始非特異性吸附溶液中的細菌，控制各三通閥選通適當端口，開啟蠕動微泵，令樣本和納米磁珠的混合液在吸附柱、蠕動微泵、磁性分離柱組成的閉合流路中循環流動，當液流經過磁性分離柱時，液體只能從導磁珠之間的縫隙中流過，增加納米磁珠與細菌相遇的概率，促使納米磁珠能夠充分的非特異性吸附各種細菌。經過數次循環，混合液中的絕大多數細菌已被納米磁珠吸附，形成納米磁珠-細菌復合物；3)磁性分離開啟電磁鐵產生外加磁場，填充在磁性分離柱內的導磁珠被外加磁場迅速磁化，降低蠕動微泵的速度，使混合液緩慢通過磁性分離柱，液流中的納米磁珠-細菌復合物和未吸附到細菌的游離納米磁珠將被就近吸引到導磁珠表面或磁性分離柱內腔室的側壁上，從而與其它雜質分離，達到富集純化的目的。液流可在流路中循環多次，以確保磁珠-細菌復合物被完全吸引。三通閥C選通廢液瓶，流路中剩余的液體排入廢液瓶；4)清洗三通閥A選通緩沖液瓶，吸取適量緩沖液對吸引在磁性分離柱內的磁珠-細菌復合物進行清洗，進一步去除殘留雜質，從磁性分離柱流出的液體排入廢液瓶；為保證清洗效果，此步可重復多次；5)洗脫出樣撤銷電磁鐵的外加磁場，導磁珠退磁，失去對磁珠-細菌復合物的吸引力，三通閥C關閉廢液瓶，三通閥B選通出樣管，從緩沖液瓶中吸取少量緩沖液進入磁性分離柱，導磁珠表面和磁性分離柱內腔室側壁上的磁珠-細菌復合物被洗脫下來，隨液流進入出樣管。出樣管中收集的少量液體即為細菌的富集純化液，液樣中細菌的非特異性快速富集純化流程至此完成。本實用新型具有的優點和積極效果是(一)使用更靈活，適用范圍更廣。利用全裸或表面修飾羧基基團的納米磁珠可實現液樣中細菌無遺漏的非特異性富集，能夠滿足目標細菌不明確，需要廣泛篩查場合的需要；利用表面包被特定抗體的免疫納米磁珠又可實現對液樣中某種細菌的特異性富集，能夠滿足針對某種細菌進行高靈敏度檢測場合的需要。(二)富集純化效率更高。采用循環流動的形式反復進行吸附與磁性分離，有效地降低了細菌損失，提高了非特異性吸附和磁性分離的效率。(三)富集純化速度更快。通過在磁性分離柱中填充導磁珠，加快了非特異性吸附和磁性分離的速度，使得細菌的富集純化可在30分鐘甚至更短的時間內完成。(四)操作簡單，自動化程度高。提出了液樣中細菌非特異性快速富集純化的自動化實現方案，加樣后一鍵啟動即可自動完成全部富集純化流程，毋需離心的步驟，可作為自
6動檢測設備整機中的一個內嵌功能單元，直接與檢測單元級聯。(五)擴展性強，易于實現高通量富集。富集純化裝置結構簡單緊湊，易于實現微型化和模塊化，多個相同模塊的并行集成即可實現樣本的高通量富集純化。
圖1為本實用新型液樣中細菌非特異性快速富集純化裝置實施例的整體結構示意圖。圖中1、加樣口，2、通氣孔，3、吸附柱，4、控制線，5、三通閥A，6、蠕動微泵，7、主控模塊，8、電磁鐵，9、磁性分離柱，10、三通閥B, 11、出樣管，12、廢液瓶，13、三通閥C，14、緩沖液瓶，15、溫度傳感器，16、加熱塊，17、管路。
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下請參見圖1，一種液樣中細菌的非特異性快速富集純化裝置，該裝置包括控制系統和流路系統，其中控制系統主要由蠕動微泵6、三通閥A5、三通閥B10、三通閥C13、加熱塊 16、溫度傳感器15、電磁鐵8和主控模塊7組成；流路系統主要由吸附柱3、緩沖液瓶14、磁性分離柱9、出樣管11、廢液瓶12和連通各組件的管路17組成。該實施例設計單次最大樣本處理容量為20ml。在本實施例中，吸附柱3、三通閥A5、蠕動微泵6、磁性分離柱9、三通閥B10、三通閥C13由管路17依次首尾相連，構成一個閉合的液流循環通道，液流循環通道中的液體在蠕動微泵6的推動下，將依次沿吸附柱3、三通閥A5、蠕動微泵6、磁性分離柱9、 三通閥B10、三通閥C13、吸附柱3的方向循環流動。三通閥A5的第三個接口端與緩沖液瓶 14相連，三通閥BlO的第三個接口端與出樣管11相連，三通閥C13的第三個接口端與廢液瓶12相連。蠕動微泵6的最大流量為每分鐘30ml。在本實施例中，主控模塊為采用STM32芯片組的單片機系統，通過控制線4控制蠕動微泵6、三通閥A5、三通閥B10、三通閥C13、加熱塊16和電磁鐵8，使它們按照設定的流程和時序進行相應的動作，并根據溫度傳感器15反饋的溫度信號和已優化的溫度控制程序對加熱塊16進行閉環控制，從而使吸附柱3內腔室中的液體溫度快速達到并穩定在最佳吸附溫度37 °C，控溫誤差不超過0. 2°C。在本實施例中，吸附柱3、磁性分離柱9和出樣管11的材質為聚四氟乙烯(PTFE)， 其內腔室壁面均已經過硅烷化疏水處理。吸附柱3和出樣管11的內腔室頂部均開有通氣孔2，通氣孔2的氣道上裝有可更換的HEPA過濾裝置。在本實施例中，吸附柱3的內腔室呈漏斗形，出液口位于漏斗的最底端。吸附柱內腔室的容積為30ml，高寬比為2 1，其頂部與加樣口 1相連，加樣口 1在不用時需用孔塞堵住。原始樣本溶液需要預先經過20 μ m過濾，然后再通過加樣口 1注入吸附柱3，而用于吸附細菌的納米磁珠也要通過加樣口 1加入到吸附柱3中。納米磁珠則選用表面全裸或修飾羧基，直徑約為IOOnm的單分散超順磁性納米磁珠。在本實施例中，加熱塊16選用功率為30W的陶瓷加熱塊，該陶瓷加熱塊緊密貼合環抱吸附柱3的底部。溫度傳感器15選用表面覆有防水絕緣涂層的薄片式熱敏電阻，貼于吸附柱3內腔室底部的壁面上。該熱敏電阻的有效測溫范圍為0°C 100°C，在此范圍內最大測量誤差不超過0.2°C。在本實施例中，磁性分離柱9的外形為圓柱形。電磁鐵8為繞組式，由漆包線圈和軟磁材料磁極組成。磁性分離柱9豎直放置在電磁鐵的兩個水平環繞式磁極之間，電磁鐵磁極的端面與磁性分離柱9的外壁緊密貼合，端面的厚度覆蓋整個分離柱內腔室。分離柱內腔室為圓柱兩端各接一個圓錐的紡錘形，紡錘形頂部開有入口，底部開有出口，分離柱入口和出口通過管路接頭和連接管路17分別與蠕動微泵6和三通閥BlO相連。紡錘形中部圓柱處的直徑為2cm，壁厚為2mm。分離柱內腔室中填充直徑為1000 μ m的導磁珠，在導磁珠的底部，分離柱出口的上方放置孔徑200 μ m的導磁珠隔網，以防止導磁珠隨液體流出磁性分離柱9。填充導磁珠之后的分離柱內腔室實際有效容積約為10ml。在本實施例中，出樣管11的內腔室容積為5ml。在本實施例中，緩沖液瓶14的容積為100ml，內部盛裝主要成分為生理鹽水 (0. 9%的NaCl水溶液)的緩沖液。緩沖液瓶14的頂部開有1個用于插接與三通閥A5相連管路的密封插孔和1個通氣孔2，通氣孔2的氣道上裝有可更換的HEPA過濾裝置。廢液瓶12的容積為200ml，頂部開有1個用于插接與三通閥C13相連管路的密封插孔和1個通氣孔2，通氣孔2的氣道上裝有可更換的HEPA過濾裝置。在本實施例中，連通各組件的管路17為內徑3. 2mm的聚四氟乙烯(PTFE)管，其內壁已經過硅烷化疏水處理。利用液樣中細菌的非特異性快速富集純化裝置實施例將20ml樣本中的細菌富集純化至2ml液樣的一個具體流程實例如下(一 )初始狀態裝置初始狀態吸附柱3、磁性分離柱9、出樣管11和廢液瓶12為空，各條連接管路17均為空，電磁鐵8斷電。緩沖液瓶14已預先加注滿緩沖液。三通閥A5選通吸附柱3 與蠕動微泵6，三通閥BlO選通磁性分離柱9與三通閥C13，三通閥C13選通三通閥BlO與吸附柱3。( 二)加樣1)預過濾手工或利用過濾裝置對原始樣本溶液進行20 μ m過濾，去除較大顆粒懸濁雜質。2)加樣由手工或自動進樣裝置依次通過加樣口 1向吸附柱3內加入20ml已過濾的樣本溶液和細1表面全裸或修飾羧基的納米磁珠懸液，懸液中納米磁珠的含量應盡量保證其對于樣本細菌而言是過量的。加樣完成后用孔塞將加樣口1堵住。(三)非特異性吸附1)加熱/保溫溫度傳感器15感知吸附柱3中溶液的當前溫度，如果低于37°C，啟動加熱塊16對吸附柱3進行加熱，令吸附柱3中的溶液溫度快速達到最佳吸附溫度37°C， 并在整個富集純化過程中維持這一溫度，控溫誤差不超過0.2°C。加熱過程中，吸附柱3中的溶液受熱產生對流，使得樣本與納米磁珠預混合，納米磁珠開始非特異性吸附溶液中的細菌。2)非特異性吸附待吸附柱3中的溶液溫度達到最佳吸附溫度37°C后，開啟蠕動微泵漸至最大流量，令樣本和納米磁珠的混合液在吸附柱3、蠕動微泵6、磁性分離柱9組成的閉合流路中循環流動10 15分鐘，促使納米磁珠充分的非特異性吸附溶液中的各種細菌。此步完成后，混合液中的絕大多數細菌已被納米磁珠吸附，形成納米磁珠-細菌復合物。(四)磁性分離電磁鐵8通電產生外加磁場，降低蠕動微泵6的流量至最大流量的50%，使混合液緩慢通過磁性分離柱9，液流中的納米磁珠-細菌復合物和未吸附到細菌的游離納米磁珠被就近吸引到導磁珠表面或磁性分離柱內腔室的側壁上。維持液流循環3 5分鐘，確保磁珠-細菌復合物被完全吸引。三通閥C13選通廢液瓶12，流路中剩余的液體被蠕動微泵 6推入廢液瓶12。(五)清洗待循環流路中的液體全部排空后，三通閥A5選通緩沖液瓶14，蠕動微泵6吸取緩沖液對吸引在磁性分離柱9內的磁珠-細菌復合物進行清洗，從磁性分離柱9流出的液體排入廢液瓶12 ；清洗過程維持2分鐘后，三通閥A5與緩沖液瓶14斷開。(六)洗脫出樣待循環流路中的液體全部排空后，電磁鐵8斷電，外加磁場撤銷。三通閥C13與廢液瓶12斷開，三通閥BlO選通出樣管11，三通閥A5選通緩沖液瓶14，蠕動微泵6從緩沖液瓶14中吸取2ml緩沖液進入磁性分離柱9，導磁珠表面和磁性分離柱內腔室側壁上的磁珠-細菌復合物被洗脫下來，隨液流進入出樣管11。出樣管11中收集的洗脫液體即為細菌的富集純化液。(七)流路洗滌1)流路洗滌如果有多批樣本需要富集純化，每批樣本處理完之后要對流路進行洗滌，以防止樣本間的交叉污染。三通閥A5選通緩沖液瓶14，蠕動微泵6吸取20ml緩沖液進入循環流路，三通閥A5與緩沖液瓶14斷開，選通吸附柱3，蠕動微泵6開至最大流量，緩沖液在循環流路中循環流動2分鐘，三通閥C13選通廢液瓶12，緩沖液排入廢液瓶12。此步可根據需要重復多次。2)強力洗滌當富集純化全部完成之后，在裝置關機前還需進行一次徹底的洗滌。將緩沖液瓶14中的緩沖液換成含有去污劑、抑菌劑和蛋白酶等成分的洗滌液，參照流路洗滌的程序對裝置流路進行洗滌。盡管上面結合附圖對本實用新型的優選實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種液樣中細菌的非特異性快速富集純化裝置，其特征在于，該裝置包括控制系統和流路系統；所述控制系統包括蠕動微泵、三通閥A、三通閥B、三通閥C、加熱塊、溫度傳感器、電磁鐵和主控模塊；所述流路系統包括吸附柱、緩沖液瓶、磁性分離柱、出樣管、廢液瓶和連通各組件的管路；所述吸附柱、三通閥A、蠕動微泵、磁性分離柱、三通閥B、三通閥C由所述管路依次首尾相連，構成一個閉合的液流循環通道；所述三通閥A的第三個接口端與緩沖液瓶相連，所述三通閥B的第三個接口端與出樣管相連，所述三通閥C的第三個接口端與廢液瓶相連，所述加熱塊緊密貼合環抱在吸附柱的底部，所述溫度傳感器貼于吸附柱內腔室底部的壁面上，所述磁性分離柱處于電磁鐵磁極的緊密貼合環抱中，所述主控模塊控制蠕動微泵、三通閥A、三通閥B、三通閥C、加熱塊和電磁鐵，使它們按照設定的流程和時序，以及溫度傳感器反饋的溫度信號分別進行相應的動作。
2.根據權利要求1所述的液樣中細菌的非特異性快速富集純化裝置，其特征在于，所述蠕動微泵每分鐘的最大流量應不小于所述吸附柱內腔室的容積。
3.根據權利要求1所述的液樣中細菌的非特異性快速富集純化裝置，其特征在于，所述加熱塊為功率不低于20W的陶瓷加熱塊。
4.根據權利要求1所述的液樣中細菌的非特異性快速富集純化裝置，其特征在于，所述電磁鐵的磁極端面厚度覆蓋所述磁性分離柱的整個內腔室。
5.根據權利要求1所述的液樣中細菌的非特異性快速富集純化裝置，其特征在于，所述主控模塊為單片機控制器，所述單片機控制器根據所述溫度傳感器反饋的溫度信號對加熱塊進行閉環控制。
6.根據權利要求1所述的液樣中細菌的非特異性快速富集純化裝置，其特征在于，所述吸附柱的內腔室呈漏斗形，漏斗最底端為出液口。
7.根據權利要求1所述的液樣中細菌的非特異性快速富集純化裝置，其特征在于，所述磁性分離柱內填充有直徑為200 1000 μ m的導磁珠，所述導磁珠是由軟磁材料制成的。
8.根據權利要求1所述的液樣中細菌的非特異性快速富集純化裝置，其特征在于，所述吸附柱、磁性分離柱和出樣管均是由惰性材料制成的，所述吸附柱、磁性分離柱和出樣管的內腔室壁面均經過硅烷化疏水處理。
9.根據權利要求1所述的液樣中細菌的非特異性快速富集純化裝置，其特征在于，所述磁性分離柱外形為圓柱形，豎直放置在所述電磁鐵的兩個磁極之間，所述磁性分離柱的內腔室為圓柱兩端各接一個圓錐的紡錘形。
專利摘要本實用新型公開了一種液樣中細菌的非特異性快速富集純化裝置，該裝置包括控制系統和流路系統；流路系統包括吸附柱、緩沖液瓶、磁性分離柱、出樣管、廢液瓶和連通各組件的管路；吸附柱、三通閥A、蠕動微泵、磁性分離柱、三通閥B、三通閥C構成一個閉合的液流循環通道；三通閥A與緩沖液瓶相連，三通閥B與出樣管相連，三通閥C與廢液瓶相連，加熱塊設置在吸附柱的底部，溫度傳感器貼于吸附柱內腔底部的壁面上，磁性分離柱處于電磁鐵磁極的環抱中，主控模塊控制蠕動微泵、三通閥A、三通閥B、三通閥C、加熱塊和電磁鐵。本實用新型利用納米磁珠的這種非特異吸附特性，結合磁性分離技術，可實現液樣中細菌的非特異性快速富集純化。
文檔編號C12M1/38GK202279817SQ20112037730
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月11日 優先權日2011年10月11日
發明者吳太虎, 杜耀華, 程智, 陳鋒, 顧彪 申請人:中國人民解放軍軍事醫學科學院衛生裝備研究所