CN105420074A - 一种多功能生物物质分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能生物物质分离装置，属于生物技术领域。该多功能生物物质分离装置包括壳体、贯穿壳体的主轴推杆、回位装置、磁套连接环以及电动装置；主轴推杆的两端均突出于壳体，且其一端设置有磁柱；磁套连接环套设于主轴推杆上，且磁套连接环处于壳体外的一端设置有磁套；回位装置设置在壳体内部；并用于使主轴推杆向远离磁套的方向运动；电动装置与磁套连接环相连，并用于使磁套连接环(包括设置在其上的磁套)发生旋转运动；本发明提供的这种多功能生物物质分离装置，尤其适合应用于磁珠法提取核酸的过程，其具有可以使得磁珠和其存在体系(多为裂解液或者洗脱液)快速分离的效果，该装置结构紧凑，操作简便。

Description

一种多功能生物物质分离装置

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体而言，涉及一种多功能生物物质分离装置。

背景技术

在生物技术领域，对于物质的分离目前主要采取的操作有离心、过滤、萃取、电泳等。这些方法的原理是靠固体物质的重量、直径的大小来分离不同的物质。如离心机分离物质是靠液体中固态物质或液态物质的质量(比重)不同，在离心力的作用下产生不同的界面而达到物质分离的目的；过滤(包括过筛)是由滤纸(滤膜)的孔经和被过滤物质的直径来达到物质分离的目的的。此外，还有烘干、挥发、萃取、电泳等大多都是靠物理学或化学原理来达到物质分离目的的。

对于上述的几种传统的分离方法，具体的，离心法在生物物质分离方面的应用很广泛，历史也很长；其缺陷在于每次离心前所用离心管必须标记清楚，否则离心后将无法确定样品标号。标记离心管很费时间，尤其是样品量多的时候。另外，离心法只能将大体相同质量的物质划分到某一层面(界面)，并不能分离出同等质量但不同生物活性的物质。

过滤、萃取、电泳等均存在只能将同等质量的物质分离到某一层面，并不能分离出同等质量但不同生物活性的物质，同时对于所使用的设备，也存在操作过程过于繁琐、易产生样品管标错、操作过程难以无菌操作，而且物质分离的精准度都很难掌控，也无法按照生物活性来区分物质的缺陷。

近年来，在细胞、病毒、蛋白质、核酸的分离过程中，免疫学原理和纳米磁珠的应用很广泛，例如提取核酸所用的磁架法以及自动提取仪。对于磁架法而言，其原理是首先让被分离的物质与纳米磁珠在某一容器(如试管)内反应结合形成一复合体，然后在试管外加一磁场将磁珠吸附到管壁后，再用某些方法将废液去掉。缺点之一是操作者必须对每个试管标记，然后进行下一步操作；通常分离一个样品需要的时间是30分钟，N个样品就得N*30分钟。缺点之二是磁珠在液体中沉淀很快，要想保持液体中所有物质处于均匀状态，每一个操作过程必须添加用一个多余的动作—旋漩涡仪混合处理，这就增加了操作步骤，并大大降低了操作速度。缺点之三是每次用漩涡仪前，必须盖紧试管盖，否则无法完成操作步骤。可见，以上这些缺点都不能和现代生物学领域的技术与时俱进。

对于自动提取仪而言，市场上现有DNA自动化提取设备多数是采用免疫学和纳米磁珠结合的原理来完成其物质分离过程的。其设计原理基本同磁架法类似，只是增加了自动化操控和其它加热功能而已。其缺点之一是准备阶段特别复杂；缺点之二是数据输入很麻烦，在启动程序前必须反复检查核对；缺点之三是只要有一个步骤做错，整批样品就废了。缺点之四是即使启动后，自动化操作时间也很长(通常要30-150分钟，原因是某些步骤需要脱水)，而现有设备中都采用加温烘干、等待干燥等手段，这就大大延长了整个操作时间。

由此可见，上述的磁架法以及DNA自动化提取的方法虽弥补了传统方法的很多不足(如可以按照生物活性来分离物质)，但由于现有设备的结构设计和工艺流程有不足之处，在操作步骤和时间上很难体现现代生物学新型技术和现代工程学的优势。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种多功能生物物质分离装置，以解决现有技术中的生物物质分离过程(包括采用磁珠法进行细胞、病毒、蛋白质、核酸的分离)中存在的操作过程繁琐、耗时费力以及分离效率差的技术问题。

本发明提供的这种多功能生物物质分离装置，尤其适合应用于磁珠法提供核酸的过程，其具有可以使得磁珠和其存在体系(多为裂解液或者洗脱液)快速分离的效果，该装置结构紧凑，操作简便。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种多功能生物物质分离装置，包括壳体、贯穿所述壳体的主轴推杆、回位装置、磁套连接环以及电动装置；

所述主轴推杆的两端均突出于所述壳体，且其一端设置有磁柱；所述磁套连接环套设于所述主轴推杆上，且所述磁套连接环处于所述壳体外的一端设置有磁套(需要指出的是，在本申请中，主轴推杆与磁套连接环并不是相对固定的，主轴推杆是穿过磁套连接环的中间空心部分的，从而形成一种类似磁套连接环套在主轴推杆上的结构)。

所述回位装置设置在所述壳体内部；并用于使所述主轴推杆向远离所述磁套的方向运动；所述电动装置与所述磁套连接环相连，并用于使所述磁套连接环发生转动。

对于该多功能生物物质分离装置，其主体结构为壳体，该壳体上设置了将壳体贯穿的主轴推杆；主轴推杆的两端均突出于壳体，而且有一端设置了磁柱。另外，主轴推杆上套设有磁套连接环，且其一端(处于壳体外的一端)设置了磁套；这样在电动装置的带动下，磁套连接环以及磁套可以发生转动；而对主轴推杆的一端(未设置磁柱)施加作用力时，主轴推杆及其磁柱则可与壳体实现相对运动，而在回位装置的作用下，主轴推杆则发生回位。也即主轴推杆在壳体中往复运动时，磁柱也是在磁套内往复运动的，而磁套以及磁套连接环则在电动装置的作用下发生转动。

在将该生物物质分离装置进行应用的过程中，如将其用于分离磁珠裂解液(含有吸附了核酸的磁珠以及裂解液)；将磁套伸入到混合体系中，此时推压主轴推杆，使得磁柱的端部伸入到了磁套的底部；在磁柱的作用下，混合体系中的磁珠被吸附到了磁套上，并被移除，从而实现磁珠与混合体系的快速分离。进一步地，由于磁套在电动装置的带动下是可以转动的，在旋转过程中，磁珠受磁场的作用保持在磁套上，而液体在离心力的作用下被甩脱，使得磁珠和液体进一步的分离。当离心完成后，去掉施加于主轴推杆的力，主轴推杆在回位装置的作用下回位，带动磁柱从磁套的底部离开；被吸附的磁珠由于失去了磁力的吸附作用从而从磁套脱离，并可进行下一步的操作。

上述的生物物质分离装置其在操作的过程中，可以实现磁珠与混合体系的分离，进而可以克服现有技术中从混合体系中将液相吸出而存在的分离不彻底以及磁珠易于沉降而被分离的缺陷。此外，该装置将磁珠分离后，可以进一步地实现离心的操作，从而提高了整个生物物质分离的效果，可以克服离心、过滤、萃取生物物质分离等方法不能实现等质量不同性质物质分离的缺陷。

对于该装置，为了能够实现主轴推杆快速回位的效果，在发明提供的生物物质分离装置中，优选的，所述壳体内还固定设置有卡接部位；所述回位装置包括第一套环、第二套环和第一弹簧；

所述第一套环、第一弹簧以及第二套环分别套设于所述主轴推杆上，所述第一套环与所述卡接部位相抵，所述第二套环与所述主轴推杆固定连接，所述第一弹簧的两端分别与所述第一套环以及所述第二套环相抵；

所述主轴推杆上处于所述壳体外部的一端设置有推杆包裹套；所述推杆包裹套封闭的一端包裹在所述主轴推杆的端部，开放的一端与所述第二套环相抵。

卡接部位是固定设置在壳体内的，这样推压推杆包裹套时，主轴推杆以及第二套环等多个结构均沿着壳体运动(磁柱伸入至磁套的底部)；由于第一套环接触抵靠在卡接部位上，而卡接部位是固定的，当第二套环向着第一套环的方向运动时，第一弹簧被压缩。此时如释放外加的压力，由于第二套环与主轴推杆是固定的，所以第一弹簧施加于第二套环作用力后，进一步地将主轴推杆带动，从而实现整个主轴推杆的回位。该种回位方式采用两个套于主轴推杆的套环实现，套环对主轴推杆具有定位的效果，因此回位效果好，不易使主轴推杆发生偏摆。

优选的，所述壳体内部还固定设置有定位套，所述定位套套设于所述推杆包裹套处于所述壳体内的部分；所述定位套的内壁与所述推杆包裹套的外壁相贴合。定位套将推杆包裹套和壳体进行定位，进一步地使得主轴推杆在往复运动的过程中平稳，顺畅。

优选的，还包括设置在所述壳体上的第二弹簧和磁套脱离推杆；所述第二弹簧的一端固定在所述壳体上，另一端与所述磁套脱离推杆的一端相抵，所述磁套脱离推杆的另一端延伸至被磁柱穿过的所述壳体的开口处。

磁套脱离推杆在外力的作用下，其沿着壳体运动，具体为向着设置有磁套的壳体端运动，其在运动的过程中，底部可以抵靠到磁套上，进而可将磁套脱离，磁套脱离后，在第二弹簧的作用下，磁套脱离推杆回返原位。

可选的，所述壳体内还设置有电路板；所述电路板与所述电动装置电连接，且所述电路板上还设置有均凸出于所述壳体的马达调节旋钮以及充电口；且所述壳体上还设置有用于控制电路板电源的按钮开关。

电路板集成各种线路，通过马达调节旋钮，可以实现电动装置的输出功率调节，并直接控制了磁套连接环以及磁套的转动速率；实现磁套的转速调节；而通过充电口(为方便起见，可设置成USB接口)，可以给电源(内设于壳体)实现充电效果；此外，壳体上还设置有用于控制电路板电源的按钮开关。

优选的，所述壳体外部设置有一个手柄，所述手柄一端固定在所述壳体上，另一端向朝着磁柱的方向弯曲。通过壳体上外设的手柄，一方面可以实现顺利地挂、放生物物质分离装置；另一方面，由于该手柄是弯曲的，便于使用者手握，非常便于使用。

优选的，所述电动装置设置在所述壳体内部，所述磁套连接环上固定连接有一个从动齿轮，所述电动装置上设置有一个与所述从动齿轮啮合的传动齿轮。电动装置(具体可设置成一个马达，并且当磁套为单个时，可优选设置在壳体内)固设有传动齿轮，电动装置运行后，传动齿轮转动，进而使得与其啮合的从动齿轮也发生转动，并最终带动磁套旋转装置和磁套发生转动；该种传动的方式可以轻易地实现磁套的转动，操作方便可行。

当一次性处理的样品较多时，单头的方式(即每个壳体配置一个磁套)显然不能满足批量处理需求，因此，优选设置多个磁套，而通过一个主轴推杆实现同时控制多个磁套、磁柱是非常必要的，因此，进一步优选的，所述生物物质分离装置还包括一个多头连接架；所述多头连接架与所述壳体的一端套接；

所述主轴推杆包括一根传动杆和多根从动杆；所有从动杆并排设置，并被一连接杆固定，所述连接杆与所述传动杆固定连接；所述传动杆、从动杆以及连接杆均设置在所述多头连接架上；所有所述从动杆均穿过一个固定板，且其穿过所述固定板的一端均设置有磁柱，所述固定板固定设置在所述多头连接架上；每个所述从动杆上均套设有磁套连接环；每个磁套连接环上一端均设置有磁套，另一端均固定有从动齿轮；每相邻的两个从动齿轮之间互相啮合，所述电动装置设置在所述多头连接架上，并用于驱动所述从动齿轮转动。

在上述的“多头结构”的生物物质分离装置中，其主轴推杆与“单头结构”中的单纯的主轴推杆并不一致，在该方案中，主轴推杆分为两个部分，其中处于壳体内的部分为传动杆(也即“单头结构”中的主轴推杆)；壳体外部分为多根并排设置的从动杆；多根传动杆被一个连接杆固定，传动杆则与连接杆固定连接。这样当对推杆包裹套施加作用力后，传动杆则推动连接杆以及所有的从动杆运动，此时设置在每个从动杆端部的磁柱则也被推动并伸入至其对应的磁套的底部。

此外，由于每个从动杆上均套设有磁套连接环；每个磁套连接环的一端均设置有磁套，另一端均固定有齿轮；每相邻的两个齿轮之间互相啮合，电动装置设置在所述多头连接架上(方便由一个电动装置实现多个齿轮同时转动)。当电动装置运行后，只要驱动多个齿轮中的一个齿轮发生转动即可实现所有齿轮组的转动。

由于多头连接架上以及固定板等结构，在主轴推杆(传动杆)运动时，仅仅是所有的从动杆(包括其端部的磁柱)、连接杆运动，而齿轮组、固定板以及多头连接架与壳体之间是相对静止的。

上述的具有“多头结构”的生物物质分离装置，其壳体内部的相应结构与单头生物物质分离装置基本一致，然而该多头的生物物质分离装置由于其具有的多个磁套(包括磁柱)，其可以对预先排列好的处理液同时进行批量处理，从而提高了处理效率，为实验节约了大量的时间。

优选的，所述传动杆与所有所述从动杆均平行，所述连接杆与所述传动杆垂直。

优选的，所述磁套为一端开口，一端封闭的腔体，其开口的一端套设在所述磁套连接环上，封闭的一端设置多个凸起。

在磁套封闭的一端的外部设置多个凸起之后，其一方面方便磁珠被吸附至其表面，另一方面也可有效地防止磁套在旋转的过程中聚集的磁珠散落的现象。

优选的，所述磁套的盲端外表面可以是V形粗面、U形粗面、V形光面或U形光面。此外，磁柱可以是圆柱形，方柱形、椭圆形、饼状或可以在管形容器内部放置的任何形状。

磁套的封闭端(盲端)可以是V形，也可以是U形，为增加搅拌效果，盲端可以外加‘一字形’、‘十字形’凸起。

磁套可以由塑料，橡胶、玻璃或不带磁性的任何已知材料制成，其可以是透明的、不透明的或不同的颜色。而且，磁套连接环与电动装置之间的连接方式多变(不限于旋转)，即磁套可以做振动。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)、本发明提供的这种生物物质分离装置，其应用于生物物质分离后，具有分离彻底，效率高的优势；而且利用该装置进行分离的过程中，该装置可大大的简化了操作，克服了现有技术中磁珠易被吸除以及磁珠中残存的水不易除去的缺陷。

(2)、该装置的整个结构设置紧凑，使用方便，当磁套旋转时，通过调整其转速，还可以起到搅拌的效果，具有涡旋仪的功能。

(3)、由于磁柱的设置，磁套在旋转过程中，磁珠受磁场的作用保持在磁套上，而液体在离心力的作用下被甩脱，使得磁珠和液体进一步的分离。另外，对磁套的外表面设置成粗面后，其在转动的过程中会对混合体系起到研磨的效果，因此具有组织、细胞破碎功能。

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，以下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。

图1、图2和图3为本发明提供的多功能生物物质分离装置呈“单头结构”的结构示意图；

附图标记：

壳体-101；主轴推杆-102；磁套连接环-103；电动装置-104；磁柱-105；磁套-106；第一套环-201；第二套环-202；第一弹簧-203；卡接部位-204；推杆包裹套-205；定位套-206；第二弹簧-207；磁套脱离推杆-208；按钮开关-209；手柄-210；从动齿轮-211；

图4、图5为本发明供的多功能生物物质分离装置呈“多头结构”的结构示意图；

附图标记：

壳体-101；主轴推杆-102：磁套连接环-103；电动装置-104；磁套-106；推杆包裹套-205；定位套-206；第二弹簧-207；磁套脱离推杆-208；按钮开关-209；手柄-210；从动齿轮-211；多头连接架-301；从动杆-302；连接杆-303；固定板-304；凸起-305。

具体实施方式

请参考图1-图3，本发明提供的这种多功能生物物质分离装置，包括壳体101、贯穿壳体101的主轴推杆102、回位装置、磁套连接环103以及电动装置104；主轴推杆102的两端均突出于壳体101，且其一端设置有磁柱105(在图2中体现，下同)；磁套连接环103(图1和图3中未示出，在图2中相应的位置体现，下同)套设于主轴推杆102上，且磁套连接环103处于壳体101外的一端设置有磁套106；回位装置设置在壳体101内部；并用于使主轴推杆102向远离磁套106的方向运动；电动装置104与磁套连接环103相连，并用于使磁套连接环103发生转动。

上述的生物物质分离装置，其不但可以高效，快速地实现混合体系(含有磁性物质，如磁珠)的分离效果；而且还具有类似涡旋仪、脱水离心仪、研磨仪等仪器的效果，可非常方便地应用于生物学实验中。

在较为优选的方案中，壳体101内还固定设置有卡接部位204；回位装置包括第一套环201、第二套环202和第一弹簧203；

第一套环201、第一弹簧203以及第二套环202分别套设于主轴推杆102上，第一套环201与卡接部位204相抵，第二套环202与主轴推杆102固定连接，第一弹簧203的两端分别与第一套环201以及第二套环202相抵；

主轴推杆102上处于壳体101外部的一端设置有推杆包裹套205；推杆包裹套205封闭的一端包裹在主轴推杆102的端部，开放的一端与第二套环202相抵。

对于卡接部位204，其结构并没有特殊限定，只要固定于壳体101内部并且能够和第一套环201存在较大的接触面即可，另外，优选的，为了起到固定主轴推杆102的效果，卡接部位204的自由端设置有一个滑槽，该滑槽可供主轴推杆102穿过，从而对主轴推杆102、第一套环201、第二套环202等均起到定位效果。此外，对于第一套环201和第二套环202，为了实现其与第一弹簧203之间的稳固连接，其均包括用于套设弹簧(伸入弹簧的两端)的突出部。

具有上述结构的回位装置可以快速有效地实现主轴推杆102的回位效果；被压缩的第一弹簧203可以均匀地施力于主轴推杆102上，从而促使其返回原位。

为了进一步地使得主轴推杆102在往复运动的过程中平稳，顺畅，在上述方案的基础之上；进一步地，壳体101内部还固定设置有定位套206，定位套206套设于推杆包裹套205处于壳体101内的部分；定位套206的内壁与推杆包裹套205的外壁相贴合。

在本发明中，由于磁套106和磁套连接环103是套接的，因此当磁套106重复多次使用或者满足操作的需求时，往往需要将其从磁套连接环103上拿下来；而为了方便其与磁套连接环103脱离，进一步优选的，在上述的优选方案的基础之上，还包括设置在壳体101上的第二弹簧207和磁套脱离推杆208；第二弹簧207的一端固定在壳体101上，另一端与磁套脱离推杆208的一端相抵，磁套脱离推杆208的另一端延伸至被设置有磁柱105的主轴推杆102的一端穿过的壳体101的开口处。

磁套脱离推杆208在外力的作用下，其沿着壳体101运动，具体为向着设置有磁套106的壳体101端运动，其在运动的过程中，底部可以抵靠到磁套106上，进而可将磁套106脱离，磁套106脱离后，在第二弹簧207的作用下，磁套脱离推杆208返回原位。

对于磁套脱离推杆208的结构，并不做具体的限定，只要其能够满足沿着壳体101往复运动即可，例如其可以具有槽状结构，其用于推磁套106的一端还固定设置有个套环(在图3中体现)，这样当对其另一端施加推力时套环可均匀地将磁套106从磁套连接环103上推下。对于第二弹簧207，其一端或者部分需要固定在壳体101上，而另一端则与磁套脱离推杆208的一端(两个端部均可)相抵。另外，为了使得结构更加紧凑合理，第一弹簧203和第二弹簧207之间是平行的。

进一步优选的方案中，壳体101内还设置有电路板(设置位置随意，在图中并未示出)；电路板与电动装置104电连接，且电路板上还设置有均凸出于壳体101的马达调节旋钮以及充电口(在图中未示出)；且壳体101上还设置有用于控制电路板电源的按钮开关209。

通过电路板，可以集成各种线路，马达调节旋钮可以实现电动装置104(具体为一马达)输出功率调节，并直接控制了磁套连接环103以及磁套106的转动速率；实现磁套106的转速调节；而通过充电口(为方便起见，可设置成USB接口)，可以给电源实现充电效果；此外，壳体101上还设置有用于控制电路板电源的按钮开关209。在使用的过程中，打开电源按钮开关209，从而使得电动装置104进入工作状态，而调节马达调节旋钮则可以调节电动装置104的工作效率。需要指出的是，对于电路板的设置位置随意，而对于马达调节旋钮，则优选设置在壳体101的中部，使得使用则便于调节马达功率；而按钮开关209则设置在壳体101的端部，便于拇指按压操作。

另外，为了便于拿、放该生物物质分离装置，在上述优选方案的基础之上，进一步优选的，壳体101外部设置有一个手柄210，手柄210一端固定在壳体101上，另一端向朝着磁柱105的方向弯曲。

一般情况下，每个生物物质分离装置配置一个磁套106即可，即“单头结构”；该整体结构与常用的移液枪的外形相似，为了使得其磁套106顺利转动，在上述最为优选技术方案的基础之上，电动装置104设置在壳体101内部，磁套连接环103上固定连接有一个从动齿轮211，电动装置104上设置有一个与从动齿轮211啮合的传动齿轮。

请结合图1-图3，上述技术方案中，体现了单头分离装置的结构及其工作原理，然而在实际操作的过程中，当一次性处理的样品较多时，单头的方式(即每个壳体101配置一个磁套106)显然不满足批量处理需求，因此，优选设置多个磁套106，而通过一个主轴推杆102实现同时控制多个磁套106、磁柱105是非常必要的。

因此，请参考图4-图5，本发明还提供了一种生物物质分离装置，其包括：壳体101、贯穿壳体101的主轴推杆102、回位装置、磁套连接环103以及电动装置104；

主轴推杆102(在该方案中具体包括处于壳体101内部的传动杆和处于壳体101外部的从动杆302，其中传动杆由于处在壳体101内部，因此在图中并没有示出)的两端均突出于壳体101，且其一端设置有磁柱105；磁套连接环103套设于主轴推杆102上(磁套连接环103的结构与图1-图3中所示一致，在本方案中，磁套连接环103具体套设与从动杆302上，在图4和5中由于被阻挡，因此并未示出)，且磁套连接环103处于壳体101外的一端设置有磁套106；回位装置设置在壳体101内部；并用于使主轴推杆102向远离磁套106的方向运动；电动装置104与磁套连接环103相连，并用于使磁套连接环103发生转动；

壳体101内部还固定设置有定位套206，定位套206套设于推杆包裹套205处于壳体101内的部分；定位套206的内壁与推杆包裹套205的外壁相贴合；

该装置还包括：设置在壳体101上的第二弹簧207和磁套脱离推杆208；第二弹簧207的一端固定在壳体101上，另一端与磁套脱离推杆208的一端相抵，磁套脱离推杆208的另一端延伸至被设置有磁柱105的主轴推杆102的一端穿过的壳体101的开口处；

壳体101内还设置有电路板；电路板与电动装置104电连接，且电路板上还设置有均凸出于壳体101的马达调节旋钮以及充电口；且壳体101上还设置有用于控制电路板电源的按钮开关209。

壳体101外部设置有一个手柄210，手柄210一端固定在壳体101上，另一端向朝着磁柱105的方向弯曲；

该生物物质分离装置还包括一个多头连接架301；多头连接架301与壳体101的一端套接；主轴推杆102包括一根传动杆和多根从动杆302；所有从动杆302并排设置，并被一连接杆303固定，连接杆303与传动杆固定连接；传动杆、从动杆302以及连接杆303均设置在多头连接架301上；

所有从动杆302均穿过一个固定板304，且其穿过固定板304的一端均设置有磁柱105，固定板304固定设置在多头连接架301上；

每个从动杆302上均套设有磁套连接环103；每个磁套连接环103上，一端均设置有磁套106，另一端均固定有齿轮；每相邻的两个齿轮之间互相啮合，电动装置104设置在多头连接架301上，并用于驱动齿轮转动。

在上述的“多头结构”的生物物质分离装置中，主轴推杆102分为两个部分，其中处于壳体101内的部分为传动杆；而壳体101外部分包括多根并排的从动杆302；多根传动杆被一连接杆303固定，而传动杆则与连接杆303固定连接。

对推杆包裹套205施加作用力后，传动杆则推动连接杆303以及所有的从动杆302运动，此时设置在每个从动杆302端部的磁柱105则也被推动并伸入至其对应的磁套106的底部。另外，由于每个从动杆302上均套设有磁套连接环103；每个磁套连接环103上，一端均设置有磁套106，另一端均固定有齿轮；每相邻的两个齿轮之间互相啮合，电动装置104(具体为一马达)设置在多头连接架301上(方便由一个电动装置104实现多个齿轮同时转动)。当电动装置104运行后，只要驱动多个齿轮中的一个齿轮发生转动即可实现所有齿轮组的转动，进而非常方便地实现所有磁套106的转动。

由于多头连接架301以及固定板304等结构，在主轴推杆102(具体为传动杆，处于壳体101内部，在图5)运动时，仅仅是所有的从动杆302(包括其端部的磁柱105)、连接杆303运动，而齿轮组、固定板304以及多头连接架301与壳体101之间是相对静止的。

上述的具有多头结构的生物物质分离装置，其壳体101内部的相应结构与单头生物物质分离装置基本一致，然而该多头的生物物质分离装置由于其具有的多个磁套106(包括磁柱105)，其可以对预先排列好的处理液同时进行批量处理，从而提高了处理效率。

进一步优选的，传动杆与所有从动杆302均平行，连接杆303与传动杆垂直；磁套106为一端开口，一端封闭的腔体，其开口的一端套设在磁套连接环103上，封闭的一端设置多个凸起305，凸起305的结构具体为风叶，以增加磁套106在转动的过程中的搅拌和涡旋功能。

本发明提供的这种生物物质分离装置，其为生物物质分离领域开辟了一条新型途径；以其快速分离DNA为例，步骤只有四步，时间在一分钟左右完成；

具体步骤：

①在第一管中加入磁珠、裂解液和外周血，启动旋转按钮，用装置加速旋转，细胞可在瞬间被裂解，DNA即释放到裂解液中；

②按下停止旋转按钮，推动主轴推杆提供磁场，磁珠在磁柱磁力的作用下，吸在了磁套外周；

③将带有DNA的磁珠在洗液中清洗；

④DNA和磁珠在洗脱液中被分离开来，然后提供磁场，磁珠即被捞起，弃置磁珠即可得到纯化的DNA。

可见，通过该装置，其大大的简化了生物物质分离的步骤，树立了提取DNA速度的里程碑(1分钟提取DNA)，创造了生物物质分离领域单一仪器完成多个功能先例；具体的，其创建了分离物质工程中脱水功能的新方法；树立了微小型仪器解决巨大问题的典范；建立了物质分离过程中液体混合搅拌的新手段；体现了磁套的设计和功能的巧妙结合(在磁场存在的情况下往返和旋转运动)价值；体现了磁套形状改变后增加研磨和破碎组织的功能。

综上，本发明提供的多功能生物物质分离装置是为从液体媒介中快速清除各种大小和形状的磁性颗粒而设计的一种快速、轻便、敏捷、可移动的新型仪器。

该装置适用于从被污染的液体中去除污染物或其它杂质。例如从血液、骨髓、脑脊液、细胞培养基、食品、牛奶、饮料中清除和净化病毒、细菌、毒素、激素、药物、杀虫剂、自身免疫蛋白、抗原、半抗原等。也可从生物试剂、工业用油、化学液体中清除不需要的杂质。在医学生物学领域主要用于快速分离生物物质。常用的有从不同种类的动物或植物组织中快速分离核酸、蛋白质、病毒和各种各样的细胞；也可用于清除体内有害病毒(如肝炎、艾滋病)、癌细胞(如白血病)、自身免疫蛋白(如***性红斑狼疮、类风湿性关节炎)等而起到治疗和缓解疾病的目的。

该多功能生物物质分离装置在医学、生物学领域的生物物质分离方面，无论是它的分离速度、精确度、敏捷度都超越了目前常规实验室绝大部分仪器。其机体之灵巧、功能之集结、应用之方便、操作之简单、树立了世界同类产品中单一机型完成多种功能的里程碑；多功能生物物质分离装置在环保节能、安全无害方面以及在生物物质分离的速度和精准度方面都创造了同类产品的世界之最。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种多功能生物物质分离装置，其特征在于，包括壳体、贯穿所述壳体的主轴推杆、回位装置、磁套连接环以及电动装置；

所述主轴推杆的两端均突出于所述壳体，且其一端设置有磁柱；所述磁套连接环套设于所述主轴推杆上，且所述磁套连接环处于所述壳体外的一端设置有磁套；

所述回位装置设置在所述壳体内部；并用于使所述主轴推杆向远离所述磁套的方向运动；所述电动装置与所述磁套连接环相连，并用于使所述磁套连接环发生转动。

2.根据权利要求1所述的多功能生物物质分离装置，其特征在于，所述壳体内还固定设置有卡接部位；所述回位装置包括第一套环、第二套环和第一弹簧；

所述第一套环、第一弹簧以及第二套环分别套设于所述主轴推杆上，所述第一套环与所述卡接部位相抵，所述第二套环与所述主轴推杆固定连接，所述第一弹簧的两端分别与所述第一套环以及所述第二套环相抵；

所述主轴推杆上处于所述壳体外部的一端设置有推杆包裹套；所述推杆包裹套封闭的一端包裹在所述主轴推杆的端部，开放的一端与所述第二套环相抵。

3.根据权利要求2所述的多功能生物物质分离装置，其特征在于，所述壳体内部还固定设置有定位套，所述定位套套设于所述推杆包裹套处于所述壳体内的部分；所述定位套的内壁与所述推杆包裹套的外壁相贴合。

4.根据权利要求3所述的多功能生物物质分离装置，其特征在于，还包括设置在所述壳体上的第二弹簧和磁套脱离推杆；所述第二弹簧的一端固定在所述壳体上，另一端与所述磁套脱离推杆的一端相抵，所述磁套脱离推杆的另一端延伸至被磁柱穿过的所述壳体的开口处。

5.根据权利要求4所述的多功能生物物质分离装置，其特征在于，所述壳体内还设置有电路板；所述电路板与所述电动装置电连接，且所述电路板上还设置有均凸出于所述壳体的马达调节旋钮以及充电口；且所述壳体上还设置有用于控制电路板电源的按钮开关。

6.根据权利要求5所述的多功能生物物质分离装置，其特征在于，所述壳体外部设置有一个手柄，所述手柄一端固定在所述壳体上，另一端向朝着磁柱的方向弯曲。

7.根据权利要求6所述的多功能生物物质分离装置，其特征在于，所述电动装置设置在所述壳体内部，所述磁套连接环上固定连接有一个从动齿轮，所述电动装置上设置有一个与所述从动齿轮啮合的传动齿轮。

8.根据权利要求6所述的多功能生物物质分离装置，其特征在于，所述生物物质分离装置还包括一个多头连接架；所述多头连接架与所述壳体的一端套接；

所述主轴推杆包括一根传动杆和多根从动杆；所有从动杆并排设置，并被一连接杆固定，所述连接杆与所述传动杆固定连接；所述传动杆、从动杆以及连接杆均设置在所述多头连接架上；

所有所述从动杆均穿过一个固定板，且其穿过所述固定板的一端均设置有磁柱，所述固定板固定设置在所述多头连接架上；

每个所述从动杆上均套设有磁套连接环；每个磁套连接环的一端均设置有磁套，另一端均固定有从动齿轮；每相邻的两个从动齿轮之间互相啮合，所述电动装置设置在所述多头连接架上，并用于驱动所述从动齿轮转动。

9.根据权利要求8所述的多功能生物物质分离装置，其特征在于，所述传动杆与所有所述从动杆均平行，所述连接杆与所述传动杆垂直。

10.根据权利要求1-9任一项所述的多功能生物物质分离装置，其特征在于，所述磁套为一端开口，一端封闭的腔体，其开口的一端套设在所述磁套连接环上，封闭的一端设置多个凸起。