CN105527150B - 一种高通量磁性萃取富集装置及富集方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于磁性萃取装置领域，公开了一种高通量磁性萃取富集装置及富集方法。该装置包括磁性可调式富集探头、富集探头支架、支撑杆、容器托盘、底座；其特征在于若干富集探头固定于富集探头支架，富集探头支架与支撑杆相连接，支撑杆与底座相连，容器托盘位于富集探头下方，在容器托盘上设置与富集探头对应的容器安放位；容器托盘与支撑杆或底座相连接，或者容器托盘放置于底座或托盘支架上，托盘支架与支撑杆或底座相连接；在富集探头支架、托盘支架、容器托盘、支撑杆和/或底座上设置有一个或多个使富集探头与容器托盘作相对运动的调节装置。该装置结构简单，成本低廉，移动灵活，操作简便，能显著提高样品处理的效率；该方法简单、高效。

Description

一种高通量磁性萃取富集装置及富集方法

技术领域

本发明属于磁性萃取装置领域，涉及一种高通量磁性萃取富集装置及富集方法，具体地说，涉及一种在磁性分散固相萃取样品前处理过程中，能富集、转移和分离溶液中磁性萃取颗粒的一种高通量磁性萃取富集装置。

背景技术

磁性分散固相萃取(Magnetic Dispersive Solid-Phase Extraction，MDSPE)技术是近些年来兴起的一项独特的、环境友好的样品前处理技术，是应用磁性或可磁化纳米材料作为吸附基质的一种分散固相萃取技术。与传统的固相萃取(SPE)技术不同，这种纳米颗粒可以完全暴露于待测体系，并与之充分接触，能够在短时间内从大体积待测体系中吸附和萃取待测物质，该技术仅通过施加一个外部磁场即可实现相分离，操作简单、省时快速，无需离心过滤等繁琐操作。因而该技术在细胞分离、药物转运、酶的固定化，目标有机物的吸附-分离、环境科学、食品科学、基因组学等诸多领域中都展示了极高的应用前景。

MDSPE技术的主要过程为先将磁性颗粒吸附剂添加到样品溶液或悬浮液中，超声分散，待测物完全萃取于吸附剂中，在容器外加磁铁吸引聚集吸附剂，倒掉溶液；移走磁铁，加入清洗剂，超声分散，重复磁力分离步骤，倒掉清洗剂，再加入小体积洗脱剂将待测物从磁性材料上洗脱下来。

目前该过程中，普遍存在以下问题：

(1)需要处理大批量样品溶液时，费力耗时，不能同时进行，处理通量低；

(2)由于容器壁的吸附，倾倒溶液时不能彻底、干净，影响下一步操作，特别是溶液体积很少时；

(3)当样品溶液中待测物浓度极低时，需进行大体积萃取，随着容器尺寸增大，外加磁铁距离容器中部溶液变远，磁作用力减弱，容器中部磁性材料分离磁力不足，分离时间延长，吸附不完全，从而导致回收率低、重现性差、处理时间长等问题。

发明内容

本发明的目的为了解决现有的磁性材料萃取富集方法处理步骤繁琐、耗时等问题，提供一种高通量磁性萃取富集装置，能应用于大批量及大体积样品萃取中快速高效的捕获磁性材料，并方便实现磁性材料的转移、分离，提高了样品处理的通量和效率。

本发明还有一个目的是提供采用上述富集装置的富集方法。

本发明的目的是通过下列技术方案实现的：

一种高通量磁性萃取富集装置，包括磁性可调式富集探头、容器托盘、富集探头支架、支撑杆、底座；其中若干富集探头固定于富集探头支架，富集探头支架与支撑杆相连接，支撑杆与底座相连，容器托盘位于富集探头下方，在容器托盘上设置与富集探头对应的容器安放位；容器托盘与支撑杆或底座相连接，或者容器托盘放置于底座或托盘支架上，托盘支架与支撑杆或底座相连接；在富集探头支架、托盘支架、容器托盘、支撑杆和/或底座上设置有一个或多个使富集探头与容器托盘作相对运动的调节装置。

所述的富集装置，其中磁性可调式富集探头为采用电磁调节磁性的富集探头或者采用永磁体机械调节磁性的富集探头。

所述的富集装置，其中采用电磁调节磁性的富集探头包括电磁铁、电磁铁固定杆、用于调节电磁铁磁性强弱或有无的电磁调节装置；电磁铁固定杆一端固定电磁铁，另一端固定于富集探头支架。为了避免永久吸附和长期腐蚀，电磁铁可采用绝缘、防腐、防水、不易磁化材料包裹或封装，比如塑料等材料。电磁铁固定棒可以采用表面光滑无吸附性的材料如聚四氟乙烯材料制成。

电磁调节装置可以设置在富集装置的任何不影响富集操作的位置，比如设置在富集探头支架、支撑杆和/或底座上。电磁调节装置可对所有富集探头的电磁体进行同步调节，也可以单一富集探头进行独立调节，比如通过程控装置实现对各富集探头进行分别调节或者每个富集探头均设置一个电磁调节装置。通常情况下大批样品进行高通量富集时对全部探头进行同步调节就可以了，但如果需要设置对照时也许对某个探头的磁性进行单独调节就需要了。

所述的富集装置，其中采用永磁体机械调节磁性的富集探头包括内棒、与内棒下端相连的永磁体、外套管，外套管上端开口下端为盲端，永磁体可随内棒在外套管内上下移动；富集探头支架分为二层，上层支架与内棒上部相连，下层支架与外套管上部相连，上、下层支架分别与支撑杆相连，在支架和/或支撑杆上设置有一个或多个使上下层支架作相对运动的调节装置。

更进一步，可在外套管的中下部外表面设置环形挡板。环形档板的位置最好采用可调式，根据具体溶液液面高度来确定位置，或者根据外套管下端浸入溶液液面的通常要求，在适当位置固定设置环形档板，比如可以设置在外套管下端临近样品溶液液面及浸入洗脱溶液液面以下的部位。设置环形挡板的目的是由于永磁体频繁向上移动时可以使吸附在外套管侧壁的少量磁性颗粒向上小幅移动至洗脱溶液液面以上，导致这部分磁性颗粒不能够洗脱下来而产生误差。

优选的，所述内棒可以采用塑料材料制成，为了避免永久吸附和长期腐蚀，外套管可以采用表面光滑无吸附性的材料如聚四氟乙烯材料制成。

所述的富集装置，其中容器安放位为容器安放槽或容器安放孔。

所述的富集装置，其中容器托盘与托盘支架、支撑杆或者底座连接方式为卡扣式连接。采用卡扣式连接可以方便地实现容器托盘更换，这样可以对容器托盘上的容器进行整体更换，提高容器更换效率。如果容器托盘直接放置在底座或托盘支架上，最好有形状匹配的限位结构，防止容器托盘因震动等原因移位。当然，也可以不更换容器托盘，而是采用其他方式对容器进行整体更换，比如采用能一次抓取若干个容器的夹具或机械手，不过这样显然没有直接更换容器托盘来得方便快捷。

容器包括盛有含待富集磁性物质(如磁性颗粒)的样品溶液的样品容器，或者盛有将富集磁性物质洗脱下来的洗脱溶液的洗脱容器。

所述的富集装置，其中使富集探头与容器托盘作相对运动的调节装置包括：

在富集探头支架或支撑杆上设置的使富集探头支架上下移动的调节装置；和/或，在容器托盘或支撑杆或底座上设置的使容器托盘上下移动的调节装置。

在富集探头支架或支撑杆上设置的使富集探头支架作小幅度的往复运动、圆周运动或大幅度的平移运动的调节装置；和/或，在容器托盘或支撑杆或底座上设置的使容器托盘作小幅度的往复运动、圆周运动或大幅度的平移运动的调节装置。

上下移动的作用一方面可以使富集探头向下移动***溶液中以及向上移动离开容器，比如***样品容器中与样品溶液接触，可以吸附样品溶液中的待富集磁性颗粒，或者***洗脱剂中将已被富集探头吸附的磁性颗粒洗脱于洗脱溶液中。实现这样的功能也可以通过让富集探头不动而让容器托盘作上下移动来实现，或者富集探头与容器托盘均上下移动来实现，不管哪个部件上下移动，只要能够实现富集探头***溶液及离开容器即可。上下移动的另一个作用是使富集探头与容器托盘之间形成一定高度的空间以方便更换容器托盘。

小幅度往复运动、圆周运动的作用主要是使富集探头兼具搅拌棒的作用，在上下移动的配合下富集探头***溶液后就可以通过富集探头作往复运动、圆周运动实现对溶液的搅拌作用，如上所述，富集探头的往复运动、圆周运动既可以通过富集探头支架作小幅度的往复运动、圆周运动带动富集探头作往复运动、圆周运动来实现，也可以仅仅通过容器托盘作小幅度的往复运动、圆周运动带动容器作往复运动、圆周运动从而使富集探头的相对运动起到搅拌作用，或者富集探头支架与容器托盘均作小幅度的往复运动、圆周运动，不管哪个部件作往复运动、圆周运动，只要能够实现富集探头起到搅拌溶液作用既可。另外，这里所述的小幅度是以富集探头不碰到容器内壁为宜。

大幅度的平移运动的作用主要是为方便更换容器托盘提供空间。富集探头支架移出容器托盘的水平面投影区或者容器托盘移出富集探头支架或富集探头的水平面投影区，或者富集探头支架与容器托盘相互移动使它们的水平面投影区不重叠或大部分不重叠，使更换容器托盘有足够的空间方便更换，也避免碰触富集探头或其他部件，防止造成富集探头损坏或溶液倾洒。富集探头支架或容器托盘作大幅度的平移运动配合上下移动能够为更换容器托盘提供更多的操作空间。

当然，富集探头支架或容器托盘作大幅度的平移运动对于更换容器托盘不是必需的，比如，只要使富集探头下端高于容器上沿，将容器托盘水平抽出或推入即可完成容器托盘更换，这时候也许不需要特别设置使容器托盘大幅度平移的装置，但设置水平导轨显然更有利于容器托盘的稳定更换。

所述的容器托盘的更换不仅仅指容器托盘本身的更换，还包括放置在容器托盘上的盛有溶液的若干样品容器或洗脱容器，即容器托盘与容器(溶液)的整体更换，因为本仪器针对的主要是大批量样品溶液中磁性物质的富集，整体更换才能提高富集效率，实现高通量的批量处理目的。

所述的富集装置，其中使上下层支架作相对运动的调节装置包括：

在上层支架或支撑杆上设置使上层支架作上下移动的调节装置；和/或，在下层支架或支撑杆上设置使下层支架作上下移动的调节装置；

在上层支架或支撑杆上设置使上层支架作小幅度的往复运动、圆周运动的调节装置；和/或，在下层支架或支撑杆上设置使下层支架作小幅度的往复运动、圆周运动的调节装置。

上下层支架作上下移动的作用是用于机械调节外套管下端的磁性，当上层支架下移和/或下层支架上移，使得内棒下端连接的永磁体***到外套管下端，外套管下端磁性增强，能够将样品溶液中的待富集磁性物质吸附到外套管下端外壁上，实现磁性物质的富集；当上层支架上移和/或下层支架下移，使得内棒下端连接的永磁体抽离外套管下端，外套管下端磁性减弱或丧失，富集在外套管下端外壁的磁性物质便脱落下来或易于被洗脱溶液洗脱。

上层支架和/或下层支架小幅度往复运动、圆周运动的作用是使富集探头兼具搅拌棒的作用，这种情况下，上层支架与内棒的连接以及下层支架与外套管的连接最好采用柔性连接，以使内棒及外套管运动灵活并避免损坏。若上下层支架只作上下移动而不作往复运动、圆周运动，则上层支架与内棒的连接以及下层支架与外套管的连接可以采用刚性连接。

所述的富集装置，其中上下移动调节装置为旋转齿轮与带齿导轨组合、丝母与旋转丝扛组合、限位滑块与导轨组合、或者定位栓与定位孔组合；往复运动、圆周运动的调节装置为推杆凸轮机构、曲柄连杆机构、往复丝杠机构、或者扇形旋转往复机构，这些装置也可实现圆周运动与往复运动相互转换；大幅度平移运动的调节装置为导轨、旋转轴、或者曲杆。实际上，实现上述运动形式的调节装置在现有技术中有很多类型，均可以用于本设备。这些调节装置既可以是手动也可是电动。进一步，还可以设置程控装置对各调节装置进行缩合控制，以调节各类运动的幅度、速度、持续时间、次序、间隔时间等等，从而实现自动化功能。

往复运动、圆周运动使得富集探头下端的轨迹表现为直线往复、圆周运动、扇形摆动等等，运动轨迹主要在水平面，但由于富集探头的运动轨迹部分存在倾斜角的情况，所以也不是严格意义上的水平面。比如上下层支架作往复运动带动永磁体机械调节磁性的富集探头发挥搅拌作用的情形。

支撑杆根据需要可以是一根或多根，可以设置在底座的一侧或相对的两侧，也可以设置在中间，以实现支撑并保持平衡，且不影响操作。

本发明还提供了一种磁性可调式富集探头，该富集探头包括内棒、与内棒下端相连的永磁体、外套管，外套管上端开口下端为盲端，内棒上端超出外套管上端，永磁体可随内棒在外套管内上下移动。

所述的富集探头，其中外套管中下部外表面还设置有环形档板。

所述的富集探头，其中环形档板的位置可调。

所述的富集探头，其中内棒和/或永磁体横截面呈椭圆形，外套管的管道横截面呈椭圆形，内棒和/或永磁体与外套管旋转一定角度能卡住固定。

所述的富集探头，其中内棒和/或外套管还设置有使内棒和/或永磁体在适当位置保持固定的装置。该装置包括卡扣结构、活动滑块与导轨结构、丝扛丝母结构、棘齿棘爪结构等。通过这些结构，可使内棒在外套管中移动从而带动永磁体至适当位置时保持固定。

具有使内棒和/或永磁体与外套管在适当位置保持固定功能的富集探头既可在上述富集装置中使用，也可单独使用。在样品处理量不大、野外使用等情形下，单独采用这样的探头就具有明显的优势，简便，及时，成本低。

本发明有益效果：

与现有技术相比，本发明具有下列优点：

本发明为专门针对磁性材料萃取设计的富集装置，可简化传统磁性萃取分离和富集的复杂步骤，能迅速高效的将萃取溶液中分散的磁性材料完全捕集于富集探头上，实现富集、转移和分离，无需在容器外加磁铁，操作简便，无需在原容器中倾倒溶液，不受溶剂残留的影响，克服了大体积萃取时，磁性萃取材料不能回收完全的问题。与传统手工方法预处理相比，能进行大批量样品的同时萃取，提高了样品处理的通量，同时能达到更好的准确性和重现性，显著提高了样品处理效率，特别适合于大批量大体积样品中磁性材料的萃取富集。本发明的富集探头磁性可调，能处理容器中不同体积的溶液。

此外，该装置简单便携，可实现自动化操作，可直接带到现场进行样品的现场处理、富集浓缩，避免了大量样品不易运输及运输过程中的变质及污染。相对于传统的磁性分散固相萃取(MDSPE)方法，该装置结构简单，成本低廉，移动灵活，操作简便，能显著提高样品处理的效率，既节约了时间，又降低了成本，还能排除人为操作不规范的干扰，进而提高了后续分析结果的可靠性，可应用于各种需要磁性分离的样品处理领域。采用本发明装置进行的富集方法简单、高效。

本发明提供的机械调节磁性的富集探头可调节磁性强弱，并能减少电能消耗，节约能源，采用环形档板的富集探头能使被吸附的磁性物质充分洗脱，减少误差。

附图说明

图1是采用电磁调节的富集装置的一个实施例的结构示意图。

图2是采用电磁调节的富集装置的另一个实施例的结构示意图。

图3是采用机械调节磁性的富集装置的一个实施例的结构示意图。

图4是采用机械调节磁性的富集装置的另一个实施例的结构示意图。

图5是采用机械调节磁性且支撑杆在中间的一个富集装置的实施例的结构示意图(立体)。

图6是图5所述富集装置的结构示意图(剖面)。

图7是图5所述富集装置中的容器托盘的结构示意图(立体)。

图8是采用机械调节磁性的富集探头的一个实施例的结构示意图(剖面)。

图9是采用机械调节磁性的富集探头的另一个实施例的结构示意图(剖面)。

图10是采用机械调节磁性的富集探头的内棒与外套管未卡住时以及卡住时的状态示意图(横截面)。

图11是采用机械调节磁性的富集探头的内棒与外套管采用丝杠丝母结构限位的结构示意图(剖面)。

图12是采用机械调节磁性的富集探头的内棒与外套管采用棘齿棘爪结构限位的结构示意图(剖面)。

上述图中，1、底座；2、容器托盘；3、富集探头下层支架；4、富集探头上层支架；5、支撑杆；6、容器托盘调节旋钮；7、富集探头下层支架调节旋钮；8、富集探头上层支架调节旋钮；9、内棒；10、外套管；11、永磁体；12、容器安放位；13、外套管安装孔；14、内棒安装孔；15、往复运动调节装置；16、上下导轨；17、托盘支架；18、水平导轨；19、程控装置；20、卡扣；21、容器；22、环形挡板；23、电磁调节磁性的富集控头；24、电磁铁；25、电磁调节装置；26、富集探头支架；27、富集探头支架调节旋钮；28、连接杆；29、电磁铁固定杆；30、托盘开口贯通槽；31、丝杠；32、丝母；33、棘齿；34、棘爪。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细的描述。

本实施例为了简化传统的磁性分散固相萃取(MDSPE)过程，加快磁性材料萃取富集的速度，提高样品处理的通量和效率，实现样品的批量处理，提出了一种高通量磁性萃取富集装置。

实施例1

如图1所示，一种高通量磁性萃取富集装置，包括采用电磁调节磁性的富集探头23、富集探头支架26、支撑杆5、容器托盘2、底座1；其中若干富集探头23固定于富集探头支架26，富集探头支架26与支撑杆5活动连接，可通过设置在支撑杆上的调节装置27使富集探头支架沿支撑杆5上下移动，支撑杆5与底座1固定连接，容器托盘2位于富集探头23下方，在容器托盘2上设置与富集探头对应的容器安放位12，容器安放位为容器安放槽或容器安放孔，容器安装位上可放置盛有待测样品的容器或洗脱液的容器21；容器托盘可直接放置于底座上，或者容器托盘与底座通过连接杆28采用卡扣式连接，连接杆28可兼作调节容器托盘作小幅度往复运动的震动杆，在电机(图中省略)驱动下可带动容器托盘作小幅度往复运动，间接使富集探头起到搅拌棒作用。富集探头支架26向下移动可带动富集探头下端浸入溶液，富集探头下端有电磁铁24，电磁铁的磁性有无或强弱通过电磁调节装置25调节，富集探头支架26向上移动可带动富集探头下端高于容器上沿以方便更换容器托盘2，按动卡扣20可将容器托盘从底座上取下，更换容器托盘时可采用容器托盘与容器21(包括盛有的溶液)整体更换，。

电磁调节磁性的富集探头23包括电磁铁24、电磁铁固定杆29、用于调节电磁铁磁性强弱或有无的电磁调节装置25；电磁铁固定杆29一端固定电磁铁24，另一端固定于富集探头支架26。为了避免永久吸附和长期腐蚀，电磁铁可采用绝缘、防腐、防水、不易磁化材料包裹或封装，比如塑料等材料。电磁铁固定棒可以采用表面光滑的聚四氟乙烯材料制成。

实施例2

如图2所示，一种高通量磁性萃取富集装置，支撑杆为2个，设置在底座两侧，更有利设备稳定，另设置有程序控制装置19，程序控制装置对各调节装置进行综合控制，以调节各类运动的幅度、速度、持续时间、次序、间隔时间等等，从而实现自动化功能。其余同实施例1。

实施例3

如图3所示，一种高通量磁性萃取富集装置，包括采用永磁体机械调节磁性的富集探头、富集探头支架、支撑杆、容器托盘、底座，其中采用永磁体机械调节磁性的富集探头包括内棒9、与内棒下端相连的永磁体11、外套管10，外套管上端开口下端为盲端，永磁体可随内棒在外套管内上下移动；富集探头支架分为二层，上层支架4与内棒上部相连，下层支架3与外套管上部相连，上、下层支架分别与支撑杆5相连，在支撑杆上分别设有使上层支架上下移动的调节旋钮8以及使下层支架上下移动的调节旋钮7，调节旋钮8和7分别带动上下层支架沿上下导轨16运动。上下层支架之间作相对的上下移动时可使永磁体在外套管内作上下移动，以外套管下端作为富集部位，永磁体靠近外套管下端时，富集部位磁性增强，能够将样品溶液中的待富集磁性物质吸附到外套管下端外壁上，实现磁性物质的富集；永磁体远离外套管下端时，富集部位磁性减弱或丧失，富集在外套管下端外壁的磁性物质便脱落下来或易于被洗脱溶液洗脱。上下层支架整体上下移动时，可使富集探头伸入容液中或离开容器。

在支撑杆下部设置驱动支撑杆作小幅度往复运动的调节装置15(如往复电机)，实现以支撑杆为转动轴带动上下层支架整体作扇形往复运动，间接使富集探头作小幅度的扇形往复运动，从而使伸入溶液中富集探头起到搅拌棒的作用。

容器托盘2放置于托盘支架17上，采用卡扣方式固定，托盘支架17与底座1相连。按压卡扣20可更换容器托盘及其上放置的容器，可直接取下或卡上容器托盘，或者使容器托盘2沿托盘支架17上的水平导轨18方便地抽出或推入。

外套管的中下部外表面设置环形挡板22。环形档板的位置采用可调式，根据具体溶液液面高度来确定位置，目的是防止永磁体频繁向上移动时可以使吸附在外套管侧壁的少量磁性颗粒向上小幅移动至洗脱溶液液面以上，导致这部分磁性颗粒不能够洗脱下来而产生误差。

在底座1设置有程序控制装置19，程序控制装置对各调节装置进行综合控制，以调节各类运动的幅度、速度、持续时间、次序、间隔时间等等，从而实现自动化功能。

实施例4

如图4所示，与实施例3不同的是，托盘支架17与支撑杆5相连，通过调节旋钮6配合上下导轨调节托盘支架沿支撑杆5上下移动，在支撑杆下部设置驱动支撑杆作小幅度往复运动的调节装置15(如往复丝杠机构)，驱动托盘支架带动容器托盘作小幅度往复运动，从而相对地也能实现富集探头起到搅拌棒的作用。另外，外套管中下部外表面不设环形挡板22，其他同实施例3。

实施例5

如图5、6、7所示，一种高通量磁性萃取富集装置，包括采用永磁体机械调节磁性的富集探头、富集探头支架、支撑杆、容器托盘、底座，其中采用永磁体机械调节磁性的富集探头包括内棒9、与内棒下端相连的永磁体11、外套管10，外套管上端开口下端为盲端，永磁体可随内棒在外套管内上下移动；富集探头支架分为二层，上层支架4通过内棒安装孔14与内棒9上部柔性连接，下层支架3通过外套管安装孔13与外套管10上部柔性连接，上、下层支架分别与支撑杆5相连，在支撑杆上分别设有使上层支架上下移动的调节旋钮8以及使下层支架上下移动的调节旋钮7，调节旋钮8和7分别带动上下层支架沿支撑杆上下移动(与各调节旋钮相匹配的螺纹设在支撑杆上)。上下层支架之间作相对的上下移动时可使永磁体在外套管内作上下移动，以外套管下端作为富集部位，永磁体靠近外套管下端时，富集部位磁性增强，能够将样品溶液中的待富集磁性物质吸附到外套管下端外壁上，实现磁性物质的富集；永磁体远离外套管下端时，富集部位磁性减弱或丧失，富集在外套管下端外壁的磁性物质便脱落下来或易于被洗脱溶液洗脱。上下层支架整体上下移动时，可使富集探头伸入容液中或离开容器。

容器托盘2位于富集探头下方，在容器托盘2上设置与富集探头对应的容器安放位12，容器安放位为容器安放槽或容器安放孔，容器安装位12上可放置盛有待测样品的容器或洗脱液的容器。

在支撑杆中部设置驱动下层支架3作小幅度往复运动的调节装置15(如往复电机)，实现下层支架3以支撑杆为轴心作扇形往复运动，同时带动富集探头以上内棒安装孔14为悬点做一定幅度的来回摆动，从而使伸入溶液中富集探头起到搅拌棒的作用。

由于支撑杆5设置在中间，容器托盘2可设置一个抵达托盘中心的开口贯通槽30，使容器托盘2抽出或推入时不受支撑杆5的影响。

实施例6

如图8所示，一种高通量磁性萃取富集探头，包括内棒9、与内棒下端相连的永磁体11、外套管10，外套管上端开口下端为盲端，内棒上端超出外套管上端，永磁体可随内棒在外套管内上下移动；内棒与永磁体横截面形状不限，外套管的管道形状不影响内棒及永磁体的上下移动。

实施例7

如图9所示，一种高通量磁性萃取富集探头，包括内棒9、与内棒下端相连的永磁体11、外套管10，外套管上端开口下端为盲端，内棒上端超出外套管上端，永磁体可随内棒在外套管内上下移动；内棒与永磁体横截面形状不限，外套管的管道形状不影响内棒及永磁体的上下移动。在外套管中下部外表面还设置有环形档板22。环形档板的位置采用可调式，根据具体溶液液面高度来确定位置，目的是防止永磁体频繁向上移动时可以使吸附在外套管侧壁的少量磁性颗粒向上小幅移动至洗脱溶液液面以上，导致这部分磁性颗粒不能够洗脱下来而产生误差。

实施例8

如图8结合图10所示或者如图9结合图10所示，一种高通量磁性萃取富集探头，包括内棒9、与内棒下端相连的永磁体11、外套管10，外套管上端开口下端为盲端，内棒上端超出外套管上端，永磁体可随内棒在外套管内上下移动；内棒和/或永磁体横截面呈椭圆形，外套管的管道横截面呈椭圆形，内棒和/或永磁体与外套管旋转一定角度便能卡住固定。外套管中下部外表面可设置或不设环形档板22。

实施例9

如图11所示，一种高通量磁性萃取富集探头，包括内棒9、与内棒下端相连的永磁体11、外套管10，外套管上端开口下端为盲端，内棒上端超出外套管上端，永磁体可随内棒在外套管内上下移动；内棒与永磁体横截面形状不限，外套管的管道形状不影响内棒及永磁体的上下移动及转动。内棒设有丝杠31，外套管中上部设有与丝杠匹配的丝母32，丝母位置固定或可调，转动内棒，在丝杠丝母作用下可使内棒上下移动带动永磁体11至所需位置，停止转动即可保持在该位置。该富集探头既可在上述富集装置中使用，也可单独使用。

实施例10

如图12所示，一种高通量磁性萃取富集探头，包括内棒9、与内棒下端相连的永磁体11、外套管10，外套管上端开口下端为盲端，内棒上端超出外套管上端，永磁体可随内棒在外套管内上下移动；内棒与永磁体横截面形状不限，外套管的管道形状不影响内棒及永磁体的上下移动。内棒设有棘齿33，外套管中上部设有与棘齿匹配的棘爪34，棘爪可弹性复位，推、拉内棒，可使内棒上下移动带动永磁体11至所需位置，停止推拉即可在棘爪的作用下保持在该位置。该富集探头既可在上述富集装置中使用，也可单独使用。

实施例11

使用本发明装置进行高通量磁性萃取富集的方法，包括如下步骤：

(1)将含有磁性萃取颗粒的待处理样品溶液倒入若干样品容器，放置于容器托盘的容器安放位；

(2)调节富集探头支架使富集探头下降至富集探头下端***样品溶液或者调节容器托盘上升至样品溶液浸过富集探头下端；

(3)调节富集探头磁性使富集探头下端具有磁性或磁性增强；

(4)保持一段时间使富集探头下端充分吸附磁性萃取颗粒；

(5)调节富集探头支架使富集探头上升或调节容器托盘下降使富集探头下端高于容器上沿；

(6)将载有样品容器的容器托盘移走，更换上放置了盛有洗脱溶液的容器的容器托盘；

(7)调节富集探头支架使富集探头下降至富集探头下端***洗脱溶液或者调节容器托盘上升至洗脱溶液浸过富集探头下端；

(8)调节富集探头磁性使富集探头下端磁性消失或减弱至不能吸附磁性萃取颗粒；

(9)保持一段时间使富集探头下端吸附磁性萃取颗粒充分被洗脱；

(10)调节富集探头支架使富集探头上升或调节容器托盘下降使富集探头下端高于容器上沿；

(11)将载有洗脱容器的容器托盘移走，收集含有磁性萃取颗粒的洗脱溶液。

更进一步，在步骤(4)和(9)中，调节往复运动、圆周运动的调节装置使富集探头对溶液进行搅拌。

带有环形档板的富集探头需要调节富集探头浸入溶液的深度以保证环形挡板以下的磁性萃取颗粒能被充分洗脱。

上述步骤可通过程序控制装置对各调节装置进行综合控制，以调节各类运动的幅度、速度、持续时间、次序、间隔时间等等，从而实现自动化功能。

多次重复上述步骤，即可实现了大批量样品溶液的高通量处理。

磁性萃取颗粒及洗脱溶液的种类根据待处理样品的性质选择，采用现有技术可以实现，不属于本发明的内容。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，因此，对于本领域人员来说，在不脱离本装置原理的前提下，若作出相关润饰或改进，也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高通量磁性萃取富集装置，包括磁性可调式富集探头、富集探头支架、支撑杆、容器托盘、底座；其特征在于若干富集探头固定于富集探头支架，富集探头支架与支撑杆相连接，支撑杆与底座相连，容器托盘位于富集探头下方，在容器托盘上设置与富集探头对应的容器安放位；容器托盘与支撑杆或底座相连接，或者容器托盘放置于底座或托盘支架上，托盘支架与支撑杆或底座相连接；在富集探头支架、容器托盘、支撑杆和/或底座上设置有一个或多个使富集探头与容器托盘作相对运动的调节装置；

其中：使富集探头与容器托盘作相对运动的调节装置包括：

在富集探头支架或支撑杆上设置的使富集探头支架上下移动的调节装置；和/或，在容器托盘或支撑杆或底座上设置的使容器托盘上下移动的调节装置；

在富集探头支架或支撑杆上设置的使富集探头支架作小幅度的往复运动或大幅度的平移运动的调节装置；和/或，在容器托盘或支撑杆或底座上设置的使容器托盘作小幅度的往复运动或大幅度的平移运动的调节装置；

磁性可调式富集探头为采用永磁体机械调节磁性的富集探头；永磁体机械调节磁性的富集探头包括内棒、与内棒下端相连的永磁体、外套管，外套管上端开口下端为盲端，永磁体可随内棒在外套管内上下移动；富集探头支架分为二层，上层支架与内棒上部相连，下层支架与外套管上部相连，上、下层支架分别与支撑杆相连，在支架和/或支撑杆上设置有一个或多个使上下层支架作相对运动的调节装置；外套管的中下部外表面设置有环形挡板。

2.根据权利要求1所述的富集装置，其特征在于容器安放位为容器安放槽或容器安放孔；容器托盘与托盘支架、支撑杆或者底座连接方式为卡扣式连接。

3.根据权利要求1所述的富集装置，其特征在于使上下层支架作相对运动的调节装置包括：

在上层支架或支撑杆上设置使上层支架作上下移动的调节装置；和/或，在下层支架或支撑杆上设置使下层支架作上下移动的调节装置；

在上层支架或支撑杆上设置使上层支架作小幅度的往复运动的调节装置；和/或，在下层支架或支撑杆上设置使下层支架作小幅度的往复运动的调节装置。

4.一种采用权利要求1所述装置进行高通量磁性萃取富集的方法，包括如下步骤：

（1）将含有磁性萃取颗粒的待处理样品溶液倒入若干样品容器，放置于容器托盘的容器安放位；

（2）调节富集探头支架使富集探头下降至富集探头下端***样品溶液或者调节容器托盘上升至样品溶液浸过富集探头下端；

（3）调节富集探头磁性使富集探头下端具有磁性或磁性增强；

（4）保持一段时间使富集探头下端充分吸附磁性萃取颗粒；

（5）调节富集探头支架使富集探头上升或调节容器托盘下降使富集探头下端高于容器上沿；

（6）将载有样品容器的容器托盘移走，更换上放置了盛有洗脱溶液的容器的容器托盘；

（7）调节富集探头支架使富集探头下降至富集探头下端***洗脱溶液或者调节容器托盘上升至洗脱溶液浸过富集探头下端；

（8）调节富集探头磁性使富集探头下端磁性消失或减弱至不能吸附磁性萃取颗粒；

（9）保持一段时间使富集探头下端吸附磁性萃取颗粒充分被洗脱；

（10）调节富集探头支架使富集探头上升或调节容器托盘下降使富集探头下端高于容器上沿；

（11）将载有洗脱容器的容器托盘移走，收集含有磁性萃取颗粒的洗脱溶液；

在步骤（4）和（9）中，调节往复运动的调节装置使富集探头对溶液进行搅拌。