一种递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置的制作方法

专利检索2025-03-15  19


本技术属于细微颗粒物分离提纯,具体讲是一种递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置。


背景技术:

1、悬浮于液体中的颗粒物在离心力场中的沉降速度u=jr2(ρ2-ρ1)α,式中u表示颗粒物的沉降速度,j表示沉降系数,具体值与液体的粘度、颗粒物浓度等有关,r表示颗粒物半径,ρ2表示颗粒物密度,ρ1表示标本液密度,α表示离心加速度,不同体积及不同密度的多种颗粒物,在同一液体中有不同的沉降速度,当两种颗粒物的沉降速度倍率较大时,通过差速离心,即可对两种颗粒物进行分离。当两种颗粒物沉降速度倍率较小时,就需要较大的沉降行程进行分离,则离心机的尺寸非常大,维持离心机平衡变得非常困难,目前普通离心技术无法满足这一要求,为了解决这一问题,技术人员通提高液体密度的办法以扩大两种颗粒物沉降速度倍率从而将其分离,即密度梯度离心技术,但其对于密度近似、主要是由体积差异而导致沉降速度有一定差异的颗粒则无良好的分离效果。且由于密度液价格较高、操作过程也较为复杂,所以密度梯度离心法主要用于科研领域的少量样品分离,在大便标本中提取直肠上皮细胞时,虽然通过多级过滤技术能祛除直径50um以上的杂质,但滤液中的杂质依然很多,含有大量的食物残渣、大肠杆菌及多种多样的结晶体,杂质占有形成份90%以上质量比,这些杂质密度大小不一(0.9g/cm3-2.4g/cm3),直径差异较大(1um-50um),涵盖了直肠上皮细胞的密度范围(1.05g/cm3-1.1g/cm3)、直径范围(10um-20um),利用密度法分离时间长,操作复杂,经济成本高,且效果不佳。淘洗转子离心机利用离心力方向与液流方向相反的原理,能分两种离沉降速度较近似的颗粒物,无论这种沉降速度差异是由于密度差异导致的还由于体积差异导致的,理论上也能从大便中分离出直肠上皮细胞,但淘洗转子离心机结构复杂,操作繁琐,需专人操作,且价格昂贵,目前使用的极少,难以投入临床实验室使用。cn114574323a公开了一种细胞分离装置,通过机械臂控制夹具、输送管以及排液管在溶液架、磁力架、混匀机构、管位和离心机之间移动,从而实现细胞分离试验的自动化,避免人手操作产生的失误或误差,提高分离试验的精准度和细胞分离的效率,确保试验结果的准确。cn218089499u公开了一种间充质干细胞分离提取装置,通过设置离心机构,可以对不同规格的试管进行固定,且不需要更换试管架,操作起来十分的简单方便,较为节省时间,通过设置冷却机构避免间充质干细胞活性降低。但均未能解决细胞沉降速度问题,目前尚无其他设备可以良好地完成有一定差异但相差不是很大的细微颗粒物分离工作,因此,较为经济、方便、大批量将沉降速度有一定差异但相差不是很大的细微颗粒物分离是目前临床实验室的难题。


技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置,包括离心瓶2、分离仓3、收集仓4,所述离心瓶2安装在所述分离仓3上;所述分离仓安装在所述收集仓4上,所述离心瓶的上部设置有密封盖21,所述离心瓶的底部23上设置有细长管22,所述细长管22朝向所述分离仓3,所述的细长管22与所述分离仓3的底部35之间设置有液流通道38,所述分离仓的顶部设置有连通收集仓的溢流口33。本实用新型的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置安装在离心机上进行离心分离,标本液在离心力的作用下从离心瓶内可控地流出从分离仓底部注入到分离腔中,离心瓶内形成负压,通过加速-匀速-加速-匀速循环控制离心机速度,从而控制离心力,将标本液分次甩出至分离仓并逐渐分次推升分离仓液面,不断地将沉降速度略小的颗粒物推送至溢流口溢流至收集仓,从而实现近似沉降速度颗粒物的分离。

2、进一步地,所述离心瓶内设置有内瓶24,所述内瓶的内腔通过瓶内管29与所述细长管22相联通。

3、进一步地,所述离心瓶的内腔底部设置有与离心瓶上部空间相连通的空气腔28,所述空气腔与所述离心瓶上部空间通过气道5相连通。在离心瓶底部设置空气腔,可以适当减小离心机加速时由于标本液不断地被甩出而导致的压力变化率,使得离心机不需要太高的转速就可以将标本液甩出,同时可以增加细长管的长度,可以更好地控制标本液流出,同时也降低了离心半径,降低离心机负荷。

4、进一步地,所述内瓶24内设置有内管26,所述内管上部设置有穿孔27。

5、进一步地,所述细长管末端为低强度封闭端,所述分离仓底部35上对应所述细长管末端设置有尖刺部36。

6、进一步地,所述分离仓内设置有隔断圈37,所述隔断圈为上部外展两端开口的通道结构,其上端面高于溢流口,其下部为中心液道310,所述隔断圈的下端面下方设置有液流通道38。

7、进一步地,所述分离仓内壁与隔断圈37外壁围成分离腔311,所述分离腔的中部分别大于其上部、下部。

8、进一步地,所述中心液道310内设置有仓内管39。

9、进一步地,所述仓内管底部为盲端,并架设于分离仓底部之上,上端为开口端,所述仓内管的上端面312高于分离腔311的最大截面处。

10、本实用新型的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置通过控制其转速从而控制离心力使得离心瓶内的标本液有序地进入分离仓中,逐步推升分离仓中各种颗粒物向出口方向移动,利用匀速转动时液体中颗粒物受到指向分离仓底部的离心力作用,从而使颗粒物向分离仓底部方向沉降,沉降速度大的颗粒物在相同时间内回移距离大,沉降速度小的颗粒物在相同时间内的回移距离小,进而在多次推升后拉开各种不同沉降速度颗粒物聚集范围,最终随着抬高的液面溢出分离仓到达收集仓。本实用新型的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置简单,与淘洗转子离心法所用的淘洗转子离心装置相比,本实用新型结构极其简单,极大地节约了设备采购成本,同时也大量地节约了使用成本,与梯度密度法相比也不需要密度液作为细胞悬浮介质,生物活性保持良好,大量节约了使用成本,与普通离心装置相比不需要超长的行程,对离心机要求低,其分离效果还特别好,适合大面积推广使用。



技术特征:

1.一种递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置,其特征在于,包括离心瓶(2)、分离仓(3)、收集仓(4),所述离心瓶(2)安装在所述分离仓(3)上;所述分离仓安装在所述收集仓(4)上,所述离心瓶的上部设置有密封盖(21),所述离心瓶底部(23)上设置有细长管(22),所述细长管(22)朝向所述分离仓(3),所述的细长管(22)与所述分离仓底部(35)之间设置有液流通道(38),所述分离仓的顶部设置有连通收集仓的溢流口(33)。

2.根据权利要求1所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置,其特征在于,所述离心瓶内设置有内瓶(24),所述内瓶的内腔通过瓶内管(29)与所述细长管(22)相联通。

3.根据权利要求1所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置,其特征在于,所述离心瓶的内腔底部设置有与离心瓶上部空间相连通的空气腔(28),所述空气腔与所述离心瓶上部空间通过气道(5)相连通。

4.根据权利要求2所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置,其特征在于,所述内瓶(24)内设置有内管(26),所述内管上部设置有穿孔(27)。

5.根据权利要求1所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置,其特征在于,所述细长管末端为低强度封闭端,所述分离仓底部(35)上对应所述细长管末端设置有尖刺部(36)。

6.根据权利要求1所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置,其特征在于,所述分离仓内设置有隔断圈(37),所述隔断圈为上部外展两端开口的结构,其上端面高于溢流口,其下部为中心液道(310),所述隔断圈的下端面下方设置有液流通道(38)。

7.根据权利要求6所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置,其特征在于,所述分离仓内壁与隔断圈(37)外壁围成分离腔(311),所述分离腔的中部分别大于其上部、下部。

8.根据权利要求6所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置,其特征在于,所述中心液道(310)内设置有仓内管(39)。

9.根据权利要求8所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置,其特征在于,所述仓内管底部为盲端,并架设于分离仓底部之上,上端为开口端,所述仓内管的上端面(312)高于分离腔(311)的最大截面处。


技术总结
本技术提出一种递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置,包括顺序安装的离心瓶、分离仓、收集仓,所述离心瓶的底部上设置有细长管,所述的细长管与所述分离仓的底部之间设置有液流通道,所述分离仓的顶部设置有连通收集仓的溢流口。本技术的装置安装在离心机上进行离心分离,标本液在离心力的作用下从离心瓶内可控地流出,从分离仓底部注入到分离仓中,逐渐分次推升分离仓液面,不断地将沉降速度略小的颗粒物推送溢流至收集仓,实现近似沉降速度颗粒物的分离。本技术结构简单,成本低,与梯度密度法相比不需要密度液,生物活性保持良好,与普通离心装置相比不需要超长的行程,对离心机要求低,分离效果好,适合大面积推广使用。

技术研发人员:朱思龙
受保护的技术使用者:兴宏业(武汉)科技有限公司
技术研发日:20230920
技术公布日:2024/5/29
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