生物醫學均質裝置的製作方法

2023-05-04 20:44:36

專利名稱：生物醫學均質裝置的製作方法
技術領域：
本發明關於一種生物醫學均質裝置，特別是一種具有提升均質效果且同時具有低溫的生物醫學均質裝置。
背景技術：
分子生物的研究領域中，常需將各種待測試或鑑定的物種DNA、RNA或蛋白質予以萃取，方能進行後續各項特定因子的檢測及觀察。一般而言，舉凡各種組織(例如皮膚、肝、腎等)、細胞、菌苗等物質，皆可能於初處理時摻雜其他雜質，甚至因組織的體積過大而無法直接加以利用，故通常多採用均質方式加以處理，使其可以適用於後續篩選或純化的程序。傳統均質的手法可採用高速離心、超聲波震蕩或機具切割等方式。其中，以組織均質化為例，通常將欲均質的組織碎片裝置於一微管內，再由頭部具刀刃的機具予以切割，以於高速運轉下，將該微管內的組織碎片吸入該機具的刀刃部，而於空間間隙內進行剪切、分散等動作，並自該機具的頭部側面產生高壓噴出，以快速達到組織碎片微粒化的效果。惟，藉助該傳統機具切割的方式 容易於該機具頭部產生大量組織碎片殘留的現象，而造成組織碎片均質化的效果不完整；且，更可能因該機具頭部的清洗不慎，而於該機具的重複使用下產生組織碎片汙染、生菌等問題，嚴重影響後續操作該組織碎片的實驗品質。因此，目前多通過高速離心的方法進行組織、細胞等物質的均質化作業，且市面上也已發展有高速離心式的均質機，如志德國際有限公司所銷售的Bullet BlenderTM均質機。以組織均質化為例，其先於裝填有欲均質化組織的微管內，另外放入至少一磁珠，再將該微管放置於該均質機所設置的插槽內，並通過該均質機的高速離心，使得該磁珠能於該微管內反覆撞擊欲均質化的組織，達到組織碎化、均質的目的。然而，上述高速離心式的均質機僅能帶動置放該微管的插槽同步旋轉，而產生高速離心的效果。如此，該磁珠反覆於該微管內產生撞擊的頻率受限於該均質機的離心轉速，而無法於固定轉速下再增加該磁珠於微管內的反覆撞擊頻率，導致組織均質化的效果受到明顯限制；甚至，於同步高速離心旋轉的情況下，容易使該磁珠落於該微管的底部，而僅能於該微管底部產生頻繁的微震蕩，始終無法全面性的撞擊該微管內欲均質化的組織，嚴重影響該組織均質化的效果，以及後續操作該均質組織進行篩選、純化或鑑定的實驗品質。有鑑於此，確實有必要發展一種可提升均質效果的生物醫學均質裝置，以通過承裝微管的盒體同步且獨立的高速離心，解決如上所述的各種問題。

發明內容
本發明主要目的乃改善上述缺點，以提供一種生物醫學均質裝置，其能夠於固定轉速下增加磁珠於微管內的反覆撞擊頻率，以提升物質均質化的效果。本發明次一目的是提供一種生物醫學均質裝置，能夠全面性的撞擊微管內欲均質化的物質，以具物質完整均質的效果且維持後續實驗的品質。
本發明再一目的是提供一種生物醫學均質裝置，能夠於低溫環境完成均質作業，以提升均質效果及裝置使用性。為達到前述發明目的，本發明的生物醫學均質裝置，包含一座體，設有至少一動力輪，該動力輪設置於該座體的內壁；一旋轉組件，可轉動地組裝於該座體，該旋轉組件包含一主動軸及二轉盤，該主動軸與該動力輪相互組接，該主動軸的二端分別設置有該二轉盤，且至少有一轉盤設有至少一從動輪，該動力輪帶動從動輪相對於轉盤旋轉；及至少一容置構件，可轉動地設置於該二轉盤之間，且與該從動輪相互組接。本發明生物醫學均質裝置可以選擇於該座體設有二組動力輪，該二組動力輪分別設置於該座體的相對應內壁，且各組動力輪由二相同齒數的動力輪共同疊合而成。且，於該二轉盤皆設有一組從動輪，各組從動輪由二相同齒數的從動輪構成，且該二轉盤的各組從動輪呈相互錯位配置。·其中，該主動軸的二端可以分別貫穿該二組動力輪，且於該主動軸的其中一端設有一動力源。其中，該二轉盤可以分別卡合於該主動軸二端的各一^^接部，且由一扣環予以固定。再者，該從動輪可以具有一轉動部及一組接部，該轉動部可以相對於該轉盤旋轉，該組接部可以設於該轉盤的內面，由該組接部可以供該容置構件組裝，以限制該容置構件位於該二轉盤之間。其中，該二轉盤未設有該從動輪的處另設有數組接件，該數組接件可以相對於該轉盤旋轉。其中，該容置構件的一端可以組設於該從動輪的組接部，且該容置構件的另一端組設於該轉盤的組接件。其中，該容置構件內可以區分有數容槽，該數容槽以一蓋板予以封閉，且該蓋板樞設於該容置構件的周緣。此外，本發明生物醫學均質裝置還可以於該主動軸外周壁設有一磁性件，該磁性件包覆於該主動軸外周壁，用以提供磁力。此外，本發明生物醫學均質裝置，該座體內更可以另設置一氣體循環組件，藉以控制該座體內部的空氣溫度，較佳維持於4°C的均質環境。本發明藉助該動力輪及從動輪的共同連接配置，使該旋轉組件可輕易帶動該容置構件呈同步及獨立的旋轉，以於穩定的轉速下，增加該容置構件的翻轉頻率，藉此提升該磁珠於該微管內的反覆碰撞次數，而可以全面性的撞擊該微管內欲均質化的物質，達到提升物質均質化的功效。


圖1為本發明生物醫學均質裝置的立體分解圖。圖2為本發明生物醫學均質裝置的組合配置立體示意圖。圖3為本發明生物醫學均質裝置的部分構件示意圖。圖4為本發明生物醫學均質裝置的組合配置剖面示意圖。圖5為本發明生物醫學均質裝置的作動示意圖。
主要元件符號說明〔本發明〕I座體11動力輪2旋轉組件21主動軸211卡接部 212扣環213磁性件22轉盤221組接件 23從動輪231旋轉部232組接部24連動件 3容置構件31組接孔32容槽33蓋板4微管41磁珠5氣體循環組件6調控制項 S容置空間W取物窗口B啟閉蓋板M動力源
具體實施例方式為讓本發明的上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明的較佳實施例，並配合附圖，作詳細說明如下請參照圖1所示，本發明生物醫學均質裝置包含一座體1、一旋轉組件2及至少一容置構件3，該旋轉組件2可轉動地組裝於該座體1，且該旋轉組件2用以驅動該容置構件3的轉動。藉此，能將數微管4〔如圖3所示〕放置於該容置構件3內，以於該容置構件3隨該旋轉組件2產生同步旋轉及獨立旋轉之時，增加各該微管4內的磁珠41撞擊頻率，達到物質全面性碎化、均質的功效。

其中，該容置構件3的配置數量，決定本發明生物醫學均質裝置的設計型態，以使各該容置構件3皆能產生同步旋轉及獨立旋轉，且增加各該微管4內的磁珠41撞擊頻率為主要原則。該容置構件3可以為至少一組，惟該容置構件3的設置數量不受到限制，為了達成如上述物質全面性碎化、均質的較佳效果，且於同時間下可以提供大量微管4放置，本發明選擇以對稱配置的方式設有四容置構件3，且對應該四容置構件3而採如下所述的設計作為本發明較佳實施例，請配合參照圖1至5所示，以於下進行詳細說明。請參照圖1所示，其為本發明一較佳實施例，該生物醫學均質裝置包含一座體1、一旋轉組件2及四容置構件3，該旋轉組件2可轉動地組裝於該座體1，且該旋轉組件2用以驅動各該各直構件3的轉動。該座體I僅供作為該旋轉組件2支撐或容置之用，故不於此限制該座體I所應呈現的形式。特別如圖2所示，本實施例的座體I可以具有一容置空間S，用以供該旋轉組件
2組裝於該容置空間S內。且，可以於該座體I開設有一取物窗口 W，該取物窗口 W較佳以一啟閉蓋板B予以密合。甚至，更可以選擇性的於該座體I另組裝有其他設備〔例如氣體循環組件等〕，以便本發明生物醫學均質裝置可以較為廣泛地加以利用，或在一低溫環境下使用。請配合參照圖1及2所示，該座體I設有至少一動力輪11，該動力輪11可以被一動力源驅動，在本實施例當中，該動力源M可以為一馬達，該至少一動力輪11形成二組，且分別設置於該座體I的相對應內壁。該至少一組動力輪11可以由二動力輪共同組成，且較佳選擇由具相同齒數的二齒輪相互疊合，以便該旋轉組件2帶動各該容置構件3旋轉時，可以使各該容置構件3呈相同離心轉速進行均質化作業。 該旋轉組件2可轉動地組裝於該座體I，較佳組接於該二組動力輪11之間。本實施例的旋轉組件2包含一主動軸21及二轉盤22,該主動軸21與該二組動力輪11相互組接，特別由該主動軸21的二端分別貫穿該二組動力輪11，且於該主動軸21的其中一端設有一動力源M,以由該動力源M輸出動力而帶動該旋轉組件2的旋轉。再且,該主動軸21的二端分別設置有該二轉盤22，該二轉盤22與主動軸21的結合部可以形成非正圓形狀，使該二者可同步轉動，在本實施例當中，於該主動軸21 二端各設一^^接部211供該二轉盤22套接，且由一扣環212加以固定，以確保該二轉盤22可隨該主動軸21呈同步轉動。此外，本發明還可以選擇於該主動軸21外周壁設有一磁性件213，如圖1的圖面所示，該磁性件213較佳包覆於該主動軸21的外周壁，藉此提供磁力以吸引該微管4內的磁珠41。其中，該磁性件213的設置形式選擇但不限制於完整包覆該主動軸21，屬熟習該技藝的人士可輕易理解，不再於此詳細說明。請再參見圖1所示，本發明可選擇但不設限的於該旋轉組件2中的其中一轉盤22設有至少一從動輪23，以藉助該從動輪23接合該容置構件3。該從動輪23可以被動力輪11帶動及相對於轉盤22旋轉，該帶動方式可為現有的各種帶動方式，例如利用齒輪嚙合於該二者之間，作間接傳動；或者在該轉盤22外周緣設一環內齒，該從動輪23與該內齒嚙合；或如本實施例所示，該從動輪23與動力輪11之間以鏈條、皮帶等連動件24帶動旋轉。在本實施例當中，該二轉盤22較佳皆設有一組從動輪23〔即由二相同齒數(Module)的二從動輪構成一組，以下簡述為「從動輪23」〕，且該二轉盤22的從動輪23較佳呈相互錯位配置，特別如圖1的圖面所示，使得該二轉盤22的從動輪23相互呈十字交會的設置形式，以便供各該容置構件3組裝時，能夠使各該容置構件3間留有較適當的間距，避免影響離心時的轉動效果。且，於該二轉盤22未設置有該從動輪23的處另設有數組接件221，該組接件可相對於轉盤22作定位旋轉，該一個轉盤22上的組接件221與另一轉盤22上的該從動輪23相互對應，用以承接該容置構件3的一端。其中，該從動輪23中的各該從動輪23皆分別具有一轉動部231及一組接部232，該轉動部231可以相對於該轉盤22旋轉，該組接部232較佳凸設於該轉盤22的內表面，以由該組接部232供容置構件3的另一端組裝，且限制該容置構件3位於該二轉盤22之間，並使各該從動輪23的轉動部231與該座體I的動力輪11相對應，以由一連動件24相互接
八
口 o為了適應本實施例多組動力輪11及多組從動輪23的配置，本發明生物醫學均質裝置的旋轉組件2選擇設有數連動件24，該數連動件24分別環繞接設於該動力輪11及從動輪23，以由該連動件24的環繞運動帶動該動力輪11及從動輪23旋轉，特別因該動力輪11的齒數大於該從動輪23的齒數，而可以迫使該從動輪23作更多轉數的轉動。請配合參照圖1及3所示，各該容置構件3可轉動地設置於該二轉盤22之間，較佳於各該容置構件3相對應的二側壁設一組接孔31，使得各該容置構件3 —端的組接孔31組設於該從動輪23的組接部232，且各該容置構件3另一端的組接孔31則組設於該轉盤22的組接件221，使該容置構件3的旋轉更為均衡與穩固。其中，該容置構件3的形狀及尺寸設計，僅以能夠承裝數微管4且樞設於該旋轉組件2的二轉盤22間為主要原則，故不於此加以限制該容置構件3所應呈現的形式。 特別的是，如圖3所示，該容置構件3形成一盒狀，該盒狀的容置構件3內區分有數容槽32，且各該容槽32的徑寬配合該微管4的徑寬設計，以使該微管4能夠容置於該容槽32內，且不於該容槽32內產生過度左右晃動為較佳原則，屬熟習該技藝的人士所能輕易理解，不再多加贅述。且，該容置構件3的數容槽32以一蓋板33加以封閉，該蓋板33較佳樞設於該容置構件3的周緣，以便於開啟及閉合，尤其可以於閉合時達到較佳的緊固效果，不至於高速離心時發生該蓋板33鬆脫而導致微管4掉落的情形。值得注意的是，本發明生物醫學均質裝置能承上所述，還可以於該座體I內另設置一氣體循環組件5〔如圖2所示〕，以由該氣體循環組件5控制該座體I內的空氣溫度，使得本發明生物醫學均質裝置能夠提供不同的均質化環境，較佳維持於4°C的低溫情形下，以廣泛適用於各種動物組織、細胞或菌種。且，更可以於該座體I的外壁配置一調控制項6，以由該調控制項6的面板控制選單，掌握本發明生物醫學均質裝置於均質過程的高速離心轉速，以及各種動物組織、細胞或菌種所適合的環境溫度，達到較佳的物質均質化的功效。請參照圖4及5所示，其僅為本發明生物醫學均質裝置配置該座體1、旋轉組件2及數容置構件3的其一形式，以藉此說明本發明於均質過程的作動情形。於操作本發明生物醫學均質裝置前，先選擇將欲均質化的物質〔例如動物組織、細胞或菌種等〕添加於該微管4內，且同時於該微管4內置入至少一磁珠41〔如圖3所示〕，再將配置完成的數隻微管4分別放置於各該容置構件3的容槽31內，且通過該調控制項6設定適當的轉速及溫度，以同時進行均質化的作業。如此，藉助該動力源M輸出動力以驅動該旋轉組件2的主動軸21轉動，使設於該旋轉組件2的二轉盤22間的數容置構件3可以呈同步轉動；同時，設置於該二轉盤22的從動輪23可以藉助動力輪11、連動件24，使該數容置構件3可以對該二轉盤22產生相對旋轉，使得組接於該從動輪23的容置構件3不僅可隨該旋轉組件2呈同步轉動外，更可以由該從動輪23帶動該容置構件3呈獨立旋轉，以於穩定的轉速下，增加該容置構件3的翻轉頻率，使得該磁珠41可以於該微管4內反覆撞擊，而達到完整均質的功效。綜上所述，本發明生物醫學均質裝置的主要特徵在於藉助該動力輪11及從動輪23的共同連接配置，使該旋轉 組件2可輕易帶動該容置構件3呈同步及獨立的旋轉，以於穩定的轉速下，增加該容置構件3的翻轉頻率，藉此提升該磁珠41於該微管4內的反覆碰撞次數，而可以全面性的撞擊該微管4內欲均質化的物質，達到提升物質均質化的功效。甚至，當本發明生物醫學均質裝置於中高轉速作業時，仍可藉助增加該容置構件3的翻轉頻率，而維持有較佳的均質化效果；更不會因長時間的高速旋轉，產生如傳統磁珠41落於該微管4底部的情形，故本發明生物醫學均質裝置可不受限於離心轉速的快慢，而同樣維持穩定均質化的功效。本發明生物醫學均質裝置能夠於固定轉速下增加磁珠於微管內的反覆撞擊頻率，以達到提升物質均質化的功效。本發明生物醫學均質裝置能夠全面性的撞擊微管內欲均質化的物質，以具物質完整均質的效果，達到維持後續實驗較佳品質的功效。本發明生物醫學均質裝置能夠於低溫環境完成均質作業，以提升均質效果，且廣泛適用於各種動物組織、細胞或菌種，相對達到提升裝置使用性的功效。
權利要求
1.ー種生物醫學均質裝置，其特徵包含 ー個座體，設有至少ー個動カ輪，該動力輪設置於該座體的內壁； ー個旋轉組件，可轉動地組裝於該座體，該旋轉組件包含ー個主動軸及兩個轉盤，該主動軸與該動カ輪相互組接，該主動軸的兩端分別設置有該兩個轉盤，且至少有ー個轉盤設有至少ー個從動輪，該動カ輪帶動該從動輪相對於轉盤旋轉；及 至少ー個容置構件，可轉動地設置於該兩個轉盤之間，且與該從動輪相互組接。
2.如權利要求1所述的生物醫學均質裝置，其特徵在於，該座體設有兩組動カ輪，該兩組動カ輪分別設置於該座體的相對應內壁，且各組動カ輪由兩個相同齒數的動カ輪共同疊合而成。
3.如權利要求2所述的生物醫學均質裝置，其特徵在於，該兩個轉盤皆設有ー組從動輪，各組從動輪由兩個相同齒數的從動輪構成，且該兩個轉盤的各組從動輪呈相互錯位配置。
4.如權利要求2或3所述的生物醫學均質裝置，其特徵在幹，該主動軸的兩端分別貫穿該兩組動カ輪，且於該主動軸的其中一端設有ー個動カ源。
5.如權利要求1、2或3所述的生物醫學均質裝置，其特徵在幹，該從動輪具有一個轉動部及一個組接部，該轉動部能相對該轉盤旋轉，該組接部設於該轉盤的內表面，以由該組接部供該容置構件組裝，且限制該容置構件位於該兩轉盤之間。
6.如權利要求1、2或3所述的生物醫學均質裝置，其特徵在幹，該兩轉盤未設有該從動輪之處另設有數個組接件，該組接件能相對於該轉盤旋轉。
7.如權利要求6所述的生物醫學均質裝置，其特徵在幹，該容置構件的一端組設於該從動輪的組接部，且該容置構件的另一端組設於該轉盤的組接件。
8.如權利要求1、2或3所述的生物醫學均質裝置，其特徵在幹，該主動軸外周壁設有ー個用以提供磁力的磁性件，該磁性件包覆於該主動軸外周壁。
9.如權利要求1、2或3所述的生物醫學均質裝置，其特徵在於，該座體內另設置ー個氣體循環組件，用以控制該座體內部的空氣溫度。
10.如權利要求1、2或3所述的生物醫學均質裝置，其特徵在於，該兩個轉盤分別卡合於該主動軸兩端的卡接部，且由ー個扣環予以固定。
11.如權利要求1、2或3所述的生物醫學均質裝置，其特徵在於，該容置構件內區分有數個容槽，該數個容槽以ー個蓋板予以封閉，且該蓋板樞設於該容置構件的周緣。
全文摘要
本發明提供一種生物醫學均質裝置，包含一座體，設有至少一動力輪，該動力輪設置於該座體的內壁；一旋轉組件，可轉動地組裝於該座體，該旋轉組件包含一主動軸及二個轉盤，該主動軸與該動力輪相互組接，該主動軸的二端分別設置有該二轉盤，且至少有一轉盤設有至少一從動輪，該動力輪帶動該從動輪相對於轉盤旋轉；及至少一容置構件，可轉動地設置於該二轉盤之間，且與該從動輪相互組接。本發明生物醫學均質裝置能夠於固定轉速下增加磁珠於微管內的反覆撞擊頻率，以達到提升物質均質化的功效。
文檔編號C12M1/33GK103045467SQ20111030944
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月13日 優先權日2011年10月13日
發明者徐仰德 申請人:徐仰德