磁性細菌分離儀的製作方法

2023-06-30 00:43:26

專利名稱：磁性細菌分離儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種細菌分離裝置，特別涉及一種磁性細菌分離儀。
背景技術：
趨磁細菌磁分離是利用外加磁場，根據趨磁細菌在磁場中定向遊弋將其分離出來。目前，趨磁細菌磁分離方法主要有磁鐵吸附、毛細管磁分離和倒置式磁分離。
磁鐵吸附和毛細管磁分離只有微量級的處理量。倒置式磁分離由分離室和採樣室組成，兩者由小孔相連。裝置倒置於培養皿上，在頂部放置磁鐵，靜置一段時間，在頂部採樣室取樣得到趨磁細菌。因為使用的都是靜磁塊或簡單的電磁線圈，產生的磁場強度有限，且磁場分布未進行優化，所以以上三種方法都不能高效的分離趨磁細菌。特別是對於一些弱趨磁性的細菌，以上三種方法完全不能適用。且以上方法處理量有限，不能連續操作，每次分離得到的趨磁細菌都必須經過活化擴培，影響了趨磁細菌的培養效率。

發明內容
為了解決趨磁細菌存在的上述問題，本發明提供一種高效省時、連續操作的磁性細菌分離儀。本發明不僅可以高效分離一般的趨磁細菌，還可以有效的分離弱趨磁性的細菌。
本發明解決上述技術問題的技術方案是包括兩塊電磁鐵、分離管和恆流泵系統，兩塊電磁鐵相對固定於支架上，整流器與電磁鐵的線圈相連，兩個電磁鐵相對的面為為兩個雙曲面，分離管置於電磁鐵兩個磁極面之間，分離管入口連接恆流泵系統，分離管的兩個出口接收集池。
本發明的有益效果是可以高效快速地直接處理大量趨磁細菌液體培養液，分離得到含大量磁小體的強磁菌，得到的強磁菌可進行連續的培養，無需再次活化擴培，特別是可以有效分離弱趨磁性的細菌，可用於從大量細胞懸液中提取磁小體的下遊過程中，有效的減少所需處理的細胞懸液量。


圖l是本發是的結構示意圖。
圖2是磁系截面圖。
圖3是分離管示意圖。
圖4是採用本發明分離得到的強磁菌和弱磁菌的透射電鏡照片，圖中黑色電子緻密顆粒就是磁性顆粒，其中，al和a2是強磁菌；bl和b2是弱磁菌。
圖5是採用本發明分離得到的強磁菌和弱磁菌的趨磁性對比照片，其中，a是強磁菌在外 加磁場中的磁泳現象；b是弱磁菌在外加磁場中的磁泳現象；c是不加外加磁場，只在地磁場 中的磁泳現象。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
參見圖l，本發明包括調整控制器l、整流器2、兩個線圈3、兩塊電磁鐵4、分離管5、樣 品池6、恆流泵7、支架8、收集池9，兩塊電磁鐵4相對固定於支架8上，整流器2與電磁鐵的 線圈3相連，兩塊電磁鐵4相對的面為為兩個雙曲面，分離管5置於電磁鐵兩個磁極面之間， 分離管入口連接恆流泵7，分離管的兩個出口 (10， 11)接收集池9。調整控制器l控制恆流泵 7
本發明中兩塊電磁鐵4的磁極頭表面為雙曲線形狀，可用柱坐標的磁勢公式4)=Arksin(k e )定義的等磁勢面描述；當k4. 5時可得到等磁力的磁極間隙，當k二2時磁力隨半徑r呈線性 變化，當k—0時公式變為4^A8 ，雙曲線磁極轉變為楔形磁極，可以產生梯度分布磁場，磁 性顆粒的受力方向指向分離管5的出口10，所以可以在出口10處收集到強磁菌。線圈3通以3A 電流時，使用高斯計測量出口10處磁場，磁場磁感應強度最強，可以達到1460mT。
圖3是分離管的示意圖，有一個入口和兩個出口出口10和出口11，總寬度只有14mm， 厚度為2mm，總長度為350mm，其中通過磁場的部分長250mm，呈細長管道形狀。
本發明的工作過程在分離操作之前，分離管5首先經過預衝洗，然後就可以泵入樣品 懸液，進行磁分離，打開電磁鐵電源，最初流出的懸液回收返回樣品池，等穩定分離持續3 分鐘之後，再分別收集兩個出口流出的液體即可。含有磁性顆粒的菌體在磁場作用下發生偏 移，所以從出口10處收集到的菌液是強磁菌，從出口ll處收集到的菌液是弱磁菌。效果檢測 可以通過透射電鏡觀察其胞內磁性顆粒數量的變化來確定，結果如圖4所示，強磁菌90%以 上細胞都含有磁性顆粒，且多數都含有4一10顆，弱磁菌含有磁性顆粒的細胞比例達到60% 左右，但多數細胞只含有1一2顆；而趨磁性變化可以通過半固體平板磁泳直觀的觀察得到， 結果如圖5所示，在外加磁場當中時，強磁菌的趨磁性明顯強於弱磁菌，而僅在地磁場中時 ，細菌沒有表現出趨磁性。
權利要求
1.一種磁性細菌分離儀，其特徵在於包括兩塊電磁鐵、分離管和恆流泵系統，兩塊電磁鐵相對固定於支架上，整流器與電磁鐵的線圈相連，兩個電磁鐵相對的面為為兩個雙曲面，分離管置於電磁鐵兩個磁極面之間，分離管入口連接恆流泵系統，分離管的兩個出口接收集池。
2 根據權利要求l所述的磁性細菌分離儀，其特徵在於分離管由塑料管制成，總寬度為14mm，厚度為2mm，總長度為350mm，其中通過磁場的部分長250mm，有一個入口和兩個出口
全文摘要
本發明公開了一種磁性細菌分離儀。它包括兩塊電磁鐵、分離管和恆流泵系統，兩塊電磁鐵固定於支架上，整流器與電磁鐵的線圈相連，兩個電磁鐵相對的面為為兩個雙曲面，分離管置於電磁鐵兩個磁極面之間，分離管入口連接恆流泵系統，分離管的兩個出口接收集池。本發明可以分離液體培養基中不同趨磁性的細菌，高效省時，處理量大，可連續操作，可以滿足各種趨磁細菌的分離要求，包括弱趨磁性的細菌。
文檔編號C12M1/42GK101671631SQ20091030865
公開日2010年3月17日 申請日期2009年10月22日 優先權日2009年10月22日
發明者劉新星, 楊英傑, 邱冠周, 寧 郭 申請人:中南大學