[实用新型]一种液样中细菌的非特异性快速富集纯化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及卫生安全检疫、环境监测等相关领域的样本前处理技术，特别是涉及一种液样中细菌的非特异性快速富集纯化装置。 

背景技术

对特定的指示细菌尤其是致病细菌进行检测是卫生安全检疫、环境监测等领域的一项重要工作。在食品卫生安全、环境水质监控等实际应用场合，配制或采集的原始液体样本(主要是水溶液样本)中指示细菌的含量通常较低，但背景杂质却很复杂，现有的检测方法难以直接检出，必须要预先对其进行富集和纯化。因此，液样中细菌的富集纯化成为决定检测成败的关键因素，快速高效的富集和纯化无疑将有助于提高检测的灵敏度和可靠性。 

当前常用的液样中细菌的富集纯化方法有选择性过滤、密度梯度离心、化学沉淀等，市场上已有一些基于相关原理的商用产品，例如美国Millipore公司的切向流系统Labscale和Pellicon；离心系统Centricon Plus-70等。这些方法和产品在实际应用时存在诸如容易堵塞、耗时较长、富集效率偏低、纯化效果不佳等种种问题，局限性较大，通常还需要真空泵、离心机等设备配合，操作和使用都不够方便。随着超顺磁性微珠技术的逐渐成熟，基于磁珠吸附与分离的磁性富集纯化方法开始得到应用。这一类方法属于生物亲和技术，其中利用抗原抗体特异结合的免疫磁珠法能够特异性的富集目标细菌，浓缩比较大、分离纯度高、操控性好、易于实现自动化处理。市场上基于免疫磁珠法的自动化设备比较多，例如美国Dynal公司的BeadRetriever等。然而，在突发公共卫生事件、环境污染等致病细菌不明的情况下，需要对样本中所含的所有细菌进行富集，以便后续筛查检测。但免疫磁珠包被抗体的种类有限，一种免疫磁珠通常只能特异吸附一种细菌，要同时富集多种细菌就要使用多种磁珠，成本较高且容易造成细菌损失，从而最终导致漏检。因此对于这些场合，细菌的非特异富集比特异性富集更能满足需求。 

相关研究发现，全裸或表面修饰特定基团(例如羧基、氨基)的纳米级磁珠能够非特异性的吸附液样中的细菌。吸附的原理目前尚无定论，可能由于磁珠与细菌表面蛋白的非特异性结合，或由于纳米Fe₃O₄颗粒带有正电，细菌表面因含有磷壁酸而带负电，两者通过静电吸引作用而结合。报道的实验结果表明，在一定的条件下，对于常见的数十种食源性致病细菌和卫生指示细菌，无论液样中细菌浓度的高低，纳米磁珠都能实现对其的高效吸附，平均吸附率不低于80％，很多种细菌甚至可达到95％以上。 

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有的细菌特异性富集纯化方法在应用到目标细菌不明确，需要广泛筛查场合时存在的种种不足，提供一种液样中细菌的非特异性快速富集纯化装置，该装置能够高效富集样本中所含的各种细菌，以降低漏检的风险，提高后续检测的灵敏度和可靠性。 

本实用新型的技术方案是提供一种液样中细菌的非特异性快速富集纯化装置，包括控制系统和流路系统；所述控制系统包括蠕动微泵、三通阀A、三通阀B、三通阀C、加热块、温度传感器、电磁铁和主控模块；所述流路系统包括吸附柱、缓冲液瓶、磁性分离柱、出样管、废液瓶和和连通各组件的管路；所述吸附柱、三通阀A、蠕动微泵、磁性分离柱、三通阀B、三通阀C由所述管路依次首尾相连，构成一个闭合的液流循环通道，通道中的液体在蠕动微泵的推动下，可依次沿吸附柱、三通阀A、蠕动微泵、磁性分离柱、三通阀B、三通阀C、吸附柱的方向循环流动；所述三通阀A的第三个接口端与缓冲液瓶相连，所述三通阀B的第三个接口端与出样管相连，所述三通阀C的第三个接口端与废液瓶相连，所述加热块紧密贴合环抱吸附柱的底部，所述温度传感器贴于吸附柱内腔室底部的壁面上，所述磁性分离柱处于电磁铁磁极的紧密贴合环抱中，所述主控模块用于控制蠕动微泵、三通阀A、三通阀B、三通阀C、加热块和电磁铁，使它们按照设定的流程和时序，以及温度传感器反馈的温度信号分别进行相应的动作。 

所述蠕动微泵为工业级微型蠕动泵，所述微型蠕动泵泵头上卡装硅胶软管，所述硅胶软管两端分别与循环流路中的管路相连，所述蠕动微泵的工作流量与吸附柱内腔室的容积相关，在优选的技术方案中，所述蠕动微泵每分钟的最大流量应不小于所述吸附柱内腔室的容积。 

所述三通阀A、三通阀B、三通阀C均为电磁隔膜阀，其三个端口在某一时刻保证只有两个端口相互连通，而与第三个端口隔断。 

所述加热块用于对所述吸附柱内腔室中的液体进行快速加热，在优选的技术方案中，所述加热块为功率不低于20W的陶瓷加热块。