[发明专利]一种集成式磁分离设备

说明书

本发明是关于一种集成式磁分离设备。其包括：微管道，为水平设置的直线型空心管；所述微管道包括第一进液口、第二进液口、第一出液口和第二出液口；所述第一进液口和第一出液口分别设置于所述微管道的两端；线圈阵列，包括平行设置的若干个环形磁力线圈；所述微管道贯穿所述环形磁力线圈的内部空腔设置；所述环形磁力线圈间隔设置于所述微管道的外侧；和，驱动电路板，与所述线圈阵列电性连接，用于控制所述线圈阵列的电流。本发明通过控制环形磁力线圈，使小型环形磁力线圈通电后无需进行机械位移或旋转就能够产生均匀电场或梯度电场，进而控制磁珠在微管道中运动，实现反应和清洗。

技术领域

本发明属于磁分离技术领域，特别是涉及一种集成式磁分离设备。

背景技术

超顺磁性纳米颗粒和微粒在医学诊断中具有广泛的潜在应用，是操纵各种分析物（如蛋白质、RNA、DNA、病毒、细菌和细胞）的高效工具。它们具有永久磁矩的独特特性，使它们能够使用外部磁场进行远程控制。在生物医学分析领域，分析物的反应和清洗是至关重要的步骤。

目前，现有的磁分离技术通过人工花费数小时完成，其过程为：首先将反应液和样品溶液（样品溶液为含有磁性微球的溶液）混合，确保磁性微球完全与反应液接触，然后使用磁选机进行分选，然后采用相同的办法进行洗涤，也可以根据需要重复反应或洗涤循环，直到达到所需纯度。这种方法费事费力，并且还需要使用多个装置，如振动筛和磁选机等，进一步增加了分离过程所需的时间和劳动力；在此基础上，一些研究选择使用机械臂代替人工操作，但是机械臂的占地空间过大，还需要为机械臂的使用提供单独的操作设备，并且机械臂的维修以及养护价格过高，这无疑增加了使用成本。

最近一些研究探索了在微管道设备中使用永磁体，通过手动或自动控制永磁体平移或者旋转，以实现颗粒分离和反应产物收集，正因为永磁体需要平移或旋转，因此该设备需要有复杂的机械结构来实现永磁体的平移或旋转，这导致永磁体微管道设备难以小型化以进行便携式分析。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种集成式磁分离设备，所要解决的技术问题是提供一种集成式磁分离设备，通过控制环形磁力线圈，使小型环形磁力线圈通电后无需进行机械位移或旋转就能够产生均匀电场或梯度电场，进而控制磁珠在微管道中运动，实现反应和清洗。并且本发明可以通过调整环形磁力线圈的参数，例如匝数和厚度等，控制环形磁力线圈产生电场的强弱，从而能够实现更小的设备尺寸和可调性能，从而促进磁性粒子的复杂操作。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种集成式磁分离设备，其包括：

微管道，为水平设置的直线型空心管；所述微管道包括第一进液口、第二进液口、第一出液口和第二出液口；所述第一进液口和第一出液口分别设置于所述微管道的两端；所述第二进液口和第二出液口均设置于所述微管道的管壁上；

线圈阵列，包括平行设置的若干个环形磁力线圈；所述微管道贯穿所述环形磁力线圈的内部空腔设置；所述环形磁力线圈间隔设置于所述微管道的外侧；所述环形磁力线圈的外径为8～15mm，厚度为2～5mm；相邻所述环形磁力线圈的间隔距离均为2～4mm；和，

驱动电路板，与所述线圈阵列电性连接，用于控制所述线圈阵列的电流。

优选的，前述的集成式磁分离设备，其中若干个所述环形磁力线圈同中心轴设置；所述微管道沿所述中心轴贯穿所述环形磁力线圈。

优选的，前述的集成式磁分离设备，其中所述微管道内径为1～2mm；所述环形磁力线圈的内径为2.4～4.5mm，外径为9～12mm，厚度为2～4mm，匝数为300～350匝。

优选的，前述的集成式磁分离设备，其中所述第二进液口与所述第二出液口分别设置于所述微管道的管壁两侧；所述第一出液口和/或第二出液口设有可拆卸的堵头。

优选的，前述的集成式磁分离设备，其中所述微管道的内壁上设有疏水涂层；所述疏水涂层的厚度为1～2μm。