一种微型磁珠的操控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种微型磁珠的操控装置，包括：微型永磁颗粒、定子、线圈绕组、操作容器、液体介质和驱动控制部分；线圈绕组缠绕在定子上并由驱动控制部分控制线圈绕组的电流方向和电流强度从而产生磁场，定子按照圆周方式围绕在操作容器周围，对操作容器中包含的液体介质以及永磁颗粒施加特定时序的磁力，从而实现搅拌或分离的作用。本实用新型专利技术所述装置操作方便，通过改变电磁线圈极对的操控时序以及磁场强度的大小和方向实现不同类型颗粒的分离和搅拌，提高分离或搅拌的效率，降低设备成本和人员操作的工作量，具有广泛推广意义。

Control device for miniature magnetic beads

The utility model provides a control device, a micro beads include micro particles, permanent magnet, stator coil winding, the operation of container, liquid medium and drive control part; the coil winding in the stator winding and a driving control part of the coil winding current direction and the strength of the current to generate a magnetic field around the stator, operating the container according to the way around the circumference, magnetic force of liquid medium containing specific timing operation in the container and the permanent magnetic particles, so as to realize the mixing or separation function. The device of the utility model has the advantages of convenient operation, by changing the electromagnetic coil to control the timing and intensity of the magnetic field magnitude and direction of realization and mixing and separation of different kinds of particles, improve the efficiency of separation and mixing, reduce the cost of equipment and personnel workload, has the significance of wide popularization.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及医疗设备领域，具体地，涉及一种微型磁珠的操控装置。
技术介绍
目前的对于溶液内的微型颗粒的操控没有简单的操作方法，尤其是不同类型颗粒的分离和搅拌，通过电磁力操控比较复杂，还没有一种简便的方法实现。经检索，公开号为CN1624447A、申请号为CN200310115558.6的中国专利技术，该专利技术公开磁力微粒操控器，它由集成在同一基片正反面的平面微线圈和磁性微尖、磁芯构成。对平面微线圈通以电流，在平面微线圈周围产生应用电磁场,当磁性微粒位于磁性微尖附近时，在磁场力的作用下，微粒被吸附到磁性微尖上，当电流断开后，磁场力消失，微粒将被释放。该专利技术的操作对象包括磁珠、细胞、生物分子等微粒，可完成单个微粒操控、微粒计数、筛选或微粒混合物的分离等功能，应用于细胞生物学、免疫分析、微流体研究、纳米技术等领域。公开号为CN102362183A、申请号为201080013160.X的中国专利技术，该专利技术涉及一种与包括磁供应器的处理设备一起使用的微流体设备,所述微流体设备包括:设置为容纳生物样本并且包含至少一个磁性颗粒的腔室，以及用于以可由所述处理设备读取的形式存储包括磁协议的信息的存储装置，其中所述磁供应器能够根据从所述存储装置读取的所述磁协议信息生成作用于所述一个或者多个磁性颗粒的磁力。但是：上述专利并不能在同一平台下实现微粒的分离和搅拌功能。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种微型磁珠的操控装置，只需要通过改变电磁线圈极对的操控时序以及磁场强度的大小和方向，可以快速实现不同颗粒的分离或搅拌，降低设备成本和人员操作的工作量。为实现以上目的，本技术提供一种微型磁珠的操控装置，包括：微型永磁颗粒、定子、线圈绕组、操作容器、液体介质和驱动控制部分；线圈绕组缠绕在定子上并由驱动控制部分控制线圈绕组的电流方向和电流强度从而产生磁场，定子按照圆周方式围绕在操作容器周围，对操作容器中包含的液体介质以及永磁颗粒施加特定时序的磁力，从而实现搅拌或分离的作用，其中：所述线圈绕组通电后产生电流，根据电流方向产生相应方向的磁场，根据电流强度产生相应的磁场强度；所述操作容器为能够穿透磁场的容器，用于盛放液体介质以及液体介质内的微型颗粒，所述微型颗粒包括微型永磁颗粒和其他微型非永磁颗粒；所述驱动控制部分连接线圈绕组，用于控制线圈绕组的电流大小和方向，从而控制定子中任意一极线圈产生的磁场强度和方向。优选地，所述微型永磁颗粒为永磁体，或者为包被了永磁体的微小颗粒。更优选地，所述微型永磁颗粒为StreptAvidin磁珠、羧基生物磁珠、硅基磁珠、血浆游离DNA提取磁珠中的一种或几种。优选地，所述定子为多层具有导磁性的金属片叠加而成，并在叠片结构上设若干绕线槽，绕线槽内铺设线圈绕组。优选地，所述定子包含若干的极对，每个磁极绕有一只线圈，磁极均匀分布在操作容器周围。更优选地，所述定子包含至少一个极对。更优选地，所述极对为两组互相对应的磁极，两组磁极的磁场方向相反、物理位置互差180度、磁场强度一致；当其中一个磁场是N级，相对应的另一个磁场方向为S级；当其中一个磁场是S级，相对应的另一个磁场方向为N级；且两组磁级同时产生磁场、同时关断磁场。优选地，所述驱动控制部分包括：驱动部件和控制部件，其中：所述驱动控制部分包括：驱动部件和控制部件，其中：所述驱动部件由若干功率驱动管组成，用于将控制的电压信号变成电流信号，从而驱动线圈绕组，线圈绕组产生磁场，磁场强度和电流信号对应，磁场方向和电流方向对应；所述控制部件产生电压信号给驱动部件，用于控制驱动部件产生的电流信号的电流大小和电流强度。更优选地，所述控制部件控制所述定子磁极，包括：控制所述操作容器圆周0-180度范围内的定子磁极方向都是同方向，控制0-180度内定子的磁极按照设定顺序启动停止，控制180-360度范围内定子的磁极方向始终与0-180度范围内的定子磁极方向相反，且与0-180度内定子的磁极导通方式同步；则实现微型永磁颗粒或包被了微型永磁颗粒的微小颗粒与液体介质其他非永磁微小颗粒有效分离。更优选地，当所述控制部件控制所述操作容器圆周0-360度范围内的磁极按照顺时针方向控制定子按照固定的电流方向导通和关断，则实现液体介质内的液体以及液体介质所包含的不同类型的微型颗粒按照顺时针搅拌。更优选地，当所述控制部件控制操作容器圆周0-360度范围内的磁极按照逆时针方向控制定子按照固定的电流方向导通和关断，则实现液体介质内的液体以及液体介质所包含的不同类型的微型颗粒按照逆时针搅拌。与现有技术相比，本技术具有以下的有益效果：本技术所述装置操作方便，通过改变电磁线圈极对的操控时序以及磁场强度的大小和方向实现不同类型颗粒的分离和搅拌，提高分离或搅拌的效率，降低设备成本和人员操作的工作量。本技术具有很好的操作性和通用性，具有广泛推广意义。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本技术一优选实施例的结构示意图；图2为本技术一优选实施例的装配示意图；图3为本技术一优选实施例的线圈剖面图；图4为本技术一优选实施例的驱动控制部分示意图；图5为本技术一优选实施例的驱动部件电路原理图；图6为本技术一优选实施例的控制部件电路原理图；图7中(a)、(b)、(c)为本技术一优选实施例的作为不同颗粒分离功能的线圈时序图；图8中(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)为本技术一优选实施例的作为搅拌功能的线圈时序图；图中：1-微型永磁颗粒，2-定子，3-线圈绕组，4-操作容器，5-液体介质，6-驱动控制部分，7-驱动部件，8-控制部件。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本技术的保护范围。如图1、图2所示，一种微型磁珠的操控装置，包括：微型永磁颗粒1、定子2、线圈绕组3、操作容器4、液体介质5和驱动控制部分6；线圈绕组3缠绕在定子2上并由驱动控制部分6控制线圈绕组的电流方向和电流强度从而产生磁场，定子2按照圆周方式围绕在操作容器4周围，对操作容器4中包含的液体介质以及永磁颗粒施加特定时序的磁力，从而实现搅拌或分离的作用。作为优选，所述微型永磁颗粒1为微型的具有一定的持续磁力的颗粒，微型永磁颗粒1可以是永磁体也可以是包被了永磁体的微小颗粒，具有一定的持续磁力，并且微型永磁颗粒1的颗粒直径在20nm-3um之间；所述微型永磁颗粒1包括但不限于StreptAvidin磁珠(biotin分离免疫磁珠)、羧基生物磁珠、硅基磁珠、血浆游离DNA提取磁珠中的一种或几种。所述定子2为叠片结构，具有良好的导磁性，并在槽内铺设线圈绕组3；所述线圈绕组3为多匝线圈，或者为单匝线圈；所述线圈绕组的每个极域内的线圈数相等。作为优选，所述定子2为一种定子铁芯由定子铁心冲片及各种紧固件压紧构成一个整体，其中：定子铁心冲片由热轧、冷轧硅钢片或鉄镍软磁合金薄板冲制而成的；并且所述定子2包含至少一个极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型磁珠的操控装置，其特征在于，包括：微型永磁颗粒、定子、线圈绕组、操作容器、液体介质和驱动控制部分；线圈绕组缠绕在定子上并由驱动控制部分控制线圈绕组的电流方向和电流强度从而产生磁场，定子按照圆周方式围绕在操作容器周围，对操作容器中包含的液体介质以及永磁颗粒施加特定时序的磁力，从而实现搅拌或分离的作用，其中：所述线圈绕组通电后产生电流，根据电流方向产生相应方向的磁场，根据电流强度产生相应的磁场强度；所述操作容器为能够穿透磁场的容器，用于盛放液体介质以及液体介质内的微型颗粒，所述微型颗粒包括微型永磁颗粒和其他微型非永磁颗粒；所述驱动控制部分连接线圈绕组，用于控制线圈绕组的电流大小和方向，从而控制定子中任意一极线圈产生的磁场强度和方向。

【技术特征摘要】
1.一种微型磁珠的操控装置，其特征在于，包括：微型永磁颗粒、定子、线圈绕组、操作容器、液体介质和驱动控制部分；线圈绕组缠绕在定子上并由驱动控制部分控制线圈绕组的电流方向和电流强度从而产生磁场，定子按照圆周方式围绕在操作容器周围，对操作容器中包含的液体介质以及永磁颗粒施加特定时序的磁力，从而实现搅拌或分离的作用，其中：所述线圈绕组通电后产生电流，根据电流方向产生相应方向的磁场，根据电流强度产生相应的磁场强度；所述操作容器为能够穿透磁场的容器，用于盛放液体介质以及液体介质内的微型颗粒，所述微型颗粒包括微型永磁颗粒和其他微型非永磁颗粒；所述驱动控制部分连接线圈绕组，用于控制线圈绕组的电流大小和方向，从而控制定子中任意一极线圈产生的磁场强度和方向。2.根据权利要求1所述一种微型磁珠的操控装置，其特征在于，所述微型永磁颗粒为永磁体，或者为包被了永磁体的微小颗粒。3.根据权利要求2所述一种微型磁珠的操控装置，其特征在于，所述微型永磁颗粒为StreptAvidin磁珠、羧基生物磁珠、硅基磁珠、血浆游离DNA提取磁珠中的一种或几种。4.根据权利要求1所述一种微型磁珠的操控装置，其特征在于，所述定子为多层具有导磁性的金属片叠加而成，并在叠片结构上设若干绕线槽，绕线槽内铺设线圈绕组。5.根据权利要求1所述一种微型磁珠的操控装置，其特征在于，所述线圈绕组为多匝线圈，或者为单匝线圈；所述线圈绕组的每个极域内的线圈数相等。6.根据权利要求5所述一种微型磁珠的操控装置，其特征在于，所述定子包含若干极对，每个磁极绕有一只线圈，磁极均匀分布在操作容器周围；其中：所述极对为两组互相对应的磁极，两组磁极的磁场方向相反、物理位置互差180度、磁场...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫维新，
申请(专利权)人：闫维新，
类型：新型
国别省市：上海;31