一种生物大分子回收装置及回收方法与流程

1.本发明属于生物大分子回收技术领域，具体涉及一种生物大分子回收装置及回收方法。


背景技术：

2.目前生物大分子的回收分为前处理、粗分离回收、细分离回收三步。前处理中将生物大分子与反应酶反应然后将反应产物排出完成粗分离回收，在经过层析柱进行细分离回收。然而，这三步中在实际操作时，步骤之间是分离的；分离回收的生物大分子上一步向下一步转移时，生物大分子暴露在外界的空气中，容易受到外界的影响。


技术实现要素：

3.发明目的：为了解决上述问题，本发明提供了一种生物大分子回收装置及回收方法。
4.技术方案：一种生物大分子回收装置，包括：
5.支撑机构，至少包括支撑部；所述支撑部沿其顶面向下开设有一贯穿孔；
6.反应机构，设于所述支撑机构上；
7.层析机构，其输入端连通于所述反应机构、输出端设于所述贯穿孔内；
8.分流机构，设于所述反应机构与层析机构之间；
9.回收机构，设于所述支撑机构下方；所述回收机构包括升降组件，设于所述升降组件顶部的转动组件，以及设于所述转动组件顶部的回收组件；所述回收组件至少包括若干个阵列排布的容置空间；
10.夹持机构，设于所述容置空间内；所述夹持机构用于夹持回收容器。
11.在进一步的实施例中，所述分流机构包括：
12.壳体，具有输入端、第一输出端和第二输出端；
13.移动组件，横向设于所述壳体内；所述移动组件至少包括：对应设于所述移动组件两端的第一部件、第二部件，以及设于所述第一部件和第二部件之间的弹性部；
14.第一止挡部和第二止挡部，对应设于所述第一输出端、第二输出端上；所述第一止挡部和第二止挡部均设置有镂空结构；
15.驱动组件，传动连接于所述移动组件且驱动移动组件在壳体内横向运动；
16.在驱动组件的作用下，第一部件靠近第一止挡部运动且与其抵接时，输入端与第一输出端之间被封堵，且输入端与第二输出端之间连通；
17.或，在驱动组件的作用下，第二部件靠近第二止挡部运动且与其抵接时，输入端与第一输出端之间连通，且输入端与第二输出端之间被封堵。
18.通过采用上述技术方案，实现含有生物大分子的液体与其他无效液体分流，在此过程中，生物大分子在管路中流动，未暴露在外界，减少外界对生物大分子的影响；有效分离了生物大分子和其他无效反应液，二者流动独立，分别在两个独立的管路中，减少生物大
分子液体中无效的杂质，也减少对下一步细分离回收的影响。
19.在进一步的实施例中，所述驱动组件包括：
20.设于所述壳体外的驱动件，连接于所述驱动件且内设于所述壳体的传动齿轮，设于所述传动齿轮下方且安装于所述壳体内壁的滑槽，啮合连接于所述传动齿轮且侧壁滑动连接于所述滑槽的传动齿条，以及连接于所述传动齿条的连接板。
21.通过采用上述技术方案，驱动件工作时，带动传动齿轮转动，传动齿轮与传动齿条啮合连接，进而带动传动齿条在壳体横向反复滑动，进而带动连接板以及移动组件横向反复运动。
22.在进一步的实施例中，其特征在于，所述回收组件包括：
23.支撑件，具有向下的开口；所述支撑部顶面上设有n个阵列排布的安装位点；
24.n个容置件，对应设于所述安装位点上；所述容置件内具有容置空间且其顶部和底部均设有开口；
25.封闭件，上设于容置件顶部；所述封闭件、支撑件上在容置件顶部、底部开口对应位置设有通孔。
26.通过采用上述技术方案，回收容器对应放置在容置件内，转动组件带动回收组件转动时，即可完成回收容器的替换。
27.在进一步的实施例中，所述夹持机构包括：
28.设于所述容置件内壁的固定件，以及相对于固定件设置的活动组件，以及两组对应设于所述固定件、活动组件上的夹持件；其中，所述活动组件包括：
29.安装基板；
30.两组第一连杆，镜像设置且一端转动连接于所述安装基板；所述第一连杆另一端设有连接位点；
31.数量与第一连杆相同的第二连杆，其一端连接在连接位点上；所述第一连杆、第二连杆自身均具有间隙；
32.传动螺母和定位螺母，分别设于连接位点所在位置对应的间隙中；
33.传动螺杆，一端连接于所述定位螺母且另一端穿过传动螺母；所述传动螺杆与传动螺母螺纹传动连接；所述传动螺母靠近定位螺母的一端向容置件外部延伸；
34.连接台，同时连接于第二连杆的另一端。
35.通过采用上述技术方案，定位回收容器时，转动把手，把手带动传动螺杆转动，进而传动螺杆与传动螺母螺纹传动，实现第一连杆、第二连杆的展开，进而实现活动连杆上的夹持件靠近另外一个夹持件，实现对回收容器的夹紧定位。
36.在进一步的实施例中，所述反应机构包括：设于所述支撑部顶面的第一支撑架，以及设于所述第一支撑架上的反应罐。
37.通过采用上述技术方案，在反应罐内对生物大分子进行前处理。
38.在进一步的实施例中，所述层析机构包括：设于所述支撑部顶面的第二支撑架，设于所述第二支撑架上的层析管，以及设于所述层析管输出端的开关阀。
39.通过采用上述技术方案，在层析管内对生物大分子进行细分离回收。
40.在另一个技术方案中，提供了一种生物大分子回收方法，采用上述的一种生物大分子回收装置，包括以下步骤：
41.将反应机构内含有生物大分子的液体经分流机构分流至层析机构内；每个容置空间内放置回收容器；回收容器被夹持机构定位夹持；
42.升降组件调整回收组件与层析机构输出端之间的间距；转动组件带动当前的回收容器位于层析机构输出端的下方，回收容器接收从层析机构输出端流出的生物大分子；
43.当前的回收容器容纳预定体积的生物大分子后，转动组件带动下一个回收容器位于层析机构输出端的下方，进行下一次生物大分子的回收。
44.有益效果：在生物大分子从反应罐流入层析机构、从层析管流入回收容器过程中，避免了生物大分子与外界的空气接触，生物大分子直接进入回收容器中；转动组件转动，带动回收容器转动，有效地对回收容器进行替换，在转动组件转动过程中，层析管的输出口抵在封闭件上表面，直接对其进行密封，在未对准下一个回收容器时，层析管的输出口始终保持密封，避免了生物大分子的流出，下一个回收容器转动至层析管的输出口下方时，此时失去了的阻挡，生物大分子顺利流出，此过程不仅完成了回收容器的替换，还大大提高回收的便捷性和效率。
附图说明
45.图1是本发明的结构示意图。
46.图2是回收组件的结构示意图。
47.图3是容置件的俯视图。
48.图4是活动组件的结构示意图。
49.图5是分流机构的内部结构示意图。
50.图6是驱动组件与移动组件的连接简示图。
51.图1至图6中各标注为：支撑机构10、反应机构20、第一支撑架21、反应罐22、层析机构30、第二支撑架31、层析管32、开关阀33、回收机构40、升降组件41、转动组件42、回收组件43、支撑件431、容置件432、封闭件433、通孔434、夹持机构50、固定件51、活动组件52、安装基板521、第一连杆522、第二连杆523、传动螺母524、定位螺母525、传动螺杆526、连接台527、把手528、夹持件53、分流机构60、壳体61、输入端611、第一输出端612、第二输出端613、移动组件62、第一部件621、第二部件622、弹性部623、驱动组件63、驱动件631、传动齿轮632、滑槽633、传动齿条634、连接板635、第一止挡部64、第二止挡部65。
具体实施方式
52.实施例1
53.为此申请人提出了以下解决方案，如图1至6所示，本实施例提供了一种生物大分子回收装置，包括：支撑机构10、反应机构20、层析机构30、分流机构60、回收机构40、以及夹持机构50。
54.如图1所示，支撑机构10包括支撑部以及安装在支撑部底部的支撑腿。在支撑部上，沿其顶面上向下开设有一贯穿孔。
55.反应机构20安装在支撑机构10上方。反应机构20包括：第一支撑架21和反应罐22。第一支撑架21固定在支撑部顶面，反应罐22安装在第一支撑架21上。反应罐22内放置生物大分子、反应酶和反应液。各个反应物在反应罐22内反应。在反应罐22内进行前处理。反应
罐22的材质采用透明材料。反应完毕后，需要层析的生物大分子可加入萃取液与其他液体分离，并流向层析机构30内，完成粗分离回收。
56.层析机构30的输入端611与反应机构20的输出端连通。层析机构30的输出端位于贯穿孔内。层析机构30包括：第二支撑架31、层析管32以及开关阀33。第二支撑架31固定在支撑部顶面，层析管32竖向安装在第二支撑架31上。在层析管32的输出端安装有开关阀33。开关阀33用于打开或关闭层析管32的输出端。层析管32内放置有层析材料。
57.分流机构60安装在反应机构20和层析机构30之间。分流机构60包括：壳体61、移动组件62、第一止挡部64、第二止挡部65以及驱动组件63。其中，壳体61具有输入端611、第一输出端612和第二输出端613。壳体61输入端611与反应罐22的输出端连通。第一输出端612与外置管路连通，在图1中省略。第二输出端613与层析管32的输入端611连通。
58.移动组件62横向安装在壳体61内。移动组件62包括第一部件621、第二部件622和弹性部623。第一部件621、第二部件622对应设置在移动组件62的两端。弹性部623设置在第一部件621和第二部件622之间。弹性部623为弹性弹簧。第一部件621、第二部件622分别安装在弹性部623的两端。第一止挡部64和第二止挡部65安装固定在第一输出端612、第二输出端613上；第一止挡部64和第二止挡部65中心位置均设置有镂空结构。驱动组件63与移动组件62传动连接，且实现驱动移动组件62在壳体61内横向运动。
59.驱动组件63包括驱动件631、传动齿轮632、滑槽633、传动齿条634以及连接板635。驱动件631为电机。驱动件631安装在壳体61的外部。传动齿轮632与驱动件631的输出端连接，实现驱动件631带动传动齿轮632转动。传动齿轮632位于壳体61内。滑槽633位于传动齿轮632下方且竖向安装在壳体61内壁上。传动齿条634与传动齿轮632啮合传动，且传动齿条634的侧壁与滑槽633滑动连接。连接板635与传动齿轮632的另外一个侧壁固定连接。移动组件62安装在连接板635上。驱动件631工作时，带动传动齿轮632转动，传动齿轮632与传动齿条634啮合连接，进而传动齿条634在壳体61横向反复滑动，进而带动连接板635以及移动组件62横向反复运动。
60.当反应罐22的生物大分子需要进行细分离回收时，启动驱动组件63，在驱动组件63的作用下，第一部件621靠近第一止挡部64运动且与其抵接时，第二部件622远离第二止挡部65运动，实现输入端611与第一输出端612之间被封堵，且输入端611与第二输出端613之间连通，生物大分子及萃取液从输入端611输入并从第二输出端613输出至层析管32中。
61.当具有排出其他无效反应液(如不需要的层析的液体或无用反应液)时，启动驱动组件63，在驱动组件63的作用下，第二部件622靠近第二止挡部65运动且与其抵接时，第一部件621远离第一止挡部64运动，实现输入端611与第一输出端612之间连通，且输入端611与第二输出端613之间被封堵，其他无效反应液从输入端611输入并从第一输出端612输出至外置管路中。在此过程中，生物大分子在管路中流动，未暴露在外界，减少外界对其的影响。有效分离了生物大分子和其他无效反应液，二者流动独立，分别在两个独立的管路中，减少生物大分子液体中无效的杂质，也减少对下一步细分离回收的影响。
62.含有生物大分子的液体流入层析管32后，在层析材料的作用下，不同大小的生物大分子在不同的时间段从层析管32的输出端流出；在现有技术中，一般采用在层析管32输出端放置试管，流出的生物大分子先暴露在外界的空气中，再流入对应的试管中，容易对生物大分子造成影响，且每次更换一次试管，多需要关闭层析管32上的开关，在更换完成后，
再打开开关，操作较为麻烦，影响效率，容易造成生物大分子流淌至外界，造成污染和浪费。为了解决上述问题，提出了以下技术方案：
63.回收机构40安装在支撑机构10下方。回收机构40包括升降机构、转动机构以及回收组件43。升降组件41可采用液压升降技术来实现，如液压缸等。升降组件41用于调整回收组件43与层析管32输出端之间的间距。转动组件42安装在升降机构顶部，转动组件42采用电动转动盘，如电机与齿轮传动，具体结构在此不做赘述。回收组件43安装在转动组件42的顶部。回收组件43至少包括若干个阵列排布的容置空间。
64.回收组件43包括支撑件431、n个容置件432、以及封闭件433。支撑件431具有向下的开口，支撑件431顶部上设有n个阵列排布的安装位点。每个容置件432对应固定在每个安装位点上。每个容置件432内部中空，且顶部和底部均有开口。封闭件433上在安装位点处设置有与容置件432底部开口相对应的通孔434，实现容置件432内部与外界连通。封闭件433安装在容置件432顶部，封闭件433上在开口上方对应开设有通孔434。支撑件431、容置件432和封闭件433材质选用透明材质。将回收容器从支撑件431的通孔434穿入容置件432内，并且回收容器的顶端与封闭件433的通孔434对齐，回收容器被夹持机构50夹持定位。封闭件433的通孔434位置与层析管32的输出口对应设置，使得回收容器端口位于层析管32的输出口下方，实现生物大分子从层析管32流入时正好落入回收容器内。当前的回收容器装有预设体积的生物大分子后，转动机构转动使得下一个封闭件433上的通孔434、回收容器落入层析管32的输出口下方，下一个回收容器装入生物大分子。转动机构转动过程中，层析管32的输出端口与封闭件433表面抵接，在下一个封闭件433的通孔434转动至层析管32输出端口前，减少液体外溢。在封闭件433顶面上铺设橡胶密封层，进一步减少液体外溢。在生物大分子流入回收容器过程中，避免了与外界的空气接触，生物大分子直接进入回收容器中，并转动组件42转动，带动回收容器转动，有效地对回收容器进行替换；并且，在转动组件42转动过程中，层析管32的输出口抵在橡胶密封层上，直接对其进行密封，在未对准下一个回收容器时，层析管32的输出口始终保持密封，避免了生物大分子的流出，下一个回收容器转动至层析管32的输出口下方时，此时失去了橡胶密封层的阻挡，生物大分子顺利流出，完成了回收容器的替换，大大提高回收的便捷性和效率。
65.在容置件432中，需要对回收容器进行定位，定位方式采用以下技术方案实现：
66.夹持机构50安装在容置空间内，夹持机构50用于夹持回收容器。夹持机构50包括固定件51、活动组件52以及夹持件53。其中，固定件51固定在容置件432其中一个侧壁上，活动组件52相对于固定件51安装在另外一侧内壁上。夹持件53为两组，分别固定安装在固定件51和活动组件52上。两组夹持件53之间形成夹持空间。活动组件52在外力的作用下，压缩或展开使得活动组件52上的夹持件53远离或靠近另外一个夹持件53，进而实现夹持空间的变大或变小，进而实现对回收容器的装卸。
67.活动组件52包括安装基板521、两组第一连杆522、两组第二连杆523、传动螺母524、定位螺母525以及传动螺杆526。安装夹板固定在容置件432的侧壁上。两组第一连杆522镜像设置，它们的一端与安装基板521侧面转动连接，如图4所示，用安装支架和销轴配合实现。第一连杆522的另一端设有连接位点。两组第二连杆523镜像设置，两组第二连杆523的一端对应铰接在连接位点上。如图4所示，第一连杆522和第二连杆523自身具有间隙，传动螺母524和定位螺母525对应安装固定在两个连接位点所在位置的间隙中。传动螺杆
526穿过传动螺母524和定位螺母525，传动螺杆526一端与定位螺母525转动连接。传动螺杆526的另一端与传动螺母524螺纹传动。传动螺母524靠近定位螺母525的一端延伸至容置件432外部，在该端设置有把手528。连接台527同时与两组第二连杆523的另一端连接。定位回收容器时，转动把手528，把手528带动传动螺杆526转动，进而传动螺杆526与传动螺母524螺纹传动，实现第一连杆522、第二连杆523的展开，进而实现活动连杆上的夹持件53靠近另外一个夹持件53，实现对回收容器的夹紧定位。
68.实施例2
69.本实施例提供了一种生物大分子回收方法，采用实施例1中所述的一种生物大分子回收装置，包括以下步骤：
70.将反应机构20内含有生物大分子的液体经分流机构60分流至层析机构30内；每个容置空间内放置回收容器；回收容器被夹持机构50定位夹持；
71.升降组件41调整回收组件43与层析机构30输出端之间的间距；转动组件42带动当前的回收容器位于层析机构30输出端的下方，回收容器接收从层析机构30输出端流出的生物大分子；
72.当前的回收容器容纳预定体积的生物大分子后，转动组件42带动下一个回收容器位于层析机构30输出端的下方，进行下一次生物大分子的回收。

技术特征：
1.一种生物大分子回收装置，其特征在于，包括：支撑机构，至少包括支撑部；所述支撑部沿其顶面向下开设有一贯穿孔；反应机构，设于所述支撑机构上；层析机构，其输入端连通于所述反应机构、输出端设于所述贯穿孔内；分流机构，设于所述反应机构与层析机构之间；回收机构，设于所述支撑机构下方；所述回收机构包括升降组件，设于所述升降组件顶部的转动组件，以及设于所述转动组件顶部的回收组件；所述回收组件至少包括若干个阵列排布的容置空间；夹持机构，设于所述容置空间内；所述夹持机构用于夹持回收容器。2.如权利要求1所述的一种生物大分子回收装置，其特征在于，所述分流机构包括：壳体，具有输入端、第一输出端和第二输出端；移动组件，横向设于所述壳体内；所述移动组件至少包括：对应设于所述移动组件两端的第一部件、第二部件，以及设于所述第一部件和第二部件之间的弹性部；第一止挡部和第二止挡部，对应设于所述第一输出端、第二输出端上；所述第一止挡部和第二止挡部均设置有镂空结构；驱动组件，传动连接于所述移动组件且驱动移动组件在壳体内横向运动；在驱动组件的作用下，第一部件靠近第一止挡部运动且与其抵接时，输入端与第一输出端之间被封堵，且输入端与第二输出端之间连通；或，在驱动组件的作用下，第二部件靠近第二止挡部运动且与其抵接时，输入端与第一输出端之间连通，且输入端与第二输出端之间被封堵。3.如权利要求2所述的一种生物大分子回收装置，所述驱动组件包括：设于所述壳体外的驱动件，连接于所述驱动件且内设于所述壳体的传动齿轮，设于所述传动齿轮下方且安装于所述壳体内壁的滑槽，啮合连接于所述传动齿轮且侧壁滑动连接于所述滑槽的传动齿条，以及连接于所述传动齿条的连接板。4.如权利要求1所述的一种生物大分子回收装置，其特征在于，所述回收组件包括：支撑件，具有向下的开口；所述支撑部顶面上设有n个阵列排布的安装位点；n个容置件，对应设于所述安装位点上；所述容置件内具有容置空间且其顶部和底部均设有开口；封闭件，上设于容置件顶部；所述封闭件、支撑件上在容置件顶部、底部开口对应位置设有通孔。5.如权利要求2所述的一种生物大分子回收装置，其特征在于，所述夹持机构包括：设于所述容置件内壁的固定件，以及相对于固定件设置的活动组件，以及两组对应设于所述固定件、活动组件上的夹持件；其中，所述活动组件包括：安装基板；两组第一连杆，镜像设置且一端转动连接于所述安装基板；所述第一连杆另一端设有连接位点；数量与第一连杆相同的第二连杆，其一端连接在连接位点上；所述第一连杆、第二连杆自身均具有间隙；传动螺母和定位螺母，分别设于连接位点所在位置对应的间隙中；
传动螺杆，一端连接于所述定位螺母且另一端穿过传动螺母；所述传动螺杆与传动螺母螺纹传动连接；所述传动螺母靠近定位螺母的一端向容置件外部延伸；连接台，同时连接于第二连杆的另一端。6.如权利要求1所述的一种生物大分子回收装置，所述反应机构包括：设于所述支撑部顶面的第一支撑架，以及设于所述第一支撑架上的反应罐。7.如权利要求1所述的一种生物大分子回收装置，所述层析机构包括：设于所述支撑部顶面的第二支撑架，设于所述第二支撑架上的层析管，以及设于所述层析管输出端的开关阀。8.一种生物大分子回收方法，其特征在于，采用权利要求1至7所述的一种生物大分子回收装置，包括以下步骤：将反应机构内含有生物大分子的液体经分流机构分流至层析机构内；每个容置空间内放置回收容器；回收容器被夹持机构定位夹持；升降组件调整回收组件与层析机构输出端之间的间距；转动组件带动当前的回收容器位于层析机构输出端的下方，回收容器接收从层析机构输出端流出的生物大分子；当前的回收容器容纳预定体积的生物大分子后，转动组件带动下一个回收容器位于层析机构输出端的下方，进行下一次生物大分子的回收。

技术总结
本发明公开了一种生物大分子回收装置及回收方法，属于生物大分子回收技术领域。包括：支撑机构，设于所述支撑机构上的反应机构，输入端连通于所述反应机构的层析机构，设于所述反应机构与层析机构之间的分流机构，设于所述支撑机构下方的回收机构，以及夹持机构；所述回收机构包括升降组件，设于所述升降组件顶部的转动组件，以及设于所述转动组件顶部的回收组件；所述回收组件至少包括若干个阵列排布的容置空间；所述夹持机构设于所述容置空间内；所述夹持机构用于夹持回收容器。本发明中在生物大分子从反应罐流入层析机构、从层析管流入回收容器过程中，避免了生物大分子与外界的空气接触，生物大分子直接进入回收容器中。生物大分子直接进入回收容器中。生物大分子直接进入回收容器中。


技术研发人员：孙笑非 邢述永 李浩然
受保护的技术使用者：南京金钟科创发展有限公司
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/10/7