一种蛋白纯化设备的制作方法

1.本发明涉及一种蛋白纯化设备，属于蛋白纯化设备技术领域。


背景技术：

2.蛋白纯化设备通常包括进样阀、混匀器、六通阀进样器、泵和层析柱。其中进样阀用于将两种试剂按照比例配比成洗脱液；混匀器用于将洗脱液混合均匀。混合均匀的洗脱液再按量加入混匀器，最后再由六通阀进样器送入层析柱，进行层析分离。现有蛋白样品向六通阀进样器注入蛋白样品时，采用注射器手工注入，且为了避免定量环中有气泡，通常注入量为定量环容量的2-3倍。但是手工注入操作存在加量判断不准，例如添加量少于2倍或者多余3倍，前者会导致定量环中有气泡，后者会导致蛋白样品的浪费；而且蛋白样品注入过程是一个耗时长，加入操作辛苦的工作。此外，当待纯化的蛋白样本量大，则需要若干层析柱共同工作。泵20出的洗脱液或者蛋白样品首先进入总管，总管中的流量分成若干股分别通过支管进入层析柱。在现有技术中总管和支管的连接处并未设置有用于实现每根支管流量均相同的装置，所以存在着样品进入总管后分布不均匀的情况。例如部分支管内的液体流速大，部分支管内的液体流速小。进而造成洗脱液和蛋白样品进入层析柱内的量与设定不同，这会影响蛋白纯化实际效果。
3.针对上述技术问题，设计一种蛋白纯化设备，本实施例通过设置注射器夹持套能够模拟手动进样时手部对注射器的承托和扶稳作用，避免驱动套在推行注射器的活动部实现进样时，注射器的进样针因受力而折断或者进样针因松动导致进样到定量环的外部，有利于确保自动进样时的进样精确度和保护注射器；通过设置步进电机带动驱动套推动活动塞部，为进样提供驱动力，实现全过程自动进样，能够降低人工操作，缩短进样操作时间；而且步进电机的转动量圈数是可以根据进样量实现设定好，能够精确保证每次进样都在定量环容量的2-3倍之间；通过设置液体均布板能够实现确保每根层析柱中流入的洗脱液或者蛋白样品等量，确保若干根层析柱联用时，其纯化效果均相同。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于：提供一种蛋白纯化设备，它解决了手工注入操作存在加量判断不准、加入操作辛苦、若干层析柱联用时洗脱液和蛋白样品进入层析柱内的量与设定不同的技术问题。
5.本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：
6.方案一：一种蛋白纯化设备，包括工作站、六通阀进样器、层析柱、总管和支管；
7.所述六通阀进样器的出口与总管连接，所述总管与支管连接，所述支管与层析柱以一一对应且密封连接的方式连通，还包括自动进样机构和液体均布板；其中，
8.自动进样机构包括：
9.螺纹杆，所述螺纹杆以相对于六通阀进样器位置固定的方式设置且螺纹杆能够围绕自身轴心线自由转动；
10.驱动套，所述驱动套螺纹套设于螺纹杆上，且所述驱动套通过限定装置使其在螺纹杆转动时能够沿着螺纹杆的轴心线方向移动；
11.注射器夹持套，所述注射器夹持套以相对于六通阀进样器位置固定的方式设置；所述驱动套正对六通阀进样器的进样口；
12.步进电机，所述螺纹杆与步进电机的输出轴同轴心固定连接；
13.所述液体均布板密封覆盖于总管的横截面上，所述液体均布板上开设有若干孔径相同的通孔，所述通孔与支管的入口一一对应且所述通孔与支管的入口连接；所述液体均布板的设置方式为始终保持水平。
14.方案二：在方案一的基础上，为了进一步精简设备体积、减小设备的占地面积，方便设备运输、组装和搬运，将螺纹杆、总管均固定连接于工作站上；具体为，所述工作站上固定连接有支撑套，所述支撑套转动套设于螺纹杆上；所述工作站上固定连接有支撑杆，所述支撑杆固定连接于总管上。
15.将螺纹杆通过支撑套固定连接于工作站上且通过将总管通过支撑杆固定安装于工作站，将能够有效精简整个纯化设备，减小设备的占地面积，方便设备运输、组装和搬运。
16.方案三：在方案二的基础上，为了降低螺纹杆的转动阻力和因转动产生的摩擦损耗，进一步限定了所述支撑套和螺纹杆通过轴承转动连接；轴承能够降低支撑套相对于螺纹杆之间的转动阻力和转动摩擦损耗，节省因驱动消耗的能源。
17.方案四：在方案一的基础上，为了提高注射器的夹持稳定性，在注射器夹持套上增加了橡皮垫，具体为：优选地，所述注射器夹持套与注射器接触的区域固定连接有橡皮垫，用以防止注射器相对注射器夹持套滑动。
18.方案五：在方案一的基础上，为了在驱动套与注射器的活塞接触的瞬间具有一定的缓冲性，在驱动套上设置了弹性橡皮块，具体为：所述驱动套朝向六通阀进样器的一端固定连接有用于和注射器的活塞接触的弹性橡皮块。由于弹性橡皮块具有一定弹性，所以在驱动套与注射器的活塞接触的瞬间，能够起到缓冲的功能。
19.方案六：在方案一的基础上，为了使活塞移动更加稳定，限定了驱动套与六通阀进样器的进样口之间的位置关系，具体为，优选地，所述驱动套与六通阀进样器的进样口同轴心。
20.当驱动套与六通阀进样器的进样口的设置方式为同轴心时，驱动套对活塞的推动力沿着活塞的轴心线方向，活塞移动更加稳定。
21.方案七：在方案一的基础上，为了使整个设备结构更加精简，节省设备占用空间，进一步限定了所述限定装置是一根固定安装于工作站上的导向杆，所述驱动套滑动套设于导向杆上。所述限定装置为一根固定安装于工作站上的导向杆，所述驱动套滑动套设于导向杆上。
22.限定装置仅为一根导向杆，不仅能够实现限位的功能，而且结构简单，使用方便；且导向杆固定安装于工作站上，还能够有效节省空间。
23.本发明的有益效果是：
24.本发明中注射器夹持套能够模拟手动进样时手部对注射器的承托和扶稳作用，避免驱动套在推行注射器的活动部实现进样时，注射器的进样针因受力而折断或者进样针因松动导致进样到定量环的外部，有利于确保自动进样时的进样精确度和保护注射器；步进
电机带动驱动套推动活动塞部，为进样提供驱动力，实现全过程自动进样，能够降低人工操作，缩短进样操作时间；而且步进电机的转动量圈数是可以根据进样量实现设定好，能够精确保证每次进样都在定量环容量的2-3倍之间；液体均布板能够实现确保每根层析柱中流入的洗脱液或者蛋白样品等量，确保若干根层析柱联用时，其纯化效果均相同。
附图说明
25.图1为本发明的第一视角立体结构示意图；
26.图2为图1中a处结构放大示意图；
27.图3为本发明的第二视角立体结构示意图；
28.图4为图3中b处结构放大示意图；
29.图5为图4中c处结构放大示意图；
30.图6为本发明的正视视角结构示意图；
31.图7为图6中d处结构放大示意图；
32.图8为本发明中总管、支管和液体均布板等部件连接结构示意图；
33.图9为本发明中螺纹杆、驱动套、弹性橡皮块等部件连接结构示意图；
34.图10为本发明中支撑杆、注射器夹持套、橡皮垫等部件连接结构示意图。
35.图中：1、工作站；2、泵；3、六通阀进样器；4、层析柱；5、总管；6、支管；7、螺纹杆；8、驱动套；9、注射器夹持套；10、步进电机；11、液体均布板；12、通孔；13、橡皮垫；14、弹性橡皮块；15、导向杆；16、支撑套；17、轴承；18、支撑杆；19、注射器；1901、针筒；1902、活塞；20、轴套。
具体实施方式
36.为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“横向”、“纵向”、“末端”、“边沿”、“侧壁”、“上”、“下”、“上部”、“下部”、“正上方”、“表面”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“端”、“首”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.实施例1
39.请参阅图1、图3和图6，本实施例提供了一种蛋白纯化设备，包括工作站1、泵2(一般采用微量泵2，例如a.o.史密斯公司制备的微量注射泵220)、六通阀进样器3、层析柱4、总管5和支管6，
40.泵2的出口和六通阀进样器3的流动相入口连接，
41.六通阀进样器3的出口与总管5的入口连接；
42.总管5的出口与支管6的入口连接，支管6的出口与层析柱4的入口以一一对应的方式连接；
43.请参阅图4、图5和图7，自动进样机构包括步进电机10、螺纹杆7、驱动套8和注射器
夹持套9，其中步进电机10的型号可采用由hanpose公司提供的型号为42bygh的步进电机10；
44.螺纹杆7以相对于六通阀进样器3位置固定的方式设置且螺纹杆7能够围绕自身轴心线自由转动；具体连接方式如下：
45.工作站1上固定连接有支撑套16，支撑套16转动套设于螺纹杆7上；将螺纹杆7通过支撑套16固定连接于工作站1上能够有效精简整个纯化设备，减小设备的占地面积，方便设备运输、组装和搬运。
46.螺纹杆7与步进电机10的输出轴通过轴套20实现同轴心且固定连接；所以螺纹杆7在步进电机10的驱动下会围绕自身轴心线方向逆时针或者顺时针方向转动；
47.螺纹杆7上螺纹套设有驱动套8；且驱动套8通过限定装置使其在螺纹杆7转动时能够沿着螺纹杆7的轴心线方向移动；
48.受到限定装置的牵制，驱动套8不会随着螺纹杆7的同步转动，因而在螺纹杆7的螺纹咬合力下，只能沿着螺纹杆7的轴心线方向平移。
49.驱动套8螺纹套设于螺纹杆7上；注射器夹持套9固定安装于工作站1上；驱动套8正对六通阀进样器3的进样口；注射器夹持套9的内径与注射器19的针筒1901的外径相同；
50.请参阅图1、图3和图6，蛋白纯化设备还包括用于连接六通阀进样器3和若干层析柱4的总管5和支管6，其中，总管5的入口与六通阀进样器3的出口连接，总管5的出口与支管6的入口连接；工作站1上固定连接有支撑杆18，支撑杆18固定套设于总管5上。通过将总管5通过支撑杆18固定安装于工作站1，能够有效精简整个纯化设备，减小设备的占地面积，方便设备运输、组装和搬运。
51.请参阅图8，液体均布板11密封覆盖于总管5的横截面上，所以从六通阀进样器3的出口中流出的洗脱液和蛋白样品被液体均布板11截留形成液柱；
52.液体均布板11上开设有若干孔径相同的通孔12，通孔12的孔径相同，洗脱液和蛋白样品从若干通孔12中流出至层析柱4中的速率是相同的；
53.液体均布板11始终保持水平,能够确保液柱位于液体均布板11上的任意一处的厚度均相同，所以所有支管6中液体流入的起止时间相同；进而保证每颗层析柱4中洗脱液和蛋白样品的进样量是相同的，即确保每颗层析柱4中的纯化效果均达到标准。
54.通孔12与支管6的入口一一对应且通孔12与支管6的入口连接；液体均布板11的设置方式为始终保持水平；在本实施例中，总管5以固定的方式安装于工作站1上；
55.通孔12与支管6的入口一一对应且通孔12与支管6的入口连接。从六通阀进样器3中流出的洗脱液或者蛋白样品进入总管5，被液体均布板11截留，洗脱液或者蛋白样品在液体均布板11上方形成液柱，最后均匀地从通孔12流入若干支管6，实现确保每根层析柱4中流入的洗脱液或者蛋白样品等量。
56.本实施例的工作原理：使用时，首先将注射器19从注射器夹持套9的侧面插入直至注射器19上的进样针按照使用规则完全插入六通阀进样器3的进样口；此时注射器夹持套9紧紧套设于注射器19的针筒1901上；注射器夹持套9能够模拟手动进样时手部对注射器19的承托和扶稳作用，避免驱动套8在推行注射器19的活塞1902实现进样时，注射器19因受力而折断或者进样到定量环的外部。步进电机10带动螺纹杆7转动，受到导向杆15的牵制，驱动套8不会随着螺纹杆7同步转动，因而在螺纹杆7的螺纹咬合力下，只能沿着螺纹杆7的轴
心线方向平移；当驱动套8移动至端部与注射器19的活塞1902接触，进而推动活塞1902，实现进样，整个进样过程由步进电机10提供驱动力，无需人工操作。从六通阀进样器3中流出的洗脱液或者蛋白样品进入总管5，被液体均布板11截留，洗脱液或者蛋白样品在液体均布板11上方形成液柱，最后均匀地从通孔12流入若干支管6，实现确保每根层析柱4中流入的洗脱液或者蛋白样品等量。
57.本实施例的技术效果：
58.注射器夹持套9能够模拟手动进样时手部对注射器19的承托和扶稳作用，避免驱动套8在推行注射器19的活动部实现进样时，注射器19的进样针因受力而折断或者进样针因松动导致进样到定量环的外部，有利于确保自动进样时的进样精确度和保护注射器19；步进电机10带动驱动套8推动活动塞部，为进样提供驱动力，实现全过程自动进样，能够降低人工操作，缩短进样操作时间；而且步进电机10的转动量圈数是可以根据进样量实现设定好，能够精确保证每次进样都在定量环容量的2-3倍之间；液体均布板11能够实现确保每根层析柱4中流入的洗脱液或者蛋白样品等量，确保若干根层析柱4联用时，其纯化效果均相同。
59.实施例2
60.请参阅图10，基于实施例1，注射器夹持套9与注射器19接触的区域固定连接有橡皮垫13，用以防止注射器19相对注射器夹持套9滑动。
61.本实施例的工作原理及有益效果：由于橡皮垫13具有一定的柔性，所以能够紧紧裹住注射器19的针筒1901，因此橡皮垫13能够增加注射器19的针筒1901与注射器夹持套9之间的摩擦力，所以在推动注射器19的活塞1902时能够有效避免注射器19相对注射器夹持套9滑动，提高注射器19的夹持稳定性。
62.实施例3
63.请参阅图7和图9，基于实施例1，驱动套8朝向六通阀进样器3的一端固定连接有用于和注射器19的活塞1902接触的弹性橡皮块14。
64.本实施例的工作原理及有益效果：由于弹性橡皮块14具有一定弹性，所以在驱动套8与注射器19的活塞1902接触的瞬间，能够起到缓冲的功能。
65.实施例4
66.请参阅图1、图3、图6和图7，基于实施例1，驱动套8与六通阀进样器3的进样口同轴心，当驱动套8与六通阀进样器3的进样口的设置方式为同轴心时，驱动套8对活塞1902的推动力沿着活塞1902的轴心线方向，活塞1902移动更加稳定。
67.实施例5
68.请参阅图1-4，基于实施例1，限定装置为一根固定安装于工作站1上的导向杆15，驱动套8滑动套设于导向杆15上。
69.本实施例的工作原理：驱动套8能够沿着导向杆15的轴心线方向往复滑动，在导向杆15的限制下，当螺纹杆7转动时，驱动套8不会围绕自身轴线转动，而是沿着螺纹杆7的轴线方向往复移动。
70.本实施例的技术效果：限定装置仅为一根导向杆15，不仅能够实现限位的功能，而且结构简单，使用方便；且导向杆15固定安装于工作站1上，还能够有效节省空间。
71.实施例6
72.请参阅图9，基于实施例1，支撑套16和螺纹杆7通过轴承17转动连接；轴承17能够降低支撑套16相对于螺纹杆7之间的转动阻力和转动摩擦损耗，节省因驱动消耗的能源。
73.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种蛋白纯化设备，包括工作站、六通阀进样器、层析柱、总管和支管；所述六通阀进样器的出口与总管连接，所述总管与支管连接，所述支管与层析柱以一一对应且密封连接的方式连通，其特征在于，还包括自动进样机构和液体均布板；其中，自动进样机构包括：螺纹杆，所述螺纹杆以相对于六通阀进样器位置固定的方式设置且螺纹杆能够围绕自身轴心线自由转动；驱动套，所述驱动套螺纹套设于螺纹杆上，且所述驱动套通过限定装置使其在螺纹杆转动时能够沿着螺纹杆的轴心线方向移动；注射器夹持套，所述注射器夹持套以相对于六通阀进样器位置固定的方式设置；所述驱动套正对六通阀进样器的进样口；步进电机，所述螺纹杆与步进电机的输出轴同轴心固定连接；所述液体均布板密封覆盖于总管的横截面上，所述液体均布板上开设有若干孔径相同的通孔，所述通孔与支管的入口一一对应且所述通孔与支管的入口连接；所述液体均布板的设置方式为始终保持水平。2.根据权利要求1所述的一种蛋白纯化设备，其特征在于，所述注射器夹持套与注射器接触的区域固定连接有橡皮垫，用以防止注射器相对注射器夹持套滑动。3.根据权利要求1所述的一种蛋白纯化设备，其特征在于，所述驱动套与六通阀进样器的进样口同轴心。4.根据权利要求1所述的一种蛋白纯化设备，其特征在于，所述驱动套朝向六通阀进样器的一端固定连接有用于和注射器的活塞接触的弹性橡皮块。5.根据权利要求1所述的一种蛋白纯化设备，其特征在于，所述限定装置为一根固定安装于工作站上的导向杆，所述驱动套滑动套设于导向杆上。6.根据权利要求1所述的一种蛋白纯化设备，其特征在于，所述工作站上固定连接有支撑套，所述支撑套转动套设于螺纹杆上。7.根据权利要求6所述的一种蛋白纯化设备，其特征在于，所述支撑套和螺纹杆通过轴承转动连接。8.根据权利要求1所述的一种蛋白纯化设备，其特征在于，所述工作站上固定连接有支撑杆，所述支撑杆固定连接于总管上。

技术总结
本发明公开了一种蛋白纯化设备，螺纹杆以相对于六通阀进样器位置固定的方式设置且螺纹杆能够围绕自身轴心线自由转动；驱动套螺纹套设于螺纹杆上且驱动套通过限定装置使其在螺纹杆转动时能够沿着螺纹杆的轴心线方向移动；注射器夹持套以相对于六通阀进样器位置固定的方式设置；驱动套正对六通阀进样器的进样口；螺纹杆与步进电机的输出轴同轴心固定连接；液体均布板密封覆盖于总管的横截面上且始终保持水平，液体均布板上开设有若干孔径相同的通孔，通孔与支管的入口一一对应且通孔与支管的入口连接；本发明中能够缩短进样操作时间，精确保证每次进样量都相同；液体均布板能够实现确保每根层析柱中流入的洗脱液或者蛋白样品等量。白样品等量。白样品等量。


技术研发人员：王冲 万云雷 刘丽 王晶晶 张晓灿 李宇
受保护的技术使用者：上海领康时代生物技术有限公司
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/7/21