具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参照图1-3：一种医学检验用基于磁珠技术的空气微生物高效富集装置，其主要部件包括箱体1、载液器具2、振荡器3、旋转升降台4、磁珠供料器5、处理棒组件6以及控制单元。

<箱体>

箱体1用于承载及保护其他零部件，上述部件(载液器具2、振荡器3、旋转升降台4、磁珠供料器5、处理棒组件6以及控制单元)均直接或间接地安装在箱体1上。

其中，旋转升降台4设置在箱体1内的底部，振荡器3固定在旋转升降台4上，载液器具2在工作状态时安装在振荡器3上，处理棒组件6固定在振荡器3上方，磁珠供料器5设置在振荡器3的斜上方，控制单元为装置的智能单元，其在物理结构上的位置并不重要，可以根据箱体1的内部结构设计进行选择。

箱体1内设置有总电源，为整个装置的工作提供电能。同时，箱体1上也应设置有总开关，当总开关打开后，才能进行后续的一系列操作。当总开关关闭后，整个装置处于脱电状态。

箱体1的正面应设置有箱门，箱门通过铰链安装在箱体1上，箱门与箱体1之间也可设置磁吸部件，当箱门关闭时，需要施加一定的力，才能将箱门打开。为了观察的方便，箱门上设置有玻璃窗。更进一步地，为了避免光线较弱，而影响观察效果。可以在箱体1的内部设置照明灯。

<载液器具>

载液器具2用于装载处理液，具有两个相互隔离的载液腔室。具体地，载液器具2具有以下结构：

载液器具2由基座201、第一处理筒202和第二处理筒203构成。基座201可通过卡接结构临时固定在振荡器3的台面上。通过上述结构可以实现载液器具2的工作位临时固定。

其中，第一处理筒202和第二处理筒203均通过可拆卸的方式安装在基座201上，便于将第一处理筒202和第二处理筒203单独从基座201上取下，以进行后续处理，例如，在富集完毕后，需要将第二处理筒203移出，进行后续的核酸脱附操作。例如，第一处理筒202和第二处理筒203均需要进行清洗并且灌注新的处理液。上述操作均需要将第一处理筒202和第二处理筒203单独从基座201上下取下。

可以预见的是，第一处理筒202和第二处理筒203与基座201之间的连接结构以及基座201与振荡器3台面之间的连接结构可以相同，均需要用到可拆卸的结构，现有技术中能实现可拆卸的结构类型很多。

本实施例仅简单描述几种可以实现的具体结构：

第一处理筒202和第二处理筒203与基座201之间通过旋接的结构实现可拆卸连接，在基座201上并排设置有两个盲孔204，盲孔204内壁设置有内螺纹，第一处理筒202和第二处理筒203的底部外壁对应设置有外螺纹，通过内螺纹和外螺纹的配合可以将第一处理筒202和第二处理筒203旋设在基座201上。

基座201的底部设置有多个插接孔205，振荡器3的台面上对应设置有多个插接柱206，当基座201的插接孔205均插入振荡器3的台面上的插接柱206时，即完成了基座201与振荡器3的台面的临时固定，此时，当振荡器3进行升降或者旋转时，基座201以及设置在基座201上的第一处理筒202和第二处理筒203能够跟随振荡器3进行移动，当需要取下基座201时，将基座201向上拔出即可，为了基座201与振荡器3之间在临时固定后具有较为稳定的连接关系，在插接孔205的内壁还可以设置一些弹性材料，以增大插接孔205与插接柱206之间的摩擦力。

由于第一处理筒202和第二处理筒203的功能不同，同时第一处理筒202和第二处理筒203在处理过程中会有位移的情况，因此，为了避免将第一处理筒202和第二处理筒203搞混淆，可以采用以下技术手段：

方案一：第一处理筒202和第二处理筒203具有不同的外观颜色，根据颜色的不同即可快速区分，哪个是第一处理筒202，哪个是第二处理筒203。

方案二：第一处理筒202和第二处理筒203上的筒壁上设置有不同的标识，具体标识可以为数字1和2，通过标识的不同即可快速区分，哪个是第一处理筒202，哪个是第二处理筒203。

为了进一步提高处理效果，在第一处理筒202和第二处理筒203的底部均设置有搅拌单元。搅拌单元包括搅拌电机207以及搅拌叶片208，在处理筒的底部设置一个底座，电机设置在底座内，搅拌电机207的搅拌轴由下至上伸入处理筒底部，搅拌轴上设置有搅拌叶片208。

为了整体装置的结构优化考虑，处理筒不携带电源，而是通过装置的总电源进行供电，在基座201与振荡器3的台面上设置有相互配合的结构，且处理筒与基座201之间也有相互配合的结构，当处理筒安装在基座201上之后，实现了两者的供电线路导通，当基座201与振荡器3的台面通过插接柱206以及插接孔205之间的配合连接在一起时，实现了供电线路和控制线路的接通，现有技术中能实现上述结构能够的方案很多，在此，不再进行详述。当基座201固定在振荡器3的台面上之后，即可通过装置的总控制器对搅拌单元的启动以及关闭进行控制。

需要进一步说明的是，第一处理筒202和第二处理筒203上还应配备有筒盖，筒盖通过连接线与处理筒的筒体连接，当需要将筒口封闭时，将筒盖旋设或卡设到处理筒的筒口处即可，特别是完成处理后的第二处理筒203，在取出后需要及时将筒口封闭并转移至下个操作工序，以避免转移过程中的污染风险。

<振荡器>

振荡器3用于驱动载液器具2进行振荡运动。振荡器3为实验中常用的设备，其功能是可以产生往复振荡或者回旋振荡，以对放置在振荡器3上的试管等器具内的目标液进行振荡处理。本实施例中的振荡器3可以采用现有技术中任意的振荡器3，在此，不再对振荡器3的详细结构进行说明。

需要进一步说明的是，本实施例中应选用能产生往复振荡的振荡器3，振荡器3能够驱动振荡器3的台面进行往复振荡，且振幅不宜过大，进而，安装在振荡器3台面上的载液器具2能够跟随台面进行往复振荡，以对第一处理筒202和第二处理筒203中的处理液进行振荡处理。

<旋转升降台>

旋转升降台4用于带动振荡器3进行升降或旋转运动。能够产生两种不同位移的机械结构非常多，可以根据现有技术的情况进行适宜的选择，本实施例中的旋转升降台4具有升降底座401以及设置在升降底座401上的旋转盘402。其中，升降底座401用于实现竖直方向的往复位移，旋转盘402用于往复旋转。相当于将能够产生两种位移的器械简单叠加在一起。这是能够预计较为简单的结构形式。

需要说明的是，通常情况下，竖直方向的位移与旋转位移不会同时发生，而是先后进行的，比如，先向下移动，然后进行旋转，最后再向上移动。

<磁珠供料器>

磁珠供料器5的功能有两方面，其一是用于储存磁珠，其二是将磁珠定量输送至载液器具2中。

磁珠供料器5的具体包括：磁珠储箱501和定量下料器502。其中，磁珠储箱501用于存储待用的磁珠，具有一个出料口。定量下料器502设置在磁珠储箱501的出料口处。

定量下料器502可采用现有技术中成熟的下料器，能够在可控范围内任意设定每次下料的量。

其中，磁珠具有氧化铁芯，氧化铁芯外部包裹有硅烷层，磁珠的直径为20～500nm。

<处理棒组件>

处理棒组件6为本发明富集装置的核心部件，具体结构包括：处理棒本体601、超声发生器602和电源电路，处理棒设置在振荡器3的上方，处理棒本体601具有超声波处理部603和电磁铁吸附部604，超声发生器602用于向超声波处理部603输送超声能量，电源电路用于驱动电磁铁吸附部604。

其中，所述处理棒本体601的超声波处理部603为不锈钢棒体，处理棒本体601的超声波处理部603一端与超声发生器602连接，另一端与电磁铁吸附部604连接。

上述超声波发生器为超声处理装置的常见结构，并非申请人所创新，本发明的创新之处在于：在能够产生超声处理的棒体上设置电磁铁，电磁铁能够通过通电来使其在具有磁性以及失去磁性的状态之间切换。

通过上述结构设计，使得处理棒集超声处理和磁珠的吸附处理两种功能于一身，并且超声处理还能够在磁珠从电磁铁脱附的过程中加速脱附的时间及效果，起到了协同的作用。

<控制单元>

控制单元用于控制振荡器3、旋转升降台4以及处理棒组件6，为整个装置的智能核心，通过控制单元需要实现以下控制逻辑：

当载液器具2被正确安装在振荡器3的台面后，通过认为的点击开始按钮。

S1、<旋转升降台4>接收指令，向上移动，最终带动<载液器具2>向上移动，使<处理棒组件6>的下部伸入第一处理筒202内。

S2、当S1指令完成后，向<振荡器3>发出指令，进行振荡处理，振荡结束后停止振荡。

S3、当S2指令完成后，向<处理棒组件6>发出指令，进行超声分散处理，超声分散结束后停止超声处理。

S4、当S3指令完成后，向<磁珠供料器5>发出指令，向第一处理筒202内加入设定量的磁珠。

S5、当S4指令完成后，向<处理棒组件6>发出指令，进行超声分散处理，超声分散结束后停止超声处理。

S6、当S5指令完成后，向<处理棒组件6>和<第一处理筒202>发出指令，使<处理棒组件6>的电磁铁部具有磁性，同时<第一处理筒202>的搅拌单元开始进行搅拌，处理结束后，保持<处理棒组件6>的电磁铁部具有磁性的状态，停止搅拌。

S7、当S6指令完成后，向<旋转升降台4>发出指令，先向下移动，然后进行旋转，使<第二处理筒203>位于<处理棒组件6>的正下方，然后再向上移动，使<处理棒组件6>的下部伸入<第二处理筒203>内。

S8、当S7指令完成后，向<处理棒组件6>发出指令，使<处理棒组件6>的电磁铁部失去磁性，同时<处理棒组件6>的超声部启动，进行超声分散，超声分散结束后，停止超声处理。

S9、当S8指令完成后，向<旋转升降台4>发出指令，向下移动。

上述控制逻辑为本发明的富集装置在运行时的运行逻辑，通过适当的处理器选择以及程序的编程即可实现上述控制逻辑，在此，不再进行详述。

<需要说明的其他问题>

1、<第一处理筒202>和<第二处理筒203>在进行处理前，需要在筒内加注酸性缓冲液。

2、本发明的富集装置是提取吸附有空气样本的滤膜中的目标物，在进行处理前，需要将吸附有空气样本的滤膜破碎并加入第一处理筒202中。

3、经过本发明富集装置处理后的第二处理筒203内富含吸附有目标物的磁珠，后续进行离心分离即可获得磁珠，以进行DNA的提取。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。