CN110790813B - 多通道蛋白纯化仪 - Google Patents

多通道蛋白纯化仪 Download PDF

Info

Publication number
CN110790813B
CN110790813B CN201911130765.6A CN201911130765A CN110790813B CN 110790813 B CN110790813 B CN 110790813B CN 201911130765 A CN201911130765 A CN 201911130765A CN 110790813 B CN110790813 B CN 110790813B
Authority
CN
China
Prior art keywords
control module
channel
solvent
sample
concentration detector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911130765.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110790813A (zh
Inventor
王猛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Duoning Biotechnology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Duoning Biotechnology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Duoning Biotechnology Co ltd filed Critical Shanghai Duoning Biotechnology Co ltd
Priority to CN201911130765.6A priority Critical patent/CN110790813B/zh
Publication of CN110790813A publication Critical patent/CN110790813A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110790813B publication Critical patent/CN110790813B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14Extraction; Separation; Purification
    • C07K1/16Extraction; Separation; Purification by chromatography

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

本公开涉及一种多通道蛋白纯化仪,其包括多个通道,每个通道形成独立液路,按液路的流向,每个通道依次包括溶剂/样品选择阀、输液泵、气泡/液位传感器、层析柱、浓度检测器,其中,所述多通道蛋白纯化仪还具有多个通道共用的收集模块和控制模块,所述控制模块连接到、并控制所述溶剂/样品选择阀、输液泵、气泡/液位传感器、浓度检测器的工作,其中,所述溶剂/样品选择阀具有溶剂入口和样品入口、以及溶液出口,所述输液泵用于将所述溶剂/样品选择阀输出的溶液输入所述层析柱,所述浓度检测器用于检测经过所述层析柱纯化后的溶液中的目标蛋白的浓度,所述收集模块用于收集所述目标蛋白。

Description

多通道蛋白纯化仪
技术领域
本发明涉及有机化学中的分离纯化技术领域,尤其涉及一种多通道蛋白纯化仪。
背景技术
目前,蛋白纯化系统一般只适用于实验室的工艺研究操作,自动化程度低,往往不能连续进行上样、洗涤、解吸和柱再生的操作,在纯化过程中,人为因素影响大,可重复性差。
同时,尽管在现有技术中已经开发有蛋白纯化控制设备,但其大多是单通道单独控制,不能进行大批量大容量的蛋白质纯化,并且采购成本高、维护费用高、操作成本高。
例如,在抗体蛋白纯化过程中,主要包括层析、浓度检测、凝胶电泳、缓冲液置换等步骤,其中层析部分是耗费人力与时间最多的步骤,包括工艺的开发和高通量的制备纯化。目前通常采用人工手动层析,或者采用单通道自动化系统,处理速度慢。
发明内容
有鉴于此,本发明的发明人针对现有技术的上述情况,开发了多通道集成化蛋白纯化系统,能并行处理1至8个样品,处理速度提升可达8倍,且具有浓度检测(例如,通过UV传感器)功能,最大限度提高了纯化效率。
根据本发明的实施例,提供了一种多通道蛋白纯化仪,其包括多个通道,每个通道形成独立液路,按液路的流向,每个通道依次包括溶剂/样品选择阀、输液泵、气泡/液位传感器、层析柱、浓度检测器,其中,所述多通道蛋白纯化仪还具有多个通道共用的收集模块和控制模块,所述控制模块连接到、并控制所述溶剂/样品选择阀、输液泵、气泡/液位传感器、浓度检测器的工作,其中,所述溶剂/样品选择阀具有溶剂入口和样品入口、以及溶液出口,所述输液泵用于将所述溶剂/样品选择阀输出的溶液输入所述层析柱,所述浓度检测器用于检测经过所述层析柱纯化后的溶液中的目标蛋白的浓度,所述收集模块用于收集所述目标蛋白。
因此,本发明的有益效果主要在于:
1、改进了多通道同时运行方式,结构简单、费用低、维护方便、易于操作,特别适用于大批量大容量的蛋白纯化;
2、沿管路添加了液位/泡传感器(光电传感器),感应样品是否完全上样,事先无需精确量取样品量,同时,避免溶液中出现的气泡进入层析分离柱而导致分离效果下降甚至实验失败;
3、操作系统提供远程无线控制;
4、改进了泵系统,不需要使用排气泡就能运行。
附图说明
图1为根据本发明的实施例的多通道蛋白纯化仪的整体外观示意图;
图2为根据本发明的实施例的多通道蛋白纯化仪的单通道的液路结构示意图。
具体实施方式
下面,结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。
本领域的技术人员能够理解,尽管以下的说明涉及到有关本发明的实施例的很多技术细节,但这仅为用来说明本发明的原理的示例、而不意味着任何限制。本发明能够适用于不同于以下例举的技术细节之外的场合,只要它们不背离本发明的原理和精神即可。
另外,为了避免使本说明书的描述限于冗繁,在本说明书中的描述中,可能对可在现有技术资料中获得的部分技术细节进行了省略、简化、变通等处理,这对于本领域的技术人员来说是可以理解的,并且这不会影响本说明书的公开充分性。
如图1所示,根据本发明的实施例的蛋白纯化仪是多通道并行纯化操作系统,其最大支持12个通道,优选为8个通道(如图所示)。能同时处理8个样品,连续运行48个样品,运行不同的方法。最大样品处理量可达5000ml。
该系统能够自动实现纯化柱平衡、淋洗、洗脱、再生、以及样品的添加。
具体地,如图2所示,该系统的每个通道为独立的液路设置,各个液路均具有溶剂/样品选择阀、输液泵、压力传感器、气泡/液位传感器、浓度检测器、层析柱等部件。
所述气泡/液位传感器用于感应溶剂瓶中的样品是否被耗尽,其中,溶剂瓶中的液体样品通过输液泵吸入分离柱内,传感器安装在泵后和分离柱之前的管路中,当溶剂瓶中还存有样品时、管路中也充满样品,传感器通过光透过管路检测折射率是一定值,当溶剂瓶中的样品被吸干,管路中会产生气泡,传感器发出的检测光在气泡存在下会发生散射,通过散射的程度(从发射端到达接收端的光的比例)来判断样品是否被吸干,也就是说是否被上样完成。
该系统还具有多个通道所共用的柱支架、收集器、控制模块,所述收集器例如为用于收集馏分的试管架。
该系统还安装有用于控制各个通道运行的控制软件。
其中,所述溶剂/样品选择阀、输液泵、压力传感器、气泡/液位传感器组成输液模块,所述层析柱和所述浓度检测器分别构成纯化模块和检测模块,所述收集器构成收集模块。
下面说明所述输液模块的结构和工作原理。
所述溶剂/样品选择阀的类型可以是旋转切换阀、电磁阀等,优选的是旋转切换阀,入口可以是4位、6位、8位、10位、12位、14位,优选的是12位,其中6个是溶剂入口,6个是样品入口。出口为一路,用于流出溶液。所述控制模块控制所述溶剂/样品选择阀选择一路溶剂和一路样品。
所述输液泵位于所述溶剂/样品选择阀的后级,可以是蠕动泵、注射泵、无阀计量陶瓷泵等,流速范围是0.05~30ml/min,最大压力是60psi。
优选地,所述输液泵是无阀计量陶瓷泵,其耐受溶剂范围广,可以耐受甲醇、乙醇、丙酮等有机溶剂以及酸碱溶剂。无阀计量陶瓷泵通过2个陶瓷面密封以及偏角的腔体来吸取样品,相比传统的柱塞泵采用单向阀的方式,有很大的优势,不需要进行排气和罐泵也可以吸取样品。由于传统的柱塞泵存在单向阀,一旦进入气泡,单向阀不能回位,便会造成不能吸液。
所述压力传感器可位于所述输液泵的后级,与溶液接触的材质是PTFE膜片。所述压力传感器连接到所述控制模块,当压力传感器输出的压力值超过设定值时,所述控制模块控制整个系统暂停运行。
所述气泡/液位传感器以环绕方式被安装于透明输液管路外部,其通过光电传感器来实现,所述光电传感器具有发射端和接收端,发射端和接收端将透明输液管路夹在其间,其原理是通过进入输液管路的光的折射率来判断管路内是否有气泡/是否充满液体;类似地,所述气泡/液位传感器也连接到所述控制模块,一旦检测到管路内存在气泡,则所述控制模块控制整个系统暂停运行。
此外,当液位到达预设值时,表征完全上样,此时所述控制模块控制所述输液泵停止输液。
可选地,在所述输液模块的后级、层析柱之前,还可安装有用于在输液管路和预充管路之间切换的切换阀,其可为电磁阀,其用于在系统正式运行之前切换到预充管路并预充液体,使层析柱之前的管路充满液体/排净空气,并将预充液体不经过层析柱而从所述预充管路排出,例如,如图所示,所述预充管路的出口为废液口。在系统正式运行时,所述电磁阀将输出管路切换到输液管路,即,连接到层析柱的入口,以进行纯化操作。
下面说明所述检测模块的结构和工作原理。
所述浓度检测器可为单波长检测器(UV检测器),其工作原理是:经过层析柱纯化的样品,通过流通池后,样品吸收所述UV检测器光源的能量,通过信号转换形成谱图,其中,所述光源是LED灯,输出280nm波长的紫外光。
此外所述浓度检测器可以开启或者不开启,在不开启的情况下,通过设定时间窗口来自动收集,或者手动收集。
下面说明所述收集模块的结构和工作原理。
收集器包括2个试管架,在实验过程中,可以随时更换2个架子中的1个或全部2个,运行结束后可以更换新的架子。例如,所述试管架可以放15ml离心管、50ml离心管、1.5ml离心管、96孔收集板、2ml玻璃样品瓶等各种规格的试管,也可以支持自定义规格试管的放置。
收集器支持如下三种收集模式:
1、手动收集模式,可通过软件选择手动收集模式,并在软件界面上按软“手动收集”按钮进行收集;
2、时间收集模式,通过软件选择时间收集模式时,在界面上设置收集时间区间,如设置收集的起始时间和结束时间,系统到达起始时间时开始收集,到达结束时间时结束收集,其余时间不收集而进行排废;
3、峰收集模式,通过软件选择选择峰收集模式时,在界面上设置峰高,例如,峰高的设置范围是10-5000mau,当浓度检测器的输出浓度值到达设置值的范围时,收集器开始收集,同时在线检测浓度,当浓度值不在峰高的设置范围时,停止收集。
此外,当多个通道(例如8个通道)对同样样品并行运行时,可通过软件选择1个通道作为基准,即,以某1个通道的浓度检测结果作为基准,同时启动/停止8个通道的收集。同时,其余通道的谱图记录在软件中,也可以随时打开数据查看每个通道的运行情况从,而调整各个通道的收集时间。
所述控制模块可以是台式电脑、平板电脑、手持终端的形式,可通过有线/无线网络连接到仪器(各个传感器模块)。例如,所述平板电脑具有触摸屏,所述软件具有方法编辑、方法运行、权限管理等功能,为了简明起见,在此不再赘述。
由上,将理解,为了说明的目的,这里已描述了本发明的具体实施例,其中可作出各种修改,而不会背离本发明的范围。本领域的技术人员将理解,在结构图中绘出的各个部件、或者在流程图中所绘出或这里描述的操作和例程,可以多种方式进行变化。因而,本发明的范围仅由所附权利要求限制。

Claims (9)

1.一种多通道蛋白纯化仪,其包括多个通道,每个通道形成独立液路,按液路的流向,每个通道依次包括溶剂/样品选择阀、输液泵、气泡传感器、层析柱、浓度检测器,
其中,所述多通道蛋白纯化仪还具有多个通道共用的收集模块和控制模块,所述控制模块连接到、并控制所述溶剂/样品选择阀、输液泵、气泡传感器、浓度检测器的工作,
其中,所述溶剂/样品选择阀具有多路溶剂入口和多路样品入口、以及溶液出口,所述控制模块控制每个通道的溶剂/样品选择阀分别选择一路溶剂和一路样品,
所述输液泵是无阀计量陶瓷泵,用于将所述溶剂/样品选择阀输出的溶液输入所述层析柱,
所述浓度检测器用于检测经过所述层析柱纯化后的溶液中的目标蛋白的浓度,
所述收集模块用于根据所述控制模块的控制而自动收集所述目标蛋白。
2.根据权利要求1所述的多通道蛋白纯化仪,其中,在每个通道中,还安装有压力传感器,用于检测液路中的溶液压力,并将检测到的压力值输出到所述控制模块,
如果所述压力值不在预定的范围,则所述控制模块控制所述输液泵停止输液。
3.根据权利要求1所述的多通道蛋白纯化仪,其中,在每个通道中,在所述层析柱之前,还安装有切换阀,用于在进行蛋白纯化之前,切换到预充管路,以在每个通道的液路中预充液体,并排净空气,
其中,所述预充管路中的液体不流入所述层析柱,而从废液口排出。
4.根据权利要求1所述的多通道蛋白纯化仪,其中,所述浓度检测器为紫外线检测器,用于将纯化后的溶液对紫外线的能量吸收程度形成信号,并转换成谱图,输出到所述控制模块,
其中,所述控制模块根据所述浓度检测器的输出而控制所述收集模块收集所述目标蛋白。
5.根据权利要求1所述的多通道蛋白纯化仪,其中,所述气泡传感器以环绕方式被安装于每个通道的液路外部,所述气泡传感器的安装位置处的管路是透明的,
其中,所述气泡传感器是光电传感器,所述光电传感器具有发射端和接收端,所述发射端和所述接收端将透明管路夹在其间,通过穿过所述透明管路的光的折射率来判断管路内是否存在气泡,
一旦检测到管路内存在气泡,则所述控制模块控制所述多通道蛋白纯化仪停止运行。
6.根据权利要求1所述的多通道蛋白纯化仪,其中,
所述控制模块根据预设的时间窗口来控制所述收集模块来自动收集目标蛋白。
7.根据权利要求1或4所述的多通道蛋白纯化仪,其中,
所述控制模块根据的浓度检测器的预设输出范围来控制所述收集模块来自动收集目标蛋白,其中,当浓度检测器的输出落在预设输出范围内时,控制所述收集模块进行收集,其余时间不进行收集。
8.根据权利要求1至6中的一个所述的多通道蛋白纯化仪,其中,所述收集模块包括2个试管架,所述试管架能够放置包括15ml离心管、50ml离心管、1.5ml离心管、96孔收集板、2ml玻璃样品瓶的各种规格的试管。
9.根据权利要求1或4所述的多通道蛋白纯化仪,其中,所述控制模块选择1个通道浓度检测器的输出作为基准,同时启动/停止全部通道的所述收集模块的收集。
CN201911130765.6A 2019-11-19 2019-11-19 多通道蛋白纯化仪 Active CN110790813B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911130765.6A CN110790813B (zh) 2019-11-19 2019-11-19 多通道蛋白纯化仪

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911130765.6A CN110790813B (zh) 2019-11-19 2019-11-19 多通道蛋白纯化仪

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110790813A CN110790813A (zh) 2020-02-14
CN110790813B true CN110790813B (zh) 2023-06-23

Family

ID=69445240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911130765.6A Active CN110790813B (zh) 2019-11-19 2019-11-19 多通道蛋白纯化仪

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110790813B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021197248A1 (zh) * 2020-03-30 2021-10-07 上海复宏汉霖生物技术股份有限公司 连续纯化生物制药产品的系统和方法
CN111892641B (zh) * 2020-08-13 2022-07-15 新乡医学院三全学院 一种蛋白纯化用洗脱机

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001059839A (ja) * 1995-10-16 2001-03-06 Takeda Chem Ind Ltd 自動精製装置
CN201161989Y (zh) * 2007-08-14 2008-12-10 百奇生物科技(上海)有限公司 多通道蛋白质亲和层析纯化仪
WO2010051005A2 (en) * 2008-09-29 2010-05-06 Thar Instruments, Inc. Parallel screening supercritical fluid chromatography
CN203772701U (zh) * 2014-03-03 2014-08-13 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 一种小型流式细胞仪液路系统
CN204151270U (zh) * 2014-10-30 2015-02-11 江苏汉邦科技有限公司 一种工业制备级蛋白质分离纯化系统
CN105521533A (zh) * 2016-02-03 2016-04-27 西安力邦医疗电子有限公司 一种可感应加热快速输注设备及使用方法
CN106823541B (zh) * 2017-03-30 2022-12-23 山东泰邦生物制品有限公司 纳米膜过滤系统及在去除制品病毒中的应用
CN107354093B (zh) * 2017-08-23 2020-09-11 湖南开启时代生物科技有限责任公司 细胞制备设备
CN207816912U (zh) * 2017-12-22 2018-09-04 江苏汉邦科技有限公司 一种实验室蛋白分离纯化系统
CN109717184B (zh) * 2019-03-14 2021-06-25 杭州莱普晟医疗科技有限公司 一种用于离体双肾保存的机械灌注系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN110790813A (zh) 2020-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110790813B (zh) 多通道蛋白纯化仪
CN105891391B (zh) 一种自动进样装置
US9134282B2 (en) Automated installation procedure for a disposable flow path
CN100371710C (zh) 便携式液相色谱仪
WO2021098394A1 (zh) 样本分析仪及样本分析方法
WO2007094242A1 (ja) 脱気装置およびそれを備えた液体クロマトグラフィ装置
CN204255916U (zh) 气相色谱仪
CN103454363A (zh) 气泡减少装置、层析装置、气泡减少方法及气泡减少程序
CN102258885B (zh) 整体柱层析自动分离系统
CN105784441B (zh) 磁吸式膜富集分离装置及其在固相光谱检测中的使用方法
TW201331359A (zh) 核酸萃取方法
CN212207226U (zh) 一种与液相色谱仪配套使用的静态进样和流分收集装置
CN1119654C (zh) 生化制备液相色谱仪
CN109234152B (zh) 一种循环肿瘤细胞分离仪
CN211718214U (zh) 一种新型空气中非甲烷总烃的高效分析装置
CN209984986U (zh) 单双泵全自动层析系统
CN114705878A (zh) 一种多参数全自动尿液和唾液前处理及检测一体化仪器
CN111886489B (zh) 样本分析仪及样本分析方法
CN103604936A (zh) 一种微流控芯片自动控制分析检测仪
CN210146040U (zh) 手持式spr检测仪的模块化多通道样品检测芯片组件
CN102809535A (zh) 糖化血红蛋白分析仪比色光度计气泡检测消除方法
CN202886166U (zh) 样品前处理装置
CN113018906A (zh) 一种智能柱层析系统
CN219369290U (zh) 空气采样装置
CN213842814U (zh) 一种简易的纯化蛋白管路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 201612 Songjiang District Songjiang District Road, Shanghai City, No. 30

Applicant after: SHANGHAI DUONING BIOTECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: Songjiang District Minyi road 201612 Shanghai City No. 201, building 30, floor 6

Applicant before: SHANGHAI DUONING BIOTECHNOLOGY Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: Room 110, Building 20, No. 29, Lane 1698, Wangyuan Road, Fengxian District, Shanghai, 201400

Patentee after: Shanghai Duoning Biotechnology Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: Building 30, No. 1525, Minqiang Road, Songjiang District, Shanghai, 201612

Patentee before: SHANGHAI DUONING BIOTECHNOLOGY CO.,LTD.

Country or region before: China