CN116966630B - 一种蛋白质分离纯化装置及其纯化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蛋白质分离纯化装置，包括：层析单元，其包括：圆盘、固定设置设置于所述圆盘上的多个层析柱、螺纹连接于所述层析柱上端的进液端头、以及螺纹连接在层析柱底侧的出液端头；滴液单元，其包括：设置于所述圆盘上方的样品容器、安装设置于所述样品容器上的电动伸缩杆、以及固定设置于所述电动伸缩杆输出端上的压盘，所述样品容器的上侧开设有样品入口。本发明通过电动伸缩杆带动压盘进行反复的挤压动作，挤压过程中进液口封闭，保证样品液从玻璃滴管均匀缓慢滴出，而每次在胶头帽恢复弹性形变进行吸液时，进液口处于打开状态，每次吸液量相同，保证滴加的均匀稳定性，确保样品蛋白质分离后的均一性。
Description
技术领域
本发明涉及蛋白质分离的技术领域，尤其涉及一种蛋白质分离纯化装置及其纯化方法。
背景技术
蛋白质分离纯化的方法有很多，包括：沉淀、电泳、透析以及层析法，其中层析法是利用蛋白质在固定相与流动相之间不同的分配比例，达到分离目的的技术。
具体的蛋白质纯化分离层析方法为凝胶层析，由于凝胶是惰性载体，不带电荷，操作条件比较温和，具有三维空间的多孔网状结构的物质，每个颗粒的细微结构及筛孔的直径均匀一致，小分子可以进入凝胶网孔，而大分子则排阻于颗粒之外，从而完成对样品中蛋白质的准确分离纯化步骤。
但是现有层析设备，每次在进行样品滴液时通过人工挤压滴管的方式进行操作，其滴液的不稳定容易破坏柱层，导致蛋白质的后期分离后的均一性较差，且在对不同分子大小样品来说，每次实验采用的固定相会有所区别，单一实验每次更换固定相的装柱时间较长，大大降低了分离的效率。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有一种蛋白质分离纯化装置及其纯化方法存在的问题，提出了本发明。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种应用于蛋白质分离纯化装置的纯化方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：将样品加入至样品容器内，然后进行滴样工作，具体是通过电动伸缩杆带动压盘向下移动，同时金属定型软杆会带动密封套将进液口封闭，封闭后压盘继续下压并挤压胶头帽，金属定型软杆发生弯曲形变，然后电动伸缩杆带动压盘回位，金属定型软杆立刻带动密封套向上复位，接着进液口打开，此时压盘继续回位，胶头帽恢复形状的同时将样品吸入至玻璃滴管内，然后电动伸缩杆带动压盘再次向下移动，将样品挤出，完成一次滴样工作；
步骤二：重复上述滴样工作，直至样品被均匀缓慢的滴至层析柱内，滴加完成后，启动恒流泵，使得样品液面沉降至与柱面平齐，再往层析柱内加入洗脱缓冲液，恒流泵继续工作完成整个层析分离过程；
步骤三：当需要实现不同蛋白质样品层析分离时，只需要转动转向轴，使得样品容器转动角度与下一组层析柱对齐，此时第一齿轮带动第二齿轮转动，螺纹杆转动带动螺纹套下降一定高度，从而出口切换组件下降，使得接头与下一个位置的出液管进行连通，即可完成通路的切换，提高实验效率。
而本发明所提出的一种蛋白质分离纯化装置，包括：
层析单元，其包括：圆盘、固定设置设置于所述圆盘上的多个层析柱、螺纹连接于所述层析柱上端的进液端头、以及螺纹连接在层析柱底侧的出液端头，所述出液端头的底侧通过出液管固定连通有竖通管，所述竖通管内设置有可以上下调节的出口切换组件；
滴液单元，其包括：设置于所述圆盘上方的样品容器、安装设置于所述样品容器上的电动伸缩杆、以及固定设置于所述电动伸缩杆输出端上的压盘，所述样品容器的上侧开设有样品入口，所述样品容器的内侧固定连接有下密封板，所述下密封板上固定连接有玻璃滴管，所述玻璃滴管上侧设置有胶头帽，所述玻璃滴管的表面开设有进液口，所述进液口通过滑动密封结构控制开关闭合。
作为本发明所述一种蛋白质分离纯化装置的一种优选方案，其中：该装置还包括：出液切换单元，其包括：转动设置在圆盘底侧的第一齿轮与第二齿轮、固定设置在第二齿轮底侧的螺纹杆、以及螺纹连接在螺纹杆上的螺纹套，所述螺纹套通过连动杆连接出口切换组件同步移动。
作为本发明所述一种蛋白质分离纯化装置的一种优选方案，其中：所述圆盘的底侧固定连接有固定杆，所述固定杆的底端固定连接有限位座，所述螺纹套滑动连接在限位座内。
作为本发明所述一种蛋白质分离纯化装置的一种优选方案，其中：所述出口切换组件包括：滑动设置在竖通管内的上滑动密封活塞与下滑动密封环，且上滑动密封活塞与下滑动密封环之间固定连接有接头，所述接头上开设有多个栅格孔，所述下滑动密封环的底侧固定连接有与接头连通的连通细管；
其中，所述连通细管与连动杆固定连接。
作为本发明所述一种蛋白质分离纯化装置的一种优选方案，其中：所述连通细管的底侧固定连接有细软管，所述细软管与恒流泵连接，且通过恒流泵将层析分离后的液体收集到指定的收集容器内。
作为本发明所述一种蛋白质分离纯化装置的一种优选方案，其中：所述滑动密封结构包括：滑动设置在玻璃滴管上的密封套，所述密封套上固定连接有多个金属定型软杆，每个所述金属定型软杆的上端均与压盘固定连接。
作为本发明所述一种蛋白质分离纯化装置的一种优选方案，其中：所述样品容器的外侧固定连接有连接座，所述连接座的底侧固定连接有转向轴，所述转向轴转动连接在圆盘上，且底端贯穿圆盘与第一齿轮的固定连接。
作为本发明所述一种蛋白质分离纯化装置的一种优选方案，其中：所述转向轴上还转动连接有旋紧盖，且旋紧盖在滴液过程中旋紧。
作为本发明所述一种蛋白质分离纯化装置的一种优选方案，其中：多个所述出液管的长短不同，且多个出液管与竖通管的连通口位置从上至下依次分布；
所述第一齿轮每转动六分之一周，则螺纹套带动出口切换组件下降一个单位，完成一个连通口位置的切换。
本发明的有益效果：
通过电动伸缩杆带动压盘进行反复的挤压动作，挤压过程中进液口封闭，保证样品液从玻璃滴管均匀缓慢滴出，而每次在胶头帽恢复弹性形变进行吸液时，进液口处于打开状态，每次吸液量相同，保证滴加的均匀稳定性，使得固定相柱层的稳定，从而确保样品蛋白质分离后的均一性；
在进行更换样品的同时，样品容器在转向轴的转动下，转动对齐至相应的层析柱上方，在第一齿轮、第二齿轮的传动下，螺纹杆可以带动螺纹套下降一定位置，进而连通细管与接头下降至指定的出液管接口处，从而完成通路的快速切换，方便而快捷，大大提高了分离的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明提出的一种蛋白质分离纯化装置整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种蛋白质分离纯化装置的立体结构示意图；
图3为本发明提出的一种蛋白质分离纯化装置的底部局部结构示意图；
图4为本发明提出的一种蛋白质分离纯化装置的滴液单元内部结构示意图；
图5为图4中A处的放大结构示意图；
图6为竖通管的正面内部截面结构示意图；
图7为出口切换组件的具体结构示意图。
图中：100-层析单元、101-圆盘、102-层析柱、103-进液端头、104-出液端头、105-出液管、106-竖通管、107-出口切换组件、107a-上滑动密封活塞、107b-接头、107c-下滑动密封环、107d-连通细管、108-细软管、200-滴液单元、201-样品容器、202-连接座、203-转向轴、204-电动伸缩杆、205-压盘、206-胶头帽、207-玻璃滴管、207a-进液口、208-下密封板、209-止退环、210-金属定型软杆、211-密封套、212-旋紧盖、300-出液切换单元、301-第一齿轮、302-第二齿轮、303-螺纹杆、304-螺纹套、304a-连动杆、305-限位座、306-固定杆。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
实施例
参照图1-图7，为本发明的一个实施例，提供了一种蛋白质分离纯化装置及其纯化方法，其中，该方法包括以下步骤：
步骤一：将样品加入至样品容器201内，然后进行滴样工作，具体是通过电动伸缩杆204带动压盘205向下移动，同时金属定型软杆210会带动密封套211将进液口207a封闭，封闭后压盘205继续下压并挤压胶头帽206，金属定型软杆210发生弯曲形变，然后电动伸缩杆204带动压盘205回位，金属定型软杆210首先会立刻带动密封套211向上复位，接着进液口207a打开，此时压盘205继续回位，胶头帽206恢复形状的同时将样品吸入至玻璃滴管207内，然后电动伸缩杆204带动压盘205再次向下移动，将样品挤出，完成一次滴样工作。
步骤二：重复上述滴样工作，直至样品被均匀缓慢的滴至层析柱102内，滴加完成后，启动恒流泵，使得样品液面沉降至与柱面平齐，再往层析柱102内加入洗脱缓冲液，恒流泵继续工作完成整个层析分离过程。
步骤三：当需要实现不同蛋白质样品层析分离时，只需要转动转向轴203，使得样品容器201转动角度与下一组层析柱102对齐，此时第一齿轮301带动第二齿轮302转动，螺纹杆303转动带动螺纹套304下降一定高度，从而出口切换组件107下降，使得接头107b与下一个位置的出液管105进行连通，即可完成通路的切换，提高实验效率。
而应用于上述蛋白质分离纯化的装置包括：层析单元100、滴液单元200以及出液切换单元300。
其中，层析单元100包括：圆盘101、固定设置设置于圆盘101上的多个层析柱102、螺纹连接于层析柱102上端的进液端头103、以及螺纹连接在层析柱102底侧的出液端头104，出液端头104的底侧通过出液管105固定连通有竖通管106，竖通管106内设置有可以上下调节的出口切换组件107。
滴液单元200包括：设置于圆盘101上方的样品容器201、安装设置于样品容器201上的电动伸缩杆204、以及固定设置于电动伸缩杆204输出端上的压盘205，样品容器201的上侧开设有样品入口，样品容器201的内侧固定连接有下密封板208，下密封板208上固定连接有玻璃滴管207，玻璃滴管207上侧设置有胶头帽206，玻璃滴管207的表面开设有进液口207a，进液口207a通过滑动密封结构控制开关闭合。
而出口切换组件107包括：滑动设置在竖通管106内的上滑动密封活塞107a与下滑动密封环107c，且上滑动密封活塞107a与下滑动密封环107c之间固定连接有接头107b，接头107b上开设有多个栅格孔，下滑动密封环107c的底侧固定连接有与接头107b连通的连通细管107d，上滑动密封活塞107a与下滑动密封环107c之间阻隔呈相对密封的空间，实验液体只能通过接头107b进入至连通细管107d内实现导通，连通细管107d的底侧固定连接有细软管108，细软管108与恒流泵连接，且通过恒流泵将层析分离后的液体收集到指定的收集容器内。
滑动密封结构包括：滑动设置在玻璃滴管207上的密封套211，密封套211上固定连接有多个金属定型软杆210，每个金属定型软杆210的上端均与压盘205固定连接，金属定型软杆210可以进行任意弯曲定型，目的是带动密封套211进行短距离的滑动，并受到下密封板208、止退环209小距离的上下位置限位，但是由于金属定型软杆210的可形变特性，不会影响压盘205的较大范围上下移动。
进一步的，出液切换单元300包括：转动设置在圆盘101底侧的第一齿轮301与第二齿轮302、固定设置在第二齿轮302底侧的螺纹杆303、以及螺纹连接在螺纹杆303上的螺纹套304，圆盘101的底侧固定连接有固定杆306，固定杆306的底端固定连接有限位座305，螺纹套304滑动连接在限位座305内，螺纹套304通过连动杆304a连接出口切换组件107同步移动，即连通细管107d与连动杆304a固定连接，而样品容器201的外侧固定连接有连接座202，连接座202的底侧固定连接有转向轴203，转向轴203转动连接在圆盘101上，且底端贯穿圆盘101与第一齿轮301的固定连接，也就是说样品容器201带动转向轴203转动改变位置的同时，通过第一齿轮301、第二齿轮302、螺纹杆303以及螺纹套304的相互配合即可实现出口切换组件107位置的相应改变。
多个出液管105的长短不同，且多个出液管105与竖通管106的连通口位置从上至下依次分布，第一齿轮301每转动六分之一周，则螺纹套304带动出口切换组件107下降一个单位，完成一个连通口位置的切换。这里的一个单位就是指不同出液管105与竖通管106之间连通口之间的高度差。
需要注意的是，转向轴203上还转动连接有旋紧盖212，且旋紧盖212在滴液过程中旋紧，从而保证稳定样品容器201的状态，其余结构与实施例一相同。
综上，通过电动伸缩杆204带动压盘205进行反复的挤压动作，挤压过程中进液口207a封闭，保证样品液从玻璃滴管207均匀缓慢滴出，而每次在胶头帽206恢复弹性形变进行吸液时，进液口207a处于打开状态，每次吸液量相同，保证滴加的均匀稳定性，从而确保样品蛋白质分离后的均一性，且在进行更换样品的同时，样品容器201在转向轴203的转动下，转动对齐至相应的层析柱102上方，在第一齿轮301、第二齿轮302的传动下，螺纹杆303可以带动螺纹套304下降一定位置，进而连通细管107d与接头107b下降至指定的出液管105接口处，从而完成通路的快速切换，方便而快捷，大大提高了分离的效率。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种蛋白质分离纯化装置，其特征在于，包括：
层析单元（100），其包括：圆盘（101）、固定设置于所述圆盘（101）上的多个层析柱（102）、螺纹连接于所述层析柱（102）上端的进液端头（103）、以及螺纹连接在层析柱（102）底侧的出液端头（104），所述出液端头（104）的底侧通过出液管（105）固定连通有竖通管（106），所述竖通管（106）内设置有可以上下调节的出口切换组件（107）；
滴液单元（200），其包括：设置于所述圆盘（101）上方的样品容器（201）、安装设置于所述样品容器（201）上的电动伸缩杆（204）、以及固定设置于所述电动伸缩杆（204）输出端上的压盘（205），所述样品容器（201）的上侧开设有样品入口，所述样品容器（201）的内侧固定连接有下密封板（208），所述下密封板（208）上固定连接有玻璃滴管（207），所述玻璃滴管（207）上侧设置有胶头帽（206），所述玻璃滴管（207）的表面开设有进液口（207a），所述进液口（207a）通过滑动密封结构控制开关闭合，所述滑动密封结构包括：滑动设置在玻璃滴管（207）上的密封套（211），所述密封套（211）上固定连接有多个金属定型软杆（210），每个所述金属定型软杆（210）的上端均与压盘（205）固定连接；
出液切换单元（300），其包括：转动设置在圆盘（101）底侧的第一齿轮（301）与第二齿轮（302）、固定设置在第二齿轮（302）底侧的螺纹杆（303）、以及螺纹连接在螺纹杆（303）上的螺纹套（304），所述螺纹套（304）通过连动杆（304a）连接出口切换组件（107）同步移动，所述圆盘（101）的底侧固定连接有固定杆（306），所述固定杆（306）的底端固定连接有限位座（305），所述螺纹套（304）滑动连接在限位座（305）内，所述出口切换组件（107）包括：滑动设置在竖通管（106）内的上滑动密封活塞（107a）与下滑动密封环（107c），且上滑动密封活塞（107a）与下滑动密封环（107c）之间固定连接有接头（107b），所述接头（107b）上开设有多个栅格孔，所述下滑动密封环（107c）的底侧固定连接有与接头（107b）连通的连通细管（107d），所述连通细管（107d）与连动杆（304a）固定连接；
其中，所述样品容器（201）的外侧固定连接有连接座（202），所述连接座（202）的底侧固定连接有转向轴（203），所述转向轴（203）转动连接在圆盘（101）上，且底端贯穿圆盘（101）与第一齿轮（301）的固定连接，多个所述出液管（105）的长短不同，且多个出液管（105）与竖通管（106）的连通口位置从上至下依次分布；所述第一齿轮（301）每转动六分之一周，则螺纹套（304）带动出口切换组件（107）下降一个单位，完成一个连通口位置的切换。
2.根据权利要求1所述的一种蛋白质分离纯化装置，其特征在于：所述连通细管（107d）的底侧固定连接有细软管（108），所述细软管（108）与恒流泵连接，且通过恒流泵将层析分离后的液体收集到指定的收集容器内。
3.根据权利要求2所述的一种蛋白质分离纯化装置，其特征在于：所述转向轴（203）上还转动连接有旋紧盖（212），且旋紧盖（212）在滴液过程中旋紧。
4.一种应用于权利要求3所述的一种蛋白质分离纯化装置的纯化方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一：将样品加入至样品容器（201）内，然后进行滴样工作，具体是通过电动伸缩杆（204）带动压盘（205）向下移动，同时金属定型软杆（210）会带动密封套（211）将进液口（207a）封闭，封闭后压盘（205）继续下压并挤压胶头帽（206），金属定型软杆（210）发生弯曲形变，然后电动伸缩杆（204）带动压盘（205）回位，金属定型软杆（210）立刻带动密封套（211）向上复位，接着进液口（207a）打开，此时压盘（205）继续回位，胶头帽（206）恢复形状的同时将样品吸入至玻璃滴管（207）内，然后电动伸缩杆（204）带动压盘（205）再次向下移动，将样品挤出，完成一次滴样工作；
步骤二：重复上述滴样工作，直至样品被均匀缓慢的滴至层析柱（102）内，滴加完成后，启动恒流泵，使得样品液面沉降至与柱面平齐，再往层析柱（102）内加入洗脱缓冲液，恒流泵继续工作完成整个层析分离过程；
步骤三：当需要实现不同蛋白质样品层析分离时，只需要转动转向轴（203），使得样品容器（201）转动角度与下一组层析柱（102）对齐，此时第一齿轮（301）带动第二齿轮（302）转动，螺纹杆（303）转动带动螺纹套（304）下降一定高度，从而出口切换组件（107）下降，使得接头（107b）与下一个位置的出液管（105）进行连通，即可完成通路的切换，提高实验效率。
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