SU1714480A1 - Устройство дл электрофоретического разделени биологических и небиологических объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике разделени  биологических частиц (микроорганиз- мов и токсинов) и предназначено дл  использовани  в полевых подвижных лаборатори х. Устройство выполнено в Биде двух коаксиально расположенных цилиндрических корпусов 1 и 2, зазор между которыми образует камеру 3 разделени . Система охлаждени  выполнена в виде набора отверстий с коллектором 10 охлаждени , расположенного по периметру с двух сторон образованной камеры. Предлагаемое устройство позвол ет проводить разделение широкого класса микроорганизмов и токсинов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.(Лс-2А-А^4Ь. 00о>&

Description

Изобретение относитс  к технике разделени  частиц, отличающихс  по электрофоретической подвижности, и может быть использовано дл  разделени  биологических смесей.

Известно устройство дл  разде1лени  частиц в электрическом поле, содержащее корпус/в котором помещена винтообразна  камера, отделенна  от электродных отделений с размещенными в них электродами и полупроницаемыми мембранами, причем электродные отделени  размещены вдоль вертикальных боковых стенок корпуса.

Однакоустройство не обеспечивает высокой эффективности разделени , так как линии электрического тока, протекающего через камеру разделени , направлены Ьод углом к образующей цилиндра. В этом направлении поперечное сечение канала имеет криволинейную конфигурацию, и, следовательно, распределение электрических силовых линий по поперечному сечению камеры  вл етс  неоднородным. Это приводит к искажению профил  скоростей электроосмотического потока и дополнительному расширению полосы, частиц, что снижает разрешающую способность устройства . Кроме того, закрепление и замена мембраны в нем  вл етс  трудоемкой операцией из-за того, что электродные отделени  выполнены в виде винтообразных каналов.

Известно также устройство дл  электрофоретического разделени  частмц, содержащее инжектор, коллектор, камеру разделени  с отверсти ми, закрытыми полупроницаемыми мембранами, отдел ющими камеру от отделений, в которых располо кёны электроды.

Однако это устройство также не обеспечивает высокой эффективности разделени  из-за того, что не удаетс  в достаточной мере устранить тепловую конвекцию несущей жидкости и седиментацию частиц. В данном устройстве осуществл етс  лишь частична  инверси  потока относительно направлени  силы т жести (например, в горизонта 1ьном змеевике только на вертикальных участках). Это снижает величину допустимых значений напр женности электрического пол  и разрешающую способность устройства.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  электрофоретического разделени  частиц, содержащее инжектор, коллектор, камеру разделени  с отверсти ми , закрытыми полупроницаемыми мембранами , отдел ющими камеру от отделений, в которых расположены электроды, причем камера разделени  выполнена в виде полой

спиральной ленты, з электроды имеют кольцеобразную форму.

Выполнение камеры разделени  в виде полой спиральной ленты не обеспечивает эффективного разделени  по следующим причинам.

При изготовлении камеры разделени  в виде отдельных полуколец, соединенных друг с другом, например, с помощью склейки , внутренн   поверхность камеры имеет уступы в местах соединений и, кроме того, толщина камеры остаетс  непосто нной по всей длине спирали. Невозможность выполнить камерус посто нной тол идиной по всей длине приводит к тому, что но удаетс  получить ламинарный поток буфера и, как следствие , высокой разрешающей способности.

При выполнении камеры в виде зазора между листами диэлектрического материала (например, оргстекла), свернутыми в с.пираль , также не удаетс  выдержать посто нным зазор (толщина камеры) с точностью ХОТЯбы 0,1 мм при зазоре 0,7 мм (реально получаетс  ±0,4 мм).Кроме того, в этом случае наблюдаетс  значительна  деформаци  спирали от давлени  охлаждающей жидкости, так как спираль имеет большую поверхность и малую жесткость. Следствием этого  вл ютс  низка  надежность в работе, сложность изготовлени  и низка  разрушаюа а  способность.

Конструкци  камеры в виде спирали принципиально не позвол ет визуально наблюдать процесс разделени , что резко затрудн ет процесс настройки и снижает его качество.

Спиральна  форма камеры делает крайне сложным процесс заполнени  разделительной камеры буферным раствором и системы охлаждени  охлаждающей жидкостью (сложно избавитьс  от пузырьков воздуха и убедитьс  в их отсутствии).

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности разделений приупрощении технологии изготовлени  устройства.

На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 -вид Б на фиг. 2,- на фиг. 4-вид В на фиг, 2

Устройство состоит из внутреннего 1 и наружного 2 цилиндрических корпусов, образованной ими камеры 3 разделени , каналов 4 дл  охлаждающей жидкости, котора  вводитс  через штуцера 5 и отводитс  через штуцера 6. Ввод буферного раствора в камеру разделени  осуществл етс  через штуцера 7 и выравнивающий объем 8. Ввод раздел емой смеси осуществл етс  через инжектор 9. На выходе камеры 3 расположен коллектор 10, через который несуща 

жидкость м разделившиес  фракции вывод тс  по трубкам II. Электродные отделени  12 расположены по обеим боковым сторонам камеры 3 и представл ют собой кольцеобразные полости, в которых помещены металлические электроды 13 м полупроницаемые мембраны 14. Промывка электродных отделений осуществл етс  электродным буфером через штуцера (не показаны).

Устройство работает следующим образом .

В протекающий через камеру 3 разделени  ламинарный поток несущей жидкости (буферный раствор) через инжектор 9 ввод т тонкую струю раздел емой смеем, котора  переноситс  .потоком к выходу из камеры 3 paздeлe и . При подключении электродов 13 к источнику посто нного напр жени  в камере 3 разделени  устанавливаетс  однородное электростатическое .поле. Под действием пол  переносима  потоком стру  смеси раздел етс  на р д по

13

лес, состо щих из частиц равной электрофоретической подвижности. Разделившиес  фракции через коллектор 10 вывод тс  по трубкам 11. 5Форм у л а изобретени 

1.Устройство дл  электрофоретического разделени  биологических и небиологических объектов, содержащее инжектор, коллектор, камеру разделени , электроды

0 кольцеобразной формы и систему охлаждени , отличающеес  тем. что, с целью повышени  надежности разделений при упрощении технологии изготовлени  устройства , о нём камера разделени  выполнена в

5 виде двух коаксиально расположенных цилиндров , в теле которых выполнены сквозные аксиальные отверсти  дл  подачи охлаждающей жидкости.

2.Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е е0 с   тем, что, с цельна пов1:5(шени  ламинарностй потока буферного раствора, на входе камеры разделени  сторцов навстречу друг другу установлены штуцера.

0

ф1/г1

Видб подернуто

Вид В no8epHyfrjo

ФигЛ

Claims (2)

Форм ул а изобретения

1. Устройство для электрофоретического разделения биологических и небио'логических объектов, содержащее инжектор, коллектор, камеру разделения, электроды кольцеобразной формы и систему охлаждения. отличающееся тем. что. с целью повышения надежности разделений при упрощении технологии изготовления устройства. в нем камера разделения выполнена в виде двух коаксиально расположенных ци-. линдров, в теле которых выполнены сквозные аксиальные отверстия для подачи охлаждающей жидкости.

2. Устройство пр π. 1. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения ламинарностй потока буферного раствора, на входе камеры разделения с торцов навстречу друг другу установлены штуцера.

э·»·

Фиг.1

Вид5 подернуто

Вид В подернуто

Фиг. 3