[發(fā)明專利]納米氣泡制備及其抗污作用評價(jià)裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910132262.2
• 申請日: 2009-04-24
• 公開（公告）號: CN101566613A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳志華;張軍;吳麗萍;陳紅兵;楊安樹;徐京鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 南昌新天下專利代理有限公司
• 代理人: 施秀瑾

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用電化學(xué)方法制備納米氣泡，并用于評價(jià)其表面抗吸附作用的 裝置，特別涉及可重復(fù)的定量納米氣泡制備，控制蛋白等生物污染程度。

背景技術(shù)

蛋白質(zhì)吸附/去吸附也是普遍存在而且非常復(fù)雜的自然現(xiàn)象，阻止蛋白質(zhì)的非特異 性吸附，一直都是膠體與界面科學(xué)研究面臨的一個(gè)重大挑戰(zhàn)。在食品加工過程中，機(jī) 械內(nèi)表面暴露于生物介質(zhì)，通常會因蛋白質(zhì)等生物大分子的非特異性吸附而被污染。 蛋白質(zhì)吸附及其后的微生物滋生，嚴(yán)重危害食品衛(wèi)生與安全。在船舶表面和網(wǎng)篩上， 生物分子以及微生物的粘附都會導(dǎo)致不良后果，例如堵塞網(wǎng)眼，增加航行阻力，以及 腐蝕機(jī)械表面，縮短其使用壽命。生物醫(yī)學(xué)工程中人造器官、組織工程、生物芯片、 生物傳感器等的研制也都必須考慮阻止蛋白質(zhì)的非特異性吸附。

已發(fā)表的文章和公開的專利申請顯示，納米氣泡可以用于生物介質(zhì)中的導(dǎo)體表面 吸附控制。納米氣泡不僅可以預(yù)先制備于導(dǎo)體表面，大幅度減少表面蛋白的吸附，也 可以在已吸附蛋白的表面制備納氣泡，將已吸附蛋白去吸附。

目前，納米氣泡去吸附研究和實(shí)際應(yīng)用中尚無專用儀器，主要依靠手工操作。影 響納米氣泡去吸附作用的因素很多，包括電解質(zhì)(種類、濃度)、電極間的距離、電源 (電壓，電流，功率)、時(shí)間等，尚無裝置能夠全面調(diào)節(jié)和記錄這些參數(shù)。這就導(dǎo)致了 在研究和應(yīng)用中，納米氣泡去吸附結(jié)果的重現(xiàn)性較差。

上述問題中，電解質(zhì)的一致性容易控制，處理時(shí)間也可以把握，本發(fā)明設(shè)計(jì)的裝 置可用以解決其他兩個(gè)問題，即電源和電極間距。適當(dāng)應(yīng)用本裝置，可以實(shí)現(xiàn)可重復(fù)， 可調(diào)控的納米氣泡制備，并評價(jià)其抗污作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種納米氣泡制備及其抗污作用 評價(jià)裝置。

具體地說，本發(fā)明裝置包括兩個(gè)部分：一是可調(diào)恒定電源[9]，即在不同的電化學(xué) 處理?xiàng)l件下，按照輸入?yún)?shù)供電，提供恒壓、恒流或者恒定功率電源；二是支架結(jié)構(gòu) (如圖1、圖2所示)，其結(jié)構(gòu)采用絕緣材料制作上、下兩塊面板，由絕緣材料支撐柱 [3]將兩塊面板平行固定，一個(gè)面板作為底面板[2]，一端電極[A，B，C]固定在底面板 [2]上，該端電極由金屬電極墊片[6]和導(dǎo)線構(gòu)成；另一個(gè)面板作為上面板[1]，另一端 電極[α，β，γ]固定在上面板[1]上，該端電極由刻度螺母[7]和側(cè)面有刻度線的電極 螺桿[4]構(gòu)成，可調(diào)恒定電源[9]分別與兩端的電極連接。

本發(fā)明所述的電極不限于三組，也可以是更少或者更多組電極，視裝置要求的測 試工作量而定。

本裝置可實(shí)現(xiàn)電化學(xué)處理?xiàng)l件可控、可重復(fù)，使得由此產(chǎn)生的納米氣泡及其防污、 祛污作用也可重復(fù)，可控。

本發(fā)明裝置在工件過程中，可以將三組電極或串聯(lián)或并聯(lián)，并根據(jù)不同的電化學(xué) 處理?xiàng)l件設(shè)置電源輸出為恒流或恒壓，以保證通過每組電極上被測試導(dǎo)體的電流參數(shù) 一致，確保電源參數(shù)(電流、電壓、功率)的穩(wěn)定。

本發(fā)明電極間距由上面板端的電極的刻度螺母[7]和電極螺桿[4]控制。電極螺桿 [4]的螺距可設(shè)定為一個(gè)固定值，而刻度螺母[7]表面的刻度將螺母的內(nèi)周長均分為相 應(yīng)的份額，刻度螺母[7]和電極螺桿[4]的配合，可以控制步長。下面板端的電極固定 不動，可以直接將帶測試導(dǎo)體放在下面板端的電極上[A，B，C]。首先將電極螺桿[4] 下旋，使其下端接觸到待測導(dǎo)體，而后上旋，上旋的距離即為電極間距。本裝置可以 將兩端電極的間距誤差控制在0.01mm以內(nèi)。這一設(shè)計(jì)較為完美地解決了電極間距控 制問題。

在本發(fā)明的操作過程中，為了排除其他誤操作的可能，在電化學(xué)處理過程中，也 可以隨時(shí)用電流、電壓測試表(如萬用電表)對各處的電流、電壓進(jìn)行監(jiān)測，以保證 各電化學(xué)處理?xiàng)l件穩(wěn)定地處于設(shè)定狀態(tài)。

本發(fā)明所述的裝置，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能精確地控制電極間距和電源輸出， 可以實(shí)現(xiàn)可重復(fù)、可調(diào)控的納米氣泡制備，并能準(zhǔn)確地評價(jià)其抗污作用。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明裝置的原理圖。其中A、B、C為下面板端的一組電極，α，β，γ 為上面板端的一組電極。

附圖2為本發(fā)明裝置原理圖的剖面示意圖。其中1為上面板、2為下面板、3為支 撐柱、4為電極螺桿、5為電解質(zhì)溶液、6為金屬電極墊片、7為刻度螺母，8為待測 導(dǎo)體片、9為可調(diào)恒定電源。圖中相同部分(件)未作標(biāo)記。