[發(fā)明專利]一種可移動(dòng)的具有雙梯度調(diào)節(jié)功能的流動(dòng)相控制系統(tǒng)及其處理方法和用途

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810366534.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108614033A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬光輝;宋翠;魏煒;葛佳;李秀男;李強(qiáng);周煒清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所
• 主分類號(hào): G01N29/02
• 分類號(hào): G01N29/02;G01N5/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明提供了一種可移動(dòng)的具有雙梯度調(diào)節(jié)功能的流動(dòng)相控制系統(tǒng)及其處理方法和用途，所述系統(tǒng)包括依次連接的控制組件、注射泵組、梯度混合器和進(jìn)樣閥。本發(fā)明所述流動(dòng)相控制系統(tǒng)適合作為生物材料研究中分析表征儀器的流動(dòng)相系統(tǒng)，來(lái)模擬復(fù)雜固液界面環(huán)境，應(yīng)用于界面分析表征檢測(cè)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于液相泵領(lǐng)域，涉及一種流動(dòng)相控制系統(tǒng)及其處理方法和用途，尤其涉及一種可移動(dòng)的具有雙梯度調(diào)節(jié)功能的流動(dòng)相控制系統(tǒng)及其處理方法和用途，該流動(dòng)相控制系統(tǒng)適合作為生物材料研究中分析表征儀器的流動(dòng)相系統(tǒng)，來(lái)模擬復(fù)雜固液界面環(huán)境，應(yīng)用于界面分析表征檢測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來(lái)，界面分析檢測(cè)技術(shù)不斷發(fā)展，其主要的發(fā)展方向?yàn)樘岣邟呙杷俾省⑻岣邫z測(cè)精度以及提供更多種類的檢測(cè)芯片。目前，在生物材料研究中應(yīng)用比較廣泛的界面分析儀器有原子力顯微鏡(AFM)、雙偏振干涉界面分析系統(tǒng)(DPI)和石英晶體微天平分析儀(QCM)。AFM是典型的界面表征及力學(xué)測(cè)量工具，被廣泛應(yīng)用于表面成像、界面分子層力學(xué)表征、單分子力譜測(cè)量和界面電磁學(xué)表征等。在液體環(huán)境中，AFM能夠保持良好的工作狀態(tài)，因此可被用來(lái)研究固-液界面上生物大分子，甚至活體生物細(xì)胞以及它們之間的作用力。DPI是近年來(lái)發(fā)展的界面表征技術(shù)，依賴于特殊的檢測(cè)芯片，可實(shí)時(shí)觀測(cè)變化中的界面層。DPI檢測(cè)原理為：兩道偏振光平行穿過(guò)檢測(cè)芯片中間的光學(xué)通道，在檢測(cè)器上形成干涉條紋，芯片表面分子層變化會(huì)影響光路的界面波場(chǎng)(漸逝波場(chǎng))，從而改變干涉條紋，通過(guò)比對(duì)、擬合，可推算出界面分子吸附量和吸附層厚度。DPI檢測(cè)靈敏度<1pg/mm²，檢測(cè)界面層厚度達(dá)100nm；除了吸附-解析行為，還可以獲得吸附層的質(zhì)量和厚度的數(shù)據(jù)。QCM具有同DPI類似的流動(dòng)相控制系統(tǒng)，依賴于特殊的石英晶體片，能夠?qū)崟r(shí)觀測(cè)變化中的界面層，能夠獲得界面分子層質(zhì)量、厚度以及界面層粘彈性的數(shù)據(jù)。QCM的核心部件為石英晶體傳感器，由石英晶體夾在兩片電極中間構(gòu)成。在電極兩端加入交流電壓，能引發(fā)傳感器的微弱振動(dòng)；當(dāng)交流電壓關(guān)閉后，振動(dòng)呈指數(shù)衰減，界面分子層將改變衰減過(guò)程，通過(guò)比對(duì)、擬合，獲得界面層結(jié)構(gòu)信息與物理特性。相比基于光學(xué)的界面分析方法，QCM靈敏度相對(duì)較低約為20pg/mm²，但更適用于大尺度界面層的測(cè)量，并能夠表征界面粘彈性等物理特性。上述界面分析儀器已被應(yīng)用于研究固-液界面上生物大分子相互作用，為生物材料制備、純化與劑型化的研究工作提供了有用的科研數(shù)據(jù)。

但面對(duì)生物材料研究領(lǐng)域的飛速發(fā)展，尤其是對(duì)復(fù)雜界面環(huán)境的分析表征的迫切需要，現(xiàn)有儀器還有很多不足。主要是在流動(dòng)相控制方面，發(fā)展相對(duì)緩慢，DPI使用的是單元、雙通道注射泵和六通閥進(jìn)樣器，無(wú)法進(jìn)行流動(dòng)相梯度變化；QCM使用一元蠕動(dòng)泵，依靠管路切換實(shí)現(xiàn)進(jìn)樣；AFM只有液體樣品池，沒(méi)有泵系統(tǒng)，依靠手動(dòng)注射器推進(jìn)流動(dòng)相。因此現(xiàn)有儀器設(shè)備的流動(dòng)相控制系統(tǒng)均缺乏對(duì)液體環(huán)境的精確控制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)溶液組成的梯度改變，如離子強(qiáng)度和pH等，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)多種溶液參數(shù)的調(diào)節(jié)。而在生物材料研究領(lǐng)域中很多研究?jī)?nèi)容都涉及界面環(huán)境是動(dòng)態(tài)變化的，如蛋白質(zhì)分離純化過(guò)程和蛋白藥物制劑給藥過(guò)程中，蛋白分子所處的界面環(huán)境是動(dòng)態(tài)變化的，而現(xiàn)有的界面表征設(shè)備無(wú)法有效模擬實(shí)際體系中的固-液界面環(huán)境。

現(xiàn)有的一些液相控制系統(tǒng)如液相泵，其不僅死體積大，不能滿足現(xiàn)有界面分析設(shè)備快速準(zhǔn)確的進(jìn)行流動(dòng)相梯度變化；而且剪切力大容易造成生物大分子失活，因此不適合作為生物大分子表征設(shè)備的流動(dòng)相控制系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種可移動(dòng)的具有雙梯度調(diào)節(jié)功能的流動(dòng)相控制系統(tǒng)及其處理方法和用途，以實(shí)現(xiàn)流動(dòng)相的雙梯度調(diào)節(jié)。所述流動(dòng)相控制系統(tǒng)適合作為生物材料研究中分析表征儀器的流動(dòng)相系統(tǒng)，來(lái)模擬復(fù)雜固液界面環(huán)境，應(yīng)用于界面分析表征檢測(cè)領(lǐng)域。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種具有雙梯度調(diào)節(jié)功能的流動(dòng)相控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次連接的控制組件、注射泵組、梯度混合器和進(jìn)樣閥。