本发明专利技术公开一种往复式自由流等电聚焦电泳装置及方法，主要由分离室、储液管、气液缓冲室、收集管以及位于收集管下方与收集管一一对应的回收管、介质驱动泵组成，其中，分离室的分离室出液口通过开关分别与收集管和回收管连接，储液管连接气液缓冲室出液口，气液缓冲室出液口又与分离室进液口连接，介质驱动泵驱动介质由气液缓冲室进液口流入或流出气液缓冲室。本发明专利技术装置及方法，采用一台单道驱动泵取代多道驱动泵，采用CA缓冲液和样品快速往复经过分离室替代现有技术中单向循环，达到了已有RFFIEF技术同样效果，且整个ReFFIEF的技术、设备和方法大大简化，降低了成本。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开，主要由分离室、储液管、气液缓冲室、收集管以及位于收集管下方与收集管一一对应的回收管、介质驱动泵组成，其中，分离室的分离室出液口通过开关分别与收集管和回收管连接，储液管连接气液缓冲室出液口，气液缓冲室出液口又与分离室进液口连接，介质驱动泵驱动介质由气液缓冲室进液口流入或流出气液缓冲室。本专利技术装置及方法，采用一台单道驱动泵取代多道驱动泵，采用CA缓冲液和样品快速往复经过分离室替代现有技术中单向循环，达到了已有RFFIEF技术同样效果，且整个ReFFIEF的技术、设备和方法大大简化，降低了成本。【专利说明】
本专利技术涉及的是生物化工
的制备型电泳装置及方法，具体是。主要应用于蛋白质、多肽、细胞、细胞器、病毒等两性物质与颗粒的自由流等电聚焦电泳分离。
技术介绍
自由流电泳(Free flow electrophoresis,FFE)是一种兼具制备和分析功能的纯液相电泳技术，具有分离条件温和、回收率高、可连续分离纯化等优点。自1961年Hanning专利技术自由流电泳以来(Hanning, K., Fresenius J.Anal.Chem.1961, 181, 244-254),FFE 已发展出多种电泳制备技术，如自由流区带电泳(Free flow zone electrophoresis, FFZE)、自由流等电聚焦电泳(Free flow isoelectric focusing electrophoresis, FFIEF)、自由流等速电泳(Free flow isotachophoresis electrophoresis, FFITP)和自由流场梯度电泳(Free flow field step electrophoresis, FFFSE)等。其中 FFIEF 是目前 FFE 应用较广泛分离效率最高的 FFE 分离技术(Burggraf, D., Weber, G., Lottspeich, F., Electrophoresis1995，16，1010 - 1015)。 FFIEF基本原理是利用载体两性电解质(Carrier ampholytes, CA)在直流电场中形成pH梯度缓冲体系，当带电的蛋白质或多肽移动到其等电点pi位置时由于净电荷变为零而停止运动，从而实现蛋白质或多肽等两性物质的聚焦分离。整个FFIEF结束后，分离的样品将随CA缓冲液从不同组分收集检测。FFIEF技术可分为连续式自由流等电聚焦技术(Continuous free flow isoelectric focusing, CFFIEF)和循环式自由流等电聚焦技术(Recycling free flow isoelectric focusing, RFFIEF)。CFFIEF 为通用型连续式自由流聚焦电泳技术，相关研究较多(Weber, G.，US5275706, 1994 ；ffeber, G.，US6328868, 1995 ；Weber, G.，W02008025806, 2008 ；Nissum, M.，Weber, G.，W02009133153, 2009)。在进行CFFIEF时，CA缓冲液和蛋白样品连续泵入分离室，在电场作用下进行聚焦分离，随即进行组分收集。但CFFIEF常常存在聚焦不完全的问题。 为克服上述问题，Bier等于 1979 年发展了 RFFIEF (Bier, Μ., Egen, Ν., in:Haglund,Η., ffesterfeld, J.G., Ball, J.Τ.(Eds.), Electrofocusing, Elsevier North Holland, NewYork 1979，pp.35-48.)。在进行RFFIEF时，多道驱动泵驱动CA缓冲液和蛋白样品流入分离室，CA和蛋白质在横向电场作用下实现部分等电聚焦，从分离室出口流出，经外部循环后再次流入分离室进行再聚焦，如此反复直到实现充分的聚焦分离。为减少对流，RFFIEF分离室是由孔径5-10 μ m多孔尼龙膜或聚酯膜隔成的多室结构，有效抑制了等点聚焦电泳过程中由于电场和重力引起的对流，提高了分辨率。 1990 年 Bier 等(Bier, Μ.，Twitty, G.E.，US Patent 4897169，1990.)发展了 RF3型FFIEF装置。在该装置中，多道驱动泵驱动CA缓冲液和蛋白样品依次流经储液池、脉冲缓冲器、分离室、热量交换器，再循环到多道驱动泵。该装置的分离室是由两块间距0.5-1.5mm平行板构成的矩形薄层分离腔，长条形电极分布于分离室两侧，提供垂直于液流方向的分离电场。该装置的突出优点是分离室温度控制能力较强，液体在分离室快速流动，在电场中停留时间较短，温度升高有限，通过外循环过程中的热量交换器转移热量，达到控制分离室温度的目的。优异的温控能力为高电场创造了条件，该装置最高可使用150 W分离功率，是CFFIEF所能承载功率的20倍。此外，CA缓冲液在分离室的快速流动有效抑制了因重力、浓度差异、电渗流等引起的对流，提高了分辨率。 但上述RFFIEF技术存在以下问题:第一，装置复杂且较为昂贵，需要昂贵的多道驱动泵；第二，多道驱动泵能驱动软管数量有限，限制了装置的设计；第三，操作复杂，溶液的引入和回收较为麻烦，分离室气体排出需要反复调整多道驱动泵转动方向来实现。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术提出一种往复式自由流等电聚焦技术(Reciprocating free flow isoelectric focusing, ReFFIEF),米用一台单道驱动泵取代多道驱动泵，采用CA缓冲液和样品快速往复经过分离室替代现有技术中单向循环，达到了已有RFFIEF技术同样效果:有效抑制因重力、浓度差异、电渗流等引起的对流，提高了分离的分辨率。但整个ReFFIEF FFIEF的技术、设备和方法大大简化，降低了成本。 为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下: 一种往复式自由流等电聚焦电泳装置，主要由分离室、储液管、气液缓冲室、收集管以及位于收集管下方与收集管--对应的回收管、介质驱动泵组成，其中，分离室的分离室出液口通过开关分别与收集管和回收管连接，储液管连接气液缓冲室出液口，气液缓冲室出液口又与分离室进液口连接，介质驱动泵驱动介质由气液缓冲室进液口流入或流出气液缓冲室。 所述分离室出液口与三通相连接，三通其他两管分别与收集管和回收管相连接，分离室出液口与三通之间，回收管与三通之间分别设置开关。 所述气液缓冲室为封闭式结构，储液管独立分布于气液缓冲室内部，储液管下端连接气液缓冲室出液口，气液缓冲室侧面分布有气液缓冲室进液口。 所述其中一个分离室进液口和其中一个分离室出液口各设有一个非接触式微型水位控制器，当分离室进液口或分离室出液口中水位低于微型水位控制器时，微型水位控制器发出信号，介质驱动泵反转运行方向，两个微型水位控制器均控制同一个介质驱动泵；水位上升至微型水位控制器时不做响应。 所述气液缓冲室内部容积是储液管总容积的两倍以上，保证介质液面不会超过储液管管口。 所述气液缓冲室由储液管支架、气液缓冲室壳体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种往复式自由流等电聚焦电泳装置，其特征在于，主要由分离室(1)、储液管(2)、气液缓冲室(3)、收集管(4)以及位于收集管(4)下方与收集管(4)一一对应的回收管(5)、介质驱动泵(6)组成，其中，分离室(1)的分离室出液口(10)通过开关分别与收集管(4)和回收管(5)连接，储液管(2)连接气液缓冲室出液口(13)，气液缓冲室出液口(13)又与分离室进液口(12)连接，介质驱动泵(6)驱动介质由气液缓冲室进液口(15)流入或流出气液缓冲室(3)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曹成喜，孔凡志，刘小平，颜健，肖华，樊柳荫，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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