【技术实现步骤摘要】
本申请涉及离子或生物大分子富集分离，具体涉及一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置及分离方法。
技术介绍
1、生物微粒快速检测分离是一项关键的生物分析技术，用于快速、高效地分离和纯化微小的生物粒子。近年来，生物微粒分离技术得到了广泛应用，并取得了令人瞩目的成果。例如，在基因组学研究中，通过快速高效地分离和纯化dna或rna，可以实现高通量的测序和基因分析。在药物开发领域，通过分离和纯化蛋白质、细胞等微粒，可以加速药物筛选和疾病治疗的研究进程。
2、其中一种常用的生物微粒分离方法是基于纳米颗粒的磁性分离技术。该技术利用具有磁性的纳米颗粒与待分离微粒之间的特异性相互作用，通过外加磁场来实现微粒的分离和纯化。这种方法具有高度选择性和灵敏度，能够在短时间内分离出目标微粒。另一种常用的生物微粒分离方法是基于微流控技术的分离。微流控技术利用微小通道和微流体控制来实现样品的快速操控和分析。通过调控流体的流动速度、微粒的大小和表面性质，可以实现高效的微粒分离。但目前存在的方法中对于生物微粒的分离纯化仍然存在分离不纯的情况，同时提取到的目标生物微粒纯度较低。
3、因此，如何克服常规操作中样本失效、丢失、纯度低的问题，在复杂血液组分中快速、足量、高纯度提取样本用于检测，仍然是生物检测领域所面临的技术瓶颈。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置及分离方法。
2、第一方面，提供一种基于浓差极化效应的离子富集分离
3、根据本申请实施例提供的技术方案，所述富集组件包括：
4、第一缓冲装置，所述第一缓冲装置开设有第一缓冲腔，用于充入缓冲溶液，所述第一缓冲腔通过第一通道和所述第一分离区连接；
5、第二缓冲装置，所述第二缓冲装置开设有第二缓冲腔，用于充入缓冲溶液，所述第二缓冲腔通过第二通道和所述第二分离区连接；
6、离子选择膜，所述离子选择膜分别设置在所述第一通道和所述第二通道内；
7、第一电势控制组件，所述第一电势控制组件设置在所述第一缓冲装置上，用于使所述第一缓冲腔和所述第一分离区之间产生电势差；
8、第二电势控制组件，所述第二电势控制组件设置在所述第二缓冲装置上，用于使所述第二缓冲腔和所述二分离区之间产生电势差。
9、根据本申请实施例提供的技术方案，所述离子分离装置的输入端开设有第一输入口，用于输入所述溶液，输出端开设有第一输出口，用于输出所述溶液，中部开设有第二输入口，所述第二输入口位于所述第一分离区和所述第二分离区之间，用于输入缓冲溶液。
10、根据本申请实施例提供的技术方案，所述离子富集分离装置上设置有第一压强调节组件，所述第一压强调节组件用于调节所述第一输入口的第一压强、第二输入口的第二压强及第一输出口的第三压强，使第一压强>第二压强>第三压强。
11、根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一输入口设置有第一电极，所述第二输入口设有第二电极，所述第一输出口设置有第三电极，以使所述第一输入口和所述第二输入口之间具有电势差，所述第二输入口和所述第一输出口之间具有电势差。
12、根据本申请实施例提供的技术方案，当所述第一离子和第二离子带正电荷时，所述离子选择膜为阴离子选择膜，只允许阴离子通过，当所述第一离子和第二离子带负电荷时，所述离子选择膜为阳离子选择膜，只允许阳离子通过。
13、根据本申请实施例提供的技术方案，
14、所述第一电极用于使所述第一输入口具有第一电势，所述第二电极用于使所述第二输入口具有第二电势，所述第三电极用于使所述第一输出口具有第三电势；
15、当所述第一离子和第二离子带正电荷时，φ1<φ2<φ3，当所述第一离子和第二离子带负电荷时，φ1>φ2>φ3，其中：φ1为第一电势，φ2为第二电势，φ3为第三电势。
16、根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一缓冲装置的输入端开设有第一开口，用于输入缓冲溶液，输出端开设有第二开口，用于输出缓冲溶液，所述第二缓冲装置的输入端开设有第三开口，用于输入缓冲溶液，输出端开设有第四开口，用于输出缓冲溶液。
17、根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一电势控制组件包括第四电极和第五电极，所述第四电极设置在所述第一开口，用于使所述第一开口具有第四电势，所述第五电极设置在所述第二开口，用于使所述第二开口具有第五电势，所述第四电势和所述第五电势相同；所述第二电势控制组件包括第六电极和第七电极，所述第六电极设置在所述第三开口，用于使所述第三开口具有第六电势，所述第七电极设置在所述第四开口，用于使所述第四开口具有第七电势，所述第六电势和所述第七电势相同；当所述第一离子和第二离子带正电荷时，φ4＝φ5>(φ1+φ2)/2且φ6＝φ7>(φ2+φ3)/2，当所述第一离子和第二离子带负电荷时，φ4＝φ5<(φ1+φ2)/2且φ6＝φ7<(φ2+φ3)/2，其中：φ4为第四电势，φ5为第五电势，φ6为第六电势，φ7为第七电势。
18、第二方面，提供一种利用如上所述的一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置的离子分离方法，包括：
19、将含有所述第一离子和第二离子的溶液从所述离子分离装置的输入端注入至所述第一分离区；
20、使所述富集组件切换至所述第一工作状态，使所述第一分离区产生第一耗尽区，使所述第一离子和第二离子在所述第一耗尽区富集；
21、使所述富集组件切换至所述第二工作状态，消除所述第一分离区的第一耗尽区，使所述第二分离区产生第二耗尽区；调节所述第一分离区和第二分离区的压强，使第二离子由所述第一分离区流向所述第二分离区，在所述第二耗尽区富集；
22、使所述富集组件切换至所述第三工作状态，使所述第一离子在所述第一耗尽区富集，使所述第二离子在所述第二耗尽区富集，以实现所述第一离子和第二离子的分离。
23、有益效果为：...
【技术保护点】
1.一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置，用于分离电泳迁移率不同的第一离子(01)和第二离子(02)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置，其特征在于：所述富集组件包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置，其特征在于：所述离子分离装置(1)的输入端开设有第一输入口(31)，用于输入所述溶液，输出端开设有第一输出口(33)，用于输出所述溶液，中部开设有第二输入口(32)，所述第二输入口(32)位于所述第一分离区(11)和所述第二分离区(12)之间，用于输入缓冲溶液。
4.根据权利要求3所述的一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置，其特征在于：所述离子分离装置(1)上设置有第一压强调节组件，所述第一压强调节组件用于调节所述第一输入口(31)的第一压强、第二输入口(32)的第二压强及第一输出口(33)的第三压强，使第一压强>第二压强>第三压强。
5.根据权利要求3所述的一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置，其特征在于：所述第一输入口(31)设置有第一电极
6.根据权利要求2所述的一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置，其特征在于：当所述第一离子(01)和第二离子(02)带正电荷时，所述离子选择膜为阴离子选择膜，只允许阴离子通过，当所述第一离子(01)和第二离子(02)带负电荷时，所述离子选择膜为阳离子选择膜，只允许阳离子通过。
7.根据权利要求5所述的一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置，其特征在于：所述第一缓冲装置(21)的输入端开设有第一开口(41)，用于输入缓冲溶液，输出端开设有第二开口(42)，用于输出缓冲溶液，所述第二缓冲装置(22)的输入端开设有第三开口(43)，用于输入缓冲溶液，输出端开设有第四开口(44)，用于输出缓冲溶液。
9.根据权利要求8所述的一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置，其特征在于：
10.一种利用如权利要求1～9任一项所述的一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置的离子分离方法，其特征在于：包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置，用于分离电泳迁移率不同的第一离子(01)和第二离子(02)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置，其特征在于：所述富集组件包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置，其特征在于：所述离子分离装置(1)的输入端开设有第一输入口(31)，用于输入所述溶液，输出端开设有第一输出口(33)，用于输出所述溶液，中部开设有第二输入口(32)，所述第二输入口(32)位于所述第一分离区(11)和所述第二分离区(12)之间，用于输入缓冲溶液。
4.根据权利要求3所述的一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置，其特征在于：所述离子分离装置(1)上设置有第一压强调节组件，所述第一压强调节组件用于调节所述第一输入口(31)的第一压强、第二输入口(32)的第二压强及第一输出口(33)的第三压强，使第一压强>第二压强>第三压强。
5.根据权利要求3所述的一种基于浓差极化效应的离子富集分离装置，其特征在于：所述第一输入口(31)设置有第一电极，所述第二输入口(32)设有第二电极，所述第一输出口(33)设置有第三电...
【专利技术属性】
技术研发人员：勾易行，孙国伟，孙润泽，李子瑞，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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