Устройство для электрофоретического разделения частиц

Авторы патента:

G01N27/26 - путем определения электрохимических параметров; путем электролиза или электрофореза (определение коррозионной стойкости G01N 17/00; путем разделения на составные части с использованием адсорбции, абсорбции или подобных процессов или с использованием ионного обмена, например хроматографии G01N 30/00; иммуноэлектрофорез G01N 33/561; электрохимические процессы и аппараты вообще B01J; стандартные элементы H01M 6/28)

ОЛ ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 580490

Сова Советских

Социалистических

Реслтолик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 06.07.76 (21) 2381717/25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.11.77. Бюллетень № 42 (45) Дата опубликования описания 03.11.77 (51) M. Кл G 01N 27/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам иэобретений и открытий (53) УДК 543.544(088.8),I

В. М. Фомченков и Б. К. Гаврилюк

Институт биологической физики AH СССР (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОГО

РАЗДЕЛЕНИЯ ЧАСТИЦ

Изобретение относится к технике разделения частиц, отличающихся по электрофоретической подвижности и может быть использовано для разделения биологических смесей.

Известно устройство для разделения частиц в электрическом поле, содержащее корпус, в котором помещена винтообразная камера, разделенная перегородками на электродные отделения с размещенными в них электродами и полупроницаемыми мембранами, причем электродные отделения размещены вдоль вертикальных боковых стенок корпуса (1).

Однако, это устройство не обеспечивает высокой эффективности разделения, так как линии электрического тока, протекающего через камеру разделения, направлены под углом к образующей цилиндра. В этом направлении поперечное сечение канала имеет криволинейную конфигурацию и, следовательно, распределение электрических силовых линий по поперечному сечению камеры является неоднородным. Последнее приводит к искажению профиля скоростей электроосмотического потока и дополнительному расширению полосы частиц, что снижает разрешающую способность устройства. Кроме того, закрепление и замена мембран в нем является трудоемкой операций из-за того, что электродные отделения выполнены в виде винтообразных каналов.

Известно также устройство для электрофоретического разделения частиц, содержащее инжектор, коллектор, камеру разделения с отверстиями, закрытыми полупроницаемыми

5 мембранами, отделяющими камеру от отделений, в которых расположены электроды (21.

Однако, это устройство также не обеспечивает высокой эффективности разделения из-за

10 того, что не удается в достаточной мере устранить тепловую конвекцию несущей жидкости и седиментацию частиц. В данном случае осуществляется лишь частичная инверсия потока относительно направления силы тяже15 сти: в горизонтальном змеевике полная инверсия .потока осуществляется только на вертикальных участках, а в вертикальном вЂ” на горизонтальных участках. Это снижает величину допустимых значений напряженности

20 электрического поля и разрешающую способн ость у стр ой ств а.

С целью увеличения эффективности разделения за счет более полного подавления тепловой конвекции несущей жидкости и седимен25 тации частиц, камера разделения предлагаемого устройства выполнена в виде полой спиральной ленты, а электроды имеют кольцеобразную форму.

На фиг. 1 изображено описываемое устрой30 ство, вид спереди; на фиг. 2 вЂ” то же, разрез, 580490

Устройство состоит пз спиральной камеры разделения 1, которая омывается охлаждающей жидкостью, подаваемой через штуцеры

2. В начале спиральной камеры расположено входное отделение 3, в которое через штуцер

4 вводится несущая жидкость. По всей ширине камеры выполнены отверстия 5, через которые несущая жидкость из входного отделения поступает в камеру разделения. Инжектор представляет собой тонкую трубку 6, герметично соединенную с камерой разделения. На выходе из камеры расположен коллектор 7 в виде ряда трубок, через которые разделившиеся фракции и несущая жидкость вводятся в пробирки 8. Электродные отделения 9 расположены по обеим боковым сторонам камеры и представляют собой кольцеобразные полости 10, в которых размещены металлические электроды 11 и полупропицаемые мембраны 12, закрывающие отверстия

13, через которые осуществляется электрический контакт между электродными отделениями и камерой разделения. Электроды 11 выполнены в виде колец, расположенных против отверстий 13. Штуцеры 14 служат для 25 промывания электродных отделений буферным раствором.

Описанное устройство работает следующим образом.

В протекающий через спиральную камеру ЗО разделения 1 ламинарный поток несущей жидкости через инжектор 6 вводят тонкую струйку разделяемой смеси, которая переносится потоком к выходу из камеры разделения, При подключении электродов 11 к источ- Ç5 нику постоянного напряжения в камере разделения устанавливается однородное электрическое поле. Под действием поля переносимая потоком струя смеси разделяется на ряд полос, состоящих из частиц равной электрофо- 40 ретической подвижности. Разделившиеся фракции через коллекторные трубки 7 вводятся в пробирки 8.

Увеличение эффективности разделения в предложенном устройстве достигается за счет 45 более полного подавления тепловой конвекции и седиментации разделяемых частиц, вследствие того, что в спиральной камере разделения, инверсии потока относительно направления силы тяжести осуществляются как в вертикальных, так и в горизонтальных участках камеры. Конвекционные потоки, возникающие на каком-либо участке камеры, эффективно устраняются после инверсии потока в последующем участке камеры, так как направление силы тяжести меняется на противоположное. Это дает возможность увеличить плотность протекающего через камеру разделения электрического тока, а значит и напряженность электрического поля и разрешающую спообность устройства.

В предложенном устройстве эффективно устраняется и седиментация частиц, так как смещение частиц под действием силы тяжести в нижнем или одном из боковых участков камеры компенсируется противоположным смещением в верхнем или в другом боковом участке камеры. Выполнение металлических электродов в виде колец, расположенных против отверстий, через которые осуществляется электрический контакт между электродными отделениями и камерой разделения, обеспечивает равномерное приложение электрического поля по всем виткам спиральной камеры разделения.

Формула изобретения

Устройство для электрофоретического разделения частиц, содержащее инжектор, коллектор, камеру разделения с отверстиями, закрытыми полупроницаемыми мембранами, отделяющими камеру от отделений, в которых расположены электроды, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью увеличения эффективности разделения, камера разделения выполнена в виде полой спиральной ленты, а электроды имеют кольцеобразную форму.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №484009, кл. В ОЗС 3/09, 1974.

2. Патент США № 3479277, кл, 204 вЂ” 299, 1969, 580490

U2.

Редактор Л. Баглай

Заказ 2417/14 Изд. № 877 Тираж 1109 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Л. )Каркова

Текред А. Камышникова

Корректоры: Л. Брахнина

О. Тюрина

Устройство для электрофоретического разделения частиц

Устройство для электрофоретического разделения частиц // 573744

Способ количественного определения содержания цветных металлов в многокомпонентных растворах // 567124

Устройство для получения градиентного полиакриламидного геля // 565242

Способ электрофоретического анализа белков // 561898

Устройство для электрофореза // 558206

Способ измерения содержания магнетита в руде // 554490

Устройство для препаративного электрофореза // 544898

Способ определения штерновского -потенциала несферических коллоидных частиц // 507811

Ячейка для измерения электрокинетического потенциала // 495596

Способ определения нитрит-иона в растворе // 2105296

Изобретение относится к электрохимическим методам анализа с использованием ионоселективных электродов и может быть использовано для повышения чувствительности и селективности способа

Способ определения мышьяка (iii) // 2105297

Изобретение относится к электроаналитической химии, а именно к способу определения мышьяка (III), включающему концентрирование мышьяка на поверхности стеклоуглеродного электрода в растворе кислоты с последующей регистрацией аналитического сигнала, при этом концентрирование мышьяка (III) проводят на поверхности стеклоуглеродного электрода, покрытого золотом, в растворе до 3,0 M в интервале потенциалов -0,40-(-0,45)B в течение 1-10 мин с последующей регистрацией производной анодного тока по времени при линейной развертке потенциала

Способ измерения потенциала рабочего электрода электрохимической ячейки под током // 2106620

Изобретение относится к области электрохимии, электрохимических процессов и технологий в части измерения потенциала электродов под током, а именно к способу измерения потенциала рабочего электрода электрохимической ячейки под током, основанному на прерывании электрического тока, пропускаемого между рабочим и вспомогательным электродами, и измерении текущего потенциала рабочего электрода, при этом процесс измерения текущего потенциала Eизм рабочего электрода производят относительно электрода сравнения непрерывно по времени t, затем по измеренным значениям потенциала рассчитывают первую производную от зависимости изменения текущего потенциала рабочего электрода от времени: (t)=Eизм

Способ получения активированных кислого и щелочного растворов // 2108300

Изобретение относится к способу получения активированных кислого и щелочного растворов, включающему электрохимическое разделение водного раствора электролита, при этом электрохимическому разделению подвергают мочу животных и/или человека

Способ адсорбционного концентрирования необратимо адсорбирующихся на металлах соединений // 2114424

Изобретение относится к адсорбции компонентов, а именно к способу адсорбционного концентрирования необратимо адсорбирующихся на металлах соединений путем наложения электрического поля в электрохимической ячейке, при этом перед концентрированием проводят адсорбцию на жидкометаллическом электроде из раствора, содержащего адсорбируемые соединения, при интенсивном перемешивании и потенциале электрода, обеспечивающем необратимую адсорбцию, а концентрирование после отстаивания осуществляют путем сокращения поверхности электрода с необратимо адсорбируемыми соединениями при переводе электрода из ячейки в капилляр. Изобретение относится к анализу материалов с помощью оптических методов путем адсорбции компонентов

Способ определения потенциала поверхности // 2119157

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к области аналитической электрохимии, и может быть использовано при определении свойств грунтов, горных пород, строительных материалов, а также свойств поверхностей раздела фаз

Полупроводниковый материал для адсорбционных сенсоров низкомолекулярных органических соединений и способ его изготовления // 2119695

Изобретение относится к составу полупроводниковых материалов, используемых в адсорбционных сенсорах для обнаружения и количественной оценки концентрации низкомолекулярных органических соединений, преимущественно кетонов в выдыхаемом людьми воздухе, и к технологии изготовления таких полупроводниковых материалов

Электрохимический датчик концентрации водорода в газовых и жидких средах // 2120624

Способ определения содержания нефтепродуктов в воде // 2126965

Устройство для анализа воды // 2132049