Способ электрофоретического разделения частиц Советский патент 1977 года по МПК G01N27/26 

(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ЧАСТИЦ ния частиц за счёт устранения серповидного искажения полосы частиц одновременно для всех фракций. Достигается это тем, что электрическое поле прикладывают параллельно плоскости слоев, а центральный слой несущей жидкости формируют имеющим относительно соседних слоев большую электропроводность и меньшую толщину и в этот слой вводят раз деляемую смесь. Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображены центральный спой 1 несущей жидкости, в ограниченную часть объема которого вводится разделяемая смесь 2; крайние слои 3 н 4 несущей жидкости, имеющие меньшую, чем центральный, электро проводность, но большую толщину; разделенные фракции 5; профиль 6 скоростей гидродинамического потока жидкости; профиль 7 скоростей элекгрорсмотического потока жидкости; стрелками Е показано направление электрического поля. Процесс разделения осуществляется еледующим образок. Разделяемая смесь-2 ввиде тонкой полосы инжектируется в центральиый слой 1 ламинарного потсжа несущей жид кости, заключенный между двумя соседними слоями - верхним 3 и нижним 4. Электроьпроводность центрального слоя устанавливаю (путем добавления соответствующих котгачеI ств буферных солей) такой, чтобы обеспечить требуемые рабочие условия для разделения данной смеси частиц. Добычно 8.10 ом м ). Электропроводность верхнего и нижнего слоя устанавливают много меньшей (обычно ом м ), чем в централь -2ном слое, что уменьшает величину протекаю щего через них электрического тока, а значит, уменьшает разогревание жидкости, снижает расход электрической энергии и, следо вательно, повышает эффективность разделе„ля. Плотность несущей жидкости увеличивают от минимальной в верхнем слое до максимальвой в нижнем путем добавления электрически нейтральных веществ, изменяющих плотность жидкости (например, сахарозы). При этом плотность центрального слоя меньше плотности нижнего слоя и больше :плотности верхнего (с учетом плотности жидкости при ее разогревании под действием электрического тока).Такой градиент плотности жидкости в слоях обеспечивает стабильность ламинарного потока жидкости и ее устойчивость по отношению к термической конвекции. Электрическое поле прикладывают к центральному слсяо несушей жидкости попе рек потока и параллельяо плоскости слоев. Тонкая вертикальная полоса разделяемой смеси, высота которой равна толщине центрального слоя жидкости, по мере движения в электрическом поле разделяется на ряд фракций 5 в соответствии с электрофоретической подвижностью составляющих их частиц. Разделивщиеся фракции отбираю-т из потока любым из известных способов, например, коллектором в виде ряда трубок, разводящих фракций в ряд проборок. Серповидное искажение попос является следствием влияния гидродинамического и алектроосмотического профилей скоростей жидкости. В предложенном способе разделение частиц осуществляют в центральном слое несущей жидкости, в пределах которого гидродинамическая и электроосмотическая скорости жидкости практически не меняются (см. чертеж), о достигают тем, что толщину центрального слоя выбирают в несколько раз меньшей толщины соседних слоев. В результате серповидное иска- жение полосы частиц сводится к минимуму одновременно для всех фракций, и, следовательно, увеличиваются разрещение и произво дительность разделения. Так, если ранее Для качественного разделения одновременно несколькнх фракций смесь ижектировалась в виде тонкой струйки диаметром Ojl-0,15 мм, то в предложенном способе она ижектируетс5я виде струи с поперечными размерами О,15х1,5 мм, что увеличивает производительHoc-fb разделения одновременно всех фракций (при том же разращении) в 10 раз. Формула изобретения Способ электрофоретического разделения частиц путем наложения постоянного электрического поля поперек потока несущей жидкости, состоящего из ряда горизонтальных слоев разной плотности, в один из котоРых вводят разделяемую смесь, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения эффективности разделения, электрическое поле прикладывают параллельно плоскости слоев, а центральный слой несущей жидкости формируют имеющим относительно соседних слоев большую электропроводность и меньшую толщину и в этот слой вводят разделяемую смесь. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3412ОО7, ta, 2О4-299,1968. 2.R.Jippei et а Chew Ewg In Medicine anJ B(o2ogy New-i oi-k, 1967, pp. 505-510. f