Устройство для электрофоретического разделения биологических и небиологических объектов

 

Изобретение относится к технике разделения биологических частиц (микроорганизмов и токсинов) и предназначено для использования в полевых подвижных лабораториях. Устройство выполнено в Биде двух коаксиально расположенных цилиндрических корпусов 1 и 2, зазор между которыми образует камеру 3 разделения. Система охлаждения выполнена в виде набора отверстий с коллектором 10 охлаждения, расположенного по периметру с двух сторон образованной камеры. Предлагаемое устройство позволяет проводить разделение широкого класса микроорганизмов и токсинов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.(Лс-2А-А^4Ь. 00о>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 N 27/26, В 03 С 3/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2284295/14 (22) 24,07.80

4 (46) 23.02.92. Бюл. N. 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт медицинской .лабораторной техники (72) M.Ï, Волоцкой, А.Г. Мегрелишвили.

В.С. Елецкий, Л..М. Воробьева, Ю,П. Гвоздев и В,И. Марасев (53) 615,475(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N484099,,кл. В 03 G/09, 1971.

Патент США N. 3479277, кл. 204 — 29с, опублик. 1969.

„„ Ж„„1714480 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ И НЕБИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к технике разделения биологических частиц (микроорганизмов и токсинов) и предназначено для использования в полевых подвижных лабораториях. Устройство выполнено в виде двух коаксиально расположенных цилиндрических корпусов 1 и 2, зазор между которыми образует камеру 3 разделения.

Система охлаждения выполнена в виде набора отверстий с коллектором 10 охлаждения, расположенного по периметру с двух сторон образованной камеры, Предлагаемое устройство позволяет проводить разделение широкого класса микроорганизмов и токсинов. 1 э.п.. ф-лы, 4 ил.

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, а котором помещена винтообразная камера, отделенная от электродных отделений с размещенными в них электродами и полупроницаемыми мембранами, причем электродные отделения размещены вдоль вертикальных боковых стенок корпуса.

Однако устройство не обеспечивает высокой эффективности разделения, так как линии электрического тока, протекающего через. камеру разделения, направлены Иод 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. Зто приводит к искажению профиля скоростей электроосмотического потока и дополнительному расширению полосы частиц, что снижает разрешающую способность устройстгэ. Кроме того, закрепление и замена мембраны в нем является трудоемкой операцией из-за того, что электродные отделения выполнены в аиде аинтообразных каналов.

Известно также устройство для электрофоретического разделения частиц, содержащее инжектор, коллектор, камеру разделения с отверстиями, закрытыми полупроницаемыми мембранами, отделяющими камеру от отделений, в которых расположены электроды, Однако зто устройство также не обеспечивает высокой эффективности разделения из-за того, что не удается в достаточной мере устранить тепловую конвекцию несущей жидкости и седиментацию частиц, В данном устройстве осуществляется лишь частичная инверсия потока относительно направления силы тяжести (например, в горизонтальном змеевике только на вертикальных участках), Это снижает величину допустимых значений напряженности электрического поля и разрешающую способность устройства, Наиболее близким к изобретению является устройство для электрофоретического разделения частиц, содержащее инжектор, коллектор, камеру разделения с отверстиями, закрытыми полупроницаемыми мембранами, отделяющими камеру от отделений, а которых расположены электроды, причем камера разделе ия выполнена в виде полой

25 этом случае наблюдается значительная деформация спирали от давления охлаждающей жидкости, так как спираль имеет

55 спиральной ленты, а электроды имеют кольцеобразную форму.

Выполнение камеры разделения в виде полой спиральной ленты не обеспечивает эффективного разделения по следующим причинам.

При изготовлении камеры разделения в виде отдельных полуколец, соединенных друг с другом, например, с помощью склейки, внутренняя поверхность камеры имеет уступы в местах соединений и, кроме того, толщина камеры остается непостоянной по всей длине спирали, Невозможность выполнить камерус постоянной толщиной по всей длине приводит к тому, что не удается пол-учить ламинарный поток буфера и, как следствие, высокой разрешающей способности.

При выполнении камеры в виде зазора между листами диэлектрического материала (например, оргстекла), свернутыми в спираль, также не удается выдержать постоянным зазор (толщина камеры) с точностью хотя бы 0,1 мм при зазоре 0,7 мм (реально получается 4- 0,4 мм),Кроме того, в большую поверхность и малую жесткость.

Следствием этого являются низкая надежность в .работе, сложность изготовления и низкая разрушающая способность.

Конструкция камеры в виде спирали принципиально не позволяет визуально наблюдать процесс разделения, что резко за трудняет процесс настройки и снижает его качество.

Спиральная форма камеры делает крайне сложным процесс заполнения разделительной. камеры буферным раствором и системы охлаждения охлаждающей жидкостью (сложно избавиться от пузырьков воздуха и убедиться в их отсутствии) Целью изобретения является повышение надежности разделений при упрощении технологии изготовления устройства.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 — вид В на фиг, 2.

Устройство состоит из внутреннего 1 и наружного 2 цилиндрических корпусов. образованной ими камеры 3 разделения, каналов 4 для охлаждающей жидкости, которая вводится через штуцера 5 и отводится через. штуцера 6. Ввод буферного раствора в камеру разделения осуществляется через штуцера 7 и выравнивающий объем 8. Ввод разделяемой смеси осуществляется через инжектор 9. На выходе камеры 3 расположен коллектор 10, через который несущая

1714480 жидкость и разделившиеся фракции выводятся по трубкам 11. Электродные отделения 12 расположены по обеим боковым сторонам камеры 3 и представляют-собой кольцеобразные полости, в которых поме- 5 щены металлические электроды 13 и полупроницаемые мембраны 14. Промывка электродных отделений осуществляется злектродным буфером через штуцера (не показаны). 10

Устройство работает следующим образом.

В протекающий через камеру 3 разделения ламинарный поток несущей жидкости

{буферный раствор) через инжектор 9 вво- 15 дят тонкую стру о разделяемой смеси, которая переносится, потоком к выходу из камеры 3 разделения. При подключении злектродов 13 к источнику постоянного напряжения в камере 3 разделения устанавли- 20 вается однородное злектростатическое поле, Под действием поля переносимая потоком струя смеси разделяется на ряд по лос, состоящих из частиц равной электрофорет ической подвижности. Разделившиеся фракции через коллектор 10 выводятся по трубкам 11.

Формула изобретения

1. Устройство для электрофоретического разделения биологических и небиологических объектов, содержащее инжектор. коллектор, камеру разделения, электроды кольцеобразной формы и систему охлаждения, отл ича ю щееся тем,что,с целью повы шения надежности разделений при упрощении технологии изготовления устройства, в нем камера разделения выполнена в виде двух коаксиально расположенных ци-. линдров, в теле которых выполнены сквозные аксиальные отверстия для подачи

Охлаждающей жидкОсти.

2, Устройство по п.1, от л и ч а ю щe ес я тем, что, с целью повышения ламинарности потока буферного раствора. на входе . камеры разделения с торцов навстречу друг другу установлены штуцера.

1714480

6а36 по5ерн во

Фиг 3

Составитель Н.Панфилов

Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Заказ 688 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Редактор О. К) рковецкая

8од 8 ло3ернуво