CN102258885A - 整体柱层析自动分离*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种整体柱层析自动分离***，由机械部分及控制部分组成，机械部分至少包括进样与蠕动泵送模块、整体床柱、检测仪、出样与产物收集模块，控制部分包括单片机、输入输出单元、继电器及驱动器；整体床柱进样口与进样与蠕动泵送模块中的蠕动泵A、其出样口与出样与产物收集模块中的集液罐连通，检测仪设于整体床柱出样口与出样与产物收集模块之间；单片机控制进样与蠕动泵送模块及出样与产物收集模块并通过A/D转换芯片采集转换来自检测仪的信号。本发明提供的***允许含有微生物细胞的复杂料液直接通过，可直接高速自动处理含有微生物细胞或细胞碎片的复杂料液。

Description

整体柱层析自动分离***
技术领域
本发明涉及一种整体柱自动层析分离***，属于生物、化工及机械技术领域。
背景技术
大孔型的整体柱层析(亦称整体床或连续床层析)是近几年发展起来的新型生物分离方法，其整体柱分离介质的孔径可达数微米甚至数百微米，允许含有亚微米尺度的微生物细胞或细胞碎片的复杂原料液直接穿过床层，目标物在这类分离介质中的吸附层析分离迅速，可以用于直接从含有微生物细胞或细胞碎片等固相杂质的复杂原料液中分离目标生物分子物质。这种方法具有扩张床和常规固定床层析的综合优点，能够将过滤、离心、浓缩和层析分离几个步骤集成于一步实现，单位时间的处理量大，适于生化物质的制备型快速分离。因此，在微生物发酵生物化学品、天然产物提取或基因工程药物等的分离纯化方面，有广阔的应用前景。
虽然国内外已有不少用于生物层析的自动分离***，如扩张床层析***、常规中低压的固定床层析***及高效液相色谱***，但是，除了扩张床***外，现有的层析***绝大多数针对分析分离或规模较小的制备分离，而且不允许含有微生物细胞或细胞碎片等固相物质的复杂料液流体通过床柱，难以直接对复杂流体进行快速分离处理。目前国内外尚没有针对大孔型整体柱分离的专用自动层析***，现有的高效液相色谱***或者组装的层析***，操作不便，大规模制备分离时不适用或者存在一定的困难。
发明内容
为解决现有技术中的上述问题，本发明提供一种整体柱层析自动分离***，本发明的***允许含有微生物细胞的复杂料液直接通过，可直接高速自动处理含有微生物细胞或细胞碎片的复杂料液。
为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：一种整体柱层析自动分离***，由机械部分及控制部分组成，机械部分至少包括进样与蠕动泵送模块、整体床柱、检测仪、出样与产物收集模块，控制部分以单片机为核心、包括输入输出单元、两个以上继电器及三个以上驱动器；
进样与蠕动泵送模块包括四个以上进样控制阀、三个以上蠕动泵、六个以上储液罐及混合器，其中用于储存各洗脱液的储液罐分别通过对应的用于泵送该洗脱液的蠕动泵与混合器连通，混合器与用于储存混合洗脱液的储液罐A连通，通过用于向整体床柱输送液体的蠕动泵A与整体床柱进样口连通的储液罐至少包括储液罐A、用于储存原料液的储液罐B、用于储存平衡液的储液罐C及用于储存再生液的储液罐D，在储液罐A、储液罐B、储液罐C及储液罐D与蠕动泵A之间各自设有进样控制阀；
出样与产物收集模块包括三个以上出样控制阀、三个以上用于收集目标物及废液的集液罐、整体床柱出样口与各用于收集目标物及废液的集液罐连通，在整体床柱出样口与各用于收集目标物及废液的集液罐之间各自设有出样控制阀；
检测仪设于整体床柱出样口与各出样控制阀之间；
其中，单片机通过驱动用于驱控各蠕动泵的驱动器及用于驱动进样控制阀的继电器A来控制进样与蠕动泵送模块，单片机通过驱动用于驱动出样控制阀的继电器B来控制出样与产物收集模块，单片机通过A/D转换芯片来采集和转换来自检测仪的输出信号。
单片机用其自带的驱动电路分别驱动用于驱控各蠕动泵的驱动器、用于驱动各进样控制阀的继电器A，以及用于驱动各出样控制阀的继电器B。
在所述控制部分中，输入输出单元包括上位机、触摸屏、液晶显示屏，上位机通过串口与单片机通信，触摸屏通过触摸屏数字转换芯片与单片机的I/O接口连接，液晶显示屏通过液晶屏驱动器与单片机的I/O接口连接。
所用的检测仪为紫外检测仪。
机械部分中还设有传感模块，所述传感模块至少包括温度传感器、两个以上液体压力传感器、两个以上电导率单元和两个以上pH测试单元，其中用于检测混合洗脱液电导率的电导率单元及用于检测混合洗脱液pH值的pH测试单元通过管道与混合器连通并与单片机通信，用于检测整体柱内液体电导率的电导率单元、用于检测向整体柱所输送的液体压力的液体压力传感器及用于检测整体床柱内液体温度的温度传感器通过管道与蠕动泵A的出口连通并与单片机通信，用于检测整体床柱液体压力的液体压力传感器及用于检测整体床柱液体pH值的pH测试单元通过管道与整体床柱的出样口连通并与单片机通信。
所述传感模块还包括用于检测***中的空气量的空气压力传感器。
与现有技术相比，本发明提供的整体柱层析自动分离***具有以下优点：
1.本***的分离介质孔径可达数微米甚至数百微米，可允许含有亚微米尺度的微生物细胞或细胞碎片的复杂原料液直接穿过床层，可用于直接从含有微生物细胞或细胞碎片等固相杂质的复杂原料液中分离目标生物分子物质。
2.本***的单位时间料液处理量大，分离迅速，能够直接从复杂培养液、发酵液、天然动植物产物原料液中快速分离目标生物分子物质，可用于生化分离等诸多领域。
3.本***便于操作、易于控制，可自动实现整体柱层析分离过程中所涉及的床柱缓冲液平衡、原料液上样、柱床冲洗、洗脱液洗脱及再生液对床柱的再生等操作步骤，并对目标生物物质进行自动收集。
附图说明
图1是本发明的整体柱自动层析分离***的硬件连接示意图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明提供的整体柱自动层析分离***做进一步详细说明。
如图1中所示，本***由机械部分及控制部分组成，机械部分至少包括进样与蠕动泵送模块、整体床柱、检测仪、出样与产物收集模块，控制部分以单片机为核心、包括输入输出单元、两个以上继电器及三个以上驱动器。
进样与蠕动泵送模块包括四个以上进样控制阀、三个以上蠕动泵、六个以上储液罐及混合器，其中用于储存各洗脱液的储液罐分别通过对应的用于泵送该洗脱液的蠕动泵与混合器连通，混合器与用于储存混合洗脱液的储液罐A连通，通过用于向整体床柱输送液体的蠕动泵A与整体床柱进样口连通的储液罐至少包括储液罐A、用于储存原料液的储液罐B、用于储存平衡液的储液罐C及用于储存再生液的储液罐D，在储液罐A、储液罐B、储液罐C及储液罐D与蠕动泵A之间各自设有进样控制阀。
出样与产物收集模块包括三个以上出样控制阀、三个以上用于收集目标物及废液的集液罐、整体床柱出样口与各用于收集目标物及废液的集液罐连通，在整体床柱出样口与各用于收集目标物及废液的集液罐之间各自设有出样控制阀。
检测仪设于整体床柱出样口与各出样控制阀之间。
其中，单片机通过驱动用于驱控各蠕动泵的驱动器及用于驱动进样控制阀的继电器A来控制进样与蠕动泵送模块，单片机通过驱动用于驱动出样控制阀的继电器B来控制出样与产物收集模块，单片机通过A/D转换芯片来采集和转换来自检测仪的输出信号。
单片机用其自带的驱动电路分别驱动用于驱控各蠕动泵的驱动器、用于驱动各进样控制阀的继电器A，以及用于驱动各出样控制阀的继电器B。
在所述控制部分中，输入输出单元包括上位机、触摸屏、液晶显示屏，上位机通过串口与单片机通信，触摸屏通过触摸屏数字转换芯片与单片机的I/O接口连接，液晶显示屏通过液晶屏驱动器与单片机的I/O接口连接。
所用的检测仪为紫外检测仪。
机械部分中还设有传感模块，所述传感模块至少包括温度传感器、两个以上液体压力传感器、两个以上电导率单元和两个以上pH测试单元，其中用于检测混合洗脱液电导率的电导率单元及用于检测混合洗脱液pH值的pH测试单元通过管道与混合器连通并与单片机通信，用于检测整体柱内液体电导率的电导率单元、用于检测向整体柱所输送的液体压力的液体压力传感器及用于检测整体床柱内液体温度的温度传感器通过管道与蠕动泵A的出口连通并与单片机通信，用于检测整体床柱液体压力的液体压力传感器及用于检测整体床柱液体pH值的pH测试单元通过管道与整体床柱的出样口连通并与单片机通信。
所述传感模块还包括用于检测***中的空气量的空气压力传感器。
本发明提供的***在工作时，首先通过触摸屏或上位机设定本***的工艺流程及相关参数。然后，单片机根据所设定的流程及参数，通过自身的驱动电路来驱动继电器A以控制各进样控制阀的开闭并同时通过自身的驱动电路来驱动各驱动器以控制各对应蠕动泵的启停及转速、调节流体的流量并为整个层析***提供流体所需的压力以将各洗脱液泵送到混合器中实现梯度洗脱液的混合，并使原料液、平衡液、洗脱液和再生液依照单片机的预定程序依次经过进样控制阀和蠕动泵A通过整体床柱，从而实现整体柱层析分离过程中所涉及的床柱缓冲液平衡、原料液上样、柱床冲洗、洗脱液洗脱及再生液对床柱的再生等步骤。用紫外检测仪对从整体床柱流出的液体进行检测，单片机采集并转换来自检测仪的检测信号，对检测结果进行分析，根据该结果来控制出样控制阀的开关，从而可实现各目标物及废液的分类收集。同时，可利用传感模块中的温度传感器、液体压力传感器、电导率单元和pH测试单元来对层析分离过程中的物料压力、温度、电导率、pH等参数进行自动实时检测，从而实现对整个工艺过程的实时监控。
由于大孔型连续床允许含有微生物细胞的复杂料液直接通过，因而本发明所提供的***可实现含有微生物细胞或细胞碎片的复杂料液的直接高速全自动处理。
本***的分离介质孔径可达数微米甚至数百微米，可允许含有亚微米尺度的微生物细胞或细胞碎片的复杂原料液直接穿过床层，可用于直接从含有微生物细胞或细胞碎片等固相杂质的复杂原料液中分离目标生物分子物质。
本***的单位时间料液处理量大，分离迅速，能够直接从复杂培养液、发酵液、天然动植物产物原料液中快速分离目标生物分子物质，可用于生化分离等诸多领域。
本***便于操作、易于控制，可自动实现整体柱层析分离过程中所涉及的床柱缓冲液平衡、原料液上样、柱床冲洗、洗脱液洗脱及再生液对床柱的再生等操作步骤，并对目标生物物质进行自动收集。

Claims (6)

1.一种整体柱层析自动分离***，其特征在于：由机械部分及控制部分组成，机械部分至少包括进样与蠕动泵送模块、整体床柱、检测仪、出样与产物收集模块，控制部分以单片机为核心、包括输入输出单元、两个以上继电器及三个以上驱动器；
进样与蠕动泵送模块包括四个以上进样控制阀、三个以上蠕动泵、六个以上储液罐及混合器，其中用于储存各洗脱液的储液罐分别通过对应的用于泵送该洗脱液的蠕动泵与混合器连通，混合器与用于储存混合洗脱液的储液罐A连通，通过用于向整体床柱输送液体的蠕动泵A与整体床柱进样口连通的储液罐至少包括储液罐A、用于储存原料液的储液罐B、用于储存平衡液的储液罐C及用于储存再生液的储液罐D，在储液罐A、储液罐B、储液罐C及储液罐D与蠕动泵A之间各自设有进样控制阀；
出样与产物收集模块包括三个以上出样控制阀、三个以上用于收集目标物及废液的集液罐、整体床柱出样口与各用于收集目标物及废液的集液罐连通，在整体床柱出样口与各用于收集目标物及废液的集液罐之间各自设有出样控制阀；
检测仪设于整体床柱出样口与各出样控制阀之间；
其中，单片机通过驱动用于驱控各蠕动泵的驱动器及用于驱动进样控制阀的继电器A来控制进样与蠕动泵送模块，单片机通过驱动用于驱动出样控制阀的继电器B来控制出样与产物收集模块，单片机通过A/D转换芯片来采集和转换来自检测仪的输出信号。
2.根据权利要求1所述的整体柱层析自动分离***，其特征在于：单片机用其自带的驱动电路分别驱动用于驱控各蠕动泵的驱动器、用于驱动各进样控制阀的继电器A，以及用于驱动各出样控制阀的继电器B。
3.根据权利要求1所述的整体柱层析自动分离***，其特征在于：在所述控制部分中，输入输出单元包括上位机、触摸屏、液晶显示屏，上位机通过串口与单片机通信，触摸屏通过触摸屏数字转换芯片与单片机的I/O接口连接，液晶显示屏通过液晶屏驱动器与单片机的I/O接口连接。
4.根据权利要求1所述的整体柱层析自动分离***，其特征在于：所用的检测仪为紫外检测仪。
5.根据权利要求1所述的整体柱层析自动分离***，其特征在于：机械部分中还设有传感模块，所述传感模块至少包括温度传感器、两个以上液体压力传感器、两个以上电导率单元和两个以上pH测试单元，其中用于检测混合洗脱液电导率的电导率单元及用于检测混合洗脱液pH值的pH测试单元通过管道与混合器连通并与单片机通信，用于检测整体柱内液体电导率的电导率单元、用于检测向整体柱所输送的液体压力的液体压力传感器及用于检测整体床柱内液体温度的温度传感器通过管道与蠕动泵A的出口连通并与单片机通信，用于检测整体床柱液体压力的液体压力传感器及用于检测整体床柱液体pH值的pH测试单元通过管道与整体床柱的出样口连通并与单片机通信。
6.根据权利要求5所述的整体柱层析自动分离***，其特征在于：所述传感模块还包括用于检测***中的空气量的空气压力传感器。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102527089A (zh) * 2012-02-01 2012-07-04 中国矿业大学 多段层析柱
CN103698289A (zh) * 2013-12-05 2014-04-02 成都雅途生物技术有限公司 层析柱流出液检测装置
CN107422664A (zh) * 2017-06-07 2017-12-01 利穗科技(苏州)有限公司 基于蛋白层析***的uv、ph、电导综合检测***
CN107992007A (zh) * 2017-12-04 2018-05-04 苏州市海崴生物科技有限公司 一种数字化层析***
CN108019341A (zh) * 2017-12-04 2018-05-11 苏州市海崴生物科技有限公司 一种基本型四元隔膜泵
CN108279625A (zh) * 2017-12-30 2018-07-13 利穗科技(苏州)有限公司 数字化层析***及方法
CN109453545A (zh) * 2018-12-20 2019-03-12 上海兆维科技发展有限公司 层析柱洗脱液的配液装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1346984A (zh) * 2001-11-07 2002-05-01 湖南力合科技发展有限公司 自动快速比色分析仪
WO2002053255A1 (en) * 2000-12-28 2002-07-11 Cohesive Technologies Inc. Multi column chromatography system
CN201161989Y (zh) * 2007-08-14 2008-12-10 百奇生物科技(上海)有限公司 多通道蛋白质亲和层析纯化仪
CN201280551Y (zh) * 2008-10-20 2009-07-29 中国农业大学 一种纯化细菌磁小体的***
CN101664571A (zh) * 2008-09-05 2010-03-10 中国人民解放军第三军医大学第二附属医院 中枢神经***功能障碍治疗的装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002053255A1 (en) * 2000-12-28 2002-07-11 Cohesive Technologies Inc. Multi column chromatography system
CN1346984A (zh) * 2001-11-07 2002-05-01 湖南力合科技发展有限公司 自动快速比色分析仪
CN201161989Y (zh) * 2007-08-14 2008-12-10 百奇生物科技(上海)有限公司 多通道蛋白质亲和层析纯化仪
CN101664571A (zh) * 2008-09-05 2010-03-10 中国人民解放军第三军医大学第二附属医院 中枢神经***功能障碍治疗的装置
CN201280551Y (zh) * 2008-10-20 2009-07-29 中国农业大学 一种纯化细菌磁小体的***

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102527089A (zh) * 2012-02-01 2012-07-04 中国矿业大学 多段层析柱
CN103698289A (zh) * 2013-12-05 2014-04-02 成都雅途生物技术有限公司 层析柱流出液检测装置
CN107422664A (zh) * 2017-06-07 2017-12-01 利穗科技(苏州)有限公司 基于蛋白层析***的uv、ph、电导综合检测***
CN107992007A (zh) * 2017-12-04 2018-05-04 苏州市海崴生物科技有限公司 一种数字化层析***
CN108019341A (zh) * 2017-12-04 2018-05-11 苏州市海崴生物科技有限公司 一种基本型四元隔膜泵
CN108279625A (zh) * 2017-12-30 2018-07-13 利穗科技(苏州)有限公司 数字化层析***及方法
CN108279625B (zh) * 2017-12-30 2023-09-05 利穗科技(苏州)有限公司 数字化层析***及方法
CN109453545A (zh) * 2018-12-20 2019-03-12 上海兆维科技发展有限公司 层析柱洗脱液的配液装置

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