УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ

Предлагаемая полезная модель предназначена для проведения исследований различных биологических жидкостей, а более конкретно, для разделения компонентов биологических жидкостей.
Известно устройство для разделения белков, содержащее фильтрационный модуль, образующий проточную емкость, внутри которого размещена полупроницаемая перегородка, и побудитель расхода биологической жидкости (Заявка на изобретение RU 99113487, МПК B01D 61/42, опубликовано 10.06.2001 г.). Разделение белков из биологических суспензий осуществляют путем приложения электрического поля при помощи погруженных в жидкость электродов и фильтрации через полупроницаемые перегородки. Под действием электрического поля заряженные частицы захватываются электродами противоположного знака.
Недостатком данного устройства является необходимость использования внешнего источника постоянного тока, а также применение системы промывки, что приводит к усложнению конструкции.
Задачей настоящей полезной модели является устранение указанных недостатков, преодоление зависимости функционирования устройства от наличия внешнего источника постоянного тока и системы промывки.
Техническим результатом является создание устройства, имеющего простую конструкцию и высокую эксплуатационную надежность.
Поставленная задача и необходимый технический результат достигаются тем, что в устройстве, содержащем фильтрационный модуль, образующий проточную емкость, внутри которого размещена полупроницаемая перегородка, и побудитель расхода биологической жидкости, перегородка размещена тангенциально по отношению к движению потока и представляет собой трековую мембрану.
Эту мембрану выполняют из материала, который обеспечивает в водных растворах приобретение ею электрического заряда заданного знака при контакте с биологической жидкостью. Фильтрационный модуль устройства снабжен тремя патрубками - входным и выходным по движению жидкости, а также сливным для отвода жидкого компонента биологической жидкости, который прошел через трековую мембрану.
Для приобретения мембраной отрицательного заряда ее выполняют например, из полиэтилентерефталата, а для приобретения мембраной положительного заряда в качестве материала используют, например, полиэтилентерефталат, модифицированный последовательно полиэтиленимином и поливинилпирролидоном. В качестве побудителя расхода биологической жидкости возможно, например, применение перистальтического насоса. В проточной полости фильтрационного блока может быть размещена (тангенциально по отношению к движению потока) вторая перегородка в виде трековой мембраны.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется фигурой, на которой приведена схема устройства.
Устройство содержит фильтрационный модуль 1, внутренний объем корпуса которого образует проточную полость. В этой полости тангенциально по отношению к направлению потока в нижней части корпуса модуля установлена полупроницаемая перегородка 2, аналогичная перегородка 3 может устанавливаться в верхней части корпуса. Для подвода биологической жидкости используется входной патрубок 4, а для отвода патрубок 5. В днище корпуса модуля 1 выполнен сливной патрубок 6, гидравлически подключенный к емкости 7 сбора фильтрата. В гидравлическую систему устройства включены ресивер 8 биологической жидкости и побудитель движения биологической жидкости 9, например перистальтический насос. Обе перегородки выполнены в виде трековых мембран, причем для их изготовления применен материал, который обеспечивает приобретение мембраной заданного знака заряда при контакте с биологической жидкостью.
Устройство функционирует следующим образом. Насос 9 подает под небольшим избыточным давлением биологическую жидкость из ресивера 8 через входной патрубок 4 в фильтрационный модуль 1. Жидкость тангенциально движется относительно перегородок 2 и 3, которые выполнены в виде трековых мембран. Часть раствора под действием трансмембранного давления проходит через мембраны 2 и 3 и через патрубок 6 сливается в емкость 7. Под действием электростатического взаимодействия частицы биологической жидкости, несущие заряд противоположного знака заряду поверхности каждой из мембран, сорбируются на поверхности мембран и в их порах. Остальные компоненты биологической жидкости через патрубок 5 возвращаются в ресивер 8. Благодаря циркуляции биологической жидкости по замкнутому контуру обеспечивается высокая производительность устройства и высокая степень извлечения необходимого компонента.
Как пример использования предлагаемой установки можно привести процесс извлечения кислых белков (например, бычий сывороточный альбумин и ферритин) из раствора, содержащего кислые и основные белки (например, цитохром С и лизоцим). Трековая мембрана из полиэтилентерефталата в водных растворах при рН>3 заряжается отрицательно. Поэтому адсорбция кислых белков, имеющих отрицательный заряд, на мембране практически отсутствует.
При модификации мембраны последовательно полиэтиленимином и поливинилпирролидоном заряд мембраны в водных растворах становится положительным, кислые белки в результате электростатического взаимодействия связываются с поверхностью мембраны и после извлечения мембраны могут быть использованы для анализа. При этом основные белки биологического раствора не оседают на мембранах, а остаются в растворе.
Данный пример является иллюстрацией промышленного применения предлагаемой полезной модели.