专利名称：物质分子分离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于医药、生物化学及化学分析、化学及生物传感、合成和检测的装置，尤其涉及生物、化学及医药实验及检测领域中的物质分子分离装置。
背景技术：
化学物、混合物和生物分离是纯化物质的一种重要手段。至今出现了多种分离技术，包括层析法、电泳分离法和利用超声技术分离法等。
而层析法分离技术又内含许多可用来分离混合物内在组分的方法，包括对各种混合物中的化合物进行分离、纯化、量化和鉴定，属物理分离方法，既将样品溶解于流动相，在重力、电场力或外施压力作用下将样品液注入含有固定的不混溶的固定相(某种或一些载体)的分离柱内，一定时间内，由于各样品组分迁移率的差异，不同样品组分通过固定相时被彼此分离。
电泳分离法是基于外施电场中，样品液通过分离柱或流道时离子的迁移率，由于其组分的电泳迁移速率不同而产生的样品组分分离。
中国专利(公开号CN1345624A)披露了使用声场辐射力、电泳力、介电电泳力、重力、流体力和流体分布进行微粒鉴定、操纵和分离的方法和所需的装置。所公开的方法和装置基于了增加了作为附加力的声场辐射力来使场流分离、电—场流分离、介电—场流分离的操作中应向微粒的位置，包括改变微粒的平衡位置，或是微粒分布带包括微粒的平衡分布带之原理。
中国专利(申请号2005201306576)基于声场辐射力和电泳力生成和工作原理，并利用了样品液流动的驱动力与该两力的差效应，提出一种较易于操作的细胞分离装置，应用该装置能精确从样品中分离靶细胞。
但上述方法通常用于分子筛选、细胞大小分离以及溶液浓度等分离。在一些化学、医学医药及生物技术领域，还需要对混合物或物质材料的分子长短的分离，例如，生物高分子材料，各化学、物理混合物，包括高分子材料共混物，带电荷生物材料如DNA，RNA及蛋白质等。分离出具有均匀分子链长度的高分子材料或组分对于该材料的后续反应/操作，例如DNA的PCR或/和杂交检测等均具有一定意义。
发明内容
本实用新型目的在于提出一种较易于操作的物质分子分离装置，应用该装置能较精确地分离出具有均匀分子链长度的化学/物理混合物、高分子材料或组分。
本实用新型的技术方案为在设有样品池或样品液流道的装置组合件或零部件的样品液池(能容纳样品液之空间)内或出口处，或在样品液流道中设置一带有至少一个较小横截面积的流道的样品液流通区间，使样品液在非连续外驱动力作用下流过该流通区间，该非连续外驱动力是指在某时间段该外驱动力为正值，可驱动样品液流过流通区间，而在某时间段内该外驱动力为零值，样品液停止在流通区间内的外驱动力作用下的流动。该外驱动力可以是电场力、热动力、机械力、超声声场力等，该流通区间具有一定的样品液流通长度，可以包括液体过滤装置。在外驱动力作用下，样品液流过流通区间，经过预定时间外驱动力为零，样品液停止在流通区间的流动。因此，样品中的短分子链在预定时间内得以通过流通区间，而长分子链在该预定时间内尚未能完全通过流通区间，并因预定时间一到外驱动力转为零而回缩退出样品液流通区间。这样，通过在一定时间内若干个外驱动力为正值——为零的周期变化，较长分子链的样品总是保留在流通区间之前，而较短分子链的样品被分离在流通区间之后。由此，分离出具有不同长度分子的样品。除了上述外施力时间为可控参数外，还可以通过改变或调节流通区间长度、流通区间数目、外驱动力大小等来分别或一次性地分离出具各种分子长度的样品。
本实用新型涉及的物质分子分离装置包括至少一块设有至少一个具有至少一个样品液流通区间的样品池或样品液流道的单层或粘合/复合的多层基材，至少一套能产生和控制样品液非连续流动的外驱动力的装置或系统部份。样品液流通区间有至少一个横截面积小于样品液流道横截面积的1/3的流道并具有大于10纳米、小于10厘米的长度。
图1是本实用新型所涉及的具有一个样品液流通区间的物质分子分离装置的剖视截面示意图。
图2是本实用新型所涉及的具有多个样品液流通区间的物质分子分离装置的剖视截面示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1和图2所示，本实用新型实施例包括基材层1(1)，样品液流通区间(2)，样品池或样品液流道(3)，样品液流道入口(4)，基材层2(5)，样品液流通区间流道(6)，样品液流道出口(7)，被分离样品的样品池或样品液流道(8)，第二个样品液流通区间(9)，被分离样品的样品池或样品液流道(10)，样品液流通区间横截面外廓(D1)，样品液流通区间流道横截面(D2)，样品液流道横截面(D3)，样品液流通区间长度(L)。
本实用新型实施例1(参照图1)如图所示的实施例的物质分子分离装置的基材由基材层1(1)和基材层2(5)组成，样品液流通区间(2)的横截面外廓(D1)大于等于样品液流道横截面(D3)，样品液流通区间(2)有一个横截面积(D2)小于样品液流道横截面积(D2)的1/3的流道(6)并具有大于10纳米、小于10厘米的长度(L)。在设有样品池或样品液流道(3)的装置组合件或零部件的样品液池(能容纳样品液之空间)(3)内或出口处，或在样品液流道(3)中设置一带有一个较小横截面积(D2)的流道(6)的样品液流通区间(2)，使样品液(未图示)在非连续外驱动力(20)作用下，由样品液流道入口(4)流过该流通区间(2)，流向样品液流道出口(7)，非连续外驱动力(20)由至少一套能产生和控制样品液非连续流动的外驱动力的装置或系统部份(未图示)产生和控制，该非连续外驱动力是指在某时间段该外驱动力为正值，可驱动样品液流过流通区间(2)，而在某时间段内该外驱动力(20)为零值，样品液停止在流通区间(2)内的外驱动力(20)作用下的流动。该外驱动力(20)可以是电场力、热动力、机械力、超声声场力等，该流通区间(2)具有一定的样品液流通长度(L)。在外驱动力(20)作用下，样品液流过流通区间(2)，经过预定时间外驱动力(20)为零，样品液停止在流通区间(2)的流动。因此，样品中的短分子链在预定时间内得以通过流通区间(2)，而长分子链在该预定时间内尚未能完全通过流通区间(2)，并因预定时间一到外驱动力(20)转为零而回缩退出样品液流通区间(2)。这样，通过在一定时间内若干个外驱动力(20)为正值——为零的周期变化，较长分子链的样品总是保留在流通区间(2)之前，而较短分子链的样品被分离在流通区间(2)之后。由此，分离出具有不同长度分子的样品。
本实用新型实施例2(参照图2)如图所示的实施例的物质分子分离装置的基材由基材层1(1)和基材层2(5)组成，该装置的样品池或样品液流道(3)具有2个样品液流通区间(2，9)，前一个样品液流通区间(2)的长度大于后一个样品液流通区间(9)的长度。
样品液(未图示)在非连续外驱动力(20)作用下，由样品液流道入口(4)流过该流通区间(2，9)，流向样品液流道出口(7)，非连续外驱动力(20)由至少一套能产生和控制样品液非连续流动的外驱动力的装置或系统部份(未图示)产生和控制，该非连续外驱动力是指在某时间段该外驱动力为正值，可驱动样品液流过流通区间(2，9)，而在某时间段内该外驱动力(20)为零值，样品液停止在流通区间(2，9)内的外驱动力(20)作用下的流动。该外驱动力(20)可以是电场力、热动力、机械力、超声声场力等，流通区间(2)和流通区间(9)具有不同的长度。在外驱动力(20)作用下，样品液流过流通区间(2，9)，经过预定时间外驱动力(20)为零，样品液停止在流通区间(2，9)的流动。因此，样品中的较短分子链在预定时间内得以通过流通区间(2)，而较长分子链在该预定时间内尚未能完全通过流通区间(2)或流通区间(9)，并因预定时间一到外驱动力(20)转为零而回缩退出样品液流通区间(2，9)。这样，通过在一定时间内若干个外驱动力(20)为正值——为零的周期变化，较长分子链的样品总是保留在流通区间(2，9)之前，而较短分子链的样品被分离在流通区间(2，9)之后。由此，分离出具有不同长度分子的样品。
在部位(8，10)可开设样品液分出口(未图示)，分离工作时封闭，结束工作时开通，以便于收集或传送被分离后的样品液到预定的位置(未图示)或装置(未图示)内。也可利用两处或多处不同或相同大小外驱动力分别对流通区间(2)和流通区间(9)之前的样品液非连续施压，进行样品分子长度分离。
权利要求1.物质分子分离装置，该装置包括至少一块设有至少一个具有至少一个样品液流通区间的样品池或样品液流道的单层或粘合/复合的多层基材，至少一套能产生和控制样品液非连续流动的外驱动力的装置或系统部份。
2.根据权利要求1所述的物质分子分离装置，其特征在于所述的样品液流通区间具有至少一个横截面积小于样品池或样品液流道横截面积的1/3的流道。
3.根据权利要求1所述的物质分子分离装置，其特征在于所述的样品液流通区间通过粘合、嵌合等合适的组合方式安置在样品池或样品液流道内。
4.根据权利要求1所述的物质分子分离装置，其特征在于所述的样品液流通区间与样品池或样品液流道为一体。
5.根据权利要求1所述的物质分子分离装置，其特征在于所述的样品液流通区间长度大于10纳米，小于10厘米。
6.根据权利要求1所述的物质分子分离装置，其特征在于所述的单层或粘合/复合的多层基材是非金属材料，金属材料或它们的混合/复合材料。
7.根据权利要求1所述的物质分子分离装置，其特征在于所述的样品液流通区间是非金属材料，金属材料或它们的混合/复合材料。
8.根据权利要求1所述的物质分子分离装置，其特征在于所述的外驱动力包括电场力，热动力，机械力，超声声场力或它们的混合/组合力。
9.根据权利要求1所述的物质分子分离装置，其特征在于所述的样品池或样品液流道是任何几何形状。
10.根据权利要求1所述的物质分子分离装置，其特征在于所述的样品液流通区间的横截面外廓大于等于样品池或样品液流道的内横截面廓。
专利摘要本实用新型涉及一种较易于操作的物质分子分离装置，装置包括至少一块设有至少一个具有至少一个样品液流通区间的样品池或样品液流道的单层或粘合/复合的多层基材，至少一套能产生和控制样品液非连续流动的外驱动力的装置或系统部份。应用该装置能较精确地分离出具有均匀分子链长度的化学/物理混合物、高分子材料或组分。
文档编号G01N30/00GK2886568SQ20062002532
公开日2007年4月4日 申请日期2006年2月13日 优先权日2006年2月13日
发明者刘津平 申请人:刘津平