非對稱電流動(dòng)場場流儀是一種用于分離和分析復(fù)雜樣品中不同顆粒或分子組分的儀器。它在生物化學(xué)、食品科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，特別是在高分子聚合物、納米顆粒以及生物分子的分離和分析方面。
非對稱電流動(dòng)場場流儀的核心原理是利用非對稱電流和流場的耦合作用，使得不同粒徑、不同電荷或不同物理性質(zhì)的顆粒在流動(dòng)過程中的遷移速度不同，從而達(dá)到分離的目的。其基本工作原理可以分為以下幾個(gè)步驟：
1、樣品注入與流動(dòng)場的作用：
樣品首先通過入口被注入到分餾通道中。該通道通常由柔性膜或者其他材料制成，在其內(nèi)部形成了一定的流動(dòng)場。流動(dòng)場通過泵送流體使樣品在通道中沿著一定方向流動(dòng)。
2、電場的施加：
在分餾過程中，非對稱電場通過電極施加到樣品通道內(nèi)的流體上。電場作用下，顆粒將受到電場力的作用，電場力會(huì)使帶電顆粒沿著電場方向發(fā)生遷移。電場力與流動(dòng)場中的流體速度共同作用，形成復(fù)合力場。
3、非對稱電場的作用：
非對稱電場是非對稱電流動(dòng)場場流儀中的關(guān)鍵因素，它通過設(shè)計(jì)不對稱的電場來引導(dǎo)顆粒的定向運(yùn)動(dòng)。非對稱電場的特點(diǎn)是電場強(qiáng)度在空間中呈現(xiàn)不均勻分布，通常通過電極的布置使得電場在通道內(nèi)沿著不同方向的分量有所變化。
4、顆粒的分離：
在非對稱電流動(dòng)場的作用下，顆粒在流動(dòng)通道內(nèi)會(huì)按不同的速度遷移。一般來說，較大或帶電的顆粒會(huì)受到更強(qiáng)的電場力作用，移動(dòng)速度較慢；而較小或電荷較弱的顆粒則會(huì)由于電場力的作用較小，遷移速度較快。通過調(diào)節(jié)電場和流場的強(qiáng)度，可以實(shí)現(xiàn)顆粒在分餾通道內(nèi)的分離。最終，顆粒根據(jù)其物理和電荷特性被分為不同的分級，并通過出口采樣。
5、檢測與分析：
在分離過程中，系統(tǒng)通常會(huì)配備光學(xué)、導(dǎo)電或質(zhì)譜等檢測設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測顆粒的分布情況。通過檢測信號的變化，可以得知不同組分的分布和濃度，并通過軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而獲得樣品的詳細(xì)組成。
非對稱電流動(dòng)場場流儀通過精確控制電場和流場的耦合作用，使顆粒根據(jù)其電荷、大小和形狀等特征在流動(dòng)通道內(nèi)實(shí)現(xiàn)分離。這一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于分離效率高，操作簡單，并且能同時(shí)分離多種類型的顆粒。
