[发明专利]射流装置

说明书

相关申请

本案要求2012年10月23日(23/10/2012)提交的GB 1219014.6的优先权和权益，该申请的内容通过引用以其全部内容结合在此。

技术领域

本发明涉及用于分析组分混合物如多肽混合物的流动扩散方法和流动仪器。

背景技术

基本上重要或技术上重要的很多系统作为多种异质组分的多分散混合物存在。在此类混合物中个别组分的固有特性的说明在从分析化学到生物物理学范围的领域内是一个决定性问题。

异质颗粒混合物中的颗粒大小测量在由药物延伸的领域中是一个常见的问题，其中大小测量判断治疗剂到颜料、油墨和涂料的溶解性和纯度，所有这些的纳米和微尺度组分的大小必须受到严密地控制和监控以确保所希望的功能。

其中微尺度组分的大小是特别重要的并且具有大的定义重要性的领域是蛋白质缔合和自组装的领域；绝大部分蛋白质不是作为单体物质而是作为较大功能性复合物的一部分来实践其生物功能；如果没有出现以希望的方式将蛋白质组装成此类复合物而是形成异常物质，则此异常组装频繁地导致机能障碍和疾病。通常用于测量多肽大小的现有生物物理学技术表现最好以用于均质制备纯化的组分，而具有很多生物系统特征的均质混合物的定量研究仍具有挑战性。

基于现有微流体扩散的定量技术[1]主要涉及发现均质溶液[5]中的一种单一物质的大小或者典型地使用荧光标记的物质[8、7、3、11、12、19]测量两种分离的物质之间的相互作用。还报道了不需要荧光标记样品的技术[4]。

例如，耶格尔(Yager)等人[11]描述了一种用于光学测量微通道中的横向分子扩散的T-传感器。该T-传感器具有两个输入端口，通过这些端口提供一个含分析物流体和一个缓冲液流体。两个流体物流在T型接头处接触并且被允许沿着一个检测通道并排地流动。在这些流沿着该通道行进时，分析物从分析物流体扩散到缓冲液流体中。作者使用若干种荧光标记蛋白质作为测试分析物，并且这些蛋白质的扩散是通过在该接头下游的一个测量位置处进行荧光显微镜检查来检测的。所述的方法集中于单分散分析物溶液的分析。

耶格尔等人注意到由所记录的实验扩散数据计算的扩散系数值包括误差，该误差涉及在计算中这些流体在整个检测通道中具有一个充分展开的速度曲线的假设。这个假设是不正确的，如作者所解释的。实际上，观察到流体的速率沿着该通道从这些流体首先接触的停滞点(在该接头处的零级流动区域)开始加快到也在下游一个点处充分展开的速率。为了补偿较缓慢的流体流动的此区域，作者描述了解释并定量流动发展的计算方法。作者自己承认，这些溶液的数值计算是粗糙的，缓慢计算(约1天的计算时间)，并且仅可以给出关于在所谓流动发展区域中扩散效应大小的意见。由此，由记录的数据计算的扩散系数不能适当地补偿在T型接头处的流体停滞。

US 2006/263903描述了加号(+)形状的微通道网络测定一种样品溶质的分子量和扩散率的用途。在此，一个单一分析物流体流在一个交叉点与一个单一空白流体流接触。这些流随后分离，其中每个流在一个单独的出口通道中离开该接触区域。对于一个范围的不同分析物和空白流体流速，测定已分散到接触区域中的空白流体流中的分析物的量。分析物的扩散率和分子量是通过比较所记录的扩散曲线与由标准分子的扩散生成的一个扩散率曲线数据组来测定的。所述的方法集中于单分散分析物溶液的分析。

本领域还已知用于基于一个流体通道中的一种物质的泰勒(Taylor)分散确定扩散特征的替代性射流方法。例如，US 2011/264380描述了用于测定多分散物质的流体动力学半径的方法。将有待分析的物质与一个单分散标准混合。将所得的混合物添加到沿着一个毛细管流动的一个载体流体中并且在该混合物排出该毛细管时记录它的泰勒曲线。

如US 2011/284380所注意到的，泰勒分散方法不适用于多分散混合物，因为所获得的结果简单地是一个平均信号，该平均信号反映了该混合物的全局特征而不是该混合物中每种组分的单个贡献。US 2011/264380通过使用一种多分散样品内的一个内部标准来部分解决这一点，该标准提供了对该平均信号的一个已知贡献。例如，在分析一种多分散聚合物产品的情况下，可以存在一种单体前体的一种内部标准。然后可以推导出多分散物质对于总体信号的贡献，并且可以测定多分散物质的平均流体动力学半径。然而，此方法仅可以提供一种多分散混合物的平均流体动力学半径。此外，基于泰勒分散的方法需要一个扩散的时间分辨的测量，这与通过耶格尔等人[11]描述的稳态方法相比典型地具有一个更低的敏感度。