引言
在生物技術(shù)、醫(yī)藥研發(fā)、環(huán)境監(jiān)測等眾多科研領(lǐng)域中，層析柜作為一種關(guān)鍵的實驗設(shè)備，其功能和作用日益凸顯。通過結(jié)合層析技術(shù)和冷藏功能，為各種層析實驗提供了穩(wěn)定、低溫的環(huán)境，實現(xiàn)了生物分子和其他化學(xué)成分的高效分離與純化。
一、定義
層析柜，顧名思義，是一種結(jié)合了層析技術(shù)和冷藏功能的實驗設(shè)備。它能夠在低溫環(huán)境下，通過層析技術(shù)實現(xiàn)混合物中不同組分的有效分離和純化。廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、制藥工業(yè)及環(huán)保監(jiān)測等領(lǐng)域，成為科研工作者的重要科研工具。
二、組成
1.柜體：柜體主要由內(nèi)壁、外壁、工作區(qū)和電源線組成。內(nèi)壁是工作區(qū)，通常由不銹鋼或聚丙烯等耐腐蝕、易清潔的材料制成。外壁則起到保溫和防護(hù)作用。
2.操作面板：操作面板上設(shè)有電源開關(guān)、溫度調(diào)節(jié)器、數(shù)字溫度顯示器等控制元件，用于設(shè)置和顯示層析柜的工作參數(shù)。
3.制冷系統(tǒng)：制冷系統(tǒng)能夠維持柜內(nèi)穩(wěn)定的低溫環(huán)境，以滿足不同實驗的需求。
4.層析系統(tǒng)：層析系統(tǒng)包括層析柱、固定相和流動相等組件。層析柱用于放置分離介質(zhì)(如凝膠、纖維素等)，固定相則吸附待分離的生物分子或化學(xué)成分，流動相則用于攜帶混合物通過層析柱進(jìn)行分離。
5.控制系統(tǒng)：現(xiàn)代層析柜通常配備先進(jìn)的控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度、濕度、光照等參數(shù)的精確控制，以及自動化操作，提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
三、工作原理
實驗室層析柜的工作原理主要基于層析技術(shù)。在層析過程中，混合物通過流動相被帶入層析柱中，與固定相發(fā)生相互作用。不同組分因其在固定相和流動相之間的分配系數(shù)不同而被有效分離。具體來說，具有親和力的兩個分子中，一個被固定在不溶性基質(zhì)上，構(gòu)成親和層析的固定相(即親和吸附劑)。當(dāng)含有待分離生物分子的樣品溶液通過層析柱時，待分離的生物分子會與配體發(fā)生特異性結(jié)合，從而留在固定相上；而溶液中的其他雜質(zhì)則不能與配體結(jié)合，隨流動相流出，實現(xiàn)了生物分子的分離和純化。
四、應(yīng)用場景
1.生物技術(shù)：可用于蛋白質(zhì)、酶、抗體等生物大分子的分離和純化。這些生物大分子在生命科學(xué)研究中具有重要意義，其純度和活性直接影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
2.醫(yī)藥研發(fā)：用于藥物的提純、雜質(zhì)的去除以及活性成分的富集。通過層析技術(shù)，可以有效提高藥物的純度和質(zhì)量，降低雜質(zhì)含量，為藥物的臨床應(yīng)用提供有力保障。
3.環(huán)境監(jiān)測：用于水體、土壤等環(huán)境樣品中污染物的分離和分析。通過層析技術(shù)，可以實現(xiàn)對環(huán)境中有機(jī)物、重金屬等污染物的準(zhǔn)確檢測和定量分析，為環(huán)保政策制定提供依據(jù)。
五、使用方法
1、準(zhǔn)備工作
檢查電源：確保電源線已正確連接至穩(wěn)定可靠的電源插座。
檢查環(huán)境：層析柜應(yīng)放置在水平地面上，周圍留有至少30cm的空間以保證通風(fēng)良好，避免陽光直射和潮濕環(huán)境。
檢查設(shè)備狀態(tài)：操作前檢查各項指標(biāo)是否符合要求，如空氣流量、空氣質(zhì)量、壓差等，確保設(shè)備處于良好狀態(tài)。
2、開機(jī)與設(shè)置
開機(jī)：按下面板上的電源開關(guān)，此時數(shù)字溫度顯示器將亮起，顯示柜內(nèi)的實際溫度。
設(shè)置溫度：根據(jù)實驗需要，設(shè)置目標(biāo)溫度。通常，溫度設(shè)置范圍為4℃至30℃，但具體范圍可能因設(shè)備型號而異。通過控制面板上的溫度調(diào)節(jié)器或數(shù)字鍵輸入目標(biāo)溫度，并按下確認(rèn)鍵保存設(shè)置。
3、準(zhǔn)備樣品
樣品處理：在將樣品放入層析柜之前，確保樣品已按照實驗要求進(jìn)行處理和準(zhǔn)備。
加載樣品：將準(zhǔn)備好的樣品裝入層析柱中，然后將層析柱平穩(wěn)地放置在層架上。注意避免層析柱傾斜或晃動，以免影響實驗結(jié)果。
4、進(jìn)行實驗
添加溶劑和試劑：根據(jù)層析實驗的要求，將需要使用的溶劑和試劑加入到樣品中。
啟動層析：啟動層析實驗，觀察流動相的顏色、流速等指標(biāo)來判斷層析柱中的分離情況。
監(jiān)控溫度：在層析過程中，密切關(guān)注溫度變化，確保溫度始終保持在設(shè)定的目標(biāo)范圍內(nèi)，以保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。
5、記錄與收集
記錄數(shù)據(jù)：根據(jù)實驗要求，記錄層析過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如溫度、時間、流速等。這些數(shù)據(jù)將有助于分析實驗結(jié)果和優(yōu)化實驗條件。
收集樣品：當(dāng)觀察到目標(biāo)成分流出時，應(yīng)及時收集并保存。
6、維護(hù)與保養(yǎng)
定期清潔：定期清潔內(nèi)部和外部，使用柔軟的布擦拭表面和層架，避免使用刺激性的清潔劑。
檢查制冷系統(tǒng)：定期檢查制冷系統(tǒng)，確保其正常運(yùn)行。如發(fā)現(xiàn)制冷效果不佳或出現(xiàn)異常聲音，應(yīng)及時聯(lián)系專業(yè)人員進(jìn)行維修。
保持通風(fēng)：確保層析柜周圍有足夠的通風(fēng)空間，避免設(shè)備過熱或損壞。
