非對(duì)稱電流動(dòng)場(chǎng)場(chǎng)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(cè)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(duì)稱電流動(dòng)場(chǎng)場(chǎng)流儀的核心原理是利用非對(duì)稱電流和流場(chǎng)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(guò)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(chǎng)的作用：
樣品首先通過(guò)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(chǎng)。流動(dòng)場(chǎng)通過(guò)泵送流體使樣品在通道中沿著一定方向流動(dòng)。
2、電場(chǎng)的施加：
在分餾過(guò)程中，非對(duì)稱電場(chǎng)通過(guò)電極施加到樣品通道內(nèi)的流體上。電場(chǎng)作用下，顆粒將受到電場(chǎng)力的作用，電場(chǎng)力會(huì)使帶電顆粒沿著電場(chǎng)方向發(fā)生遷移。電場(chǎng)力與流動(dòng)場(chǎng)中的流體速度共同作用，形成復(fù)合力場(chǎng)。
3、非對(duì)稱電場(chǎng)的作用：
非對(duì)稱電場(chǎng)是非對(duì)稱電流動(dòng)場(chǎng)場(chǎng)流儀中的關(guān)鍵因素，它通過(guò)設(shè)計(jì)不對(duì)稱的電場(chǎng)來(lái)引導(dǎo)顆粒的定向運(yùn)動(dòng)。非對(duì)稱電場(chǎng)的特點(diǎn)是電場(chǎng)強(qiáng)度在空間中呈現(xiàn)不均勻分布，通常通過(guò)電極的布置使得電場(chǎng)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(duì)稱電流動(dòng)場(chǎng)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(lái)說(shuō)，較大或帶電的顆粒會(huì)受到更強(qiáng)的電場(chǎng)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(chǎng)力的作用較小，遷移速度較快。通過(guò)調(diào)節(jié)電場(chǎng)和流場(chǎng)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(jí)，并通過(guò)出口采樣。
5、檢測(cè)與分析：
在分離過(guò)程中，系統(tǒng)通常會(huì)配備光學(xué)、導(dǎo)電或質(zhì)譜等檢測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顆粒的分布情況。通過(guò)檢測(cè)信號(hào)的變化，可以得知不同組分的分布和濃度，并通過(guò)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(duì)稱電流動(dòng)場(chǎng)場(chǎng)流儀通過(guò)精確控制電場(chǎng)和流場(chǎng)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(jiǎn)單，并且能同時(shí)分離多種類型的顆粒。
