RU2326737C9 - Method of focusing particles (alternatives) - Google Patents
Method of focusing particles (alternatives) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2326737C9 RU2326737C9 RU99108423/28A RU99108423A RU2326737C9 RU 2326737 C9 RU2326737 C9 RU 2326737C9 RU 99108423/28 A RU99108423/28 A RU 99108423/28A RU 99108423 A RU99108423 A RU 99108423A RU 2326737 C9 RU2326737 C9 RU 2326737C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- particles
- field
- medium
- focusing
- alternating
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 217
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 20
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 abstract description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 238000001155 isoelectric focusing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011098 chromatofocusing Methods 0.000 abstract 1
- 230000037230 mobility Effects 0.000 description 36
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 23
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 14
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- JJLKTTCRRLHVGL-UHFFFAOYSA-L [acetyloxy(dibutyl)stannyl] acetate Chemical compound CC([O-])=O.CC([O-])=O.CCCC[Sn+2]CCCC JJLKTTCRRLHVGL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000012435 analytical chromatography Methods 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000003906 pulsed field gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области разделения веществ, к области очистки веществ и к области концентрирования частиц.The invention relates to the field of separation of substances, to the field of purification of substances and to the field of concentration of particles.
Известны многие способы разделения частиц в диссипативной среде при помощи поля, которое их перемещает: при помощи электрического поля (см. Степанов А.В., Корчемная Е.К. Электромиграционный метод в неорганическом анализе. - М.: Химия, 1979), при помощи поля увлечения подвижной фазой (см. Аналитическая хроматография / К.И.Сакодынский, В.В.Бражников, С.А.Волков и др. - М.: Химия, 1993), при помощи поля вибраций (см. Блехман И.И. Вибрационная механика. - М.: Физматлит, 1994. - Часть 3).Many methods are known for separating particles in a dissipative medium using a field that moves them: using an electric field (see Stepanov A.V., Korchemnaya E.K. Electromigration method in inorganic analysis. - M .: Chemistry, 1979), when using the mobile phase drag field (see Analytical chromatography / K.I. Sakodynsky, V.V. Brazhnikov, S.A. Volkov and others - M .: Chemistry, 1993), using the vibration field (see I. Blekhman I. Vibration Mechanics. - M.: Fizmatlit, 1994. - Part 3).
Известны способы разделения частиц при помощи переменного асимметрического электрического поля. Эти методы используют в электрофорезе для разделения больших молекул, которые движутся в постоянном поле с одинаковой скоростью. Под действием электрического поля разделяемые молекулы или молекулы среды ориентируются. В переменном поле разные молекулы переориентируются с разной скоростью, и поэтому разные молекулы перемещаются с разной скоростью (см. Methods in Molecular Biology, vol.12: Pulsed-Field Gel Electrophoresis. / Ed. by М.Burmeister, L.Ulanovsky. Humana Press, Totowa, New Jersey, 1992). В этом способе частицы не фокусируются. Известен способ разделения в двух синхронных переменных поля "Wilhelm R.H., Rice A.W., Roike R.W., Sweed N.H. Parametric pumping - a dynamic principle for separating fluid mixtures // Ind. Eng. Chem. Fundamentals. - 1968. - v.7 - 337-349" и "Tverdislov V.A., Yakovenko L.V., Salov D.V., Tverdislova I.L., Hianik T. The Parametric Pump Mechanism in Separation of Components in Heterogeneous Systems. I. Macroscopic Distributed Systems // Gen. Physiol. Biophys. - 1999. - v.18, 73-85". В этом способе есть два переменных синхронных поля, одно двигает частицы, а другое изменяет распределение частиц между двумя фазами, например в ионообменной колонке, и разделяемые частицы движутся в противоположных направлениях. В этом способе нет фокусировки.Known methods for separating particles using an alternating asymmetric electric field. These methods are used in electrophoresis to separate large molecules that move in a constant field at the same speed. Under the influence of an electric field, the separated molecules or molecules of the medium are oriented. In an alternating field, different molecules reorient at different speeds and therefore different molecules move at different speeds (see Methods in Molecular Biology, vol. 12: Pulsed-Field Gel Electrophoresis. / Ed. By M. Burmeister, L. Ulanovsky. Humana Press , Totowa, New Jersey, 1992). In this method, particles are not focused. A known method of separation in two synchronous variable fields "Wilhelm RH, Rice AW, Roike RW, Sweed NH Parametric pumping - a dynamic principle for separating fluid mixtures // Ind. Eng. Chem. Fundamentals. - 1968. - v.7 - 337- 349 "and" Tverdislov VA, Yakovenko LV, Salov DV, Tverdislova IL, Hianik T. The Parametric Pump Mechanism in Separation of Components in Heterogeneous Systems. I. Macroscopic Distributed Systems // Gen. Physiol. Biophys. - 1999. - v. 18, 73-85. " In this method, there are two alternating synchronous fields, one moving the particles, and the other changing the distribution of particles between the two phases, for example in an ion-exchange column, and the separated particles move in opposite directions. There is no focus in this method.
Известны различные способы разделения путем фокусирования частиц в диссипативной среде (см. обзор Evans L.L., Burns М.В. Solute Focusing Techniques for Bioseparations // Bio-Technology. - 1995. - Vol.13. - Iss.1. - p.46-52). Все разнообразные методы фокусирования для разделения и концентрации частиц (хроматографическое фокусирование, изоэлектрическая фокусировка и другие методы, описанные, например, в этой обзорной статье) имеют следующие общие черты. При фокусировке частицы устремляются к некоторым точкам или областям внутри сосуда или образца. Причем частицы приближаются к этим точкам или областям фокусировки со всех сторон, и частицы остаются в области фокусировки, т.е. распределение частиц не расплывается из-за диффузии (пока действуют поля, которые осуществили фокусировку), хотя конечно из-за диффузии распределение частиц вокруг точки или области фокусировки имеет конечную ширину. И возникает стационарное распределение частиц, сосредоточенное внутри сосуда вокруг точки или области фокусировки. Причем фокусировка - это не процесс силового притяжения к центру, который находился бы в точке фокусировки. Кроме того, для разных частиц эти точки или области фокусировки могут находиться в разных местах сосуда или образца, и таким образом может происходить разделение частиц раствора или смеси.There are various methods of separation by focusing particles in a dissipative medium (see Evans LL, Burns, M.V. Solute Focusing Techniques for Bioseparations // Bio-Technology. - 1995. - Vol.13. - Iss.1. - p.46 -52). All the various focusing methods for particle separation and concentration (chromatographic focusing, isoelectric focusing, and other methods described, for example, in this review article) have the following general features. When focused, the particles rush to some points or areas inside the vessel or sample. Moreover, the particles approach these points or focus areas from all sides, and the particles remain in the focus area, i.e. the distribution of particles does not blur due to diffusion (as long as the fields that focus are in effect), although of course due to diffusion the distribution of particles around a point or region of focus has a finite width. And there is a stationary distribution of particles concentrated inside the vessel around the point or area of focus. Moreover, focusing is not a process of force attraction to the center, which would be at the focusing point. In addition, for different particles, these points or focus areas can be in different places of the vessel or sample, and thus the separation of the particles of the solution or mixture can occur.
Следует отметить, что в технике выражение "фокусировка частиц" применяется в нескольких значениях. Оно применяется в электронной оптике; в этом случае диссипация (вызванная, например, столкновениями фокусируемых частиц с молекулами воздуха) мешает, и поэтому фокусировка осуществляется в вакууме, т.е. в недиссипативной среде. Словосочетание "фокусировка частиц" применяется также в области разделения веществ, в электрофорезе и в хроматографии. В этом случае фокусировка осуществляется в диссипативной среде. Слово "диссипативная" использовано для того, чтобы указать в каком смысле использовано слово "фокусировка" и что речь не идет о фокусировке частиц в вакууме. И, кроме того, предложенный способ работает только в диссипативной среде. Имеется в виду, что в уравнениях движения член трения гораздо больше, чем инерционный член. В такой среде скорость пропорциональна силе (в малых полях), а в среде без диссипации ускорение пропорционально силе. В предложенном способе подвижность (которая обратно пропорциональна трению) играет важную роль. В предложенном способе диссипация не мешает фокусировке, а наличие диссипации является условием фокусировки в смысле, используемом в данной заявке (когда нет диссипации, нельзя писать формулы для перемещения частиц как они написаны ниже).It should be noted that in the technique the expression "particle focusing" is used in several meanings. It is used in electronic optics; In this case, dissipation (caused, for example, by collisions of focused particles with air molecules) interferes, and therefore focusing is carried out in vacuum, i.e. in a non-dissipative environment. The phrase "particle focusing" is also used in the field of separation of substances, electrophoresis and chromatography. In this case, focusing is carried out in a dissipative medium. The word "dissipative" is used to indicate in what sense the word "focusing" is used and that we are not talking about focusing particles in a vacuum. And, in addition, the proposed method only works in a dissipative environment. It is understood that in the equations of motion the friction term is much larger than the inertial term. In such a medium, velocity is proportional to force (in small fields), and in a medium without dissipation, acceleration is proportional to force. In the proposed method, mobility (which is inversely proportional to friction) plays an important role. In the proposed method, dissipation does not interfere with focusing, and the presence of dissipation is a condition for focusing in the sense used in this application (when there is no dissipation, you cannot write formulas for moving particles as they are written below).
При изоэлектрическом фокусировании в системе с неоднородным рН частицы (заряд которых зависит от рН) в электрическом поле фокусируются в точках, где заряд меняет знак (см. Степанов А.В., Корчемная Е.К. Электромиграционный метод в неорганическом анализе. - М.: Химия, 1979).During isoelectric focusing in a system with a nonuniform pH, particles (whose charge depends on pH) in the electric field are focused at the points where the charge changes sign (see Stepanov A.V., Korchemnaya E.K. Electromigration method in inorganic analysis. - M. : Chemistry, 1979).
Недостатком этого способа является то, что можно фокусировать только частицы, свойства которых зависят от рН раствора.The disadvantage of this method is that it is possible to focus only particles whose properties depend on the pH of the solution.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по сути является электроконвективное фокусирование, при котором частицы в диссипативной среде фокусируют с помощью поля, которое их перемещает. При электроконвективном фокусировании частицы движутся в неоднородной среде при помощи двух противоположных сил, вызванных электрическим полем и полем потока жидкости. Эти силы имеют разные градиенты и направление, и фокусировка происходит в точках, где суммарная сила равна нулю (см. O'Farrell Р.Н. Separation techniques based on the opposition of two conteracting forces to produce a dynamic equilibrium // Science. - 1985. - Vol.227. - P.1586-1589. Koegler W.S., Ivory C.F. Focusing proteins in an electric field gradient // Journal of Chromatography A. - 1996. - Vol.229. - P.229-236).The closest method of the same purpose to the claimed invention is essentially electroconvective focusing, in which particles in a dissipative medium are focused using a field that moves them. With electroconvective focusing, particles move in an inhomogeneous medium using two opposing forces caused by the electric field and the field of fluid flow. These forces have different gradients and directions, and focusing occurs at points where the total force is zero (see O'Farrell R.N. Separation techniques based on the opposition of two conteracting forces to produce a dynamic equilibrium // Science. - 1985. - Vol.227. - P.1586-1589. Koegler WS, Ivory CF Focusing proteins in an electric field gradient // Journal of Chromatography A. - 1996. - Vol.229. - P.229-236).
Недостатком этого способа является то, что можно фокусировать только некоторые типы частиц, например частицы, которые можно перемещать с помощью электрического поля и поля потока жидкости.The disadvantage of this method is that only certain types of particles can be focused, for example particles that can be moved using an electric field and a fluid flow field.
Технический результат изобретения - создание общего метода фокусировки частиц в диссипативной среде. Разные частицы могут быть фокусированы в разных местах. Т.е. способ позволяет разделять разные частицы. Способ позволяет фокусировать частицы на границе между двумя средами. Способ позволяет очищать раствор или образец от примесей.The technical result of the invention is the creation of a general method for focusing particles in a dissipative medium. Different particles can be focused in different places. Those. The method allows you to separate different particles. The method allows to focus particles on the boundary between two media. The method allows you to clean the solution or sample from impurities.
Указанный технический результат в первом варианте способа достигается тем, что в известном способе фокусировки частиц в диссипативной среде при помощи поля, которое перемещает их, для осуществления фокусировки эти частицы перемещают в разных направлениях при помощи переменного поля и синхронно с переменным полем изменяют параметры частиц или среды, определяющие скорость частиц, путем дополнительного переменного независимого воздействия, при этом переменное воздействие или среда неоднородны, а параметры частиц или среды изменяют таким образом, чтобы в среде присутствовали частицы, для которых усредненная скорость по одной из осей х, y, z за период переменного поля была больше нуля, и частицы, для которых усредненная скорость по одной из осей х, y, z за период переменного поля была меньше нуля.The specified technical result in the first embodiment of the method is achieved by the fact that in the known method of focusing particles in a dissipative medium using a field that moves them, to carry out focusing, these particles are moved in different directions using an alternating field and simultaneously changing the parameters of the particles or medium that determine the speed of particles by an additional variable independent effect, while the variable effect or medium is heterogeneous, and the parameters of the particles or medium change so so that the medium contains particles for which the average velocity along one of the x, y, z axes for the period of the alternating field was greater than zero, and particles for which the average velocity along one of the x, y, z axes for the period of the alternating field was less than zero.
Предлагается, что это поле есть электрическое или магнитное, или вибрационное поле, или поле увлечения частиц, или поле потока подвижной фазы в хроматографии.It is proposed that this field is an electric or magnetic, or a vibrational field, or a particle entrainment field, or a mobile phase flow field in chromatography.
Предлагается для изменения свойств использовать электрическое или магнитное, или вибрационное поле, или подвод тепла, или давление, или излучение.To change the properties, it is proposed to use an electric or magnetic, or a vibration field, or heat supply, or pressure, or radiation.
Указанный технический результат во втором варианте способа достигается тем, что в известном способе фокусировки частиц в диссипативной среде при помощи поля, которое перемещает их, для осуществления фокусировки эти частицы перемещают при помощи переменного поля в среде, имеющей ячейковую структуру, при этом в каждой ячейке находятся материалы, через которые проходят частицы, и имеется возможность создания градиента свойств ячеек вдоль последовательности ячеек, причем частицы перемещают через последовательность ячеек и, в каждой ячейке частицы пропускают при движении в разных направлениях через материалы с разными свойствами, а параметры частиц или среды изменяют таким образом, чтобы в среде присутствовали частицы, для которых усредненная скорость по одной из осей x, у, z за период переменного поля была больше нуля, и частицы, для которых усредненная скорость по одной из осей x, y, z за период переменного поля была меньше нуля.The specified technical result in the second variant of the method is achieved by the fact that in the known method of focusing particles in a dissipative medium using a field that moves them, to focus these particles are moved using an alternating field in a medium with a cell structure, with each cell being materials through which the particles pass, and it is possible to create a gradient of the properties of the cells along a sequence of cells, with the particles moving through a sequence of cells and, in each cell e particles are passed through materials with different properties when moving in different directions, and the parameters of the particles or medium are changed so that particles are present in the medium for which the average velocity along one of the x, y, z axes for the period of the alternating field is greater than zero, and particles for which the average velocity along one of the axes x, y, z during the period of the alternating field was less than zero.
Предлагается, что это поле есть электрическое или магнитное, или вибрационное поле, или поле увлечения частиц, или поле потока подвижной фазы в хроматографии.It is proposed that this field is an electric or magnetic, or a vibrational field, or a particle entrainment field, or a mobile phase flow field in chromatography.
Способ заключается в том, что частицы перемещают в разных направлениях при помощи переменного поля, среднее значение которого не обязательно равно нулю, и синхронно с переменным полем изменяют параметры частиц, определяющие скорость движения, например изменяют подвижность, коэффициент трения, величину заряда, форму частиц, проводимость среды, соотношение между числом частиц в подвижной и неподвижной фазах в хроматографии. Наличие дополнительного к полю и независимого от поля воздействия означает, что к системе прилагаются и поле и воздействие, и экспериментатор может независимо управлять ими. В процессе фокусировки в каждый период частицы движутся к и от области фокусировки, и в среднем по периоду частицы приближаются к области фокусировки. Для фокусировки частиц нужно, чтобы они в среднем по периоду приближались к области фокусировки с разных сторон. В этом случае некоторые составляющие усредненной по периоду скорости частиц, которые находятся с разных сторон от области фокусировки, имеют разные знаки. Следовательно, параметры частиц или среды изменяют таким образом, чтобы в среде присутствовали частицы, для которых усредненная скорость по одной из осей x, y, z за период переменного поля была больше нуля, и частицы, для которых усредненная скорость по одной из осей x, y, z за период переменного поля была меньше нуля. В случае дефокусировки частицы удаляются от области дефокусировки в среднем по периоду, и также некоторые составляющие усредненной по периоду скорости частиц, которые находятся с разных сторон от точки дефокусировки, имеют разные знаки.The method consists in the fact that the particles are moved in different directions using an alternating field, the average value of which is not necessarily equal to zero, and synchronously with the alternating field change the particle parameters that determine the speed of movement, for example, change the mobility, friction coefficient, charge, particle shape, conductivity of the medium, the ratio between the number of particles in the mobile and stationary phases in chromatography. The presence of an additional action to the field and independent of the field means that both the field and the action are applied to the system, and the experimenter can independently control them. During the focusing process, in each period the particles move to and from the focusing region, and on average over the period the particles approach the focusing region. To focus particles, it is necessary that they average the period approach the focusing area from different sides. In this case, some components of the period-averaged particle velocity, which are located on different sides of the focusing region, have different signs. Therefore, the parameters of the particles or medium are changed so that particles are present in the medium for which the average velocity along one of the x, y, z axes for the period of the alternating field is greater than zero, and particles for which the average velocity along one of the x axes, y, z during the period of the alternating field was less than zero. In the case of defocusing, the particles move away from the defocusing region over the period average, and also some components of the velocity-averaged particle velocity, which are on different sides from the defocusing point, have different signs.
Слово "поле" понимается в широком смысле. Это может быть электрическое поле, магнитное поле, поле увлечения газом или жидкостью, поле увлечения подвижной фазой в хроматографии, поле вибраций, поле напряжения в твердом теле. Если для движения частицы необходимо пространственно неоднородное поле (например, для диполей), то двигают частицы с помощью поля с переменной во времени неоднородностью. Слово "частица" понимается как любой объект, способный двигаться при помощи этого поля, как например, атомы, молекулы, коллоидные частицы, макроскопические частицы, дефекты в кристаллах. "Подвижность" μ понимается как μ=ν/E, где Е - поле в широком смысле и ν - скорость частицы.The word "field" is understood in a broad sense. This can be an electric field, a magnetic field, a field of entrainment by a gas or liquid, a field of entrainment by a mobile phase in chromatography, a field of vibrations, a field of voltage in a solid. If a spatially inhomogeneous field is required for particle motion (for example, for dipoles), then particles are moved using a field with a time-varying inhomogeneity. The word "particle" is understood as any object capable of moving with the help of this field, such as atoms, molecules, colloidal particles, macroscopic particles, defects in crystals. The "mobility" μ is understood as μ = ν / E, where E is the field in the broad sense and ν is the particle velocity.
Период переменного поля выбирается из следующих условий. За один полупериод частицы должны перемещаться на расстояние гораздо меньше, чем размер сосуда или образца. Ширина пространственного распределения частиц в области фокусировки не может быть меньше, чем путь, который проходит частица за один полупериод. В течение одного периода свойства среды должны успевать измениться. При хроматографии частицы должны переходить из подвижной фазы в неподвижную и обратно несколько раз за один период.The period of the variable field is selected from the following conditions. In one half-life, the particles must travel much less than the size of the vessel or sample. The width of the spatial distribution of particles in the focusing region cannot be less than the path that the particle travels in one half-cycle. Within one period, the properties of the medium must have time to change. During chromatography, the particles must pass from the mobile phase to the stationary phase and vice versa several times in one period.
Переменное поле не обязательно должно быть строго периодическим. Например, можно изменять "период" переменного поля в течение эксперимента.A variable field does not have to be strictly periodic. For example, you can change the "period" of an alternating field during an experiment.
Для фокусировки частиц свойства частиц или среды должны быть неоднородными, так как тогда смещение частицы за один период зависит от места, где она находится.To focus the particles, the properties of the particles or medium must be heterogeneous, since then the displacement of the particle in one period depends on the place where it is located.
Предполагается, что паразитное тепловое конвекционное движение частиц пренебрежимо мало.It is assumed that the parasitic thermal convection motion of particles is negligible.
В первом варианте исполнения изобретения параметры частиц или среды изменяют переменным дополнительным воздействием. Изменений этих параметров можно добиться осцилляциями температуры, давления, интенсивности звука, облучения, полей, состава подвижной фазы в хроматографии и т.д. Среда должна воспроизводимо изменять свои свойства дополнительным воздействием.In a first embodiment of the invention, the parameters of the particles or medium are altered by an alternating additional action. Changes in these parameters can be achieved by oscillations of temperature, pressure, sound intensity, radiation, fields, composition of the mobile phase in chromatography, etc. The environment must reproducibly change its properties with additional exposure.
Во втором варианте исполнения изобретения параметры частиц или среды изменяют в каждой ячейке заменой материалов, через которые проходят частицы посредством смещения этих материалов или изменением пути, по которому идут частицы.In a second embodiment of the invention, the parameters of the particles or medium are changed in each cell by replacing the materials through which the particles pass through the displacement of these materials or by changing the path along which the particles go.
Синхронное с переменным полем изменение свойств частиц дает дополнительную возможность управления процессом движения частиц и позволяет двигать частицы в направлениях, зависящих от свойств частиц в каждой точке среды.A change in the properties of particles synchronous with an alternating field provides an additional opportunity to control the process of particle motion and allows particles to move in directions that depend on the properties of particles at each point in the medium.
Термин "синхронный" используется в том же смысле, что и в теории колебаний. Синхронные колебания (вибрации) - два или более одновременно совершающихся периодических колебания (вибрации), имеющие равные частоты (определение ГОСТ 24346-80).The term "synchronous" is used in the same sense as in the theory of oscillations. Synchronous vibrations (vibrations) - two or more simultaneously occurring periodic vibrations (vibrations) having equal frequencies (definition of GOST 24346-80).
На фиг.1 изображено распределение температуры T1(x), и Т2 (x) вдоль образца в Примере 1.Figure 1 shows the temperature distribution of T 1 (x), and T 2 (x) along the sample in Example 1.
На фиг.2 изображены подвижности μ1(x) и μ2(x) в Примере 1.Figure 2 shows the mobility μ 1 (x) and μ 2 (x) in Example 1.
На фиг.3 изображены смещения δx1(x) и δх2(х) в Примере 1.Figure 3 shows the displacement δx 1 (x) and δx 2 (x) in Example 1.
На фиг.4 изображено полное смещение за один период δ(x) в Примере 1.Figure 4 shows the total displacement in one period δ (x) in Example 1.
На фиг.5 изображено возможное распределение температуры вдоль образца, используемое для фокусировки частиц внутри образца вблизи краев образца.Figure 5 shows a possible temperature distribution along the sample used to focus particles inside the sample near the edges of the sample.
На фиг.6 и 7 схематично изображена ячейковая среда, используемая во втором варианте изобретения.6 and 7 schematically depict the cell medium used in the second embodiment of the invention.
На фиг.6, где 1 - неподвижные пластины, 2 - подвижные пластины, 3 - жидкость, представлено несколько ячеек среды в случае миграции частиц в жидкости и когда материалы, через которые проходят частицы, периодически заменяются путем вставки и вынимания пластин.In Fig.6, where 1 is a fixed plate, 2 is a movable plate, 3 is a liquid, several medium cells are presented in the case of particle migration in the liquid and when the materials through which the particles pass are periodically replaced by inserting and removing the plates.
На фиг.7, где 4 - клапаны, определяющие путь частиц, 5 - клапаны для впуска смеси и выпуска чистых веществ, представлена одна ячейка среды в случае, когда частицы периодически изменяют путь с помощью клапанов и проходят попеременно через материал 6 или через материал 7.In Fig. 7, where 4 are valves that determine the path of the particles, 5 are valves for the inlet of the mixture and the release of pure substances, one medium cell is shown in the case when the particles periodically change the path using the valves and pass alternately through
Способ поясняется конкретными примерами.The method is illustrated by specific examples.
Пример 1. Одномерное движение частиц и фокусировка частиц.Example 1. One-dimensional particle motion and particle focusing.
Следующий расчет применим, например, при движении ионов в кювете с жидкостью или с гелем при электрофорезе, при движении ионов в диэлектрике или в полупроводнике при электромиграции в твердых телах. В этих случаях Е - напряженность электрического поля. Расчет применим, например, также при движении молекул в хроматографии. В этом случае Е - скорость подвижной фазы, увлекающей молекулы.The following calculation is applicable, for example, when ions move in a cell with a liquid or gel during electrophoresis, when ions move in a dielectric or in a semiconductor during electromigration in solids. In these cases, E is the electric field strength. The calculation is applicable, for example, also when molecules move in chromatography. In this case, E is the velocity of the mobile phase, which carries molecules away.
Все материалы представляют собой обычные материалы, которые используются при обычных электрофорезе, электромиграции, хроматографии.All materials are ordinary materials that are used in conventional electrophoresis, electromigration, chromatography.
В предлагаемом способе частицы движутся при помощи переменного поля. Пусть поле такое, что оно в течение одного периода длительностью t1+t2 в течение времени t1 принимает значение Е1>0 и в течение времени t2 оно принимает значение Е2<0. Эти значения поля задаются экспериментатором с помощью источника. В случае электрофореза или электромиграции это источник электрического напряжения или тока, в случае хроматографии - это компрессор.In the proposed method, the particles move using an alternating field. Let the field be such that for one period of time t 1 + t 2 it takes the value E 1 > 0 during the time t 1 and for the time t 2 it takes the value E 2 <0. These field values are set by the experimenter using a source. In the case of electrophoresis or electromigration, this is a source of electrical voltage or current, in the case of chromatography it is a compressor.
В предлагаемом способе синхронно с переменным полем изменяют параметры частиц или среды, определяющие скорость частиц путем дополнительного переменного независимого воздействия. В данном случае такой параметр есть подвижность частиц. Как известно, подвижность частиц зависит от температуры. Экспериментатор с помощью нагревателя, расположенного вдоль кюветы, задает распределение температуры вдоль кюветы. Здесь нагреватель осуществляет дополнительное воздействие, осуществляет подвод тепла. Пусть экспериментатор попеременно задает такие распределения температуры: в течение времени t1 температура равна Т1(x) и в течение времени t2 температура равна T2(x). Ось х направлена вдоль кюветы, вдоль движения частиц. Распределения температуры Т1(x) и Т2(x) показаны на фиг.1 в произвольных единицах. Пусть при этих распределениях температуры подвижность для используемых частиц в течение времени t1 равна μ1(x), и в течение времени t2 подвижность равна μ2(x). Функции μ1(x) и μ2(x) показаны на фиг.2 в произвольных единицах. Здесь температура и подвижность зависят от х, так как по предположению переменное воздействие или среда неоднородны.In the proposed method, in parallel with the alternating field, the parameters of the particles or the medium are changed, which determine the particle velocity by an additional variable independent effect. In this case, such a parameter is the mobility of particles. As you know, the mobility of particles depends on temperature. Using the heater located along the cell, the experimenter sets the temperature distribution along the cell. Here, the heater carries out an additional effect, provides heat input. Let the experimenter alternately set such temperature distributions: during time t 1 the temperature is equal to T 1 (x) and during time t 2 the temperature is equal to T 2 (x). The x axis is directed along the cell, along the movement of particles. The temperature distribution T 1 (x) and T 2 (x) shown in figure 1 in arbitrary units. Let with these temperature distributions the mobility for the particles used during time t 1 is equal to μ 1 (x), and for time t 2 mobility is equal to μ 2 (x). The functions μ 1 (x) and μ 2 (x) are shown in FIG. 2 in arbitrary units. Here, temperature and mobility depend on x, since, by assumption, the variable action or medium is heterogeneous.
Тогда в первый полупериод за время t1 частица (для частиц с положительным зарядом, если Е1 - электрическое поле) смещается на расстояние вдоль оси хThen, in the first half-cycle for a time t 1, the particle (for particles with a positive charge, if E 1 is an electric field) is shifted by a distance along the x axis
δx1(x)=μ1(x}E1(x)t1,δx 1 (x) = μ 1 (x} E 1 (x) t 1 ,
во второй полупериод за время t2 частица смещается на расстояние вдоль оси хin the second half-period, for a time t 2, the particle is displaced by a distance along the x axis
δx2(х)=μ2(x)E2(x)t2 δx 2 (x) = μ 2 (x) E 2 (x) t 2
Смещения δх1(х) и δх2(х) показаны на фиг.3 в произвольных единицах. Здесь смещения даны, когда Е1(x)=1, Е2(х)=-1, t1=t2=1 в произвольных единицах.The displacements δx 1 (x) and δx 2 (x) are shown in figure 3 in arbitrary units. Here the displacements are given when E 1 (x) = 1, E 2 (x) = - 1, t 1 = t 2 = 1 in arbitrary units.
Полное смещение за один период равноThe total offset in one period is
δх(х)=δх1(х)+δх2(х)δx (x) = δx 1 (x) + δx 2 (x)
Полное смещение за один период показано на фиг.4. В точке хF полное смещение за один период равно нулю. Слева от точки xF полное смещение положительно (т.е. смещение происходит направо), справа от точки хF полное смещение отрицательно (т.е. смещение происходит налево), таким образом частицы устремляются к точке хF, эта точка есть точка фокусировки (фокусирования). Таким образом частицы, двигаясь в каждый период вперед и назад, постепенно приближаются к точке фокусировки. Положение точки фокусировки зависит от дополнительного воздействия (в данном случае от распределения температуры) и от значений полей (от E1t1 и E2t2), т.е. можно выбирать положение точки фокусировки как угодно.The full offset for one period is shown in Fig.4. At point x F, the total displacement in one period is zero. To the left of the point x F, the total displacement is positive (i.e., the displacement occurs to the right), to the right of the point x F, the total displacement is negative (i.e., the displacement to the left), so the particles rush to the point x F , this point is the focus point (focusing). Thus, particles moving back and forth in each period gradually approach the focal point. The position of the focus point depends on the additional effect (in this case, on the temperature distribution) and on the field values (on E 1 t 1 and E 2 t 2 ), i.e. You can choose the position of the focus point as you like.
На фиг.1 функции Т1(x), и Т2(x) пересекаются и при E1t1=-Е2t2 точка фокусировки совпадает с точкой пересечения T1(x) и Т2(x). При E1t1≠-Е2t2 точка фокусировки будет не в точке пересечения Т1(х) и Т2(х). В общем случае функции Т1(x), и Т2(x) не обязательно должны пересекаться. Тогда точка фокусировки будет не при E1t1=-E2t2, a при других значений E1t1 и Е2t2.In Fig. 1, the functions T 1 (x) and T 2 (x) intersect and, at E 1 t 1 = -E 2 t 2 , the focus point coincides with the intersection point of T 1 (x) and T 2 (x). When E 1 t 1 ≠ -E 2 t 2 the focus point will not be at the intersection of T 1 (x) and T 2 (x). In the general case, the functions T 1 (x) and T 2 (x) do not have to intersect. Then the focus point will not be at E 1 t 1 = -E 2 t 2 , but at other values of E 1 t 1 and E 2 t 2 .
Разные частицы в общем случае имеют разные точки фокусировки. Таким образом можно разделять разные частицы. Можно также выбирать значения поля (E1t1 и Е2t2) такими, чтобы разные частицы имели одинаковые точки фокусировки. В данном примере при E1t1=-Е2t2 разные частицы имеют одинаковые точки фокусировки. При E1t1≠E2t2 они имеют разные точки фокусировки, если выполняется условие (1) (см. ниже).Different particles generally have different focus points. In this way, different particles can be separated. You can also select field values (E 1 t 1 and E 2 t 2 ) such that different particles have the same focus points. In this example, when E 1 t 1 = -E 2 t 2 different particles have the same focus points. At E 1 t 1 ≠ E 2 t 2 they have different focus points if condition (1) is satisfied (see below).
В каждом конкретном случае применения способа надо знать какое поле перемещает данные частицы, какие воздействия влияют на подвижность (или на другие параметры частиц или среды, определяющие скорость частиц) и знать как эти воздействия влияют на подвижность или на параметры, определяющие скорость частиц. Тогда можно определить значения полей и дополнительных воздействий, необходимые для фокусировки в конкретном случае.In each case of the application of the method, one needs to know which field moves these particles, what influences affect mobility (or other parameters of particles or media that determine the speed of particles) and know how these influences affect mobility or parameters that determine particle speed. Then it is possible to determine the values of the fields and additional actions necessary for focusing in a particular case.
Рассмотрим необходимое условие того, что частицы А и В имеют разные точки фокусировки.Consider the necessary condition that particles A and B have different focus points.
За один период t1+t2 частица А (для частиц с положительным зарядом, если Е1 - электрическое поле) смещается на расстояниеFor one period t 1 + t 2, particle A (for particles with a positive charge, if E 1 is an electric field) is shifted by a distance
и частица В с положительным зарядом смещается на расстояниеand particle B with a positive charge is displaced by a distance
В точке фокусировки смещение за один период равно нулю. Когда частицы А и В фокусируются одновременно в точке х, имеемAt the focus point, the offset in one period is zero. When particles A and B are focused simultaneously at the point x, we have
Эта система уравнений для полей имеет ненулевые решения только, тогда когда ее определитель равен нулю, т.е. необходимое условие того, что частицы А и В не фокусируются одновременно в точке х:This system of equations for fields has nonzero solutions only when its determinant is zero, i.e. a necessary condition that particles A and B are not focused simultaneously at the point x:
Условие (1) не выполняется только в исключительных случаях. Если (1) не выполняется в данном опыте, можно выбирать другие условия опыта.Condition (1) is not satisfied only in exceptional cases. If (1) is not satisfied in a given experiment, other conditions of the experiment can be chosen.
В общем случае, в трехмерном пространстве и для произвольной зависимости поля и подвижности от времени и координат средняя скорость сферически симметричной частицы с переменной подвижностью в переменном поле в изотропной среде:In the general case, in three-dimensional space and for an arbitrary dependence of the field and mobility on time and coordinates, the average speed of a spherically symmetric particle with variable mobility in an alternating field in an isotropic medium:
, ,
где горизонтальная линия означает усреднение по периоду переменного поля при постоянном r.where the horizontal line means averaging over the period of the variable field at a constant r.
При выводе этого выражения предположено, что за один период частицы смещаются на малое расстояние относительно размера неоднородности μ(r,t) или Е(r,t).In deriving this expression, it is assumed that in one period the particles are displaced by a small distance relative to the size of the inhomogeneity μ (r, t) or E (r, t).
В точках фокусировки v0(r)=0 и вблизи точек фокусировки частицы приближаются к ним в среднем по периоду.At the focal points v 0 (r) = 0 and near the focal points, the particles approach them on average over a period.
Пример 2. Фокусировка частиц в одномерном сосуде, когда переменная подвижность линейно зависит от х. Пусть в каждый период длительностью t1+t2 в течение времени t1 поле принимает значение E1, подвижность принимает значение μ1(х)=μ01+α1x, и в течение времени t2 поле принимает значение Е2, подвижность принимает значения μ2(х)=μ02+α2x (при таких х, что μ1(x) и μ2(x) положительные). Для простоты считаем, что поле однородно. Уравнение, описывающее движение частицы с положительным зарядом, имеет видExample 2. The focusing of particles in a one-dimensional vessel, when the variable mobility linearly depends on x. Let in each period of duration t 1 + t 2 during the time t 1 the field takes the value E 1 , the mobility takes the value μ 1 (x) = μ 01 + α 1 x, and during the time t 2 the field takes the value E 2 , the mobility takes the values μ 2 (x) = μ 02 + α 2 x (for x such that μ 1 (x) and μ 2 (x) are positive). For simplicity, we assume that the field is homogeneous. The equation describing the motion of a particle with a positive charge has the form
. .
Решение этого уравнения:The solution to this equation is:
где t - время;where t is time;
x(0) - начальное положение частицы;x (0) is the initial position of the particle;
m=(μ01E1t1+μ02E2t2)/t0;m = (μ 01 E 1 t 1 + μ 02 E 2 t 2 ) / t 0 ;
n=(α1E1t1+α2E2t2/t0.n = (α 1 E 1 t 1 + α 2 E 2 t 2 / t 0 .
Скорость частиц равна нулю при х0=-m/n. Для частиц с положительным зарядом это точка фокусировки, если n<0, и точка дефокусировки (в математике это репеллер), если n>0. Для частиц с отрицательным зарядом выполняются обратные неравенства. Частицы с разными m/n фокусируются в разных местах. При разделении веществ можно ускорять процесс выделения одного типа частиц, если поместить смесь в область фокусировки этих частиц. Остальные частицы удаляются из этой области.The particle velocity is zero at x 0 = -m / n. For particles with a positive charge, this is the focus point if n <0, and the defocus point (in mathematics this is a repeller) if n> 0. For particles with a negative charge, the opposite inequalities hold. Particles with different m / n focus in different places. When separating substances, one can accelerate the process of isolating one type of particle by placing the mixture in the focusing area of these particles. The remaining particles are removed from this area.
Можно показать, что ширина пространственного распределения частиц, обусловленная тепловым движением, равнаIt can be shown that the width of the spatial distribution of particles due to thermal motion is
где δ=mω-un, u=(μ01t1+μ02t2)/t0, ω=(α1t1+α2t2)/t0, k - постоянная Больцмана, k=1,38×10-23 Дж/К.where δ = mω-un, u = (μ 01 t 1 + μ 02 t 2 ) / t 0 , ω = (α 1 t 1 + α 2 t 2 ) / t 0 , k is the Boltzmann constant, k = 1, 38 × 10 -23 J / K.
При выводе этого выражения предположено, что смещение частиц за один период гораздо меньше, чем эта ширина.In deriving this expression, it is assumed that the particle displacement in one period is much smaller than this width.
В этих формулах не было учтено изменение проводимости посредством дополнительного воздействия. Когда Е - электрическое поле, надо учитывать, что дополнительное воздействие изменяет проводимость и, следовательно, изменяет электрическое поле. Пространственно неоднородное воздействие создает градиент проводимости и градиент поля. Это влияет на положение точек фокусировки и на ширину функции распределения. В следующем конкретном примере зависимость проводимости от температуры при расчете учтена.In these formulas, the change in conductivity through an additional effect was not taken into account. When E is an electric field, it must be taken into account that the additional effect changes the conductivity and, therefore, changes the electric field. The spatially inhomogeneous effect creates a conductivity gradient and a field gradient. This affects the position of the focus points and the width of the distribution function. In the following specific example, the temperature dependence of conductivity is taken into account in the calculation.
Рассмотрим конкретный пример. Пусть в кювете с водой длиной в 2 м в первый полупериод электрическое поле вдоль кюветы равно Е1=100 В/м, температура постоянна и равна Т=18°С. Во второй полупериод падение потенциала в кювете выбирается из условия того, что (j2/j1)=-1, 2, где j1 и j2 - плотность электрического тока в первый и второй полупериоды, и пусть t2=t1. (Здесь задается плотность электрического тока, а не электрическое поле, т.к. электрическое поле неоднородно). Во второй полупериод задается градиент температуры: на левом конце при х=0 температура равна Т=26°С, а на правом конце при х=2 м температура равна Т=18°С. Расчет с учетом изменения подвижности ионов и проводимости воды при изменении температуры показывает, что ионы Tl+, Са2+, Co2+, Pb2+ фокусируются в точках х=0,78 м; 0,93 м; 0,59 м; 0,74 м соответственно, и ширины функции распределения равны 0,019 м; 0,013 м; 0,014 м; 0,014 м соответственно. Для получения этих результатов были использованы отношения подвижностей при температурах T=26°С и Т=18°С для этих ионов (см. Справочник по электрохимии / Под ред. A.M.Сухотина. - Л., - 1981. - Гл.3) и отношение проводимости воды при этих температурах (см. Д.Довош. Электрохимические константы. - М., - 1980).Consider a specific example. Suppose that in a cuvette with water 2 m long in the first half-cycle, the electric field along the cuvette is equal to E 1 = 100 V / m, the temperature is constant and equal to T = 18 ° C. In the second half-period, the potential drop in the cell is selected from the condition that (j 2 / j 1 ) = - 1, 2, where j 1 and j 2 are the electric current density in the first and second half-periods, and let t 2 = t 1 . (Here the density of the electric current is set, and not the electric field, because the electric field is inhomogeneous). In the second half-period, a temperature gradient is set: at the left end at x = 0 the temperature is T = 26 ° C, and at the right end at x = 2 m the temperature is T = 18 ° C. The calculation, taking into account changes in ion mobility and water conductivity with temperature, shows that Tl + , Ca 2+ , Co 2+ , Pb 2+ ions are focused at points x = 0.78 m; 0.93 m; 0.59 m; 0.74 m, respectively, and the width of the distribution function is 0.019 m; 0.013 m; 0.014 m; 0.014 m, respectively. To obtain these results, we used the mobility ratios at temperatures T = 26 ° C and T = 18 ° C for these ions (see the Handbook of Electrochemistry / Ed. AM Sukhotina. - L., - 1981. - Ch. 3) and the ratio conductivity of water at these temperatures (see D. Dovosh. Electrochemical constants. - M., - 1980).
Пример 3. Фокусировка частиц в неоднородной среде. В неоднородной среде однородное воздействие вызывает неоднородное изменение свойств. В такой среде для фокусировки частиц дополнительное воздействие может быть однородным. Например, можно фокусировать (или дефокусировать) частицы на границе между средами а и b. Пусть граница перпендикулярна оси х и поле направлено вдоль оси х. Пусть переменное воздействие изменяет периодически подвижность и проводимость. Например, переменное воздействие изменяет температуру и она попеременно принимает значения Т1 и T2 в интервалах времени t1 и t2 соответственно, и при этом подвижность принимает значения и и принимает значения и . И соответственно проводимость принимает значения , , и , . Если проводимость равна для среды α и σb для среды b, то в сосуде с постоянным сечением значения поля в двух средах удовлетворяют соотношению Ea/Eb=σb/σa. Для фокусировки частиц с положительным зарядом на границе необходимо, чтобыExample 3. Particle focusing in an inhomogeneous medium. In an inhomogeneous medium, a uniform effect causes an inhomogeneous change in properties. In such a medium for focusing particles, the additional effect may be uniform. For example, you can focus (or defocus) particles on the boundary between media a and b. Let the boundary be perpendicular to the x axis and the field directed along the x axis. Let a variable effect periodically change mobility and conductivity. For example, a variable effect changes the temperature and it alternately takes on the values of T 1 and T 2 in the time intervals t 1 and t 2, respectively, while the mobility takes values and and takes values and . And accordingly, the conductivity takes on values , , and , . If the conductivity is equal to for medium α and σ b for medium b, then in a vessel with a constant cross section the field values in two media satisfy the relation E a / E b = σ b / σ a . To focus particles with a positive charge on the boundary, it is necessary that
Предположим, что среда а находится при меньших значениях х. Эти неравенства всегда могут быть выполнены, еслиSuppose that the medium a is at lower x values. These inequalities can always be satisfied if
Эти неравенства могут быть удовлетворены даже, если и т.е. когда подвижность не изменяется, а изменяется только проводимость.These inequalities can be satisfied even if and those. when mobility does not change, but only conductivity changes.
Для фокусировки частиц с отрицательным зарядом выполняются обратные неравенства. На границе можно сосредоточивать одновременно частицы с положительным и отрицательным зарядами.To focus particles with a negative charge, the opposite inequalities are fulfilled. At the boundary, particles with positive and negative charges can be concentrated simultaneously.
Можно показать, что степень спадания функции распределения частиц в среде а равнаIt can be shown that the degree of decay of the particle distribution function a in the medium a is
Аналогичное выражение может быть написано для среды b. Можно управлять отношением количества частиц в двух средах. Когда частицы находятся вблизи границы в основном в среде .A similar expression can be written for environment b. You can control the ratio of the number of particles in two environments. When particles are near the boundary mainly in the medium .
Как пример, рассмотрим фокусировку иона лития на границе между Si (среда α) и GaAs (среда b). Значения температур T1 и Т2 и значения напряженностей электрического поля и задаются экспериментатором. Пусть температура Т принимает значения Т1=640К, T2=625К и при этом подвижности принимают значения As an example, we consider the focusing of a lithium ion at the interface between Si (medium α) and GaAs (medium b). The temperatures T 1 and T 2 and the values of the electric field and are set by the experimenter. Let the temperature T takes the values T 1 = 640K, T 2 = 625K, and at the same time the mobilities take values
(см. Физические величины: Справочник / А.П.Бабичев, Н.А.Бабушкина, A.M.Братковкий и др.; под ред. И.С.Григорьева, Е.З.Мейлихова. - М., 1991, - Гл.17), и проводимости принимают значения и . (см. Landolt-Börnstein, 6 th Edition, II Band, 6. Teil, 1959 и Landolt-Börnstein, New Series, Vol.17a, 1982). Остальные параметры принимают значения Тогда Если и остальные параметры остаются прежними, тогда (see Physical quantities: Reference book / A.P. Babichev, N.A. Babushkina, AMBratkovsky and others; edited by I.S. Grigoriev, E.Z. Meilikhov. - M., 1991, - Ch. 17 ), and conductivity take values and . (see Landolt-Börnstein, 6th Edition, II Band, 6. Teil, 1959 and Landolt-Börnstein, New Series, Vol.17a, 1982). Other parameters take values Then If and other parameters remain the same, then
Рассмотрим фокусировку коллоидных частиц. Пусть у границы в среде с коллоидными частицами Т принимает значения T1=310К, Т2=290К и при этом подвижности принимают значения , , в произвольных единицах. Пусть остальные параметры принимают значения элементарных зарядов, Тогда Если и остальные параметры остаются прежними, тогда В более сильном поле или, если заряды бóльшие, то частицы могут быть сконцентрированы в меньших областях. Здесь для простоты предполагалось, что проводимости одинаковые в двух средах.Consider focusing colloidal particles. Let T take the values T 1 = 310K, T 2 = 290K at the boundary in a medium with colloidal particles, while the mobilities take values , , in arbitrary units. Let the remaining parameters take values elementary charges Then If and other parameters remain the same, then In a stronger field, or if the charges are larger, then the particles can be concentrated in smaller areas. Here, for simplicity, it was assumed that the conductivities are the same in two media.
Можно также, выбирая нужные значения полей, удалять частицы от границы между средами. Таким образом можно очищать границу от некоторых примесей.You can also, choosing the desired field values, remove particles from the boundary between the media. Thus, it is possible to clean the border of some impurities.
Пример 4. Можно также независимо двигать в произвольных направлениях невзаимодействующие частицы п разных сортов в поле, принимающем в один период N значения E1, Е2, ..., EN в интервалах времени t1, t2, ..., tN, и при этом подвижность каждой частицы принимает соответственно N значений. При одномерном движении в одной среде в общем случае N=n. Для фокусировки (или дефокусировки) частиц на плоской границе между двумя средами в общем случае N=2n. Определитель N-го порядка, аналогичный определителю (4), должен быть отличным от нуля.Example 4. It is also possible to independently move non-interacting particles of n different sorts in arbitrary directions in a field that takes in one period N the values of E 1 , E 2 , ..., E N in the time intervals t 1 , t 2 , ..., t N , while the mobility of each particle takes respectively N values. With one-dimensional motion in one medium, in the general case, N = n. For focusing (or defocusing) particles on a flat boundary between two media in the general case, N = 2n. The determinant of the Nth order, similar to determinant (4), must be nonzero.
Этого можно добиться, изменяя подвижность с помощью независимых воздействий. Например, можно изменять температуру, давление, облучать светом, воздействовать полями и т.п. Если подвижность зависит нелинейно от величины воздействий, то дополнительное воздействие может принимать последовательно несколько значений. В частности, можно в один период последовательно двигать частицы при нескольких температурах. Также, если подвижность зависит от частоты падающего света, то можно облучать светом разных частот.This can be achieved by changing mobility through independent influences. For example, you can change the temperature, pressure, irradiate with light, influence fields, etc. If the mobility depends nonlinearly on the magnitude of the effects, then the additional effect can take several values in series. In particular, it is possible in one period to move particles sequentially at several temperatures. Also, if the mobility depends on the frequency of the incident light, then it is possible to irradiate with light of different frequencies.
Таким образом можно, например, выбирать частицы, которые собираются на границе (или удаляются из границы), когда в полупроводнике есть разные ионы в Примере 3.Thus, it is possible, for example, to select particles that are collected at the boundary (or removed from the boundary) when there are different ions in the semiconductor in Example 3.
Пример 5. Метод позволяет создать внутри вязкой среды распределение частиц, определяемое дополнительным воздействием, например светом. Частицы движутся при помощи переменного поля (например, электрического, магнитного, вибрационного), и свет изменяет подвижности этих частиц. Распределение частиц зависит от распределения интенсивности света.Example 5. The method allows you to create a particle distribution inside a viscous medium, determined by additional exposure, such as light. Particles move by means of an alternating field (for example, electric, magnetic, vibrational), and light changes the mobility of these particles. The distribution of particles depends on the distribution of light intensity.
Таким образом, можно вместо того, чтобы изменять температуру с помощью нагревателя в Примерах 1, 2, 3, можно изменять ее с помощью света и получать распределение частиц, определяемое распределением интенсивности света.Thus, instead of changing the temperature with the heater in Examples 1, 2, 3, it is possible to change it with the help of light and obtain a particle distribution determined by the distribution of light intensity.
Пример 6. Метод позволяет очищать газы, жидкости, твердые тела от примесей. Можно внутри образца (или сосуда) вблизи краев создать области фокусировки, где сосредоточиваются примеси, и которые не пропускают примеси в середину образца. Примеси из середины образца фокусируются внутри образца вблизи краев. Внешние примеси сосредоточиваются у ближайшего края, или, если этот край является дефокусирующей точкой для них, то они удаляются. Например, пусть распределение температуры вдоль образца в каждый период имеет вид Т1(х) в течение времени t1 и вид Т2(х) в течение времени t2. Функции Т1(х) и T2(x) показаны на фиг.5. Распределения температур задаются экспериментатором с помощью нагревателя. Точки находятся вблизи краев образца. И пусть E1t1=-E2t2 и Е1>0. Тогда частицы с положительным зарядом, для которых подвижность увеличивается при увеличении температуры, и частицы с отрицательным зарядом, для которых подвижность уменьшается при увеличении температуры, собираются в точке хb; для них точка является точкой дефокусировки. Аналогично, точка является точкой фокусировки для частиц с отрицательным зарядом, для которых подвижность увеличивается при увеличении температуры, и для частиц с положительным зарядом, для которых подвижность уменьшается при увеличении температуры; для них точка хb является точкой дефокусировки. Примеси, находящиеся в середине образца, собираются у краев в точках Примеси, находящиеся у краев вне точек собираются в точках или удаляются из образца. Следует отметить, что в каждый период может быть интервал времени, в течение которого устанавливается нужное распределение температуры; в этом интервале поле может отсутствовать.Example 6. The method allows you to clean gases, liquids, solids from impurities. It is possible to create focusing areas inside the sample (or vessel) near the edges, where impurities are concentrated, and which do not pass impurities into the middle of the sample. Impurities from the middle of the sample are focused inside the sample near the edges. External impurities are concentrated at the nearest edge, or, if this edge is a defocusing point for them, then they are removed. For example, let the temperature distribution along the sample in each period have the form T 1 (x) over time t 1 and the form T 2 (x) over time t 2 . The functions T 1 (x) and T 2 (x) are shown in FIG. Temperature distributions are set by the experimenter using a heater. Points are near the edges of the sample. And let E 1 t 1 = -E 2 t 2 and E 1 > 0. Then particles with a positive charge, for which mobility increases with increasing temperature, and particles with a negative charge, for which mobility decreases with increasing temperature, are collected at point x b ; for them a point is the defocus point. Similarly, point is the focus point for particles with a negative charge for which mobility increases with increasing temperature, and for particles with a positive charge for which mobility decreases with increasing temperature; for them, the point x b is the defocus point. Impurities in the middle of the sample are collected at the edges at points Impurities at the edges outside the points gather at points or are removed from the sample. It should be noted that in each period there may be a time interval during which the desired temperature distribution is established; in this interval the field may be absent.
Также в трехмерном образце можно создать области, где сосредоточены некоторые примеси и дефекты, или области, свободные от некоторых примесей или дефектов. Эти примеси и дефекты должны двигаться под действием поля (например, электрического поля или поля напряжений) и их "подвижность" должна зависеть от дополнительного воздействия (например, значение "подвижности" зависит от температуры или интенсивности звука).Also, in a three-dimensional sample, it is possible to create areas where some impurities and defects are concentrated, or areas free of some impurities or defects. These impurities and defects must move under the influence of a field (for example, an electric field or a stress field) and their “mobility” must depend on the additional effect (for example, the value of “mobility” depends on temperature or sound intensity).
Таким образом можно очищать жидкости от некоторых примесей и твердые тела от некоторых примесей или дефектов.Thus, it is possible to purify liquids from certain impurities and solids from certain impurities or defects.
Пример 7. Среда может иметь дискретную структуру, состоять из ячеек, и изменение среды осуществляется изменением этих ячеек или изменением пути частиц в этих ячейках.Example 7. The medium can have a discrete structure, consist of cells, and the change in the environment is carried out by changing these cells or changing the path of the particles in these cells.
Среда может состоять из последовательности пластин, через которые проходят частицы. Пластины периодически вставляются и вынимаются таким образом, чтобы не было смешивания частиц далеких ячеек. На фиг.6 показан пример такой среды в случае электромиграции (электрофореза). Пластины 1 - неподвижные, пластины 2 периодически опускаются в жидкости 3 и поднимаются синхронно с изменением направления электрического поля. Все жидкости, материалы пластинок представляют собой обычные жидкости, материалы, которые используются при обычной элекромиграции. Материалы пластин представляют собой пористые материалы, через которые проходят частицы.The medium may consist of a sequence of plates through which particles pass. The plates are periodically inserted and taken out so that there is no mixing of particles of distant cells. Figure 6 shows an example of such a medium in the case of electromigration (electrophoresis). The
Порядок действий следующий: В первый полупериод прикладывают положительное электрическое напряжение между концами кюветы, где находится жидкость. При этом пластинки 2 подняты. Во второй полупериод прикладывают отрицательное электрическое напряжение между концами кюветы. При этом пластинки 2 опущены в растворе. Причем пластинки такие, что создается градиент свойств последовательности ячеек (как на фиг.2 Примера 1). В каждый период повторяют эти действия, пока частицы не сфокусированы.The procedure is as follows: In the first half-cycle, a positive electric voltage is applied between the ends of the cell where the liquid is located. When this
В случае хроматографии ячейка может иметь вид, представленный на фиг.7. Подвижная фаза в хроматографии увлекает частицы, она есть "сила", при помощи которой движутся частицы. Скорость подвижной фазы есть величина поля.In the case of chromatography, the cell may have the form shown in Fig.7. The mobile phase in chromatography carries particles, it is the "force" by which particles move. The speed of the mobile phase is the magnitude of the field.
Порядок действий следующий. В первый полупериод подвижная фаза (жидкость, газ) течет направо и она проходит, например, через верхний материал 6 в каждой ячейке последовательности ячеек. Во второй полупериод подвижная фаза движется налево и проходит через нижний материал 7 в каждой ячейке последовательности ячеек. Причем материалы ячеек такие, что создается градиент свойств последовательности ячеек (как на фиг.2 Примера 1). В каждый период повторяют эти действия, пока частицы не сфокусированы.The procedure is as follows. In the first half-period, the mobile phase (liquid, gas) flows to the right and it passes, for example, through the
Материалы 6 и 7 представляют собой обычные материалы, которые используются при обычной хроматографии.
Клапаны 4 определяют путь подвижной фазы и фокусируемых частиц по материалу 6 или по материалу 7. Клапаны 5 служат для впуска смеси и выпуска чистых веществ. Процесс фокусировки происходит как в непрерывной среде, но здесь вместо того, чтобы изменять свойства среды дополнительным воздействием, в каждой ячейке меняют материалы, через которые проходят частицы, т.е. вместо того, чтобы изменять среду, заменяют среду.
Законы движения частиц в ячейковой среде такие же, как в непрерывной среде, если считать, что в формулах поле - эффективное поле и подвижность - эффективная подвижность частиц, находящихся в эффективной неоднородной непрерывной среде, полученной из дискретной среды путем усреднения по нескольким соседним ячейкам. Это усреднение возможно, если в каждый период частицы проходят через несколько ячеек. Для фокусировки частиц необходимо, чтобы эта непрерывная эффективная среда была неоднородной, т.е. свойства ячеек должны меняться вдоль последовательности ячеек. Пик в распределении сфокусированных частиц занимает несколько ячеек.The laws of particle motion in a cell medium are the same as in a continuous medium, if we assume that in the formulas the field is the effective field and the mobility is the effective mobility of particles in an effective inhomogeneous continuous medium obtained from a discrete medium by averaging over several neighboring cells. This averaging is possible if in each period the particles pass through several cells. For particle focusing, it is necessary that this continuous effective medium be inhomogeneous, i.e. cell properties must vary along a sequence of cells. The peak in the distribution of focused particles occupies several cells.
Можно создавать и двумерную дискретную среду.You can create a two-dimensional discrete medium.
Пример 8. Метод позволяет фокусировать макроскопические частицы с помощью вибраций.Example 8. The method allows you to focus macroscopic particles using vibrations.
Пусть, например, частицы лежат на плоской горизонтальной шероховатой поверхности, и поверхность совершает колебания в плоскости поверхности. Используется система, в которой может осуществляться вибрационный перенос (см. Блехман И.И. Вибрационная механика. - М.: Физматлит, 1994. - Часть 3) и коэффициент трения частиц зависит от некоторого дополнительного воздействия. Коэффициент трения частиц должен изменяться синхронно с изменениями в вибрационном поле, при которых меняется направление вибрационного переноса частиц. Период переменного вибрационного поля гораздо больше периода вибраций. Изменение направления вибрационного переноса частиц осуществляется путем изменения асимметрии вибраций (для вибрационного переноса частиц нужна асимметрия вибраций). Изменяя неоднородно коэффициент трения с помощью теплового воздействия, магнитного поля, освещения и т.д., можно фокусировать частицы и разделять их по соответствующим свойствам. Например, можно разделять частицы близкой формы по размерам (частицы с большим размером имеют большее время релаксации температуры), по цвету (частицы разного цвета могут нагреваться по-разному при освещении) в системе, в которой коэффициент трения частиц зависит от температуры.Let, for example, particles lie on a flat horizontal rough surface, and the surface oscillates in the plane of the surface. A system is used in which vibration transfer can be carried out (see II Blekhman, Vibration Mechanics. - M .: Fizmatlit, 1994. - Part 3) and the coefficient of friction of particles depends on some additional effect. The coefficient of friction of particles should change synchronously with changes in the vibration field, in which the direction of the vibrational transfer of particles changes. The period of the alternating vibrational field is much larger than the period of vibrations. Changing the direction of the vibrational transfer of particles is carried out by changing the asymmetry of vibrations (vibrational transfer of particles requires asymmetry of vibrations). By varying the coefficient of friction nonuniformly with the help of heat, magnetic field, lighting, etc., it is possible to focus particles and separate them according to their respective properties. For example, it is possible to separate particles of a similar shape in size (particles with a larger size have a longer relaxation time), in color (particles of different colors can heat up differently under lighting) in a system in which the coefficient of friction of particles depends on temperature.
Для полного разделения частиц может потребоваться применение способа несколько раз с использованием разных воздействий.For complete separation of particles, it may be necessary to use the method several times using different influences.
Следует отметить, что вибрации (симметричные) или звук могут служить дополнительным воздействием при движении частиц в переменном поле другой природы. В этом случае интенсивность вибраций или звука изменяют синхронно с переменным полем.It should be noted that vibrations (symmetrical) or sound can serve as an additional effect when particles move in an alternating field of a different nature. In this case, the intensity of vibrations or sound is changed synchronously with the alternating field.
Пример 9. Пример использования способа в жидкостной хроматографии. Скорость молекул вдоль колонки при жидкостной хроматографии равна ν=u/(1+k), где k - фактор удержания, u - скорость потока подвижной фазы. Пусть фокусировку осуществляют в колонке длины L. Пусть в первый полупериод скорость потока подвижной фазы принимает значение u1=1>0 (в произвольных единицах) и задается градиент температуры: на левом конце при х=0 температура равна Т=130°С, а на правом конце при х=L температура равна T=90°С. Во второй полупериод скорость потока подвижной фазы принимает значение u1=-1,1<0 (в произвольных единицах) и температура постоянна и равна T=90°С и пусть t2=t1. Значения фактора удержания взяты из статьи "Zhu С., Goodall D.M., Wren S.A.C. Elevated temperature HPLC: principles and applications to small molecules and biomolecules // LC GC North America. - 2005. - v.23 - 54-72", где приводятся значения фактора удержания при разных температурах в колонке из ZirChrom-PBD и жидкость - перегретая вода. Для фенола для бензола . Используя эти значения фактора удержания можно получить координаты точки фокусировки из формул Примера 2 в колонке длины L=1 м. Для фенола для бензола Можно показать, что полуширина функции распределения частиц приблизительно равнаExample 9. An example of the use of the method in liquid chromatography. The speed of the molecules along the column during liquid chromatography is ν = u / (1 + k), where k is the retention factor, u is the flow rate of the mobile phase. Let focusing be carried out in a column of length L. Let the flow rate of the mobile phase take the value u 1 = 1> 0 (in arbitrary units) in the first half-cycle and set the temperature gradient: at the left end at x = 0, the temperature is T = 130 ° C, and at the right end, at x = L, the temperature is T = 90 ° C. In the second half-cycle, the flow rate of the mobile phase takes the value u 1 = -1.1 <0 (in arbitrary units) and the temperature is constant and equal to T = 90 ° C and let t 2 = t 1 . The values of the retention factor are taken from the article "Zhu S., Goodall DM, Wren SAC Elevated temperature HPLC: principles and applications to small molecules and biomolecules // LC GC North America. - 2005. - v.23 - 54-72", where values of the retention factor at different temperatures in a column of ZirChrom-PBD and liquid - superheated water. For phenol for benzene . Using these values of the retention factor, one can obtain the coordinates of the focusing point from the formulas of Example 2 in a column of length L = 1 m. For phenol for benzene It can be shown that the half-width of the particle distribution function is approximately equal to
При выводе было использовано, что коэффициент дисперсии равен , где α - коэффициент порядка нескольких размеров зерен пористой среды колонки. Другие параметры определены в Примере 2. Пусть α=2·10-4 м, тогда полуширина распределения для фенола равна lph=0,12 м и для бензола равна lb=0,08 м.In the conclusion, it was used that the dispersion coefficient is where α is a coefficient of the order of several grain sizes of the porous medium of the column. Other parameters are defined in Example 2. Let α = 2 · 10 -4 m, then the half-width of the distribution for phenol is l ph = 0.12 m and for benzene is l b = 0.08 m.
Если пики для разных молекул перекрываются при некоторых условиях, нужно осуществлять фокусировку при других значениях параметров (скорости подвижной фазы u1, u2, интервалы времени t1, t2, температура, длина колонки и другие параметры, характеризующие обычный хроматографический процесс).If the peaks for different molecules overlap under certain conditions, it is necessary to focus at other values of the parameters (mobile phase velocities u 1 , u 2 , time intervals t 1 , t 2 , temperature, column length, and other parameters characterizing the usual chromatographic process).
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99108423/28A RU2326737C9 (en) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | Method of focusing particles (alternatives) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99108423/28A RU2326737C9 (en) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | Method of focusing particles (alternatives) |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99108423A RU99108423A (en) | 2001-02-10 |
| RU2326737C2 RU2326737C2 (en) | 2008-06-20 |
| RU2326737C9 true RU2326737C9 (en) | 2008-11-20 |
Family
ID=39637562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99108423/28A RU2326737C9 (en) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | Method of focusing particles (alternatives) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2326737C9 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2837311C1 (en) * | 2024-06-06 | 2025-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" | Method for optical manipulation of magnetic micro- and nano-objects |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB405606A (en) * | 1932-07-01 | 1934-02-01 | Gen Electric Co Ltd | Improvements in or relating to froth flotation |
| US4565624A (en) * | 1983-04-04 | 1986-01-21 | Edward Martinez | Gravity--magnetic ore separators |
| SU1738361A1 (en) * | 1990-05-07 | 1992-06-07 | Горный Институт Кольского Научного Центра Ан Ссср | Method for magnetite ores enrichment |
| US5188726A (en) * | 1989-07-26 | 1993-02-23 | University Of Newcastle Research Associates Ltd. | Method of operating a plurality of minerals separation flotation cells |
| RU2077390C1 (en) * | 1994-04-15 | 1997-04-20 | Петр Александрович Усачев | Method of final dressing of magnetite concentrate |
| SU1417265A1 (en) * | 1986-07-03 | 1999-08-27 | Институт химии Дальневосточного научного центра АН СССР | CONCENTRATION TABLE FOR FLOTOGRAVITATION |
| US6138833A (en) * | 1997-08-27 | 2000-10-31 | Jipangu Inc. | Placer gold mining method, placer gold mining boat used in this method, placer gold digging and separating method and system therefor, and placer gold separating method and system therefor |
-
1999
- 1999-04-20 RU RU99108423/28A patent/RU2326737C9/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB405606A (en) * | 1932-07-01 | 1934-02-01 | Gen Electric Co Ltd | Improvements in or relating to froth flotation |
| US4565624A (en) * | 1983-04-04 | 1986-01-21 | Edward Martinez | Gravity--magnetic ore separators |
| SU1417265A1 (en) * | 1986-07-03 | 1999-08-27 | Институт химии Дальневосточного научного центра АН СССР | CONCENTRATION TABLE FOR FLOTOGRAVITATION |
| US5188726A (en) * | 1989-07-26 | 1993-02-23 | University Of Newcastle Research Associates Ltd. | Method of operating a plurality of minerals separation flotation cells |
| SU1738361A1 (en) * | 1990-05-07 | 1992-06-07 | Горный Институт Кольского Научного Центра Ан Ссср | Method for magnetite ores enrichment |
| RU2077390C1 (en) * | 1994-04-15 | 1997-04-20 | Петр Александрович Усачев | Method of final dressing of magnetite concentrate |
| US6138833A (en) * | 1997-08-27 | 2000-10-31 | Jipangu Inc. | Placer gold mining method, placer gold mining boat used in this method, placer gold digging and separating method and system therefor, and placer gold separating method and system therefor |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Бедрань Н.Г. Машины для обогащения полезных ископаемых. - Киев-Донецк: Вища школа, 1980, с.192, 208, 214, 215, 374, 375. Краснов Г.Д. Переработка труднообогатимых руд: М.: Наука, 1987, с.44. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2837311C1 (en) * | 2024-06-06 | 2025-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" | Method for optical manipulation of magnetic micro- and nano-objects |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2326737C2 (en) | 2008-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Roman et al. | Free-flow electrophoresis as a preparative separation technique | |
| Turgeon et al. | Micro free-flow electrophoresis: theory and applications | |
| US6277258B1 (en) | Device and method for focusing solutes in an electric field gradient | |
| Baldessari et al. | Electrophoresis in nanochannels: brief review and speculation | |
| AU2001267455B2 (en) | Electrophoretic separation of compounds | |
| US4834862A (en) | Ampholyte separation method and apparatus | |
| Clifton et al. | Conditions for purification of proteins by free‐flow zone electrophoresis | |
| Zilberstein et al. | Parallel processing in the isoelectric focusing chip | |
| EP1486781B1 (en) | Travelling wave algorithms to focus and concentrate proteins in gel electrophoresis | |
| US6478942B2 (en) | Method and apparatus for electrophoretic focusing | |
| EP1538440A2 (en) | Traveling wave grids and algorithms for biomolecule separation, transport and focusing | |
| RU2326737C9 (en) | Method of focusing particles (alternatives) | |
| Oss Van | Electrokinetic separation methods | |
| US6767443B2 (en) | Method and apparatus for electrophoretic focusing | |
| US7316320B2 (en) | Sorting charged particles | |
| US8142630B2 (en) | Electrophoresis devices and methods for focusing charged analytes | |
| Janča | Field-flow fractionation in biopolymer analysis | |
| Courtney et al. | Counterflow gradient electrophoresis for focusing and elution | |
| Ross et al. | Peak compression and resolution for electrophoretic separations in diverging microchannels | |
| US6660146B2 (en) | Method for electrophoretic focusing | |
| Chandhok et al. | Oscillatory cross‐flow electrophoresis | |
| Zhao et al. | Electrokinetically driven continuous-flow enrichment of colloidal particles by Joule heating induced temperature gradient focusing in a convergent-divergent microfluidic structure | |
| Snyder et al. | Electrophoresis experiments for space | |
| Oka et al. | Focusing Field-Flow Fractionation | |
| Roman | A new method of scaling up free flow electrophoresis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TH4A | Reissue of patent specification | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110421 |