一种实现自动化亲和层析的仪器的制作方法

1.本实用新型涉及工业仪器技术领域，具体涉及一种实现自动化亲和层析的仪器。


背景技术：

2.生物医药产业是21世纪最有前途的产业之一。生物医药产业主要可划分为重组蛋白药物、单克隆抗体药物、血液制品、诊断试剂以及疫苗5大类。其中重组蛋白药物克服了生物提取蛋白类药物杂质多、质量控制难的缺点。目前重组蛋白已经应用于很多领域，包括农业、工业、医药行业等，具有很好的应用市场。重组蛋白的纯化流程主要包括亲和层析、疏水层析、离子交换以及凝胶过滤层析等。在所有的纯化流程中，亲和层析主要是获得重组蛋白的关键，主要起到富集蛋白的作用，其他纯化流程的主要目的都是用于提高蛋白纯度。
3.目前，现有亲和层析的方法主要有重力沉降、蛋白纯化仪自动化或借助蠕动泵上样等方法，其中重力沉降的方法会存在流速无法精确控制、全程需要人为操作等弊端；使用蛋白纯化仪进行亲和纯化自动化，纯化仪编程比较复杂且纯化仪的价格很贵，在几十万左右；使用现有的传统蠕动泵需要人为干预，进行上样，不及时查看，容易造成样品走空、层析柱内进气，损害蛋白样品质量，此外，蠕动泵纯化时还需要人为进行缓冲液的更换，需要的人为参与时间较多，因此无法进行24小时循环使用，且需要的人力成本较高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种实现自动化亲和层析的仪器，该仪器通过气泡检测器、进样切换阀、oem蠕动泵、出口切换阀以及可视化触控编程屏幕的高度集成实现亲和层析的自动化。
5.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
6.一种实现自动化亲和层析的仪器，所述仪器包括样品托盘、气泡感应器、进样切换阀、蠕动泵、柱夹、出口切换阀和样品收集架，其中，所述样品托盘通过气泡感应器连接至进样切换阀，所述进样切换阀的出口与蠕动泵连接，所述柱夹用于固定色谱柱，且使色谱柱的前端连接蠕动泵出口，色谱柱下端连接至出口切换阀，所述样品收集架用于放置试管，且使出口切换阀的出口管路连接至样品收集架的试管内。
7.进一步改进在于，所述仪器还包括控制面板，用于仪器的设置。
8.进一步改进在于，所述仪器还包括箱体，所述样品托盘安装在箱体的顶部，所述气泡感应器、进样切换阀、蠕动泵、控制面板、柱夹、出口切换阀和样品收集架均安装在箱体的侧部。
9.进一步改进在于，所述蠕动泵采用oem蠕动泵。
10.本实用新型的有益效果在于：
11.(1)无需人为干预，降低人力成本；
12.(2)实现了自动化亲和层析获得目标蛋白；
13.(3)该仪器可以实现24小时持续循环使用，大大地节省了蛋白纯化的时间，提高工
作效率；
14.(4)采用气泡感应器与进样切换阀联用，可以实现样品的完全进样以及避免了因亲和柱进气导致的蛋白损伤和柱子载量的降低，能大大减少了亲和层析过程的时间，降低了蛋白在纯化过程中性质变化，提高了蛋白质量。
附图说明
15.图1为仪器的结构示意图；
16.图2为自动化亲和层析流程图；
17.图3为仪器自动化纯化结果sds-page检测结果图；
18.图中：1、样品托盘；2、气泡感应器；3、进样切换阀；4、蠕动泵；5、控制面板；6、柱夹；7、出口切换阀；8、样品收集架。
具体实施方式
19.下面结合附图对本技术作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本技术进行进一步的说明，不能理解为对本技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本技术作出一些非本质的改进和调整。
20.如图1所示，一种实现自动化亲和层析的仪器，仪器包括样品托盘1、气泡感应器2、进样切换阀3、蠕动泵4、柱夹6、出口切换阀7和样品收集架8，其中，样品托盘1通过气泡感应器2连接至进样切换阀3，进样切换阀3的出口与蠕动泵4连接，柱夹6用于固定色谱柱，且使色谱柱的前端连接蠕动泵4出口，色谱柱下端连接至出口切换阀7，样品收集架8用于放置试管，且使出口切换阀7的出口管路连接至样品收集架8的试管内。
21.优选的，仪器还可以结合控制面板5，进行仪器参数的整体设置，包括平衡、上样、漂洗、洗杂和洗脱等过程的相关参数。
22.本实用新型中，仪器还包括箱体，样品托盘1安装在箱体的顶部，气泡感应器2、进样切换阀3、蠕动泵4、控制面板5、柱夹6、出口切换阀7和样品收集架8均安装在箱体的侧部。
23.仪器中主要部件的作用如下：气泡感应器2可以很好地检测纯化过程中样品中的气泡，在感应到气泡后，会停止上样并切换至下一个步骤，继续运行；进样切换阀3根据设置在一个阀位中样品总量达到设定的最大值或感应到气泡出现的情况下会自动切换到下一个指令中的阀位，实现自动纯化过程中缓冲液的转换；蠕动泵4通过调节电机的转速和运行时间，实现流速的改变及液量的改变；出口切换阀7可以选择不同的阀位，实现自动纯化过程中样品的分别收集。
24.本实用新型具体操作参照图2，预先使用控制面板5设置平衡、上样、漂洗、洗杂和洗脱等过程相关参数，根据设置参数的顺序进行自动化亲和层析过程，具体的纯化步骤包括：
25.(1)洗脱平衡过程
26.平衡过程会根据预设的参数对层析柱进行平衡。
27.(2)粗提蛋白样品(细胞上清)进样
28.层析柱经平衡后，细胞上清会直接通过进样切换阀3，利用蠕动泵4进入到层析柱中，在此过程中如果气泡感应器2检测到气泡，样品会自动更换进样切换阀3从其他通道，利
用蠕动泵4进入到层析柱中。
29.(3)层析柱漂洗
30.所有细胞上清均进入层析柱后，相应的buffer会通过预先设置的参数清洗层析柱；
31.(4)洗杂
32.层析柱经漂洗后，会通过预先设置的洗杂参数，用不同的buffer去除杂蛋白，去除的杂蛋白，通过提前设置好出口切换阀7，收集到不同的收集试管中。
33.(5)目的蛋白洗脱
34.洗杂后，蛋白洗脱buffer会根据预先设置的参数将目的蛋白洗脱下来，流经预先设置好的出口切换阀7，收集在样品收集试管中。
35.下面结合具体实施例对本仪器用于纯化蛋白的效果进行说明：
36.1)目标蛋白a大量表达
37.将小试明显表达的菌株接中至5ml lb液体培养基中37℃培养过夜，将过夜培养的细菌接至1l lb液体培养基中，37℃培养至菌液od600为0.6-0.8时加入0.5mm iptg 16℃培养过夜，5000rpm离心30分钟收集菌体。
38.2)蛋白a裂解破碎
39.将收集的菌块进行称重，约6-7g，按照1:10比例加入相应体积的裂解缓冲液a(50mm tris-hcl(ph 7.5),300mm nacl,5％glycerol，使用高压均质机破碎菌体，16000rpm高速离心30分钟收集上清。
40.3)蛋白a亲和层析
41.参考图2中的步骤，设定好参数，先用缓冲液a平衡ni-nta层析柱。将2)中收集的上清经进样切换阀通过蠕动泵进入ni-nta层析柱中。缓冲液a通过切换进样切换阀，在蠕动泵作用下泵入ni-nta层析柱内，样品从柱后流出至出口切换阀中收集到预先放置的样品收集管内；含20mm咪唑的buffer a经过不同的进样切换阀进入ni-nta柱内对蛋白进行洗杂，洗脱下的样品经出口切换阀中收集到预先放置的样品收集管内；含300mm咪唑的buffer a经过不同的进样切换阀进入ni-nta柱内对蛋白进行洗脱，洗脱的样品经出口切换阀中收集到预先放置的样品收集管内。取各部分收集的样品进行sds-page检测。
42.检测结果见图3，从检测结果可知，使用该自动化亲和层析仪器实现了蛋白a从细胞裂解液到高纯度的目的蛋白。
43.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。