جداسازي زيست مولكول‌ها در ميكروكانال به‌وسيله سامانه‌هاي دوفازي آبي

كارشناسي ارشد

در نيم قرن گذشته، سامانه¬هاي استخراج مايع-مايع جهت بازيابي، استخراج و خالص¬سازي زيست¬مولكول-ها، توجه بسيار زيادي را به خود جلب كرده¬اند. روش¬هاي استخراج مايع-مايع متداول، شامل استفاده از حلال¬هاي آلي است، كه براي بازيابي زيست¬مولكول¬ها مناسب نمي¬باشند، زيرا اين مولكول¬ها در مواد آلي به مقدار كافي حل نمي¬شوند و همچنين در اكثر مواقع منجر به تغيير ماهيت زيست¬مولكول¬ها مي¬گردند. سامانه¬هاي دو فازي ¬آبي با استفاده از محلول دو پليمر ناسازگار يا يك پليمر و نمك و يا مواد فعال سطحي در شرايط خاص تهيه مي¬شوند. از آن¬جا كه بخش عمده اين سامانه را آب تشكيل مي¬دهد ساختار ذاتي زيست-مولكول¬ حفظ مي¬شود، هرچند سامانه¬ دو فازي ¬آبي با نقايصي از جمله زمان عمليات طولاني، فضاي بزرگ مورد نياز و مصرف بالاي انرژي روبرو است. بنابراين به¬كارگيري فناوري¬هاي جديدي كه بتواند بخشي از نقايص مطرح شده را برطرف كرده و استخراج با استفاده از سامانه¬هاي دو فازي آبي را بهبود بخشند، حائز اهميت مي¬باشند. ريزسيالش به سبب دارا بودن ويژگي¬هايي شامل انتقال جرم و حرارت بالا، مصرف كم مواد، كنترل مناسب شرايط فرآيندي، حجم كوچك و قابليت يكپارچه¬سازي مي¬تواند جهت بهبود سامانه¬هاي دوفازي آبي به كار گرفته شود. در اين پژوهش، يك سامانه‌ي دو فاز آبي در يك دستگاه ريزسيالشي طراحي و آزمايش‌ شد. روش سطح پاسخ (RSM) براي تعيين پارامترهاي عملياتي بهينه استفاده شد. اين سامانه توانايي بالقوه¬اي براي تسريع در طراحي و بهينه‌سازي فرآيندهاي زيستي، نشان داد. استخراج آلبومين با سامانه دو فازي آبي پلي‌اتيلن¬گليكول/ سديم¬سيترات با استفاده از يك دستگاه ريزسيالشي شيشه¬اي مورد بررسي قرار گرفت. متغيرهاي عملياتي طول ميكروكانال (cm 8-4)، عرض ميكروكانال (μm 800-400)، نرخ جريان فاز نمك (mL/h 4-6/1) و فاز غني از پلي¬اتيلن¬گليكول (mL/h 2-8/0) آزمايش شدند. ‌انتقال آلبومين از فاز نمك به فاز پلي‌اتيلن¬گليكول توسط دو فصل مشترك انجام شده است. استفاده از سامانه ريزسيالشي مورد مطالعه به‌واسطه داشتن دو فصل مشترك باعث افزايش ميزان استخراج نسبت به سامانه¬هاي ماكرو با يك‌فصل مشترك خواهد بود. pH فاز نمك و نرخ جريان به ترتيب 92/6 و mL/h 87/1 در طول cm 8 و عرض μm 400 به عنوان شرايط بهينه براي استخراج به دست آمدند و ميزان استخراج در اين شرايط، %70/71 حاصل شد.

196109

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي شيمي

دكتر احمد رهبر كليشمي