自动实验透析装置的设计与实现

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1、自动实验透析装置的设计与实现丁紫藤陆佳莹郑州大学徐州医科大学摘要：自透析方法发明以来，实验透析装置便一直广泛应用于各种牛物实验，如蛋白质透析实验等。目前，实验透析装置需要实验人员人工操作，操作过程单调繁琐,耗时费力，给实验带来了种种不便，且容易导致实验误差。文章所提及的自动实验透析装置以单片机作为控制器，可以实现自动地、定时定量地更换透析液，提高了实验效率，减少了实验误差。关键词：白动实验透析装置;定时定量;实验误差;作者简介：丁紫藤(1996-),女，河南郑州人，本科;研究方向：医学影像学。Designandrealizationofaut

2、omaticexperimentaldialysisdeviceDingZitengLuJiayingZhengzhouUniversity;XuzhouMedicalUniversity;Abstract：Sincethedialysismethodhasbeeninvented,theexperimentaidialysisdevicehasbeenwidelyusedinavarietyofbiologicalexperiments,suchasproteindialysisexperiments.Atpresent,theexperi

3、mentaldialysisdevicerequireslaboratorytooperatepersoneillyandtheoperationprocessismonotonous，cumbersome,time-consumingandlaborious.Besides,itbringsavarietyofinconveniencetotheexperimentandleadstoexperimentalerroreasily.Inthispaper,theautomaticexperimentaldialysisdeviceequip

4、pedwithasingle-chipcanreplacedialysisliquidautomatically,regularlyandquantitatively,soitwillimprovetheexperimentalefficiencyandreducetheexperimentalerror.Keyword：automaticcxpcrimcntaidialysisdevice;rcgulorlyandquantitativcly;experimentalerror;0引言透析是一个简单扩散过程，小分子溶质从高浓度溶液通过半透膜

5、扩散到低浓度溶液屮，直到渗透压达到平衡。扩散压是扩散的动力，是由横跨膜两边的浓度梯度形成的。由于半透膜的选择性，小分子物质可以通过，大分子物质被截留，从而使大小分子物质分离，未透析出的样品溶液为保留液，透析出的溶液为透析液。透析的影响因素有以下几点，第一，压力梯度的大小:大分子和小分子的分离受通过膜时的压力梯度大小的影响。第二，温度:透析速度与温度成正比，温度高透析速度快。第三，半透膜的厚度:透析速度与半透膜的厚度成反比，半透膜越厚透析速度越慢。改变或控制透析条件，可以在多种透析应用中得到预期效果。ThomasGraham在1861年发明了透

6、析方法，到今天透析方法已经被使用了100多年，实验室透析是进行很多牛物实验必要的前期准备工作，具有条件非常温和、容易操作、处理量广泛、价格低廉等优点，广泛地应用于大分子纯化、溶质组分分离、pH调节、缓冲液置换、电洗脫、蛋白浓缩、污染物清除等方面⑴。实验室透析进行过程中需要定时定量地更换透析液，这一过程多由实验人员按照预先设定的时间及实验设计用量进行人工操作，工作单调且多次重复，实验人员容易疲乏，实验操作容易岀现失误，从而产生实验误差。因此，为了“解放”实验人员，使他们脱离单调的工作，切实提高实验效率、减少实验误差，利用水位传感器、控制面板、单

7、片机控制器、电磁阀，设计了一种自动感应换水的实验透析装置。1实验透析装置现状目前，实验室屮的实验透析装置有很多不足Z处与不便Z处，主要体现在以下方而:第一，实验人员人工操作，工作单调繁复，实际意义不大;第二，实验人员无法按照换水时间点一直陪护在透析液周围，因此会错失预设的换水时间，使实验精确度下降;第三，实验人员有时会操作不当，所加入的透析液量偏多或偏少，未达实验设计要求，从而易产生实验误差，影响实验结果。基于以上原因,设计一种新型透析辅助装置能够根据设定数据定时定量自动地更换透析液，节省人力、节省时间，并能减少实验误差。2实验透析装置的设计

8、实验透析装置主要包括水位传感器、开关、透析液存储容器、进液口电磁阀、控制面板、单片机控制器、废液收集容器、出液口电磁阀和通信控制电路(见图1)O(1)水位传感器主要