電場強化膜過程在蛋白質(zhì)濃縮和分離中的應用研究的綜述報告

電場強化膜過程在蛋白質(zhì)濃縮和分離中的應用研究的綜述報告電場強化膜（ElectricallyEnhancedMembrane或稱為EEM）技術是一種新型的分離技術，它將電場和傳統(tǒng)膜技術相結合，可以實現(xiàn)高效的蛋白質(zhì)濃縮和分離。本文將就電場強化膜在蛋白質(zhì)濃縮和分離中的應用研究進行綜述，以期為相關學者提供參考與啟示。一、電場強化膜技術的基本原理及優(yōu)勢電場強化膜技術是基于電化學原理的一種新型膜分離技術。在電場強化膜技術中，電場被引入膜分離過程中，使得膜分離性能得到強化和提高，其基本原理為在膜表面形成一個可控制的電場，使分子受到電場力的作用而加速通過膜，在不改變有限致密層的基本結構的情況下，實現(xiàn)了蛋白質(zhì)的高效分離。相比傳統(tǒng)膜技術，電場強化膜技術具有不少優(yōu)勢：1.高效：該技術在提高蛋白質(zhì)分離效率的同時，也提高了膜分離通量，從而大大提高了分離速度和生產(chǎn)效率。2.選擇性：由于具有特定分子的荷電特性和空間尺寸等特征，該技術還能通過調(diào)節(jié)電場強度和極性選擇性地分離出不同種類的蛋白質(zhì)。3.節(jié)能環(huán)保：與傳統(tǒng)蛋白質(zhì)分離工藝相比，電場強化膜技術需要的處理時間更短、電力消耗更低，而且在過程中不需要高溫、高壓等條件，具有更好的環(huán)保性和安全性。二、電場強化膜技術在蛋白質(zhì)濃縮中的應用研究1.應用領域電場強化膜技術不僅可以應用于分離、純化和濃縮單一的蛋白質(zhì)，還能應用于含多種蛋白質(zhì)的混合物的分離，如血漿、乳清、發(fā)酵液等。2.應用方法電場強化膜技術主要分為兩種應用方法，分別是超濾模式和反滲透模式。超濾模式對于中低分子量蛋白質(zhì)的富集比較有效，而反滲透模式可以加速低分子量蛋白質(zhì)的富集，使其在膜的一側濃度高度集中。3.應用實例電場強化膜技術在蛋白質(zhì)濃縮中的應用研究已經(jīng)有了不少實例。如美國研究人員采用反滲透分離的電場強化膜技術，成功地將乙型肝炎病毒感染的血清中的HbsAg抗原和HBV核心抗原分離出來，得到了較高的分離效率和純化度。另外，中國科學院上海生化所研究人員利用電場強化膜技術，對蛋白質(zhì)組學大標準品混合物進行了分離和濃縮，實現(xiàn)了有效的富集和提純，這對于蛋白質(zhì)組學研究具有重要意義。三、電場強化膜技術在蛋白質(zhì)分離中的應用研究1.應用領域電場強化膜技術廣泛應用于純化和分離低濃度的蛋白質(zhì)，如血漿、酶、細胞因子等。2.應用方法電場強化膜技術在蛋白質(zhì)分離中的應用主要有兩種方法，即超濾模式和離子交換模式。這兩種方法都能夠實現(xiàn)半制備和大規(guī)模純化。3.應用實例電場強化膜技術在蛋白質(zhì)分離中的應用研究也有了一些實例。比如，日本研究人員利用電場強化膜技術分離得到了一種細胞因子——TPO，其分離效率和純化度都較高；韓國研究人員則利用離子交換模式的電場強化膜技術成功地提純了一種低濃度的酶——絲氨酸酶，得到極高的酶活性和純化度。四、總結電場強化膜技術結合了電化學和傳統(tǒng)膜技術的優(yōu)勢，可以有效地實現(xiàn)蛋白質(zhì)濃縮和分離，具有分離效率高、通量大、選擇性強、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢。在蛋白質(zhì)濃縮和分離的應用研究中，電場強化膜技術已經(jīng)被廣泛應用，并取得了不少重要進展；但是，該技術中仍有一些難點亟待解決，如如何進一步提高