電場(chǎng)強(qiáng)化膜過程在蛋白質(zhì)濃縮和分離中的應(yīng)用研究的綜述報(bào)告

電場(chǎng)強(qiáng)化膜過程在蛋白質(zhì)濃縮和分離中的應(yīng)用研究的綜述報(bào)告電場(chǎng)強(qiáng)化膜（ElectricallyEnhancedMembrane或稱為EEM）技術(shù)是一種新型的分離技術(shù)，它將電場(chǎng)和傳統(tǒng)膜技術(shù)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)高效的蛋白質(zhì)濃縮和分離。本文將就電場(chǎng)強(qiáng)化膜在蛋白質(zhì)濃縮和分離中的應(yīng)用研究進(jìn)行綜述，以期為相關(guān)學(xué)者提供參考與啟示。一、電場(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)的基本原理及優(yōu)勢(shì)電場(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)是基于電化學(xué)原理的一種新型膜分離技術(shù)。在電場(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)中，電場(chǎng)被引入膜分離過程中，使得膜分離性能得到強(qiáng)化和提高，其基本原理為在膜表面形成一個(gè)可控制的電場(chǎng)，使分子受到電場(chǎng)力的作用而加速通過膜，在不改變有限致密層的基本結(jié)構(gòu)的情況下，實(shí)現(xiàn)了蛋白質(zhì)的高效分離。相比傳統(tǒng)膜技術(shù)，電場(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)具有不少優(yōu)勢(shì)：1.高效：該技術(shù)在提高蛋白質(zhì)分離效率的同時(shí)，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(shù)還能通過調(diào)節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)需要的處理時(shí)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(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)在蛋白質(zhì)濃縮中的應(yīng)用研究1.應(yīng)用領(lǐng)域電場(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)不僅可以應(yīng)用于分離、純化和濃縮單一的蛋白質(zhì)，還能應(yīng)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(yīng)用方法電場(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)主要分為兩種應(yīng)用方法，分別是超濾模式和反滲透模式。超濾模式對(duì)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(cè)濃度高度集中。3.應(yīng)用實(shí)例電場(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)在蛋白質(zhì)濃縮中的應(yīng)用研究已經(jīng)有了不少實(shí)例。如美國(guó)研究人員采用反滲透分離的電場(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)，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(guó)科學(xué)院上海生化所研究人員利用電場(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)，對(duì)蛋白質(zhì)組學(xué)大標(biāo)準(zhǔn)品混合物進(jìn)行了分離和濃縮，實(shí)現(xiàn)了有效的富集和提純，這對(duì)于蛋白質(zhì)組學(xué)研究具有重要意義。三、電場(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)在蛋白質(zhì)分離中的應(yīng)用研究1.應(yīng)用領(lǐng)域電場(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)廣泛應(yīng)用于純化和分離低濃度的蛋白質(zhì)，如血漿、酶、細(xì)胞因子等。2.應(yīng)用方法電場(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)在蛋白質(zhì)分離中的應(yīng)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?qū)崿F(xiàn)半制備和大規(guī)模純化。3.應(yīng)用實(shí)例電場(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)在蛋白質(zhì)分離中的應(yīng)用研究也有了一些實(shí)例。比如，日本研究人員利用電場(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)分離得到了一種細(xì)胞因子——TPO，其分離效率和純化度都較高；韓國(guó)研究人員則利用離子交換模式的電場(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)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(jié)電場(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)結(jié)合了電化學(xué)和傳統(tǒng)膜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，可以有效地實(shí)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(qiáng)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。在蛋白質(zhì)濃縮和分離的應(yīng)用研究中，電場(chǎng)強(qiáng)化膜技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，并取得了不少重要進(jìn)展；但是，該技術(shù)中仍有一些難點(diǎn)亟待解決，如如何進(jìn)一步提高