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睿科毛细管电泳仪研发亲历:成功源于细节

仪器信息网 2013/12/10 13:41:49 点击 647 次
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[导读] 在福建省科技厅的大力支持下,睿科于2005年成立了以付教授为首,由多位博士和硕士研究生共同组成的科研团队,开始了对毛细管电泳(CE)的调研和设计......

  ——“国产好仪器”活动约稿

  毛细管电泳(CE)是一类以毛细管为分离通道,以高压直流电场为驱动力的新型液相分离技术,其迅速发展于二十世纪八十年代后期。CE实际上包含电泳、色谱及其相互交叉的内容,是分析科学中继高效液相色谱之后的又一重大进展,它使得分离分析科学从微升级水平进入到纳升级水平。

  我们的研发团队真正开始关注CE是在2004年,这是由于考虑到CE的高效分离能力、温和的分离条件、友好的水相运行特点和多种分离模式,而这些优点恰恰非常适合进行不同元素形态化合物的分离。而检测仪器的高速发展,特别是ICP-MS,灵敏度和检出限的大幅提高也为形态分离后的检测提供了坚实的基础,所以我们认为CE与ICP-MS的联用将会成为非常有力的元素形态分析工具。

  在福建省科技厅的大力支持下,我们于2005年成立了以付教授为首,由多位博士和硕士研究生共同组成的科研团队,开始了对CE的调研和设计。

  仪器设计:每一个细节都是难点

  进入了团队之后,我发现之前自己的职业行为原则——科研和生活分开,无法执行了。现在填满我们生活的是科研工作——遇到问题时的彷徨,项目进展不顺时的揪心,以及进程中突破难点的快乐,占满了我的生活。而这些却都需要和有相同经历或了解这一切的人分享,我们的团队无疑就是最好的对象。

  第一年里,在无休止的理论学习、资料查阅和方案的不断设定/推翻重设定过程中,我们的CE平台也初具规模。但是到了2006年,我们遇到了阻碍研究整个实验平台的最大的障碍,那就是CE与ICP-MS接口的设计。

  这个接口好比一条生命通道,不能出现任何堵塞,设计要求平稳畅通,更重要的是还必须对其提供一个稳定的心脏起搏器——高压电源;这个通道必须刚好能容纳毛细管,必须能解决由于ICP-MS和CE流量不匹配而引起的拖拉效应;由于CE的进样量非常小,也必须要求接口设计的死体积非常小̷̷这些苛刻的条件就犹如一道道深深的沟壑,难以逾越̷̷

  记得最清楚的是在开始进行接口制作时钢管材料制备的艰辛,我们在市场上找不到符合要求的短而小的导电钢管,怎么办呢?付老师一句话:自己做!我们首先想到了可以利用注射器针头。经过试验,虽然针尖很容易用钳子夹断,但是断口处极易被夹扁,所以在剪掉部分针尖后,我们再拿砂纸一点一点磨平磨光,当钢管制备成功时,一大叠磨废的砂纸在我们身边悄然成堆。

  辅助流的流量匹配亦是相当重要,只有匹配了雾化器的自吸量,才能保证CE的分离分辨率,这就需要对进样口和辅助流进样口的流量控制得相当精确,所以钢针的相对位置显得尤为重要,我们常常为了零点几毫米距离而拆废粘制好的接口。随着接口的研制成功,我们很快尝到了阶段性胜利的果实,在随后的一年里,我们成功地在Talanta和Food chemistry上各发表了一篇文章。

  仪器生产:研发成功并不是终点

  能够研发还是不够的,研发的最终目的是生产出具有独特竞争力的实用产品,这就必须将研发、生产,到最后市场流通和应用环节贯穿起来。这不是一个单位在短时间就能完成的工作,科学仪器的极端专业性导致了在研制的不同阶段有着不同的研制领导者出现。

  在CE的定型生产阶段,以林志杰为首的研发团队成为中坚。但好事总与多磨相缠绕,最简单的东西总是最容易被忽视,例如我们在组装仪器时,要将不同性质的电子部件紧密的联系在一起。当一切都准备就绪,导入程序时,运行完全正常,和预想的一样,但在导入高压后,程序瞬间混乱了!关机、拆板和检测,却又一切正常。这下我们都懵了。关键时候,根据研发部领导的提议,我们采取了适当的电磁屏蔽方法,问题解决了。

  类似的问题还有许许多多,但在同事们的努力下,最终成功地将CE推向了市场。这要感谢林志杰,他总能将富有创造力的年轻人凝聚在一起,并给予他们充分开放的思维空间,这才让我们最终设计并生产出这款睿科CEi-SP20毛细管电泳仪。

  睿科CEi-SP20毛细管电泳仪

  在推出CE的头一年里,我们就接连开发出了砷、硒、铅、汞和铬等元素在实际样品中的形态分析方法,并且仪器的重现性和检测限都极具竞争力。有了这些努力,我们的客户群也开始从高校用户起步,逐渐走进了各个检测机构。截至目前,我们已经拥有了数十名用户!相信在不久的将来,相关领域的各位研究学者与专家都能使用上这款性能优越的形态分析仪。

  作者:睿科仪器(厦门)有限公司产品专员 叶培荣

[来源:仪器信息网]  未经授权不得转载
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