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原文传递用于控制膜通道插入膜中的设备和方法

专利名称：	用于控制膜通道插入膜中的设备和方法
摘要：	公开了用于控制膜通道插入膜中的设备和方法。在一种布置中，第一浴槽容纳与膜的第一表面接触的第一液体。第二浴槽容纳与所述膜的第二表面接触的第二液体。所述膜将所述第一液体和所述第二液体分隔开。第一电极接触所述第一液体。第二电极接触所述第二液体。驱动单元通过所述第一电极和所述第二电极跨所述膜施加电位差以促进膜通道从所述第一液体或所述第二液体插入所述膜中。膜电压减小单元与所述膜串联连接。所述驱动单元跨所述膜电压减小单元和所述膜施加驱动电压，所述驱动电压提供跨所述膜的所述电位差。所述膜电压减小单元被配置成使得由膜通道的插入引起的通过所述膜的电阻的减小固有地增加跨所述膜电压减小单元的电位差，由此降低跨所述膜的所述电位差。跨所述膜的所述电位差的所述降低足以防止或减少对插入另一个膜通道的促进。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	英国;GB
申请人：	牛津纳米孔技术公司
发明人：	丹尼尔·加拉尔达;詹姆斯·克拉克;迈克·詹尼森;安德鲁·赫伦
专利状态：	有效
申请日期：	2017-11-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201780072538.5
公开号：	CN110023753A
代理机构：	北京同立钧成知识产权代理有限公司
代理人：	彭雪瑞;臧建明
分类号：	G01N33/487(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	英国牛津
主权项：	1.一种用于控制膜通道插入膜中的设备，其包括：第一浴槽，其用于容纳与所述膜的第一表面接触的第一液体；第二浴槽，其用于容纳与所述膜的第二表面接触的第二液体，其中所述膜将所述第一液体和所述第二液体分隔开；第一电极，其被配置成接触所述第一液体；第二电极，其被配置成接触所述第二液体；以及驱动单元，其被配置成通过所述第一电极和所述第二电极跨所述膜施加电位差以促进膜通道从所述第一液体或所述第二液体插入所述膜中，其中所述设备包括与所述膜串联连接的膜电压减小单元；所述驱动单元被配置成跨所述膜电压减小单元和所述膜施加驱动电压，所述驱动电压提供跨所述膜的所述电位差；并且所述膜电压减小单元被配置成使得由膜通道的插入引起的通过所述膜的电阻的减小固有地增加跨所述膜电压减小单元的电位差，由此降低跨所述膜的所述电位差，其中跨所述膜的所述电位差的所述降低足以防止或减少对插入另一个膜通道的促进。 2.根据权利要求1所述的设备，其中所述膜电压减小单元被配置成使得跨所述膜的所述电位差的所述降低在没有逻辑控制的情况下触发。 3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述膜电压减小单元包括电流源，所述电流源被配置成在至多达到最大电阻的整个电阻范围内供应恒定电流；并且跨所述膜的所述电位差的所述降低由通过所述膜的所述电阻从高于所述最大电阻的电阻减小到低于所述最大电阻的电阻引起。 4.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述膜电压减小单元包括与所述膜串联的电阻部件，其中所述电阻部件的电阻被选择为确保跨所述膜的所述电位差的所述降低足以防止或减少对插入另一个膜通道的促进，同时还允许跨所述膜的所述电位差在插入之前足够高以在插入之前促进所述膜通道的插入。 5.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述膜电压减小单元包括与所述膜串联的二极管，其中所述二极管被配置成使得跨所述膜的所述电位差的所述降低足以防止或减少对插入另一个膜通道的促进，同时还允许跨所述膜的所述电位差在插入之前足够高以在插入之前促进所述膜通道的插入。 6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述驱动电压从最小驱动电压增加到预定的最大驱动电压。 7.根据权利要求6所述的设备，其中从最小值到最大值的所述驱动电压增加在小于1秒内完成。 8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中提供多个所述第二浴槽，每个第二浴槽被配置成支撑不同的膜；提供多个所述膜电压减小单元，每个膜电压减小单元与不同的膜或同一膜的不同部分串联连接；并且所述驱动单元被配置成跨所有由膜电压减小单元和不同的膜构成的对或跨所有由膜电压减小单元和同一膜的不同部分构成的对并联地施加所述驱动电压。 9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述膜包括两亲性膜。 10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其进一步包括所述第一浴槽中的所述第一液体、所述一个或多个第二浴槽中的所述第二液体以及与所述第一液体和所述第二液体接触的所述膜。 11.一种控制膜通道插入膜中的方法，其包括：提供膜，所述膜在所述膜的相应第一侧和第二侧上与第一液体和第二液体接触并将所述第一液体和第二液体分隔开；使用驱动单元通过所述第一电极和所述第二电极跨所述膜施加电位差以促进膜通道从所述第一液体或所述第二液体插入所述膜中，其中所述驱动单元包括与所述膜串联连接的膜电压减小单元；所述驱动单元被配置成跨所述膜电压减小单元和所述膜施加驱动电压，所述驱动电压提供跨所述膜的所述电位差；并且所述膜电压减小单元被配置成使得由所述膜通道的插入引起的通过所述膜的电阻的减小固有地增加跨所述膜电压减小单元的电位差，由此降低跨所述膜的所述电位差，其中跨所述膜的所述电位差的所述降低足以防止或减少对插入另一个膜通道的促进。 12.根据权利要求11所述的方法，其中所述膜电压减小单元被配置成使得跨所述膜的所述电位差的所述降低在没有计算机控制的情况下触发。 13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述膜电压减小单元包括电流源，所述电流源能够在至多达到最大电阻的整个电阻范围内供应预定的恒定电流；并且跨所述膜的所述电位差的所述降低由通过所述膜的所述电阻从高于所述最大电阻的电阻减小到低于所述最大电阻的电阻引起。 14.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述膜电压减小单元包括与所述膜串联的电阻部件，其中所述电阻部件的电阻被选择为确保跨所述膜的所述电位差的所述降低足以防止或减少对插入另一个膜通道的促进，同时还允许跨所述膜的所述电位差在插入之前足够高以在插入之前促进所述膜通道的插入。 15.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述膜电压减小单元包括与所述膜串联的二极管，其中所述二极管被配置成使得跨所述膜的所述电位差的所述降低足以防止或减少对插入另一个膜通道的促进，同时还允许跨所述膜的所述电位差在插入之前足够高以在插入之前促进所述膜通道的插入。 16.根据权利要求11到15中任一项所述的方法，其中所述驱动电压从零电压或最小驱动电压逐渐增加到预定的最大驱动电压。 17.根据权利要求16所述的方法，其中所述逐渐增加在小于5秒内完成。 18.根据权利要求11到17中任一项所述的方法，其中提供多个所述第二浴槽，每个第二浴槽被配置成支撑不同的膜或同一膜的不同部分；提供多个所述膜电压减小单元，每个膜电压减小单元与不同的膜或同一膜的不同部分串联连接；并且所述驱动单元被配置成跨所有由膜电压减小单元和不同的膜构成的对或跨所有由膜电压减小单元和同一膜的不同部分构成的对并联地施加所述驱动电压。 19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述膜包括两亲性膜。 20.一种膜，其包括通过根据权利要求11到19中任一项所述的方法控制的方法插入的膜通道。
所属类别：	发明专利