AKTA蛋白纯化系统：高效生物分子纯化平台的核心解读
一、系统组成与原理概述
AKTA蛋白纯化系统是一个基于液相层析技术的先进平台，广泛应用于重组蛋白、抗体和核酸等生物分子的分离纯化。其硬件模块包括泵系统、检测模块、组分收集器以及具有多种层析柱兼容性的特色设计。
泵系统提供稳定的流速，支持梯度洗脱功能，确保分离过程的精确控制。检测模块包括紫外检测、电导率监测、pH监测及温度补偿等功能，实现对分离过程的实时监测。组分收集器能够自动分流至废液或收集管，确保目标分子的有效收集。
该系统的分离原理基于目标分子与层析填料间的相互作用，如亲和标签结合、电荷吸引和疏水作用等。通过改变缓冲液成分，如盐浓度、pH和竞争性洗脱剂，实现目标物的洗脱。例如，His标签蛋白与Ni²⁺鳌合层析介质的结合，通过咪唑竞争性洗脱是典型的应用之一。
二、详细操作流程
系统准备阶段，需要对缓冲液进行过滤并脱气处理。安装层析柱并进行平衡，以确保系统的稳定运行。
上样与分离过程中，样品可以通过样品环注射或系统泵直接加载。通过UNICORN软件控制流速、梯度和检测波长，实现精确的操作控制。
在洗脱与收集阶段，根据目标物的特性选择适当的洗脱条件。组分收集器能够自动分装目标物，结合紫外吸收峰的监测来判定收集区间。
系统维护方面，实验后需以纯水冲洗管路，并更换为20%乙醇进行保存。在拆卸层析柱时，需特别注意避免气泡进入，并保持两端堵头的密封保存。
三、应用场景与优势分析
AKTA蛋白纯化系统广泛应用于重组蛋白的纯化，如His标签蛋白和抗原抗体等。它也可用于核酸的分离，如质粒和病毒颗粒的纯化。
该系统的优势在于自动化控制，UNICORN软件集成了参数设置和实时监测功能，减少了人工干预。高分辨率的小粒径填料提升了分离效果。系统支持模块化升级，如紫外监测器的升级，以满足不同实验需求。
四、国产替代进展简述
国内厂商如辉因科技等已推出类似的蛋白纯化系统，但在检测精度和模块化设计上仍需追赶国际品牌，如Cytiva和GE。
五、操作注意事项
在使用AKTA蛋白纯化系统时，需要注意填料的选择，需根据目标物的特性匹配相应的层析介质。要注意压力的控制，避免超限导致层析柱的损坏。
AKTA蛋白纯化系统是一个高效、灵活且自动化的生物分子纯化平台。通过结合其硬件性能与不同的层析策略，可以实现从实验室小试到中试规模的生物分子高效纯化。
