1
УДК 532.685, 57.088.3
Исследование процесса двухфазного течения
смеси в установке вакуумной сепарации ДНК
© А.С. Пугачук, А.В. Чернышев
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Проведено экспериментальное исследование процесса течения смеси воды и возду-
ха через рабочую ячейку блока вакуумной сепарации под действием перепада дав-
ления. Анализ результатов эксперимента позволил выявить особенности данного
процесса: в рабочей системе имеется неравномерность поля давлений, сопротив-
ление пористых тел переменно в зависимости от номера ячейки и времени прокач-
ки. Также следует отметить огромное влияние капиллярных сил в двухфазной
среде на рабочий процесс прокачки исходной смеси через ячейки с пористыми те-
лами. Для описания выявленных аспектов и численного исследования характери-
стик поля давления и распределения насыщенности фаз была разработана мате-
матическая модель нестационарного процесса двухфазного течения газо-
жидкостной смеси через пористое тело в ячейке установки вакуумной сепарации
растворов ДНК под действием перепада давления между атмосферным и давле-
нием в вакуумной камере.
Ключевые слова:
пробоподготовка, вакуум, сепарация, ДНК, двухфазное течение,
пористое тело, математическая модель.
В данной статье рассматривается применение метода вакуумной
сепарации ДНК на этапе пробоподготовки при проведении молеку-
лярно-генетических исследований методом полимеразно-цепной реак-
ции (ПЦР) [1, 2]. В настоящее время известно несколько производите-
лей лабораторного оборудования, которые занимаются изготовлением
установки вакуумной сепарации: Applied Biosystems (США), Tecan,
Eppendorf, Whatman, Qiagen (Германия) и др. [3, 4]. Установки ваку-
умной сепарации отличаются высокой производительностью при про-
стом конструктивном исполнении. Принцип их действия основан на
том, что раствор, содержащий ДНК (исходный раствор), прокачивает-
ся через рабочие ячейки планшета [2]. Рабочая ячейка, в которой про-
исходит осаждение ДНК, представляет собой микропробирку с пори-
стым телом. В нижней части микропробирки выполнено отверстие.
В существующих на сегодняшний день установках вакуумной
сепарации имеется несколько недостатков, которые в значительной
степени ограничивают их массовое применение. В первую очередь
это касается проблемы неравномерности прокачки растворов ДНК
