توسعه مدل های ترمودینامیکی برای بیان تعادل فازی پروتئین در سامانه های میسلی معکوس

کارهای آزمایشگاهی مختلفی در زمینه جداسازی پروتئین انجام شده است اما مدل های ترمودینامیکی در این زمینه بسیار کم است. مدل های ترمودینامیکی که در زمینه جداسازی پروتئین از محیط کشت انجام شده است در سه دسته، تقسیم بندی می شود: " مدل های تعامل جرمی" ،" مدل های بر مبنای معادلات انرژی آزاد گیبس" و" مدل های جذب سطحی" [3] . اجرای این تحقیق در دو بخش خلاصه می شود: مدل سازی و در صورت نیاز تولید داده های آزمایشگاهی برای تحقیق درستی مدل. روش اجرای آزمایش با این هدف که پروتئین را از فاز آبی (محیط کشت) به فاز آلی منتقل کنیم و با به دام انداختن آن در میسل معکوس و تعویض محیط کشت قبلی با فاز آبی جدید این پروتئین را به فاز جدید منتقل و از این راه جداسازی را انجام دهیم، به صورت زیر می باشد: مقدار مساوی از هر دو فاز آلی و آبی با غلظت مشخص بر روی یک چرخاننده مغناطیسی در یک حمام دمایی تا رسیدن به تعادل هم زده می-شود. بعد از آن برای یک مدت زمان مشخص سانتریفیوژ می شود تا دو فاز از هم جدا شوند. سپس دو فاز آنالیز می شود. درصد انتقال پروتئین از طریق اندازه گیری میزان پروتئین در فاز آبی قبل و بعد از فرایند مشخص می شود. که این اندازه گیری توسط spectrophotometer در طول موج مشخص اندازه گیری می شود. توانایی ماده فعال سطحی برای تشکیل میسل معکوس توسط اندازه گیری محتوی آبی در حلال آلی بعد از مخلوط شدن با حلال آبی بدون پروتئین با استفاده از تیترکننده از روش karl fisher ارزیابی می شود. رفتار تجمعی ماده فعال سطحی در حلال آلی توسط vapor-phase osmometer اندازه گیری می شود. نسبت توزیع ماده فعال سطحی بین فاز آلی و فاز آبی توسط icp-atomic emission spectroscope اندازه گیری می شود. بر اساس اطلاعات بدست آمده می توان ضریب توزیع پروتئین را بین دو فاز آلی و میسلی معکوس محاسبه نمود (لازم به ذکر است که این مرحله در صورت نیاز به داده های آزمایشگاهی جدید انجام خواهد شد). سپس بر اساس مدل سازی ترمودینامیکی که انجام خواهد شد و همچنین داده های آزمایشگاهی طبقه بندی شده و نوشتن برنامه بهینه سازی می بایست اقدام به برازش داده های مدل فوق نمود و توانایی مدل ترمودینامیکی توسعه داده شده را برای توصیف تعادل فازی پروتئین مورد ارزیابی قرار داد