本文重点研究了膨胀床吸附操作中膨胀床介质的粒径和床层空隙率分布规律,并借助共聚焦激光扫描显微镜和荧光分析技术对多孔介质中蛋白质的吸附过程进行了可视化分析及模型拟合: 1.通过侧壁设有取样口的膨胀床,首次研究了膨胀床吸附操作中,吸附和清洗阶段,床层高度发生变化过程中,Streamline介质粒径和床层空隙率分布的变化规律。研究表明,因为流动相粘度改变而引起的膨胀床床层高度变化过程中,吸附介质的粒径和床层空隙率分布的变化总是先发生在床层底部,并沿着床内液相流动的方向由下向上逐渐发展。而且,在床层高度增加或减小的过程中,膨胀床的床层空隙率并不是始终朝单一的方向变化的。我们还首次实测验证了平衡操作阶段,膨胀介质由最初均匀混合的沉降床状态发展成为最终稳定分级的膨胀床状态的过程。2.借助共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)和荧光标记技术,在线监测了BSA在DEAE Sepharose Fast Flow膨胀床中的吸附穿透过程中,目标蛋白在床层介质中的动态穿透行为,并通过修正过的轴向扩散模型对吸附过程中固相和液相的穿透行为进行了拟合。研究表明,模型拟合值与膨胀床出口处液相浓度变化的实验值之间的拟合效果较好。但是,用异硫氰酸荧光素染料FITC对BSA蛋白进行标记后,BSA-FITC与未标记BSA在阴离子吸附剂DEAE Sepharose Fast Flow上的吸附特性出现了显著的差异,证明这种荧光染料不适合应用于对阴离子多孔介质的研究。