擴(kuò)張床吸附技術(shù)是二十世紀(jì)九十年代發(fā)展起來的一種新型蛋白質(zhì)分離純化技術(shù)，它 可直接從含有固體顆粒的料液中獲得目標(biāo)產(chǎn)物，集固液分離、濃縮和初步純化于一個(gè)操 作單元之中，使操作單元數(shù)減少，操作時(shí)間縮短，從而節(jié)約了生產(chǎn)成本，被譽(yù)為近些年 來出現(xiàn)的第一個(gè)新的單元操作[7，1

擴(kuò)張床中的流動(dòng)相自下而上流過床層，介質(zhì)層發(fā)生膨脹，最終達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)， 因此可將擴(kuò)張床認(rèn)為是穩(wěn)定分級的流化床。與流化床相比，擴(kuò)張床內(nèi)的流體流動(dòng)接近平 推流，而流體擾動(dòng)和返混現(xiàn)象顯著小于流化床，故具有較高的分離效率。與固定床相 比，擴(kuò)張床內(nèi)介質(zhì)顆粒的膨脹會導(dǎo)致床層空隙率增大，含有細(xì)胞碎片和固體顆粒的料液 可直接進(jìn)入擴(kuò)張床，不會引起床層堵塞，從而避免介質(zhì)受到污染[11]。因此，擴(kuò)張床吸附 技術(shù)綜合了流化床和固定床的優(yōu)點(diǎn)，既有較高的吸附效率，又可節(jié)省固液分離步驟。

擴(kuò)張床介質(zhì)是層析過程的關(guān)鍵，它直接影響著過程的傳質(zhì)效率和分離效率，故需進(jìn) 行特殊設(shè)計(jì)。擴(kuò)張床介質(zhì)與傳統(tǒng)層析材料相比有很大的不同。擴(kuò)張床操作要求介質(zhì)具有 一定的密度分布和粒徑分布，使床層穩(wěn)定擴(kuò)張。在床層中，輕而小的顆粒停留在床層上 部，重而大的顆粒停留在床層下部（如圖1.1[12]所示）。通常來說，當(dāng)介質(zhì)的最大粒徑與 最小粒徑之比大于2.2時(shí)，擴(kuò)張床能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的床層分級。傳統(tǒng)的固定床介質(zhì)則要求粒徑 分散性較小，以減小顆粒之間因渦流效應(yīng)所產(chǎn)生的譜帶展寬[13]。此外，擴(kuò)張床介質(zhì)要求 呈球形，從而獲得較好的流體力學(xué)性質(zhì)；介質(zhì)要有具有較大的密度、一定的空隙和孔度， 及較好的機(jī)械強(qiáng)度，從而適應(yīng)高流速下的傳質(zhì)要求；介質(zhì)還要有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，從 而能在不同流動(dòng)相中重復(fù)使用[14"17]。

開發(fā)和設(shè)計(jì)新的擴(kuò)張床介質(zhì)，對擴(kuò)張床吸附技術(shù)發(fā)展具有很重要的意義。新型的擴(kuò) 張床介質(zhì)可采用合適的新材料制備，也可在已有的基質(zhì)上連接功能基團(tuán)，進(jìn)行化學(xué)修飾， 獲得新的功能。盡管現(xiàn)下已有較多商品化的擴(kuò)張床介質(zhì)可供選擇，且其種類還在不斷增 加，但還有很多學(xué)者在陸續(xù)開發(fā)出種類繁多的擴(kuò)張床介質(zhì)用于特定對象的分離及純化 這些新型擴(kuò)張床介質(zhì)的誕生，為擴(kuò)張床吸附技術(shù)的發(fā)展注入了新鮮的血液，使擴(kuò)張床吸 附技術(shù)不斷發(fā)展。