非對稱場流儀（Asymmetric Flow Field-Flow Fractionation，AF4）是一種先進(jìn)的顆粒分離和表征技術(shù)，屬于場流分離（FEF）家族的重要成員。這種技術(shù)能夠在溫和的流體動力條件下分離從納米到微米級的各種顆粒物，并可與多種檢測器聯(lián)用進(jìn)行綜合表征，廣泛應(yīng)用于納米顆粒、蛋白質(zhì)、聚合物、細(xì)胞等復(fù)雜樣品的分析。 技術(shù)原理基于流體場和分離通道的獨特設(shè)計。AF4分離通道呈楔形（通道高度從進(jìn)口到出口漸變），流體從進(jìn)口進(jìn)入后分為兩路，大部分流體通過上壁的濾膜流出（形成橫向流），少部分流體攜帶樣品沿通道向下游流動（形成縱向流）。在橫流作用下，顆粒受到向濾膜方向的推力，同時擴(kuò)散作用使顆粒向通道中心遷移。當(dāng)兩種力平衡時，不同大小的顆粒在通道內(nèi)不同位置形成穩(wěn)定的層流分布：大顆?？拷媳冢ㄊ軝M流推力大，擴(kuò)散弱），小顆粒更靠近中心（擴(kuò)散強(qiáng)）。由于縱向流速在通道高度方向呈拋物線分布，靠近上壁的大顆粒移動更快，先到達(dá)出口實現(xiàn)分離。
技術(shù)優(yōu)勢突出分離能力和溫和條件。分離粒徑范圍極寬，從1納米到幾十微米；分離條件溫和，無固定相和吸附，特別適合易損傷樣品；可分離的樣品類型多樣，包括金屬納米顆粒、氧化物、聚合物、蛋白質(zhì)、病毒、細(xì)胞囊泡等；與光散射、質(zhì)譜、ICP等檢測器聯(lián)用，可同時獲得粒徑、分子量、濃度、組成等信息；可進(jìn)行在線濃縮和富集，提高檢測靈敏度。
與類似技術(shù)的比較。相比色譜技術(shù)，AF4沒有固定相，更適合分離易吸附樣品；相比離心，AF4條件更溫和，分離更精細(xì)；相比過濾，AF4可獲得連續(xù)的粒徑分布；相比電泳，AF4對粒徑和形狀敏感而非電荷。
典型應(yīng)用覆蓋多個研究領(lǐng)域。納米顆粒表征是最大應(yīng)用，包括金屬納米顆粒、量子點、碳納米材料等；蛋白質(zhì)和抗體聚集體分析，評估生物制藥穩(wěn)定性；聚合物分子量分布測定；細(xì)胞外囊泡（EVs）分離和表征；食品納米顆粒和乳液分析；環(huán)境樣品中的納米顆粒表征。在這些應(yīng)用中，AF4展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。
技術(shù)發(fā)展聚焦更高分離效率和更多應(yīng)用。與多角度光散射（MALS）聯(lián)用是標(biāo)準(zhǔn)配置；與質(zhì)譜聯(lián)用（AF4-MS）分析顆粒組成；微型化和芯片化AF4減少樣品用量；制備型AF4用于樣品純化；自動化程度提高簡化操作。作為顆粒分離與表征的先進(jìn)儀器，AF4將繼續(xù)在納米科學(xué)和生物醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
