非对称场流仪（Asymmetric Flow Field-Flow Fractionation，AF4）是一种先进的颗粒分离和表征技术，属于场流分离（FEF）家族的重要成员。这种技术能够在温和的流体动力条件下分离从纳米到微米级的各种颗粒物，并可与多种检测器联用进行综合表征，广泛应用于纳米颗粒、蛋白质、聚合物、细胞等复杂样品的分析。 技术原理基于流体场和分离通道的独特设计。AF4分离通道呈楔形（通道高度从进口到出口渐变），流体从进口进入后分为两路，大部分流体通过上壁的滤膜流出（形成横向流），少部分流体携带样品沿通道向下游流动（形成纵向流）。在横流作用下，颗粒受到向滤膜方向的推力，同时扩散作用使颗粒向通道中心迁移。当两种力平衡时，不同大小的颗粒在通道内不同位置形成稳定的层流分布：大颗粒靠近上壁（受横流推力大，扩散弱），小颗粒更靠近中心（扩散强）。由于纵向流速在通道高度方向呈抛物线分布，靠近上壁的大颗粒移动更快，先到达出口实现分离。
技术优势突出分离能力和温和条件。分离粒径范围极宽，从1纳米到几十微米；分离条件温和，无固定相和吸附，特别适合易损伤样品；可分离的样品类型多样，包括金属纳米颗粒、氧化物、聚合物、蛋白质、病毒、细胞囊泡等；与光散射、质谱、ICP等检测器联用，可同时获得粒径、分子量、浓度、组成等信息；可进行在线浓缩和富集，提高检测灵敏度。
与类似技术的比较。相比色谱技术，AF4没有固定相，更适合分离易吸附样品；相比离心，AF4条件更温和，分离更精细；相比过滤，AF4可获得连续的粒径分布；相比电泳，AF4对粒径和形状敏感而非电荷。
典型应用覆盖多个研究领域。纳米颗粒表征是最大应用，包括金属纳米颗粒、量子点、碳纳米材料等；蛋白质和抗体聚集体分析，评估生物制药稳定性；聚合物分子量分布测定；细胞外囊泡（EVs）分离和表征；食品纳米颗粒和乳液分析；环境样品中的纳米颗粒表征。在这些应用中，AF4展现出独特优势。
技术发展聚焦更高分离效率和更多应用。与多角度光散射（MALS）联用是标准配置；与质谱联用（AF4-MS）分析颗粒组成；微型化和芯片化AF4减少样品用量；制备型AF4用于样品纯化；自动化程度提高简化操作。作为颗粒分离与表征的先进仪器，AF4将继续在纳米科学和生物医药领域发挥重要作用。
