微流控毛細(xì)管電泳分析系統(tǒng)的研究.pdf

1、常規(guī)毛細(xì)管電泳(Capillary Electrophoresis, CE)系統(tǒng)通常采用數(shù)十厘米的石英毛細(xì)管做為分離通道，在數(shù)十分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)分離，具有樣品消耗量少、分析速度快、分離效率高、易自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。高速毛細(xì)管電泳(High-speed Capillary Electrophoresis, HSCE)系統(tǒng)通過(guò)采用短毛細(xì)管、高分離場(chǎng)強(qiáng)和窄進(jìn)樣區(qū)帶，實(shí)現(xiàn)高速和高效率的毛細(xì)管電泳分離。
　　 第一章介紹了用于蛋白質(zhì)分離的常規(guī)毛細(xì)管電

2、泳、微流控芯片毛細(xì)管電泳和基于短毛細(xì)管的快速毛細(xì)管電泳系統(tǒng)的研究進(jìn)展。
　　 第二章建立了一種基于缺口管陣列及短毛細(xì)管的高速毛細(xì)管SDS-凝膠電泳蛋白質(zhì)分離系統(tǒng)。提出了一種適用于粘度較大的蛋白質(zhì)分離緩沖體系的部分自發(fā)進(jìn)樣方法，可滿足HSCE系統(tǒng)對(duì)進(jìn)樣的要求。實(shí)驗(yàn)考察了影響試樣引入過(guò)程的主要因素，如毛細(xì)管進(jìn)樣端形狀、平移臺(tái)移動(dòng)速度等。在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下，進(jìn)樣區(qū)帶長(zhǎng)度達(dá)到65μm，相應(yīng)的進(jìn)樣體積約500pL。使用一根分離長(zhǎng)度為1.5c

3、m的涂層毛細(xì)管，在凝膠電泳分離模式下，在60s內(nèi)實(shí)現(xiàn)了FITC標(biāo)記的肌紅蛋白、卵清蛋白、牛血清蛋白、磷酸化酶b和肌球蛋白的分離，各個(gè)電泳峰的每米理論塔板數(shù)在258,000-1,280,000，相應(yīng)的塔板高度為0.78μm-3.88μm，且蛋白質(zhì)分子量的對(duì)數(shù)與遷移時(shí)間呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)達(dá)0.9989，說(shuō)明該系統(tǒng)還可應(yīng)用于蛋白質(zhì)分子量的測(cè)定。該系統(tǒng)的分離速度和分離效率與多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道的基于微流控芯片的電泳系統(tǒng)相當(dāng)。
　　

4、 第三章研制了一種面向航天空間實(shí)驗(yàn)的微型毛細(xì)管電泳分析儀。儀器基于順序注射分析和“T”型通道結(jié)構(gòu)構(gòu)建具有全封閉液路的毛細(xì)管電泳分離系統(tǒng)。儀器集成了全封閉液路系統(tǒng)、全自動(dòng)試樣引入、分離系統(tǒng)、高壓電源控制系統(tǒng)、激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)記錄系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)。儀器具有自動(dòng)化程度高、體積小、功耗小、集成化程度高的特點(diǎn)，可在全封閉環(huán)境下實(shí)現(xiàn)試樣引入和分離等操作。實(shí)驗(yàn)考察了影響分析儀性能的主要因素，包括分離場(chǎng)強(qiáng)、順序注射系統(tǒng)進(jìn)樣體積、緩沖

5、液流速和毛細(xì)管兩端儲(chǔ)液袋的液位差。在最優(yōu)分離條件下，將該毛細(xì)管電泳分析儀應(yīng)用于手性氨基酸對(duì)映體的分離分析，使用一根有效分離長(zhǎng)度為13cm的熔融石英毛細(xì)管，采用MEKC分離模式，在320s內(nèi)實(shí)現(xiàn)了FITC標(biāo)記的精氨酸、丙氨酸和天冬氨酸三組氨基酸對(duì)映體的手性分離。連續(xù)8次測(cè)定，各組分的遷移時(shí)間RSD在0.70％-0.86％之間，峰高RSD在3.23％-4.33％之間，峰面積RSD在3.82％-5.39％之間。儀器連續(xù)工作19h均能正常工作，