微流控毛細管電泳分析系統(tǒng)的研究.pdf

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

2、泳、微流控芯片毛細管電泳和基于短毛細管的快速毛細管電泳系統(tǒng)的研究進展。
　　 第二章建立了一種基于缺口管陣列及短毛細管的高速毛細管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)進樣方法，可滿足HSCE系統(tǒng)對進樣的要求。實驗考察了影響試樣引入過程的主要因素，如毛細管進樣端形狀、平移臺移動速度等。在優(yōu)化實驗條件下，進樣區(qū)帶長度達到65μm，相應(yīng)的進樣體積約500pL。使用一根分離長度為1.5c

3、m的涂層毛細管，在凝膠電泳分離模式下，在60s內(nèi)實現(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)分子量的對數(shù)與遷移時間呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)達0.9989，說明該系統(tǒng)還可應(yīng)用于蛋白質(zhì)分子量的測定。該系統(tǒng)的分離速度和分離效率與多數(shù)文獻報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驗的微型毛細管電泳分析儀。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管電泳分離系統(tǒng)。儀器集成了全封閉液路系統(tǒng)、全自動試樣引入、分離系統(tǒng)、高壓電源控制系統(tǒng)、激光誘導(dǎo)熒光檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集存儲記錄系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)。儀器具有自動化程度高、體積小、功耗小、集成化程度高的特點，可在全封閉環(huán)境下實現(xiàn)試樣引入和分離等操作。實驗考察了影響分析儀性能的主要因素，包括分離場強、順序注射系統(tǒng)進樣體積、緩沖

5、液流速和毛細管兩端儲液袋的液位差。在最優(yōu)分離條件下，將該毛細管電泳分析儀應(yīng)用于手性氨基酸對映體的分離分析，使用一根有效分離長度為13cm的熔融石英毛細管，采用MEKC分離模式，在320s內(nèi)實現(xiàn)了FITC標(biāo)記的精氨酸、丙氨酸和天冬氨酸三組氨基酸對映體的手性分離。連續(xù)8次測定，各組分的遷移時間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，