毛細(xì)管電泳技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用前景

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1、【資料】毛細(xì)管電泳技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用前景毛細(xì)管電泳技術(shù)(CapillaryElectrophoresis,CE)又稱高效毛細(xì)管電泳(HPCE)或毛細(xì)管分離法(CESM),毛細(xì)管電泳方法雖新工藝，但歷史悠久，它是在電泳技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種分離技術(shù)。電泳作為一種技術(shù)出現(xiàn)，已有近百年的歷史，但真正被視為一種在生物化學(xué)小有重要意義的技術(shù),是由1937年A.Tiselius首先提出。傳統(tǒng)電泳最大的局限是難以克服由高電壓引起的焦耳熱，1967年Hjcrtcn最先提出在直徑為3mm的毛細(xì)管小做自由溶液的區(qū)帶電泳(CapillaryZoneElectro?phoresis,CZE)。但他沒有完全克

2、服傳統(tǒng)電泳的弊端。現(xiàn)在所說的毛細(xì)管電泳技術(shù)(CE)是由Jorgenson和Lukacs在1981年首先提出，他們使用了75mm的毛細(xì)管柱，用熒光檢測器對多種組分實現(xiàn)了分離。1984年Tcrabc將膠束引入毛細(xì)管電泳，開創(chuàng)了毛細(xì)管電泳的重要分支：膠束電動毛細(xì)管色譜(MEKC)o1987年Hjerten等把傳統(tǒng)的等電聚焦過程轉(zhuǎn)移到毛細(xì)管內(nèi)進行。同年，Cohen發(fā)表了毛細(xì)管凝膠電泳的工作。近年來，將液相色譜的固定相引入毛細(xì)管電泳中，又發(fā)展了電色譜，擴大了電泳的應(yīng)用范圍。當(dāng)電泳從凝膠板上移到毛細(xì)管中以后，發(fā)生了奇跡般的變化：分析靈敏度提高到能檢測一個堿基的變化，分離效率達百萬理論塔片數(shù)；

3、分析片段能大能小，小到分辨單個核苜酸的序列，大到分離Mb到DNA；分析時間由原來的以小時計算縮減到以分、秒計算。CE可以說是經(jīng)典電泳技術(shù)與現(xiàn)代微柱分離技術(shù)完美結(jié)合的產(chǎn)物。它使分析科學(xué)得以從微升水平進入納升水平，并使單細(xì)胞分析，乃至單分子分析成為可能。長期困擾我們的生物大分了如蛋白質(zhì)的分離分析也因此有了新的轉(zhuǎn)機。毛細(xì)管電泳技術(shù)是一類以毛細(xì)管為分離通道、以高壓直流電場為驅(qū)動力，根據(jù)樣品中齊組分Z間遷移速度和分配行為上的差異而實現(xiàn)分離的一類液相分離技術(shù)，迅速發(fā)展于80年代屮后期，它實際上包含電泳技術(shù)和色譜技術(shù)及其交叉內(nèi)容，是分析科學(xué)中繼高效液相色譜Z后的又一重大進展，它使分析科學(xué)得以從

4、微升水平進入納升水平，并使細(xì)胞分析，乃至單分子分析成為可能。是分析科學(xué)中繼高效液相色譜Z后的又一重大進展，是近幾年來分析化學(xué)屮發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域Z-o毛細(xì)管電泳技術(shù)的基木原理是根據(jù)在電場作用卜?離了遷移的速度不同而對組分進行分離和分析，以兩個電解槽和與Z相連的內(nèi)徑為20?100

5、im的毛細(xì)管為工具，毛細(xì)管電泳所用的石英毛細(xì)管柱，在pH>3的情況下，其內(nèi)表面帶負(fù)電，和緩沖液接觸時形成雙電層，在高壓電場的作用下，形成雙電層一側(cè)的緩沖液由于帶正電荷而向負(fù)極方向移動形成電滲流。同時，在緩沖液中，帶電粒了在電場的作用匚以不同的速度向其所帶電荷極性相反方向移動，形成電泳，電泳流速度即電泳淌度

6、。在高壓電場的作用下，根據(jù)在緩沖液中齊組分Z間遷移速度和分配行為上的差異，帶止電荷的分了、中性分子和帶負(fù)電荷的分子依次流出，帶電粒子在毛細(xì)管緩沖液小的遷移速度等于電泳淌度和電滲流的矢量和，齊種粒了由于所帶電荷多少、質(zhì)量、體積以及形狀不同等因素引起遷移速度不同而實現(xiàn)分離；在毛細(xì)管靠負(fù)極的一?端開一個視窗，可用各種檢測器。冃前已有多種靈蝕度很高的檢測器為毛細(xì)管電泳提供質(zhì)量保證，如紫外檢測器(UV)、激光誘導(dǎo)熒光檢測器(LIF)、能提供三維圖譜的二極管陣列檢測器(DAD)以及電化學(xué)檢測器(ECD)o由于毛細(xì)管的管徑細(xì)小、散熱快，即使是高的電場和溫度，都不會向常規(guī)凝膠電泳那樣使膠變性，影

7、響分辨率。毛細(xì)管電泳技術(shù)的分離模式和檢測模式的發(fā)展同樣也是多方面的，經(jīng)典的分離模式有毛細(xì)管區(qū)帶電泳、毛細(xì)管膠束電動色譜、毛細(xì)管凝膠電泳等;新方法的發(fā)展研究難度大，但近年來卻有不小的進展，其小建立新的分離模式和聯(lián)用技術(shù)最為突出。比如建立了陣列毛細(xì)管電泳(CAE),親和毛細(xì)管電泳技術(shù)(ACE),芯片毛細(xì)管電泳(CCE),HH-水毛細(xì)管電泳技術(shù)(NACE)；木文作者嘗試將分了信標(biāo)技術(shù)與毛細(xì)管電泳技術(shù)相結(jié)合進行基因檢測，取得較滿意效果；國外已開始探索利用CE對PCR產(chǎn)物作DNA單鏈構(gòu)象多態(tài)性(singlestrandconformationpolymoiphism,SSCP)分析篩查點突

8、變。毛細(xì)管電泳技術(shù)發(fā)展迅速，是色譜最活躍的領(lǐng)域Z-O毛細(xì)管電泳技術(shù)分離模式主要有以下幾種。(1)毛細(xì)管區(qū)帶電泳(CapillaryZoneElectrophoresis,CZE)用以分析帶電溶質(zhì)。為了降低電滲流和吸附現(xiàn)象，可將毛細(xì)管內(nèi)壁涂層。CZE是最基木也是最常見的一種操作模式，應(yīng)用范圍最廣，可用于多種蛋口質(zhì)、肽、氨基酸的分析。(2)膠束電動毛細(xì)管色譜(MicellarElcctrokincticCapillaryChromatography,MECC)在緩沖液中加入離了型表面