毛細(xì)管電泳儀(CE)是以毛細(xì)管為分離通道，以高壓直流電場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力，利用荷電粒子之間的淌度差異和分配系數(shù)差異進(jìn)行分離的儀器，是分析科學(xué)繼gao效液相色譜儀之后的又一重大進(jìn)展。使分析科學(xué)從微升級(jí)進(jìn)入到納升級(jí)，應(yīng)用十分廣泛。

毛細(xì)管電泳儀的工作原理

　　毛細(xì)管電泳是一種在空芯的、極微小內(nèi)徑的毛細(xì)管中進(jìn)行的液-液相大、小分子的gao效蛋白分離技術(shù)。

　　毛細(xì)管兩端分別浸入緩沖液中，而緩沖液中分別插入連有高壓電源的電極，根據(jù)被分離物之間電荷和體積的不同，帶電荷分子朝相反極性的電極方向移動(dòng)。又利用毛細(xì)管內(nèi)壁上的電荷和應(yīng)用的勢(shì)能而引起的電解質(zhì)移動(dòng)，毛細(xì)管內(nèi)表面帶有硅羥基基團(tuán)，當(dāng)毛細(xì)管內(nèi)充滿緩沖溶液時(shí)，毛細(xì)管壁上的硅羥基發(fā)生解離，生成氫離子溶解在溶液中，這樣就使毛細(xì)管壁上形成雙電層，管壁是負(fù)電荷層，溶液是正電荷層。

　　在毛細(xì)管的兩端加上直流電場(chǎng)后，帶正電的溶液就會(huì)整體向負(fù)極端移動(dòng)，形成了電滲流。無(wú)論是帶正電、帶負(fù)電或不帶電的粒子，都在電滲流的作用下，向陰極遷移，帶正電的，受到同方向的電場(chǎng)力作用，遷移Z快，不帶電的遷移速度次之，帶負(fù)電的遷移速度Z慢，(因?yàn)樗艿脚c電滲流反方向的電場(chǎng)力作用)，從而實(shí)現(xiàn)各蛋白組分的分離。

毛細(xì)管電泳儀的優(yōu)勢(shì)

　　1、毛細(xì)管電泳儀的自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)完全實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)原始管上樣，操作人員只需將帶有條形碼的原始管放在儀器試管架上，初始操作完畢后即可離開(kāi)，毛細(xì)管電泳儀將自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行樣品，無(wú)須人為干預(yù)。樣本經(jīng)儀器自動(dòng)稀釋后，由高精氣壓控制的納升級(jí)樣品進(jìn)樣系統(tǒng)將樣品精確地吸入毛細(xì)管內(nèi)部。

　　2、zhuan利樣品溫控系統(tǒng)該高速電泳分離系統(tǒng)整合了一個(gè)高精度Peltier自動(dòng)溫控裝置，能夠?qū)γ?xì)管中產(chǎn)生的焦耳熱進(jìn)行實(shí)時(shí)精確穩(wěn)定的控制，是保證毛細(xì)管電泳儀有效分離的關(guān)鍵，使實(shí)驗(yàn)重復(fù)性達(dá)到應(yīng)用要求。

　　3、毛細(xì)管電泳儀可以進(jìn)行多種臨床項(xiàng)目的檢測(cè)。

　　4、毛細(xì)管電泳儀檢測(cè)結(jié)果完全數(shù)據(jù)化、信息化管理利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果的傳輸，包括曲線，工作流程和結(jié)果報(bào)告，并可建立實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)資庫(kù)。

毛細(xì)管電泳儀的應(yīng)用

　　1、DNA分析：

　　DNA分析包括堿基、核苷、核苷酸、寡核苷酸、引物、探針、單鏈DNA、雙鏈DNA(DNA片段和PCR產(chǎn)物)和DNA序列分析。毛細(xì)管電泳儀通常用于堿基、核苷酸和簡(jiǎn)單的核苷酸等分析，以及較大的寡核苷酸、ssDNA、dsDNA和DNA序列分析。

　　2、蛋白質(zhì)和肽分析：

　　毛細(xì)管電泳儀在蛋白質(zhì)和肽的應(yīng)用可概括為兩方面：一是結(jié)構(gòu)表征，二是研究相互作用。

　　毛細(xì)管電泳儀已廣泛用作Z有效的純度檢測(cè)手段，可檢測(cè)出多肽鏈上單個(gè)氨基酸的差異。CIEF測(cè)定等電點(diǎn)，分辨度可達(dá)0.01pH單位。

　　3、手性化合物分析：

　　手性對(duì)映體分析和鑒定有巨大的應(yīng)用價(jià)值，已成為醫(yī)藥領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。除gao效液相色譜法外，其余五種模式均可用于手性分析。

　　使用毛細(xì)管電泳儀進(jìn)行手性分析，通常在緩沖液中加入手性選擇劑，操作和分離效率均優(yōu)于gao效液相色譜儀的手性分析。今后毛細(xì)管電泳儀手性分析將會(huì)在發(fā)展更多的手性選擇劑、更深入地探討分離機(jī)理、手性藥物在體內(nèi)的作用及代謝等方面開(kāi)展研究。

　　4、藥物分析和臨床檢測(cè)：

　　目前，毛細(xì)管電泳儀在藥物和臨床研究領(lǐng)域已成為不可缺少的有力儀器，但在醫(yī)藥領(lǐng)域尚未確定為法定方法，故未得到廣泛使用。醫(yī)藥領(lǐng)域內(nèi)大量研究工作表明，毛細(xì)管電泳儀的應(yīng)用正在走向成熟。

　　毛細(xì)管電泳儀除了在臨床化學(xué)中除進(jìn)行臨床分子生物學(xué)檢測(cè)外，也廣泛用于疾病臨床診斷、臨床蛋白質(zhì)分析、臨床藥物檢測(cè)和藥物代謝研究。藥物代謝研究對(duì)毛細(xì)管電泳儀是一個(gè)挑戰(zhàn)，在提高靈敏度和解決蛋白質(zhì)吸附等方面有待改進(jìn)。

　　5、環(huán)境監(jiān)測(cè)和離子分析：

　　毛細(xì)管電泳儀在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用也日趨增多，目前主要集中在用各種模式包括CEC分離檢測(cè)土壤等環(huán)境樣品中的多環(huán)芳烴，10min內(nèi)可分離16種多環(huán)芳烴。在環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用還需提高靈敏度、發(fā)展?jié)饪s和富集方法。

　　毛細(xì)管電泳儀比較重要的應(yīng)用還有糖的分析，目前Z成功的是用APTS作糖的衍生化試劑，標(biāo)記后用LIFD進(jìn)行單糖和多糖的測(cè)定。

　　6、單細(xì)胞和單分子檢測(cè)：

　　單細(xì)胞和單分子檢測(cè)是毛細(xì)管電泳儀分析的Zgao境界，對(duì)生命科學(xué)和化學(xué)具有巨大的潛在意義。單細(xì)胞監(jiān)測(cè)或許會(huì)對(duì)細(xì)胞水平的藥理學(xué)和了解生命過(guò)程提供一種活體檢測(cè)手段。

毛細(xì)管電泳儀與傳統(tǒng)電泳儀的區(qū)別

　　從20世紀(jì)30～40年代起，相繼發(fā)展了多種基于抗對(duì)流載體的電泳儀(如紙電泳儀和凝膠電泳儀等)。傳統(tǒng)電泳儀由于受到焦耳熱的限制，只能在低電場(chǎng)強(qiáng)度下進(jìn)行電泳操作，分離時(shí)間長(zhǎng)，分離效率低。20世紀(jì)80年代初，小內(nèi)徑毛細(xì)管用于電泳儀，由此產(chǎn)生了一種新型的分析儀器——毛細(xì)管電泳儀。

　　傳統(tǒng)電泳儀Zda的局限是難以克服由兩端的高電壓所引起的電介質(zhì)離子流的焦耳熱，引起粘度和速度梯度，導(dǎo)致區(qū)帶較寬，降低分離效率，極大地限制了高壓電的使用。

　　毛細(xì)管電泳儀是以毛細(xì)管為分離通道，以高壓直流電場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力，利用樣品各組分的淌度差異和分配系數(shù)差異進(jìn)行分離，是分析科學(xué)繼gao效液相色譜儀之后的又一重大進(jìn)展，使分析科學(xué)從微升級(jí)進(jìn)入到了納升級(jí)水平，不僅使單細(xì)胞乃至單分子分析成為可能，也使蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子分析有了新的轉(zhuǎn)機(jī)。

　　由于毛細(xì)管電泳儀的毛細(xì)管內(nèi)徑小，比表面積大，易于散熱，可減少焦耳熱的產(chǎn)生，可使用很高的電壓。電壓升高，電場(chǎng)推動(dòng)力大，又進(jìn)一步使毛細(xì)管內(nèi)徑變小。這是毛細(xì)管電泳儀和傳統(tǒng)電泳儀的根本區(qū)別。

　　自上世紀(jì)八十年代以來(lái)，毛細(xì)管電泳儀發(fā)展迅速，是當(dāng)今分析化學(xué)和生物醫(yī)藥學(xué)公認(rèn)的前沿。毛細(xì)管電泳儀分離無(wú)機(jī)離子無(wú)以倫比的能力，使傳統(tǒng)電泳儀黯然失色。毛細(xì)管電泳儀分離有機(jī)分子和藥物分子，特別是分離手性分子和生物大分子的能力，對(duì)gao效液相色譜儀地位提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。毛細(xì)管電泳儀正成為生物樣品Z重要的分離分析手段。