毛細(xì)管電泳（CE）技術(shù)是一種分析技術(shù)，它使用熔融石英制成的毛細(xì)管作為分離介質(zhì)，通過(guò)高壓直流電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)帶電分子的快速和高效分離。這項(xiàng)技術(shù)自1981年由Jorgenson和Lukacs提出以來(lái)，已經(jīng)發(fā)展成為現(xiàn)代分析化學(xué)中一種非常重要的工具。
細(xì)管電泳技術(shù)的詳細(xì)介紹：
1、起源與發(fā)展：毛細(xì)管電泳起源于20世紀(jì)80年代初，當(dāng)時(shí)Jorgenson和Lukacs提出了在75μm內(nèi)徑的毛細(xì)管柱內(nèi)使用高電壓進(jìn)行分離的方法，這標(biāo)志著現(xiàn)代毛細(xì)管電泳技術(shù)的誕生。
2、原理與分類：毛細(xì)管電泳技術(shù)基于不同帶電分子在電場(chǎng)中的遷移速度不同來(lái)實(shí)現(xiàn)分離。根據(jù)分離模式的不同，它可以被分類為多種類型，包括毛細(xì)管區(qū)帶電泳（CZE）、膠束電動(dòng)色譜（MEKC）、毛細(xì)管等電聚焦（CIEF）等。
3、優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用：毛細(xì)管電泳具有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，包括高效率、高靈敏度、快速分析、設(shè)備簡(jiǎn)單以及廣泛的適用性。這些特點(diǎn)使得毛細(xì)管電泳在制藥、生物技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品檢測(cè)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
4、與其他技術(shù)的比較：與傳統(tǒng)的電泳技術(shù)相比，毛細(xì)管電泳由于其細(xì)小的毛細(xì)管通道和高電壓的使用，能夠提供更高的分辨率和更快的分析速度。同時(shí)，它也結(jié)合了電泳和色譜的技術(shù)特點(diǎn)，使其成為一種多功能的分析工具。
毛細(xì)管電泳的專業(yè)術(shù)語(yǔ)：
1、電泳：在電解質(zhì)溶液中，帶電粒子在電場(chǎng)作用下，以不同的速度向其所帶電荷相反方向遷移的現(xiàn)象叫電泳。
2、電滲：在充滿電解質(zhì)溶液的毛細(xì)管柱中，柱內(nèi)層氧化硅與溶質(zhì)的界面上形成雙電層。當(dāng)高電壓通過(guò)此含有緩沖溶液的毛細(xì)管柱時(shí)，而此時(shí)雙電層中的水合陽(yáng)離子引起流體整體朝負(fù)極方向移動(dòng)的現(xiàn)象叫電滲。
3、電滲流（EOF）：當(dāng)高電壓通過(guò)含有緩沖溶液的毛細(xì)管柱時(shí)，管內(nèi)的溶質(zhì)向陰極或陽(yáng)極移動(dòng)，產(chǎn)生電滲流。在柱內(nèi)層氧化硅與溶質(zhì)的界面上形成雙電層是電滲流產(chǎn)生的原因。
Capel105毛細(xì)管電泳儀是一種廣泛應(yīng)用于生物和化學(xué)領(lǐng)域的分析儀器，可以用于測(cè)定溶液中的離子、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子。主要作用是通過(guò)在帶電場(chǎng)中移動(dòng)樣品分子來(lái)分離和分析它們。具有高分辨率、靈敏度和選擇性，可用于分離和檢測(cè)微量的生物大分子。在實(shí)際應(yīng)用中，已被廣泛應(yīng)用于基因測(cè)序、蛋白質(zhì)分析、藥物篩選等領(lǐng)域。
一、基本原理
儀器是基于電泳原理的一種實(shí)驗(yàn)方法，它通過(guò)外加電場(chǎng)作用，使帶有樣品的毛細(xì)管內(nèi)壁上的蛋白質(zhì)分子發(fā)生定向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品中蛋白質(zhì)的分離、檢測(cè)和定量。在電泳過(guò)程中，樣品中的蛋白質(zhì)會(huì)根據(jù)其分子量、電荷性質(zhì)等特性，沿著電場(chǎng)方向形成不同的遷移速度，從而實(shí)現(xiàn)有效的分離。此外還可以通過(guò)改變電壓、時(shí)間等參數(shù)，對(duì)蛋白質(zhì)遷移速率進(jìn)行調(diào)整，以滿足不同實(shí)驗(yàn)需求。
二、儀器特點(diǎn)
1、光源：高強(qiáng)度氘燈，優(yōu)化光學(xué)設(shè)計(jì)保證低檢出限；
2、先進(jìn)的毛細(xì)管系統(tǒng)；
3、先進(jìn)的光學(xué)設(shè)計(jì)保證更低的檢出限。
4、通過(guò)施加高壓電場(chǎng)，基于毛細(xì)管液體樣本組成成分遷移速度的差別。應(yīng)用UV吸收檢測(cè)技術(shù)，在毛細(xì)管出口應(yīng)用高精度光學(xué)系統(tǒng)定量檢測(cè)分離出的組分；
5、具備可控壓力進(jìn)樣模式，可以分析粘度較大樣品；
6、應(yīng)用電腦可實(shí)現(xiàn)儀器*控制：用戶界面友好；
7、高效的毛細(xì)管水冷冷卻系統(tǒng)，節(jié)約成本，同時(shí)擴(kuò)大了緩存塊的范圍,提高了分析效果；
8、功能強(qiáng)大的軟件包“Elforun”：在執(zhí)行各種復(fù)雜分析時(shí)更加靈活，內(nèi)置多種程序，無(wú)需使用者進(jìn)行復(fù)雜參數(shù)設(shè)置，自定義報(bào)告，數(shù)據(jù)可導(dǎo)出成多種格式；
9、譜掃描功能有利于峰的識(shí)別；
10、毛細(xì)管冷卻：恒溫水冷系統(tǒng)，環(huán)境溫度-10到環(huán)境溫度+65℃，可調(diào)；恒溫水冷保證溫度控制更加精細(xì)和準(zhǔn)確，提高分析效果（相對(duì)與風(fēng)冷，冷卻效果根優(yōu)/與液冷相比，成本更低）；
11、在極短的分析時(shí)間內(nèi)（小于1min）得出進(jìn)樣結(jié)果，可進(jìn)行樣品富集以降低檢出限；
12、全自動(dòng)進(jìn)樣，進(jìn)樣方式可選電動(dòng)及壓力進(jìn)樣。壓力進(jìn)樣，步進(jìn)值1毫巴，最高99；電動(dòng)進(jìn)樣，電壓范圍：步進(jìn)值1千伏，可調(diào) 1-25千伏；
13、更換毛細(xì)管只需幾分鐘，更換便捷；
14、可實(shí)現(xiàn)多種不同分析方法和分離模式，毛細(xì)管區(qū)帶電泳，毛細(xì)管膠束電動(dòng)色譜，毛細(xì)管等點(diǎn)聚集，毛細(xì)管凝膠電泳，毛細(xì)管凝膠電泳，毛細(xì)管等速電泳。
三、主要優(yōu)勢(shì)
1、高分辨率：由于毛細(xì)管內(nèi)徑非常小，使得樣品在電泳過(guò)程中受到的擴(kuò)散作用減小，從而提高了分離效果。同時(shí)，毛細(xì)管電泳儀采用高電壓驅(qū)動(dòng)，使得帶電粒子在短時(shí)間內(nèi)迅速遷移，進(jìn)一步提高了分辨率。
2、高靈敏度：Capel105采用紫外/可見(jiàn)光檢測(cè)器，具有較高的檢測(cè)靈敏度，可以檢測(cè)到極低濃度的樣品。此外，由于毛細(xì)管內(nèi)徑較小，樣品用量較少，有利于提高檢測(cè)靈敏度。
3、快速分析：采用高電壓驅(qū)動(dòng)，使得帶電粒子在短時(shí)間內(nèi)迅速遷移，大大縮短了分析時(shí)間。一般情況下，一個(gè)樣品的分析時(shí)間可以在10-30分鐘內(nèi)完成。
4、自動(dòng)化程度高：Capel105具有自動(dòng)進(jìn)樣、自動(dòng)沖洗、自動(dòng)檢測(cè)等功能，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率和準(zhǔn)確性。同時(shí)，儀器操作簡(jiǎn)便，易于學(xué)習(xí)和掌握。
5、應(yīng)用廣泛：Capel105適用于多種樣品的分析，如蛋白質(zhì)、多肽、核酸、氨基酸、糖類等生物大分子，以及離子、有機(jī)酸、染料等小分子化合物。此外，毛細(xì)管電泳儀還可以與其他分析技術(shù)（如質(zhì)譜、核磁共振等）聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)更高效的分析。
6、環(huán)保節(jié)能：采用電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，無(wú)需高壓氣體或液相泵，降低了能耗。同時(shí)，由于樣品用量較少，減少了試劑消耗和廢液產(chǎn)生，有利于環(huán)保。
四、毛細(xì)管電泳儀正確使用步驟：
1、樣品制備：樣品制備包括從樣品中提取目標(biāo)分子并將其純化。樣品中的雜質(zhì)和緩沖液對(duì)毛細(xì)管電泳結(jié)果會(huì)產(chǎn)生影響，因此必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)臉悠分苽洹?/div>
2、毛細(xì)管填充：需要將毛細(xì)管填充物注入毛細(xì)管中以增強(qiáng)分離效果。毛細(xì)管填充物的選擇取決于要分離的分子。
3、電泳緩沖液制備：電泳緩沖液用于在毛細(xì)管內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng)，使樣品分子移動(dòng)。一般情況下， 電泳緩沖液包括質(zhì)子接受劑、緩沖劑和水。
4、樣品注入：將樣品注入毛細(xì)管中，通常使用自動(dòng)進(jìn)樣器或手動(dòng)壓力注射器進(jìn)行。
5、開(kāi)始電泳：通常使用電源將電極插入電泳緩沖液中，并施加恒定電場(chǎng)，使樣品分子向電極方向運(yùn)動(dòng)。
6、結(jié)果分析：當(dāng)樣品分子到達(dá)毛細(xì)管底部時(shí)，它們被檢測(cè)器檢測(cè)并記錄。根據(jù)分離結(jié)果可以得出所需信息。
五、儀器維護(hù)方式：
1、電極的清潔非常重要，建議每月用濕水綿和酒精進(jìn)行擦拭，以保證其良好的導(dǎo)電性。
2、使用完儀器后，應(yīng)先將留在卡盒中的冷卻液回流后再關(guān)閉主機(jī)。
3、如果燈箱部分和卡盒冷卻液管出現(xiàn)黑色臟跡，可以用酒精棉進(jìn)行擦拭清除。同時(shí)，注意清除InterfaceBlock下面處于兩電極之間的部分灰塵，防止漏電。
4、在裝毛細(xì)管到卡盒中時(shí)，要確保遠(yuǎn)離窗口的毛細(xì)管一端穿入卡盒。切割毛細(xì)管時(shí)不可用刀片壓斷或來(lái)回劃割，拆換毛細(xì)管時(shí)要從近窗口的一端拉出。
5、如果在運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有電流，可能是由于毛細(xì)管堵塞或斷裂造成的。此時(shí)可以嘗試用水沖洗毛細(xì)管，并觀察是否有水流出。如果無(wú)水流出，可以拆下卡盒檢查毛細(xì)管兩端和窗口是否斷裂。如果毛細(xì)管沒(méi)有斷裂，可以試圖用水反向高壓沖洗以解決問(wèn)題。
6、避免人體接觸電極、電泳物等可能帶電的部位，以防觸電。也不要在電泳槽中取放東西，如有必要，應(yīng)先切斷電泳儀電源。此外，電泳儀必須有好的接地端，以免漏電。
7、注意不同介質(zhì)支撐物的電阻值不同，電泳儀運(yùn)作過(guò)程中流過(guò)的電流量也不同，因此不能同時(shí)進(jìn)行不同介質(zhì)支撐物的電泳。
8、在總電流不超過(guò)儀器額定電流時(shí)（最大電流范圍），可以多槽關(guān)聯(lián)使用，但要注意不能超載，否則容易影響電泳儀壽命。
六、毛細(xì)管電泳儀技術(shù)參數(shù) | 參數(shù) | Capel205系列 | Capel105系列 |
| 粉測(cè)波長(zhǎng) | 90400nm光源-燈 | 190-400nm光源-缸燈 |
| 分析系統(tǒng) | 恒壓+30kV,以1kV步進(jìn)，極性自動(dòng)切換0-300 μA,壓力-100至100mba,電壓、波長(zhǎng)、壓力可調(diào) | 恒壓+25kV，以1kV步進(jìn)，極性自動(dòng)切換，0~200 μA,壓力0-99mbar，電壓、波長(zhǎng)、壓力可調(diào) |
| 進(jìn)樣方式 | 電壓-30kV~30kV、王力-100~100mba | 電壓+25K、壓力1~99mbar |
| 沖洗方式 | 壓力0~2000毫巴( mbar,以1 mbar步進(jìn) | 壓力0~20案巴(mbar),以1mbar步進(jìn) |
| 毛組管參數(shù) | 長(zhǎng)度內(nèi)徑：30-120cm0,75um | 長(zhǎng)度內(nèi)徑:30~120cmv50,75um |
| 毛管濕控 | 恒溫水冷冷卻溫度為10到30C,±01℃偏差 | 恒混本冷冷卻溫度為5~50C,±01℃編差 |
| 進(jìn)樣器 | 全自動(dòng)進(jìn)樣,59位( Eppendorf型1.5mL) | 全自動(dòng)進(jìn)樣,20位(樣10位,出口端10位 |
| 可控參數(shù) | 分析時(shí)間、波長(zhǎng)、壓力、溫度、電壓 | 分析時(shí)間、波長(zhǎng)、壓力、溫度、電壓 |
| 電源要求 | 110/220VAC,5060Hz | 110/220VAC,5060Hz |
| 功率 | 170w | 200w |
| 尺寸/重量 | 470*530*410mm,30kg | 500*500*500mm,25kg |
| 軟件控制 | Elforn軟件，PC電腦終 端控制顯示 | Elorn軟件，PC電腦終端控制顯示 |
Capel105毛細(xì)管電泳儀憑借其高分辨率、高靈敏度、快速分析、自動(dòng)化程度高、應(yīng)用廣泛和環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，在生物醫(yī)學(xué)、藥物研究、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品檢測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，Capel105的性能將得到進(jìn)一步提升，為各領(lǐng)域的研究和應(yīng)用提供更強(qiáng)大的支持。
更新時(shí)間：2024-02-23
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