芯片毛细管电泳技术

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4.4 在其他微生物鉴定及 分型中的应用
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• HPCE 技术已经用于支原体 (MP) 感染的实验室 诊断。 • CE/PCR 技术显示出很高的特异性和灵敏度。各 种研究已经把支原体肺炎的 PCR 和血清学诊断 作了比较，前者在速度，灵敏度(80.6%) 和特异 性 (89.3%) 方面都优于血清学诊断。
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五、毛细管电泳技术发展的展望
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• 另外，各种检测方法的联合应用和嫁接也是毛细 管电泳发展的一个方向。CE-MS和 CE-NMR都是成 功的例子。Eelin L.Lim等将定量 PCR(QPCR) 与连续 变性毛细管电泳 (CDCE)结合甚至可以实现对 DNA 的定量分析。 • 总之，随着 CE 本身技术的不断发展，集成度的不 断提高，将为实验室带来革命性的变化，从而有 助于实现缩微芯片实验室的构建。
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4.3 在病毒鉴定与分型中的应用
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• 对单纯疱疹病毒 (HSV) 性脑炎的早期诊断。 • Grassi M 等使用RT-PCR与区带毛细管电泳 (CZE)联用研究经血液透析的慢性病人持 续性G 肝炎病毒(HGV) 感染与非甲非乙型 慢性肝炎之间的关系。 • Doglio A 等用CE 对PCR 扩增的 cDNA 产物 直接循环测序的方法，对丙型肝炎病毒 (HCV)进行快速基因分型。 • Gong X 等 还把阵列毛细管电泳(CAE)用于 基因分型和HIV-I的诊断。
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4.1.5 荧光毛细管电泳还用于空肠弯曲菌空肠亚种的 鉴定以及爆发株和引起散在发病的菌株指纹图分析
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Even Heir等用扩增片段长度多态性 (AFLP)基因型分 析对空肠弯曲菌空肠亚种的指纹图进行分析比较发现， 该方法的鉴别能力比脉冲电场凝胶电泳 (PFGE) 对 PCR 产物的分析和PCR- 限制性片段长度多态性分析 (PCRRFLP)的鉴别能力都强。 AFLP还能对爆发流行株和 散发株的 FlaA 和 FlaB 基因异 同进行分析，以鉴别二者。 AFLP适合用于空肠弯曲菌的流 行病学调查，对查明引起该菌 爆发流行的传染源很有意义。
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4.2 在真菌鉴定与分型中的应用
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利用CE-PCR，通过对DNA非编码区的 rRNA操纵子ITS1和ITS2长度和序列多态性分 析，可以对有临床意义的近40种真菌进行鉴 定和分类。 通过对 PCR 产物中核酸片段长度的分析， 就可以对临床上出现的92%的菌株快速而正 确地鉴定，其余8%可以通过对其ITS2区PCR 产物的限制性内切核酸酶切片段或DNA序列 分析而鉴定。
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四、毛细管电泳在临床微生物学 检验中的应用
在细菌鉴定与分型中的应用 在真菌鉴定与分型中的应用 在病毒鉴定与分型中的应用 在其他微生物鉴定及分型中的应用
• 4.1 • 4.2 • 4.3 • 4.4
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4.1 在细菌鉴定与分型中的应用
常用几种型号的高效毛细管电泳仪
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芯片毛细管电泳（microchip capillary electrophoresis）
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是将毛细管缩微移植到很小的芯片上，将样品进样、反应、
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五、毛细管电泳技术发展的展望
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• 目前，HPCE 研究的重点是扩大其应用范围和完善、 发展应用方法。应用研究中最活跃的方面是蛋白 质分离、糖分析、DNA 测序、手性分离、单细胞 分析等。一些新方法也不断出现，如阵列毛细管 电泳 (CAE)、亲和毛细管电泳 (ACE)、芯片式毛细 管电泳 (CCE)等。 • DNA 芯片 (DNA chips) 技术是近年来分子生物学与 微电子学等多学科交叉融合而成的一项高新技术， 在基因表达谱、功能基因组、疾病基因诊断等基 础研究及临床应用中已经显示出其重要的理论意 义和广泛的应用前景。
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一、毛细管电泳发展过程
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毛细管电泳的起点 用聚四氯乙烯管做分离管做ZE 里程碑：熔融毛细管电泳 建立了胶束电动毛细管电泳 毛细管等点聚焦，毛细管凝胶电泳
60年代中期 年代中期 1979 1981 1984 1987 1989 1991 ****
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4.1.4 HPCE 可以用于分离、鉴定和定量检测完 可以用于分离、 整的微生物，代表了分离科学的前沿。 整的微生物，代表了分离科学的前沿
应用HPCE，通过直接注入未经处理的尿液就 可以鉴别引起泌尿道感染的大部分病原菌。这种 高效率的 HPCE 分离方法可以消除电渗流速的影响， 对一些泌尿道疾病的诊断和定位很有价值，而且 在这种分离技术的基础上还可能建立起多种快速 分离微生物的方法。
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三、毛细管电泳的特点
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与传统的电泳相比,毛细管电泳主要的特点有 4 个:
1.高效 高效 2.快速 快速 3.微量 微量 4.可以自动化 可以自动化 另外，检测的模式多且可以和其它技术联用 另外 比如：质谱、核磁共振、透析
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芯片毛细管电泳技术 microchip capillary electrophoresis
李莹莹 2012年4月14日
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一、毛细管电泳发展过程 二、毛细管电泳的概述 三、毛细管电泳的特点 四 、 毛细管电泳在临床微生物学检 验中的应用 五、 毛细管电泳技术发展的展望
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• 4.1.1 毛细管电泳用于链球菌种属鉴定
扩增核糖体 rDNA 限制性分析 ddl 基因扩增 MnSOD 基因排序
灵敏度低、操作复杂
tRNA 基因长度多态性分析与 HPCE结合 (HPCE/tDNAPCR) 可以对大多数细菌进行鉴别。
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分离、检测等过程集成在一起的多功能、快速、低耗、低污染 的缩微实验技术。
集成毛细管电泳芯片原理示意图如下：
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芯片毛细管电泳 可以对蛋白质、多肽、 DNA、生物细胞等进行 析、用于基因突变、 免疫学、疾病快速诊 断病毒感染的早期诊 断等。
某毛细管电泳图谱
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4.1.2 荧光毛细管电泳 (FCE)用于分枝杆菌的 用于分枝杆菌的 鉴定 自动荧光毛细管电泳与PCR- 限制性酶切 片断多态性分析(PCR-RFLP)相结合，此方法采 用荧光标记引物，通过 PCR 扩增 65-kDa 热休 克蛋白 (HSP) 和16S rRNA 基因的多态区，然 后以限制酶消化 ，再用 FCE 分析，最后以计 算机软件进行处理。
毛细管电泳仪出现 毛细管电泳芯片技术诞生
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二、毛细管电泳的概述
• 毛细管电泳
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（capillary electrophoresis，CE） 是以高压电场为驱动力， 以毛细管为分离通道， 依据试样中跟组分之间 淌度和分配行为上的差 异而实现分离、分析物 质的一类液相技术。又 称高效毛细管电泳 （HPCE）。
Tanke泳用于血培养阳性的 细菌快速鉴定。 细菌快速鉴定。
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• 用 FCE 和 PCR 单链构象多态性分(FCE/PCRSSCP) 方法对细菌 16sRNA 基因序列多态性 进行分析. • Rafiaa Ghozzi et al.用荧光毛细管电泳单链 构象多态性分析 (FCE-SSCP) 对用PCR 复制的 16SrRNA 片段进行分析以鉴定绿脓假单胞菌 以及其他革兰氏阴性非发酵杆菌。
• 建立公用的 tDNA-PCR 指纹图 Tankertanker Design 数据库 • Paul Baele等还将这种方法用于 不动杆菌属、葡萄球菌属、李 斯德菌属以及肠球菌属的鉴定 和分型。 • Sciacchitano CJ等将肠球菌重复 基因序列一致性 (ERIC) 图谱与 HPCE 联用，用于单核细胞增多 性李斯德杆菌 DNA指纹图的分 析。不同种和亚种的单核细胞 增多性李斯德杆菌的 ERIC-PCR 指纹图不同。