毛细管电泳芯片
微流近代芯片研究概况_陈春涛
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功能材料与器件学报
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加到事先已经用反应离子刻蚀法刻好了图形的硅基 片 上 的 方 法 来 转 移 通 道 图 案，工 艺 过 程 简 便。 Liu［11］等采用荷叶的微细结构进行微流控芯片的微 通道设计，该方法不需要刻蚀等步骤，直接将荷叶的 微细通道复制到芯片上，极大的简化了芯片的制作 工艺，为微芯片的设计制作开拓了一种新思路。
1 引言
微流控芯片技术（ microfluidics chip） 是把生物、 化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等 基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动 完成分析全过程。其在生物、化学、医学等领域潜力 巨大，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电 子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。
收稿日期： 2012 － 07 － 31； 修订日期： 2012 － 09 － 05 作者简介： 第一作者： 陈春涛（ 1988． 1 － ） ，男，南京理工大学化工学院应用化学硕士研究生，E － mail： chchunt@ 126． com. 通讯作者： 孙东平（ 1970． 7 － ） ，男，南京理工大学化工学院教授，博导，E － mail： dongpingsun@ 163． com.
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功能材料与器件学报
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毛细管电泳一电化学发光技术及其在临床中的应用
也 会 接 触 电极 表 面发 生 电化 学 氧化 ， 产生 的 自由基 与 Ｒ （ｐ ） ｕ ｂ ｙ ３ 反 应 ， 是 该 途 径 对 Ｅ Ｌ反应 的 贡献 就 Ｃ — Ｃ 但 Ｃ Ｅ Ｅ Ｌ体 系 而 言
可 以忽 略 ， 为 检 测 池 的 毛 细 管 与 工 作 电 极 界 面 区 域 的 Ｒ 因 ｕ
分 离 的一 类 液 相 分 离 技 术 。在 电解 质 溶 液 中 ， 电粒 子 在 电场 带
研 究 领域 。 电化 学 发 光 技 术 还 继 续 研 究 应 用 于 微 流 控 分 析 系
作用下 ， 以不 同 的 速 度 向 其 所 带 电 荷相 反方 向迁 移 的 现象 称 为
电 泳 。各 个 组 分 按 照 迁 移 速 度 的大 小 先 后 顺 序 ， 次 到达 检 测 依 器 的 时 间也 不 同 ， 到按 时 间分 布 的 电泳 谱 图 。根 据 谱 峰 的迁 得 移 时 间 和 峰 面积 或 峰 高 即可 进 行 定 性 和 定 量 分 析 。 几 年 前 应 用 最 广 泛 的是 二 极 管 阵 列 （ Ｄ 检 测 器 、 光光 Ｐ Ａ） 激 热（Ｉ） Ｌ Ｐ 和荧 光 （ Ｌ 检 测 。近 几 年 来 ， 产 生 了 灵 敏 度 达 到 Ｆ ） 还 ｌ ～ １ ｌＬ 的 激 光 诱 导 荧 光 （ Ｉ ） 有 良 好 选 择 性 的 安 培 Ｏ ４ ｍｏ／ ＬＦ 、
关 键 词 ： 泳 ， 细 管 ； 电化 学 ； 电 泳 ， 芯 片 电 毛 微
ＤＯＩ １ ． ９ ９ ｊｉｓ ． ６ ３４ ３ ． ０ １ ０ ． ２ ：０ ３ ６ ／．ｓｎ １ ７ １ ０ ２ １ ． １ ０ ８ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ３４１ ０ ２ １ ） １０ ５ — ３ １ ７ — ３ （ ０ １ ０ — ０ ７０
电泳技术在医学中的应用
电泳技术在医学中的应用电泳技术在医学中的应用电泳技术在医学中的应用自从1946年瑞典物理化学家Tiselius教授研制的第一台商品化移界电泳系统问世以来,在近半个多世纪的时间里,电泳技术发展极其迅速。
基于电泳原理的各种仪器设备不断问世,特别是20世纪80年代后, 许多自动化电泳仪器相继为临床实验室所采用,电泳技术已成为基础医学和临床医学研究的重要工具之一。
目前,该技术已广泛用于蛋白质、多肽、氨基酸、核苷酸、有机物、无机离子等的分离和鉴定,甚至病毒与细胞的研究。
特别是电泳所用支持介质由流动相改为固相支持物后,各种各样的电泳分析装置不断推出以适应不同教学、临床和科研工作的需要。
当今,电泳技术与质谱技术联用在后基因组学研究中,正发挥者着巨大的作用,为临床检验的发展带来新的生机与活力。
一、电泳分析仪电泳分析仪可分为两大类:临床实验室常规类,如全自动荧光/可见光双系统电泳仪、全自动醋纤膜电泳仪、全自动琼脂糖电泳仪和全自动琼脂糖电泳仪;科研为主兼做临床样本类,如双向电泳及双向电泳2液相色谱2质谱联用、高效毛细管电泳及高效毛细管电泳2质谱联用、高效毛细管芯片电泳、DNA测序系统。
1. 全自动荧光/可见光双系统电泳仪:具有荧光/可见光双系统,在使用荧光试剂项目如肌酸激酶(CK) 、乳酸脱氢酶(LD)同工酶时为全自动。
只需将样品、试剂、琼脂糖凝胶电泳胶片放好后,操作人员可离机完成试验并得到结果,此为全自动电泳仪。
但是使用可见光项目如蛋白电泳,中途人员需返回,将电泳胶片由电泳槽放入染色系统中才可完成试验。
而最大优点是荧光系统全自动且灵敏度高,准确度高并且采用高压、低温系统,只需要20 min即可完成电泳分析,速度非常快。
2. 全自动醋纤膜电泳仪:为可见光单系统,使用醋纤膜电泳片。
自动化程度高,只需将样品、试剂、电泳片放好,人员可离机完成试验得到结果。
但是因为使用醋纤膜致使灵敏度低,无法分析尿蛋白/脑脊液蛋白,对同工酶分析效果也不理想,多半实验室只用于血清蛋白电泳分析。
第06章 电泳技术和常用电泳仪习题
六章电泳技术和常用电泳仪首页习题习题参考答案习题名词解释选择题简答题一、名词解释1．电泳2．毛细管电泳的电场强度3．蛋白质的等电点4．电泳速度5．迁移率6．毛细管电泳技术7．电泳淌度8．迁移时间9．毛细管电泳电渗流10．焦耳热11．电渗12. 吸附作用二、选择题【A型题】在五个选项中选出一个最符合题意的答案（最佳答案）。
1．瑞典科学家A．Tiselius首先利用U形管建立移界电泳法的时间是（）A．1920年B．1930年C．1937年D．1940年E．1948年2．大多数蛋白质电泳用巴比妥或硼酸缓冲液的pH值是（）A．7.2～7.4B．7.4～7.6C．7.6～8.0D．8.2～8.8E．8.8～9.23．下列有关电泳时溶液的离子强度的描述中，错误的是（）A．溶液的离子强度对带电粒子的泳动有影响B．离子强度越高、电泳速度越快C．离子强度太低，缓冲液的电流下降D．离子强度太低，扩散现象严重，使分辨力明显降低E．离子强度太高，严重时可使琼脂板断裂而导致电泳中断4．电泳时pH值、颗粒所带的电荷和电泳速度的关系，下列描述中正确的是（）A．pH值离等电点越远，颗粒所带的电荷越多，电泳速度也越慢B．pH值离等电点越近，颗粒所带的电荷越多，电泳速度也越快C．pH值离等电点越远，颗粒所带的电荷越少，电泳速度也越快D．pH值离等电点越近，颗粒所带的电荷越少，电泳速度也越快E．pH值离等电点越远，颗粒所带的电荷越多，电泳速度也越快5．一般来说，颗粒带净电荷量、直径和泳动速度的关系是（）A．颗粒带净电荷量越大或其直径越小，在电场中的泳动速度就越快B．颗粒带净电荷量越小或其直径越小，在电场中的泳动速度就越快C．颗粒带净电荷量越大或其直径越大，在电场中的泳动速度就越快D．颗粒带净电荷量越大或其直径越小，在电场中的泳动速度就越慢E．颗粒带净电荷量越小或其直径越大，在电场中的泳动速度就越快6．电泳时对支持物的一般要求除不溶于溶液、结构均一而稳定外，还应具备（）A．导电、不带电荷、没有电渗、热传导度小、B．不导电、不带电荷、没有电渗、热传导度大C．不导电、带电荷、有电渗、热传导度大D．导电、不带电荷、有电渗、热传导度大E．导电、带电荷、有电渗、热传导度小7．醋酸纤维素薄膜电泳的特点是（）A．分离速度慢、电泳时间短、样品用量少B．分离速度快、电泳时间长、样品用量少C．分离速度快、电泳时间短、样品用量少D．分离速度快、电泳时间短、样品用量多E．分离速度慢、电泳时间长、样品用量少8．聚丙烯酰胺凝胶是一种人工合成的凝胶，其优点是（）A．机械强度好、弹性小、无电渗作用、分辨率高B．机械强度好、弹性大、有电渗作用、分辨率高C．机械强度好、弹性大、有电渗作用、分辨率低D．机械强度好、弹性大、无电渗作用、分辨率低E．机械强度好、弹性大、无电渗作用、分辨率高9．20世纪60年代中期问世的等电聚焦电泳，是一种（）A．分离组份与电解质一起向前移动的同时进行分离的电泳技术B．能够连续地在一块胶上分离数千种蛋白质的电泳技术C．利用凝胶物质作支持物进行的电泳技术D．利用有pH值梯度的介质，分离等电点不同的蛋白质的电泳技术E．用滤纸作为支持载体的电泳技术10．毛细管等电聚焦电泳具有极高的分辨率，通常可以分离的两种蛋白质其等电点差异小于（）A．0.01pH单位B．0.05pH单位C．0.10pH单位D．0.15pH单位E．0.20pH单位11．双向凝胶电泳（二维电泳），最多可以分辨出的斑点数量是（）A．500～1000B．1000～2000C．2000～4000D．4000～5000E．5000～1000012．下述免疫电泳优点的描述中，错误的是（）A．加快了沉淀反应的速度B．是将某些蛋白组分根据其带电荷的不同而将其分开，再与抗体起反应C．本法微量化程度高D．多样化程度高E．应用范围小13．毛细管电泳技术最初发展的时期是（）A．20世纪60年代B．20世纪70年代C．20世纪80年代初期D．20世纪80年代中后期E．20世纪90年代初期14．毛细管电泳时进样体积在nL级，样品浓度可低于的数量是（）A．可低于10一2mo1/LB．可低于10一3mo1/LC．可低于10一4mo1/LD．可低于10一5mo1/LE．可低于10一6mo1/L15．毛细管电泳的特点（）A．容易自动化，操作繁杂，环境污染小B．容易自动化，操作简便，环境污染大C．容易自动化，操作繁杂，环境污染大D．不易自动化，操作简便，环境污染小E．容易自动化，操作简便，环境污染小16．毛细管等速电泳常用于分离（）A．小离子、小分子、肽类及蛋白质B．大离子、小分子、肽类及蛋白质C．小离子、大分子、肽类及蛋白质D．小离子、中分子、肽类及蛋白质E．大离子、中分子、肽类及蛋白质17．理想的毛细管柱除应具有一定的柔性、易于弯曲，还应是（）A．化学和电惰性的、紫外光可以透过、耐用又便宜B．化学和电惰性的、红外光可以透过、耐用又便宜C．化学和电惰性的、可见光可以透过、耐用又便宜D．化学和电惰性的、紫外和可见光可以透过、耐用又便宜E．化学和电惰性的、紫外和红外光可以透过、耐用又便宜18．目前所使用的毛细管柱内径是（）A．5μm～25μmB．15μm～35μmC．25μm～75μmD．30μm～80μmE．50μm～100μm19．最初出现的电泳毛细管直径为（）A．1mm～2mmB．1mm～3mmC．2mm～4mmD．3mm～5mmE．3mm～6mm20．毛细管电泳紫外检测器质量检测极限为（）A．10-10～10-12B．10-13～10-16C．10-14～10-17D．10-15～10-18E．10-16～10-1921．毛细管电泳紫外检测器浓度检测极限为（）A．10-1～10-3B．10-2～10-6C．10-5～10-8D．10-7～10-9E．10-10～10-1222．稳压稳流电泳仪属于中压电泳仪。
电泳法
电泳法朱莹分析化学S1*******摘要：电泳（electrophoresis）是指带电荷的溶质或粒子在电场中向着与其本身所带电荷相反的电极移动的现象，电泳不仅作为一种现象，而且作为一种技术方法得到不断发展。
从界面分离到各种区带电泳，开辟了混合物的电泳分析的可能性。
电泳不仅适用于蛋白质[1、2]、核酸[3]、糖[4]等生物大分子的分离分析，而且也能用于氨基酸[5]、手性药物[6]、维生素[7]、有机酸[8]的分离分析。
毛细管电泳在分离机理和液相色谱之间有互补性，已越来越多地替代HPLC法用于有关物质的检测。
本文详细介绍了电泳法的基本概念、分类及应用。
关键词：电泳、毛细管电泳、实际应用。
一、电泳法的基本原理电泳（electrophoresis）是指带电荷的溶质或粒子在电场中向着与其本身所带电荷相反的电极移动的现象。
利用电泳现象将多组分物质分离、分析的技术叫做电泳技术（electrophoresis technique）。
可以实现电泳分离技术的仪器称之为电泳仪（electrophoresister）[9]。
物质分子在正常情况下一般不带电，即所带正负电荷量相等，故不显示带电性。
但是在一定的物理作用或化学反应条件下，某些物质分子会成为带电的离子（或粒子）。
不同的物质，由于其带电性质、颗粒形状和大小不同，因而在一定的电场中它们的移动方向和移动速度也不同，因此可使它们分离。
在两个平行电极上加一定的电压(V)，就会在电极中间产生电场强度(E)。
在稀溶液中，电场对带电分子的作用力(F)，等于所带净电荷与电场强度的乘积：F=q·E这个作用力使得带电分子向其电荷相反的电极方向移动。
在移动过程中，分子会受到介质粘滞力的阻碍。
粘滞力(F’)的大小与分子大小、形状、电泳介质孔径大小以及缓冲液粘度等有关，并与带电分子的移动速度成正比，对于球状分子，F’的大小服从Stokes定律，即：F’=6πrηυ式中r是球状分子的半径，η是缓冲液粘度，υ是电泳速度(υ= d / t，单位时间粒子运动的距离，cm / s )。
生物芯片概念
随着人类基因组（测序）计划（ Human genome project ）的逐步实施以及分子生物学相关学科的迅猛发展，越来越多的动植物、微生物基因组序列得以测定，基因序列数据正在以前所未有的速度迅速增长。
然而,怎样去研究如此众多基因在生命过程中所担负的功能就成了全世界生命科学工作者共同的课题。
为此，建立新型杂交和测序方法以对大量的遗传信息进行高效、快速的检测、分析就显得格外重要了。
基因芯片（又称 DNA 芯片、生物芯片）技术就是顺应这一科学发展要求的产物，它的出现为解决此类问题提供了光辉的前景。
从某种意义上说，生物芯片这个概念是由Fred Sanger和Walter Gilbert 提出的。
Fred Sanger和Walter Gilbert发明了现在广泛使用的DNA测序方法，并由此在1980年获得了诺贝尔奖。
DNA化学测序和电流学及琼脂糖凝胶体微孔法的结合，为分子检测的小型化发展打下了基础。
另一个诺贝尔奖获得者Kary Mullis在1983年发明了PCR法，以及后来再此基础上的一系列研究使得微量的DNA可以放大，并能用实验方法进行检测。
1986年Leroy Hood发明的荧光色谱DNA测序法又促进了DNA测序的自动化发展。
更进一步的发展，如杂交序列、基因标记识别，表达序列标记物等等为DNA测序的小型化和自动化提供了一些关键性技术，大大地提高了DNA测序的效率并降低其费用．八十年代初期Bains W.等人将短的 DNA 片断固定到支持物上，借助杂交方式进行序列测定。
但芯片从实验室走向工业化却是直接得益于探针固相原位合成技术和照相平板印刷技术的有机结合以及激光共聚焦显微技术的引入。
它使得合成、固定高密度的数以万计的探针分子切实可行，而且借助激光共聚焦显微扫描技术使得可以对杂交信号进行实时、灵敏、准确的检测和分析。
正如电子管电路向晶体管电路和集成电路发展是所经历的那样，核酸杂交技术的集成化也已经和正在使分子生物学技术发生着一场革命。
毛细管电泳技术在检测分析中的应用
2011-12-31 毛细管电泳技术及其在检测分析中的应用分析化学毛细管电泳技术及其在检测分析中的应用摘要：毛细管电泳技术(CE)作为现今一种主要的分析技术，凭借其高效、灵敏、快速、设备简单、广泛适用性等特点，广泛应用于各个领域。
本文简要概述了CE技术的原理及特点，并简述了它在环境分析、食品分析、药物分析、生物大分子分析等各个领域的应用。
关键词：毛细管电泳；分析；应用1.毛细管电泳技术简介1.1 产生与发展毛细管电泳技术（Capillary Electrophoresis, CE）是一种在电泳技术的基础上发展的一种现代分离技术。
电泳技术作为一种分离技术已有近百年历史，1937 年A.Tiselius首先提出：传统电泳最大的局限是难以克服由高电压引起的焦耳热。
1967年，Hjerten最先提出了毛细管电泳的雏形，即在直径为3mm的毛细管中做自由溶液的区带电泳。
但他并没有完全克服传统电泳的弊端。
直至1981年Jorgenson和Lukacs提出在75μm内径毛细管柱内用高电压进行分离, 这时现代毛细管电泳技术真正产生。
1984 年Terabe将胶束引入毛细管电泳，开创了毛细管电泳的重要分支：胶束电动毛细管色谱（MEKC）。
1987年Hjerten等把传统的等电聚焦过程转移到毛细管内进行。
同年，Cohen 发表了毛细管凝胶电泳的工作。
近年来，将液相色谱的固定相引入毛细管电泳中，又发展了电色谱，扩大了电泳的应用范围。
毛细管电泳技术兼有高压电泳及高效液相色谱等优点，其突出特点是：（1）所需样品量少、仪器简单、操作简便。
（2）分析速度快，分离效率高，分辨率高，灵敏度高。
（3）操作模式多，开发分析方法容易。
（4）实验成本低，消耗少。
（5）应用范围极广。
自1988年出现了第一批毛细管电泳商品仪器，短短几年内, 由于CE符合了以生物工程为代表的生命科学各领域中对多肽、蛋白质(包括酶，抗体)、核苷酸乃至脱氧核糖核酸(DNA)的分离分析要求,得到了迅速的发展。
微型全分析系统(μTAS)中的微分离技术
微型全分析系统(µTAS)中的微分离技术徐溢1,2张晓凤1海显来1兰宇卫1(1重庆大学化学化工学院 2 光电技术及系统教育部重点实验室重庆 400044)摘要介绍了微型全分析系统(µTAS)中微分离的重要性和它的概念对其它诸如萃取分离色谱并对微流控芯片上微分离技术的进展作了评述和展望它涉及到分析化学计算机材料学其最终目标是在微芯片上实现化学全分析系统成为近年来分析化学研究热点随着µTAS迅猛发展和应用前景不断扩大新药合成与筛选以及食品和商品检验刑事科学其应用领域将逐步扩大到涉及化学成分分析的所有方面[1]ÌرðÊǶԻ·¾³¿ÆѧÉúÎïҽѧµÈÁìÓòÖеÄÑùÆ··ÖÎön g/g目前虽然有许多灵敏度很高的分析方法38岁从事分析化学和应用化学科研和教学工作国家自然科学基金(20007005)以及教育部光电技术及系统教育部重点实验室访问学者基金资助项目2003-04-24收稿但常由于存在基体效应以及其它各种干扰而难以得到准确的分析结果有可能获得选择性更高且准确可靠的分析结果在µTAS中消除干扰组分样品的分离富集是必不可少的一步其它为系统中样品的分离富集等预处理过程都是在微芯片外实现的同时也不利于微型分析系统集成化这也是µTAS发展的必然趋势更高的台阶提出电泳芯片微分离学的平台特征指出微芯片上的微分离在材质上较毛细管电泳有更多的选择余地同时也影响分离通道中的电渗流杂质种类和含量从理论上比较微小尺寸效应对分离的影响Murrihy等[5]将微芯片上离子色谱都称作微分离(Micro-separation)ÕâÀïÎÒÃǽ«ÕâÖÖÔÚµTAS基础上提出来的在几厘米大小微流控芯片上实现样品分离与富集等预处理过程使整个分析过程实现真正意义上的微型化集成化和便携化的技术统统归入到为微分离学中国内外学者在µTAS方面做了大量研究反应现阶段微分离方面研究又主要集中在毛细管电泳芯片目前也只是一些初步研究1.1 电泳芯片微分离技术电泳芯片(EC)微分离技术是当今的研究热点国际上在其制作工艺方面的进展与在生化快速分析中的应用微芯片上毛细管电泳(CE)是利用微型制造技术在几平方厘米大小的芯片上刻蚀出扁平管道和其它功能单元实现样品分离高效由于EC属于电场驱动微管道分离因此相应技术和装置较易微型化容易移植金亚[7]等已对微芯片上的毛细管电泳技术进行了相关综述目前以激光诱导荧光(LIF)µ«ÊǵçÉøÁ÷±ÃÖ»ÊÊÓÚÀë×ÓÐÔÒºÌå¶øÇÒÕû¸öϵͳÐè¸ßѹµçÔ´½øÑùºÍ¼ì²âµÈ·½ÃæµÄ½øÒ»²½·¢Õ¹ºÍÓ¦ÓÃÌرðÊÇLIFÕâЩ²»×ãÖ®´¦ÎªEC的发展带来诸多不便诸如液-液萃取色谱分离做了大量的研究共同促进微分离技术和微分析系统整体的发展1.2 萃取技术微流控芯片上萃取技术涉及到固相萃取(SPE)和液-液萃取(LLE)ÓëÑùÆ·»ùÌåºÍ¸ÉÈÅ»¯ºÏÎï·ÖÀë´ïµ½·ÖÀ븻¼¯Ä¿±ê»¯ºÏÎïµÄÄ¿µÄ¶øÇÒ¿ÉÒÔ·ÖÀë¸ÉÈÅ×é·ÖÓлúÈܼÁÏûºÄµÍÈÝÒ×ÊÕ¼¯·ÖÎöÎïOleschuk等[9]在微芯片上采用电渗流泵４µm的十八烷基硅烷(ODS)颗粒从管道一端引入特意设计的空穴中填充满ODS后的空穴作为分离床富集后样品浓缩500倍Broyles等[10]将C18固定相涂覆在深5µm长30mm微管道内分离富集多环芳香烃利用紫外(UV)激发原位聚合反应并通过改变正己烷和甲醇混合液的比例分离富集了疏水四肽和绿色荧光蛋白质它不受液流驱动方式和检测技术限制通常将SPE接到微芯片上改善样品处理范围所以在其上制作SPE比较困难图1多离子传感仪的操作原理[14]Fig.1 Operation principle of the multi-ion sensing device[14]LLE是一种利用物质在互不混溶的两相中不同分配特性进行分离的方法借助萃取剂的作用而另外一些组分仍留在水相中LLE是一种常用的分离富集方法回收率高设备简单快速这种分离方式适用于所有液体Hisamoto等[12~14]在30mm×60mm微流控芯片上采用多种有机相分段注射法中性离子载体只能萃取特定离子随着液流在管道中流动如图1所示的该系统可同时萃取分离多种离子微芯片管道宽250µm所需最小试剂量125nLÒò΢¹ÜµÀÀ©É¢¾àÀë¶ÌËùÒÔÐźÅÏì¿ì采用的TLM检测器可检测荧光物质和非荧光物质虽然分离管道缩微化了分子扩散距离减小而且试剂消耗量少减少环境污染但是微芯片上LLE的基材必须采用耐有机溶剂的玻璃或石英1.3 膜分离技术膜分离是以选择性透过膜为分离介质浓度差所需组分选择性地透过膜膜分离可以通过控制膜孔径且分离过程中大多无相变化有高效简便等特点１０µm65µm的电泳芯片上硅酸钠聚缩后１２µm宽的硅酸钠多孔膜离子可以透过该膜富集后的DNA进入分离管道DNA浓度提高了2个数量级而对于粒径相近的物质就显得无能为力了用核径迹刻蚀(nuclear track-etched)聚碳酸酯膜孔径15nm孔密度1×108cm－26×108cm－2的膜作为分子门如图2所示PDMS管道宽100µm穿过微流管道传递区与分子门相连这种分离技术的特点是通过控制分子门膜的物理和化学性质因此可以作为一种高选择的而且通过控制分子门的连接可实现智能分子筛选图2 在微流控管道中夹纳孔膜组成3D微流控系统[17]Fig.2 Simplified schematic of three-dimensional microfluidic system comprising of a nanoluidic porousmembrane sandwiched between two microfluidic channels[17]1.4 色谱技术色谱是基于不同组分在两相间具有不同分配系数和溶解度或按分子大小而进行的分离早在上世纪70年代芯片上的气相色谱但由于技术不成熟目前有关微流控芯片上的色谱只是一些初步研究作为微型色谱分离管道并用反相液相色谱法进行评估,其柱压是常规柱的1/25可在非常低的压力下产生100000理论塔板数,克服了传统HPLC颗粒填充柱的限制ＨＤＣ）在狭窄管道中大分子跑得比小分子快宽0.5mmºÏ³É¸ß·Ö×ÓºÍÁ£×ÓÒò´Ë·ÖÀëËٶȿìMurrihy[5]等完成了芯片上离子色谱对无机阴离子的分离芯片管道为0.5分离样品和固定相之间相互作用在芯片外进样(20nL)和紫外检测Ｌ－1KCl作为洗脱剂分离了NO2－I－和硫脲NO3－的线性范围为5L－1L－1如图3所示柱长20cmÒÒÍéÒÒȲºÍ¸ß»Ó·¢ÐÔÓлúÎïͨ¹ý¼ÓÈÈ΢оƬÉϵľøÈÈĤ½øÈëGC柱中进行分离分析分离低挥发性物质炸药该方法可分离从气体到低挥发性的物质图3微型气相化学分析系统[22]Fig.3 Schematic of gas phase µChemLab TM system[22]微流控芯片上的色谱技术涉及的方法很多发展和挑战集成化因此其发展潜力是无法估量的Chronis等[23]提出了生物磁化分离的概念即基于H形管道中两种缓冲溶液平行流动另一种不含生物磁珠的液流位于管道中靠近电磁场的一面远离磁场液流的磁珠受磁场吸引迁移到靠近磁场的液流中这种分离技术不同于集成免疫磁分离技术也无需复杂的设备处理能力强Furdui等[24]利用磁分离它是根据磁性的蛋白质粒子A(1µ±µ°°×ÖÊ´ÅÖéA与CD3溶液混合时而CD3接受器对T细胞有专一性T细胞可被选择性捕获分离分离后样品必须转移到微芯片外去检测图4 平流液流的分离(图中黑色的为磁珠)[23]Fig.4 Hydrodynamic parallel flow separation(magnetic beads shown in black)[23]工业上磁分离技术已经比较成熟其研究和应用是对磁分离技术的一种挑战1.6 其它Gaudioso等[25]开发了一种利用扩散井分离的微制造模型待测样品扩散的越快扩散较慢的后进入井中成功的分离了Ce19A和Ce15A纤维素酶有利用大分子和小分子扩散速度的差异无膜渗析[27]其它已经开始介入的分离技术还有离心剪切等[3]΢·ÖÀë¼¼ÊõÊÇ×ÔµTAS问世以来芯片上的实验室(Lab-on-chip)ÔÚ΢Á÷¿ØоƬÉÏʵÏÖ΢·ÖÀë¼¼ÊõÒѳÉΪµTAS不可或缺的部分同时微分离的研究离不开µTAS理论方面的指导芯片上的检测技术等方面的配合微芯片的加工与制作[31]ÔÚÑо¿¹ý³ÌÖÐÒ²Öð²½·¢ÏÖºÍÈÏʶµ½µTAS中微分离的必要性和可行性目前国内外学者在微分离技术中所做的工作也证明了其尚未开发的巨大潜力集成到芯片上的微分离技术参考文献[1] 方肇伦, 方群. 现代科学仪器, 2001, (4): 3~6.[2] 周春山. 化学分离富集方法及应用. 长沙: 中南工业大学出版社, 1997: 1~12.[3] 林柄承. 现代科学仪器, 2001, (4): 21~24.[4] J A Jankowski, S T Racht, J V Sweedler. 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高级卫生专业资格正高副高临床医学检验临床免疫技术专业资格(正50)_真题-无答案53
高级卫生专业资格（正高副高）临床医学检验临床免疫技术专业资格(正高副高)模拟题2021年(50)(总分99.XX02,考试时间120分钟)A1/A2题型1. 落射式荧光显微镜的吸收滤片应安装在A. 激发滤片与分色镜之间B. 物镜与分色镜之间C. 光源与激发滤片之间D. 分色镜与目镜之间E. 物镜与载玻片之间2. 人们需要观察立体感很强的细胞内的三度（维）空间的微细结构，需要技术A. 光镜技术B. 透射电镜C. 扫描电镜D. 超高压透射电镜E. 免疫荧光镜技术3. 当显微镜的目镜为10X，物镜为10X时，在视野直径范围内看到一行相连的8个细胞。
若目镜不变，物镜换成40X时，则在视野中可看到这行细胞中的A. 2个B. 4个C. 16个D. 32个E. 64个4. 关于透射式电镜，下列哪项叙述是错误的A. 由德国科学家Ruska等发明B. 以电子束作为光源C. 电子透过标本后在荧光屏上成像D. 分辨率较高E. 适于观察细胞的外观形貌5. 沉降系数与样品颗粒的质量或密度的关系，下列叙述中正确的是A. 质量和密度越大，沉降系数越大B. 质量越小，沉降系数越大C. 质量或密度与沉降系数无关D. 密度越大，沉降系数越小E. 质量和密度越小，沉降系数越大6. 单位离心力场下的沉降速度是指A. 向心速度B. 离心速度C. 沉降系数D. 上浮速度E. 下沉速度7. 当物体所受外力小于圆周运动所需要的向心力时，物体将作A. 向心运动B. 匀速圆周运动C. 离心运动D. 变速圆周运动E. 保持不动8. 速率区带法要求样品粒子的密度与梯度液柱中任一点密度的关系必须是A. 大于B. 大于等于C. 等于D. 小于等于E. 小于9. 钨灯是常用的光源之一，它所产生的光具有的特点是A. 连续光谱、蓝光少、远红外光多、热量多B. 主要是紫外光C. 波长为550nm～620nm、高光强D. 589nm单色光、高光强E. 锐线光谱10. 质量浓度为0.1g／mL的Mg在某原子吸收光谱仪上测定时，得吸光度为0.21．结果表明该元素在此条件下的1%吸收灵敏度为A. 0.0000783B. 0.562C. 0.00244D. 0.00783E. 0.0048811. 空心阴极灯中对发射线半宽度影响最大的因素是A. 阴极材料B. 阳极材料C. 内充气体D. 灯电流E. 灯电压12. 原子吸收光谱仪与原子发射光谱仪在结构上的不同之处是A. 透镜B. 单色器C. 光电倍增管D. 原子化器E. 检测器13. 气相色谱系统的核心是A. 温度控制B. 流动相C. 气路D. 载气纯度E. 分析柱14. 在气液色谱法中，为了改变色谱柱的选择性，下述可进行的操作是A. 改变载气的种类B. 改变载气的速度C. 色谱柱的长度D. 改变固定液的种类E. 改变色谱柱的内径15. 下述什么参数的改变会引起相对保留值的增加A. 改变柱长B. 流动相流量增加C. 降低柱温D. 流动相速度降低E. 提高柱温16. 利用毛细管电泳芯片技术，整个分离过程完成的时间是A. 10s以内B. 20s以内C. 30s以内D. 45s以内E. 60s以内17. 电泳时对支持物的一般要求除不溶于溶液、结构均一而稳定外，还应具备A. 导电、不带电荷、没有电渗、热传导度小B. 不导电、不带电荷、没有电渗、热传导度大C. 不导电、带电荷、有电渗、热传导度大D. 导电、不带电荷、有电渗、热传导度大E. 导电、带电荷、有电渗、热传导度小18. 毛细管电泳的特点A. 容易自动化，操作繁杂，环境污染小B. 容易自动化，操作简便，环境污染大C. 容易自动化，操作繁杂，环境污染大D. 不易自动化，操作简便，环境污染小E. 容易自动化，操作简便，环境污染小19. 透射电镜的反差取决于样品对的散射能力A. 二次电子B. 入射电子C. 样品质量厚度D. 样品重量E. 样品性质20. 关于光学显微镜的使用，下列有误的是A. 用显微镜观察标本时，应双眼同睁B. 按照从低倍镜到高倍镜再到油镜的顺序进行标本的观察C. 使用油镜时，需在标本上滴上镜油D. 使用油镜时，需将聚光器降至最低，光圈关至最小E. 使用油镜时，不可一边在目镜中观察，一边上升载物台21. 下面对透射电镜描述不正确的是A. 利用泛光式电子束和透射电子成像B. 观察细胞内部超微结构C. 发展最早D. 性能最完善E. 景深长、图像立体感强22. 扫描电镜的反差是由决定的A. 二次电子产率B. 反射电子产率C. 吸收电子产率D. 俄歇电子产率E. 特征X射线产率23. 分离细胞内不同细胞器的主要技术是A. 显微镜技术B. 电镜技术C. 离心技术D. 电泳技术E. 放射自显影技术24. 等密度区带离心法对样品进行分离和纯化主要是利用不同的A. 质量B. 密度C. 沉降系数D. 体积E. 分子大小25. 在梯度液中不同沉降速度的粒子处于不同的密度梯度层内形成几条分开的样品区带，达到彼此分离的目的，这种方法是A. 差速离心法B. 密度梯度离心法C. 速率区带离心法D. 等密度区带离心法E. 分析离心法26. 在介质中，由于微粒的热运动而产生的质量迁移现象，主要是由于密度差引起的，这种现象称为A. 数量极移动B. 扩散现象C. 细胞悬浮D. 分离沉降E. 重力场作用27. 分子光谱的产生是由于A. 电子的发射B. 电子相对于原子核的运动以及核间相对位移引起的振动和转动C. 质子的运动D. 离子的运动E. 分子的运动28. 原子吸收光谱法是基于吸光度与待测元素的含量成正比而进行分析检测的，即气态原子对光的吸收符合A. 多普勒效应B. 光电效应C. 朗伯－比尔定律D. 乳剂特性曲线E. 波粒二象性29. 与火焰原子吸收法相比，石墨炉原子吸收法的特点有A. 灵敏度低但重现性好B. 基体效应大但重现性好C. 样品量大但检出限低D. 物理干扰多但原子化效率高E. 物理干扰多但原子化效率低30. 下列有关双波长光度分析的说法中，不正确的是A. 若合理选择波长，可获得待测组份和参比组份的吸光度差ΔA，能有效地扣除待测成份以外的背景吸收B. 可有效扣除混浊溶液背景吸收C. 由于记录的是两个波长信号的信号差，因此不受光源电压和外部电源变化的影响D. 可用于追踪化学反应E. 用于计算的吸光度为两个波长下测得的吸光度之差31. 原子吸收分光光度计的主要部件有光源、单色器、检测器和A. 电感耦合等离子体B. 空心阴极灯C. 原子化器D. 辐射源E. 钨灯32. 对液相色谱仪溶剂输送系统的要求主要是A. 宽的流速范围，并能适于指定的溶剂B. 宽的入口压力范围，并能适于所有的溶剂C. 宽的流速范围和窄的入口压力范围D. 窄的流速范围和宽的入口压力范围E. 流速和入口压力范围能适应固定的溶剂33. 下面描述中不正确的是A. 气相色谱仪只能分析气态样品B. 液相色谱仪可以分析液态样品C. 色谱仪要求的样品必须是混合物D. 气相色谱仪也能分析液态样品E. 色谱仪不适用于单一组分的样品34. 气相色谱分析中，在色谱柱选定以后，首先考虑的色谱条件是A. 载气流速B. 柱温D. 载气压力E. 进样器的温度35. 电泳法分离蛋白质时，缓冲液的离子强度的一般要求是A. 0.01～0.05B. 0.02～0.1C. 0.02～0.2D. 0.1～0.2E. 0.2～0.536. 进行尿液电泳分析时，对尿标本进行浓缩处理所要求的尿液中蛋白质的浓度是A. 3g／L～5g／LB. 5g／L～10g／LC. 10g／L～15g／LD. 15g／L～20g／LE. 20g／L～30g／L37. 聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质，除一般电泳电荷效应外，欲使分辩力提高还应有的作用是A. 浓缩作用B. 扩散作用C. 重力作用D. 分子筛作用E. 电渗作用38. 主要用于观察活细胞中有规则的纤维结构如纺锤丝、染色体以及纤维丝等构造的光学显微镜是A. 荧光显微镜B. 相衬显微镜C. 普通显微镜D. 暗视野显微镜E. 偏振光显微镜39. 某学生在显微镜下观察标本切片，当转动细调节螺旋时，有一部分细胞看得清晰，另一部分细胞较模糊，这是由于A. 反光镜未调节好B. 标本切得厚薄不均C. 细调节螺旋未调节好D. 显微镜物镜损坏E. 聚光镜光圈大小不适合40. 关于超薄切片，下列有误A. 厚度在50nm～100nm的切片称为超薄切片B. 通过超薄切片可将一个细胞切成100片～200片C. 制备超薄切片需使用专门的器械——超薄切片机D. 超薄切片常用玻璃制成的刀切成E. 组织细胞样品被切片之前常需双重固定但无需包埋41. 用来显示组织和细胞的内部超微结构像的电子为A. 入射电子C. 弹性散射电子D. 二次电子E. 吸收电子42. 下面哪一种措施与提高显微镜分辨能力无关A. 使用波长较短的光源B. 使用折射率高的介质C. 扩大物镜直径D. 使用放大倍率较高的目镜E. 提高分辨本领43. 国际上对离心机有三种分类法，分别是按用途分、按转速分和A. 按复杂程度分B. 按结构分C. 按时间分D. 按功能分E. 按体积分44. 为了研究生物大分子的沉降特性和结构，使用了特殊的转子和检测手段，以便连续监测物质在一个离心力场中的沉降过程，这种离心机称为A. 制备离心机B. 制备超速离心机C. 制备高速离心机D. 分析超速离心机E. 普通离心机45. 利用样品中各组份的沉降系数不同而进行分离的方法称为A. 差速离心法B. 等密度区带离心法C. 超速离心法D. 高速离心法E. 沉降平衡离心法46. 原子化器的主要作用是A. 将试样中待测元素转化为基态原子B. 将试样中待测元素转化为激发态原子C. 将试样中待测元素转化为中性分子D. 将试样中待测元素转化为离子E. 将试样中待测元素转化为基态分子47. 原子吸收光谱法是一种成分分析方法，可对六十多种金属和某些非金属元素进行定量测定，它广泛用于下述定量测定中的A. 低含量元素B. 元素定性C. 高含量元素D. 极微量元素E. 微量元素48. 在原子吸收光谱法分析中，能使吸光度值增加而产生正误差的干扰因素是A. 物理干扰C. 电离干扰D. 背景干扰E. 电路干扰49. 原子发射光谱分析法可进行分析的是A. 定性、半定量和定量B. 高含量C. 结构D. 能量E. 组成50. 在原子吸收光谱分析中，当组分较复杂且被测组分含量较低时，为了简便准确地进行分析，最适用的分析方法是A. 工作曲线法B. 内标法C. 标准加入法D. 间接测定法E. 直接测定法51. 气路系统为保证载气流量的稳定，必须注意A. 载气不能含有杂质B. 必须有足够工作的载气量C. 稳流阀必须接在稳压阀后面D. 稳压阀必须接在稳流阀后面E. 载气流量的稳定与稳流阀的位置无关52. 为减小机械往复式柱塞泵流量的波动，可以采取的措施是A. 采用非同步的多头泵B. 改变溶剂流量C. 提高溶剂纯度D. 采用弹性的压力缓冲器E. 凸轮的旋转采用手动控制53. 色谱仪可以进样的标志是A. 温度稳定，流量不稳定B. 温度不稳定，流量稳定C. 温度不稳定，流量不稳定D. 温度稳定，流量稳定E. 与温度流量无关54. 瑞典科学家A．Tiselius首先利用U形管建立移界电泳法的时间是A. 1920年B. 1930年C. 1937年D. 1940年E. 1948年55. 毛细管电泳技术最初发展的时期是A. 20世纪60年代B. 20世纪70年代C. 20世纪80年代初期D. 20世纪80年代中后期E. 20世纪90年代初期56. 醋酸纤维素薄膜电泳的特点是A. 分离速度慢、电泳时间短、样品用量少B. 分离速度快、电泳时间长、样品用量少C. 分离速度快、电泳时间短、样品用量少D. 分离速度快、电泳时间短、样品用量多E. 分离速度慢、电泳时间长、样品用量少57. 下列哪种显微镜需将标本进行超薄切片并经醋酸铀等染料染色后才能观察A. 扫描式电子显微镜B. 透射式电子显微镜C. 扫描隧道显微镜D. 荧光显微镜E. 相差显微镜58. 电子散射少、对样品损伤小、可用于观察活细胞的电子显微镜是A. 普通透射电镜B. 普通扫描电镜C. 超高压电镜D. 扫描透射电镜E. 扫描隧道显微镜59. 二次电子检测系统不包括A. 收集体B. 显像管C. 闪烁体D. 光电倍增管E. 视频放大器60. 用荧光染料标记的抗体处理细胞后在荧光显微镜下对细胞中特殊分子进行定位属于A. 放射自显影技术B. 免疫荧光显微镜技术C. 免疫电镜技术D. 液相杂交技术E. 原位杂交技术61. 适于观察细胞表面及断面超微结构三维图像的仪器是A. 普通光镜B. 荧光显微镜C. 相差光镜D. 扫描电镜E. 透射电镜62. 分析生物大分子中的构象变化采用的方法是A. 差速离心法B. 沉降速率法C. 沉降平衡法D. 速率区带离心法E. 分析超速离心法63. 高速离心机由于运转速度高，一般都带有A. 自动控制装置B. 平衡控制装置C. 低温控制装置D. 室温控制装置E. 速度可调装置64. 高速离心机可达到的最大转速是A. 5000B. 10000C. 15000D. 20000E. 2500065. 下述中不是石墨炉原子化器特点的是A. 电极插入样品触点时好时坏B. 重复性差C. 原子化效率较低D. 设备复杂E. 灵敏度高66. 空心阴极灯的主要操作参数是A. 灯电流B. 灯电压C. 阴极温度D. 压力E. 内充气体的性质67. 石墨炉原子吸收分析和分子荧光分析分别利用的是A. 原子内层电子和分子内层电子跃迁B. 原子核和分子内层电子跃迁C. 原子外层电子和分子外层电子跃迁D. 原子外层电子和分子振动跃迁E. 原子内层电子和分子振动跃迁68. 在原子吸收分析中，如灯中有连续背景发射，宜采用的措施是A. 减小狭缝B. 用纯度较高的单元素灯C. 另选测定波长D. 用化学方法分离E. 提纯样品69. 在原子吸收分析中，过大的灯电流除了产生光谱干扰外，还使发射共振线的谱线轮廓变宽。
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科研热词 毛细管电泳 综述 有机酸 手性分离 鲫鱼 饮料 食品安全 隐色结晶紫 降解产物 降解 降落pcr 阳极电渗流 醛类化合物 转bt基因稻米 质量控制 血液感染 蛋白类杂质 脂质体 肺癌代谢标志物 聚合离子液体 结晶紫 纳米粒子 相互作用 病原菌 电化学发光 生物技术药物 环境科学技术其他学科 激光诱导荧光检测 测定 活性艳红x-3b 氨基酸 毛细管电泳/质谱 检测 核酸钌标记 核酸检测 杂质检测 整体柱 抑制剂 微流控芯片 微波 年度回顾 尿液分析 对映异构体迁移顺序 对映体分离 完整细胞分析 哺乳动物细胞 单链构象多态性 单胺氧化酶 偶氮染料 三相液相微萃取 tio2 sol-gel
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
科研热词 毛细管电泳 综述 鲁米诺 高压 食源性致病菌 金黄色葡萄球菌 金纳米粒子 蜡样芽孢杆菌 蛋白受体 菠菜 药物分析 芯片毛细管电泳 肝素 糖胺聚糖 筛分介质 硫酸多糖 相互作用 电导检测 水溶性维生素 毛细管电色谱 毛细管电泳法 毛细管电泳-质谱联用 残留 接口技术 手性农药 异烟肼 应用 多重pcr 双模 单增李斯特菌 化学发光 农药 k3fe(cn)6 dna片段
2011年 科研热词 毛细管电泳 胃癌 单链构象多态性 高效毛细管电泳 限制性片段长度多态性 蛋白质 聚环氧乙烷 聚丙烯酰胺凝胶电泳 综述 预浓缩 非共价键合涂层 阿霉素脂质体 间接紫外检测 蛋白质组学 蛋白质混合物 蛋白质分离 蓝绿温和胶电泳 蓖麻毒素 苯脲类除草剂 脱氧核糖核酸 胶束电动色谱 胃癌组织 肺癌 聚(4-乙烯基吡啶) 缓冲体系 紫外吸收检测 等电点 突变 磷酸化 硫酸根离子 相互作用 疾病 电致化学发光 电喷雾飞行时间质谱 电化学 理论 爆炸物 爆炸残留物 热电极 激光诱导荧光检测 氨基酸序列 毛细管电泳法 毛细管电泳技术 毛细管涂层柱 毛细管涂层 毒性 残留 核苷类化合物 杂合缺失 有机组分 无胶筛分毛细管电泳 无机阴离子 推荐指数 8 3 3 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
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Sensors and Actuators B, 2000,63
2. 毛细管电泳芯片的工作原理
毛细管电泳芯片的工作原理
毛细管电泳芯片的基本工作原理与普通毛细管电泳没有本质区别， 只是在形式和操作上不同 毛细管电泳芯片的优点： 1．分析效率高：分离效果好、速度快、样品消耗量少 2．芯片设计灵活多样：不同形状、多通道、二维结构 3．适合与其他系统整合，实现生化分析连续性、自动化
废液池 分离通道 检测点
毛细管电泳芯片的分类
简单毛细管电泳芯片系统
A：进样缓冲池；B：进样废液池；C：分离缓冲池；D：分离废液池； E：进样通道；F：分离通道；G：检测器
结 构
进样：由进样缓冲池、进样废液池和进样通道组成。 分离：由分离缓冲池、分离废液池和分离通道组成。 检测：由检测器和信号检测处理电路组成。 芯片控制系统:主要由计算机和高压模块构成了电压施加控制系统。 进样时，计算机控制进样电压经高压模块加在进样池A 与进样废液池 B之间。分离时，计算机控制分离电压经高压模块加在缓冲池C和缓冲 废液池D 之间。在进样电压作用下，分析样品从进样缓冲池经进样通 道进入毛细管分离通道，分离通道里面的样品在分离电压的驱动下会 出现电泳现象，
毛细管电泳芯片
1992年，瑞典科学家 Manz等人在上发表论文，首先提出了 毛细管电泳芯片的概念，以荧光染料为分析对象，研究在芯片微通道 网络中以电渗为动力实施进样和分离的可能性，展示了芯片毛细管电 泳的功能。 1993年，美国橡树岭国家实验室 Ramsey、加州大学伯克利分校 Mathies 小组研究了芯片毛细管电泳的微流控制、进样方法和影响柱 效的因素。 1994年，加拿大Alberta大学的 Harrison 等 人研究了复杂通道 网络中的电渗流控制技术，构建了微型化的毛细管电泳芯片系统平台， 并使其成为一种非常有效的分析手段。
毛细管电泳芯片的分类
自由溶液毛细管电泳（Free-Solution Capillary Electrophoresis） 毛细管凝胶电泳（Capillary Gel Electrophoresis） 等电聚焦（Isoelectric Focusing） 等速电泳（Isotachophoresis） 束胶电动色谱（Micellar Electrokinetic Chromatography）、 电色谱（Electrochromatograph） 脉冲电场电泳（Pulse-Field Electrophoresis）
毛细管电泳芯片
Capillary Electrophoresis (CE) Chip
1.毛细管电泳芯片定义与分类
4.1
毛细管电泳芯片
毛细管电泳(Capillary Electrophoresis ) —— 以毛细管为分离通道，高压直流电场为驱动力的液相 分析技术。 带电悬浮颗粒或大分子在一定介质中因电场作用而发 生移位运动的物理化学现象。 颗粒或大分子运动的迁移速率取决于电势差、颗粒带 电量和颗粒大小、形状。 1937年，瑞典化学家Tiselius蒂塞利乌斯运用电泳成 功分离了血清蛋白，获得1948年诺贝尔化学奖，开创了 电泳技术的新纪元。
毛细管电泳芯片工作原理
传统电泳的动力是电泳力，而毛细管电泳的动力是电泳力和电渗力 的合力。
电渗是在外电场作用下，带电固体附近的电解质溶液相对于固体
表面运动的现象。 由于固体表面带有电荷，并在与其接触的电解质溶液中产生双电 层。 电渗是由于扩散层中反离子在外电场作用下迁移，也携带着本底溶 液一起运动的结果。 几乎所有的电渗流理论研究皆基于von Smoluchowski的经典理论 。
毛细管电泳芯片的工作原理
电渗流（Electroosmosis Flow，EOF）
毛细管管壁表面带有电荷，在溶液中将形成双电层，当外加电场 作用时，就形成电渗流。 例如：表面带负电的毛细管管壁吸引溶液中的阳离子，在管壁附 近形成双电层，当外加电场E作用时，处于扩散层的阴离子将向正极 方向移动，并带动溶液与其一起迁移，形成电渗流:
毛细管电泳芯片的分类
阵列毛细管电泳芯片
Woolley提出的12管道毛细管电泳芯片， Y.Shi. 提出的96分离通道毛细管电泳 芯片半径为150mm 尺寸为50×75mm
毛细管电泳芯片的分类
二维毛细管电泳芯片的出现是对毛细管电泳芯片的一次扩展，它不仅
具有一维毛细管电泳芯片的优点，还具有更高的分离效率。
具有温度梯度的二维毛细管电泳芯片结构示意图
μTAS 2002 , 311-313
毛细管电泳芯片的分类
集成式毛细管电泳芯片
Eric T. Lagally将聚合酶 链式反应PCR和毛细管电泳集 成的玻璃芯片。该芯片有8个 结构相同、彼此独立的通道， 可同时进行多种分析。芯片 直径为100mm、厚度约1.1mm
E u eo 4
为介电常数， 为缓冲液的粘度， 为管壁附近剪切面的zeta电势。
FE qE
毛细管电泳芯片工作原理
1）带电粒子电场力为：
FE q E
(其中FE为电场力；q为溶质粒子所带的有效电荷；E为电场强度）
2）带电粒子运动时所受到的阻力，即为摩擦力为：
F f ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������