微流控芯片電泳電導(dǎo)檢測(cè)分離分析尿蛋白

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1、微流控芯片電泳電導(dǎo)檢測(cè)分離分析尿蛋白第39卷2011年8月分析化學(xué)(FENXIHUAXUE)研究報(bào)告ChineseJournalofAnalyticalChemistry第8期1123～I(xiàn)128%l研究報(bào)告ljl\\\!;:.,微流控芯片電泳電導(dǎo)檢測(cè)分離分析尿蛋白馬亮波,徐溢,,梁靜劉海濤,甘俊李棟順,彭金蘭吳珊(重慶大學(xué)化學(xué)化丁學(xué)院,新型微納器件與系統(tǒng)技術(shù)國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室,微納系統(tǒng)及新材料技術(shù)國(guó)際研發(fā)中心,重慶大學(xué),重慶400030)摘要基于自行構(gòu)建的微流控芯片電泳集成非接觸式電導(dǎo)檢測(cè)分析系統(tǒng),建立了一種集進(jìn)樣,分離與檢測(cè)為一體的微流控芯片電泳電導(dǎo)檢測(cè)蛋白質(zhì)的方法,并

2、用于人白蛋白(HSA)和人轉(zhuǎn)鐵蛋白(TRF)兩種尿蛋白的分離分析以及腎病綜合癥病人尿液中自蛋白的定量檢測(cè).考察并優(yōu)化了緩沖液,分離電壓,進(jìn)樣方式,進(jìn)樣時(shí)間等電泳分離的影響因素,在緩沖液為pH一10的10mmol/L硼砂溶液,電進(jìn)樣場(chǎng)強(qiáng)為300V/cm,進(jìn)樣時(shí)間10S,分離電壓為600V的實(shí)驗(yàn)條件下,10min內(nèi)完成了HSA和TRF的分離檢測(cè),分離度為2.0;檢出限分別為0.4和0.8g/L(S/N一3),在1～5g/L線性范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)分別為O.9478和0.9491.實(shí)驗(yàn)中腎病綜合癥病人尿樣中HSA的加標(biāo)回收率為95.4%～104.1%.關(guān)鍵詞微流控芯片;集成電導(dǎo)檢測(cè);尿蛋白;

3、電泳分離引言尿蛋白是腎臟疾病及糖尿病診斷的重要指標(biāo)之一,而尿中蛋白的檢測(cè)也是尿液化學(xué)成分分析最重要的項(xiàng)目之一.目前,臨床尿蛋白的檢測(cè)方法主要有免疫法,凝膠電泳法,試紙法和磺柳酸法.免疫法由于大多采用熒光或發(fā)光方法檢測(cè),需對(duì)樣品進(jìn)行衍生化處理,診斷試劑盒昂貴;而臨床常用的凝膠電泳法需要對(duì)樣本進(jìn)行染色等,其檢測(cè)過(guò)程復(fù)雜,試劑要求較高,耗時(shí)長(zhǎng);試紙法和磺柳酸法都是根據(jù)濁度反應(yīng)判斷蛋白質(zhì)為陰性或陽(yáng)性的,操作簡(jiǎn)便,但是只能作為定性或半定量的依據(jù),并不能對(duì)尿液中的蛋白質(zhì)進(jìn)行定量研究.毛細(xì)管電泳技術(shù)相對(duì)于其它常規(guī)凝膠電泳技術(shù),具有自動(dòng)化程度高,試樣用量少的優(yōu)點(diǎn),在蛋白質(zhì)分析方面得到了廣泛應(yīng)用'

4、.而近年來(lái)以毛細(xì)管電泳技術(shù)為基礎(chǔ),依托于微電子機(jī)械系統(tǒng)(Microelectromechanicalsystems,MEMS)的微流控芯片電泳技術(shù)由于具有微型化,快速,高效,高通量,樣品用量少和易于集成化等特點(diǎn),在蛋白質(zhì)的分離分析中得以廣泛應(yīng)用.微流控芯片上蛋白質(zhì)的檢測(cè)方法主要有光學(xué)檢測(cè)法和電化學(xué)檢測(cè)法.Mazurzy等利用離子交換技術(shù)在聚二甲基硅氧烷(PDMS)材質(zhì)的芯片上集成電子波導(dǎo)作為激發(fā)光源,實(shí)現(xiàn)了蛋白質(zhì)的熒光檢測(cè).黃淮清等[4t采用十二烷基硫酸鈉無(wú)膠篩分電泳模式一激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè),在玻璃芯片上完成了6種蛋白質(zhì)的分離檢測(cè),并通過(guò)這種方式測(cè)定了抗體免疫球蛋白G不同片段的分子

5、量.Tanyanyiwa等采用電容耦合非接觸式電導(dǎo)檢測(cè)在毛細(xì)管,玻璃芯片及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)芯片上電泳分離的人免疫球蛋白IgG和IgM.這些研究顯示微流控芯片分析技術(shù)用于蛋白質(zhì)分析的可行性及其對(duì)蛋白質(zhì)組研究的極大促進(jìn)作用.然而微流控芯片電泳技術(shù)由于檢測(cè)技術(shù)的不完善在實(shí)際臨床蛋白樣本的應(yīng)用研究還比較少.本研究以人白蛋白(Humanserumalbumin,HSA)和人轉(zhuǎn)鐵蛋白(Humantransferrin,TRF)兩種尿蛋白為分析對(duì)象,自行構(gòu)建了一套集進(jìn)樣,分離與檢測(cè)為一體的微流控芯片電泳電導(dǎo)檢測(cè)分析系統(tǒng),通過(guò)對(duì)電泳分離影響因素進(jìn)行優(yōu)化,考察蛋白質(zhì)濃度與電導(dǎo)響應(yīng)信號(hào)的

6、定量關(guān)系,建立了微流控卷片電泳電導(dǎo)檢測(cè)人白蛋白和人轉(zhuǎn)鐵蛋白兩種尿蛋白的新方法,并應(yīng)用于腎病綜合癥病人尿液蛋白樣本的分析.20lff113O收稿;2011O303接受本文系國(guó)家自然科學(xué)基金(No.20675089),全國(guó)博十學(xué)位論文作者專(zhuān)項(xiàng)資金(NoFSNEDD200941),重慶市科技攻關(guān)項(xiàng)目(CSTCNo.2010AC5050),重慶大學(xué)研究生科技創(chuàng)新基金(NoCDJXS1ff221l一39)和中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)(No.CDJXSl-220if05)資助項(xiàng)目*E—mail:xuyibbd@sina.com第39巷2實(shí)驗(yàn)部分2.1儀器與試劑玻璃一PDMS復(fù)合電泳芯片(自行設(shè)計(jì)

7、,中國(guó)電子科技集第24研究所和第44研究所加_【制作);集成電導(dǎo)檢測(cè)信號(hào)采集系統(tǒng)(自行設(shè)計(jì)并制作);XCDY型微流控芯片多路智能高壓電源(0～8000V/500"A,山東省化丁研究院儀表研究所);XSP-BM型顯微鏡(Nikon公司);KQ一50E型超聲波清洗器(昆…市超聲儀器有限公司);TG328B型光電分析天平(上海精密儀器儀表公司)等.HSA(分f肇66478Da,pl4.7,),TRF(分子量77000Da,pI5.9)購(gòu)自美Sigma公一];其余試_i:fIJ均為分析純