毛細(xì)管電泳與芯片毛細(xì)管電泳的雙檢測技術(shù)論文

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1、毛細(xì)管電泳與芯片毛細(xì)管電泳的雙檢測技術(shù)論文李想童艷麗劉翠李偶連楊秀娟陳纘光【摘要】綜述了毛細(xì)管電泳和芯片毛細(xì)管電泳的3種雙檢測技術(shù)，包括熒光散射等光學(xué)雙檢測技術(shù)、安培非接觸電導(dǎo)等電化學(xué)雙檢測技術(shù)和熒光非接觸電導(dǎo)等光電聯(lián)用雙檢測技術(shù)。介紹了3種雙檢測方法的儀器的檢測原理及應(yīng)用，并展望了雙檢測技術(shù)的發(fā)展前景。引用文獻(xiàn)54篇?！娟P(guān)鍵詞】毛細(xì)管電泳，芯片毛細(xì)管電泳，雙檢測，評述1引言毛細(xì)管電泳(CE)以毛細(xì)管為分離通道,高壓直流電場為驅(qū)動力,根據(jù)組分的淌度和分配系數(shù)的差異進(jìn)行分離。芯片毛細(xì)管電泳(Microchipcapillaryelectrophoresis,MCE)自1992年

2、由Manz首次報道1以來迅速發(fā)展，它將微流控芯片的集成化技術(shù)與CE的分離檢測技術(shù)相結(jié)合，在石英、玻璃或塑料等基片上刻制微通道.freelol/L25。FD只適用于測定本身或衍生后產(chǎn)生熒光的物質(zhì)，專屬性較強(qiáng)，且要根據(jù)待測物或衍生試劑的熒光特性來選擇相應(yīng)的激發(fā)光源。測定復(fù)雜樣品時，若待測物的激發(fā)波長不相近，用單一激發(fā)光源無法同時測定這些待測物。Masaki等26設(shè)計了MCE的雙熒光束檢測裝置。分別使用波長為370nm的發(fā)光二極管和395nm的激光二極管作為激發(fā)光源，實(shí)現(xiàn)雙熒光束檢測。2.2FD光散射雙檢測激光誘導(dǎo)熒光光散射雙檢測27采用了鞘流池結(jié)構(gòu)的過柱檢測方式，激光經(jīng)過鞘流池后由

3、光束分離器分為兩部分，6%的反射光用于散射檢測，94%的透射光用于FD，從而實(shí)現(xiàn)FD光散射雙檢測。裝置已被用于監(jiān)測熒光標(biāo)記線粒體等亞微粒子。光散射可測定粒子大小及結(jié)構(gòu)等特性，但其專屬性較差。聯(lián)合FD，利用熒光信號辨別待測粒子的光散射信號，排除其它粒子的干擾，提高了檢測的專屬性和準(zhǔn)確性。3電化學(xué)雙檢測技術(shù)光學(xué)檢測法常因分離通道內(nèi)徑狹小受光程限制，而電化學(xué)檢測受這種問題影響很小，且靈敏度高、選擇性好、裝置簡單、成本低，用于CE和MCE中具有一定優(yōu)勢。目前已有多種復(fù)合式電化學(xué)雙檢測技術(shù)。3.1雙電極安培檢測安培檢測法只測定在電極上具有電化學(xué)活性的物質(zhì)，選擇性高、操作簡便，檢出限可達(dá)到1

4、×10-10～1×10-7mol/L28。自1987年由artin等34設(shè)計了MCE雙金屬電極安培檢測裝置。該裝置在分離通道出口約15μm附近并列放置4個相距約40μm的金屬電極，向接近通道出口的兩個工作電極提供不同的電勢，分別測定氧化電流和還原電流，形成的兩個譜圖相互補(bǔ)充，并可根據(jù)分析物的電化學(xué)可逆性確證各譜圖中的化合物峰，從而提高安培檢測的選擇性和分析物定性的可靠性。另外兩個工作電極作為候補(bǔ)，避免前兩個電極損壞后更換電極板，減小儀器系統(tǒng)誤差。3.1.3其它雙電極安培檢測裝置Gaol/L，比MCE雙金屬電極的測定值34低一個數(shù)量級。他們還采用不同的電極材料和電極放置形式來解決CE

5、和MCE通道狹小給電極放置帶來的困難，改進(jìn)了雙電極安培檢測的裝置結(jié)構(gòu)、擴(kuò)寬了分析應(yīng)用范圍。他們設(shè)計的CE環(huán)盤雙電極和平行雙電極36，先用化學(xué)蒸汽沉積法在碳纖維表面依次沉積硅層和熱解石墨層，制成內(nèi)盤外環(huán)的雙電極，然后將其穿入一根毛細(xì)管內(nèi)，并暴露末端制成圓錐形尖端用作檢測。由于熱解石墨比碳纖維化學(xué)活性低，且雙電極表面積較小，造成電流響應(yīng)小，分離電壓干擾大，故其靈敏度不如雙碳纖維電極高，但該雙電極更換電極更方便，且可以選擇柱端檢測方式或?qū)㈦姌O伸入分離毛細(xì)管內(nèi)實(shí)現(xiàn)柱內(nèi)檢測。平行雙電極是將兩個碳纖維平行放置于一根毛細(xì)管末端，并用Nafion接口連接分離毛細(xì)管。平行雙電極可以同時測定氧化活性

6、物質(zhì)和還原活性物質(zhì)。1998年，他們設(shè)計了雙鉑線電極37。將一根鉑絲穿入分離毛細(xì)管中，另一根彎曲固定在分離毛細(xì)管出口外。該電極被永久固定，不需要像CE環(huán)盤雙電極那樣進(jìn)行復(fù)雜的毛細(xì)管和電極的調(diào)準(zhǔn)較直。他們制作了管線雙電極38，將管狀金電極固定在分離毛細(xì)管出口外壁上，并將一根金線穿入毛細(xì)管中制成線電極，將其伸入管電極內(nèi)，減小了兩個電極間距離，從而減小檢測死體積和峰展寬，但距離過小會使背景干擾增大。他們還將熱解光刻膠作為電極材料用于MCE雙電極安培檢測39。3.2安培CCD雙檢測安培檢測法雖然靈敏度較高，但只能測定電化學(xué)活性物質(zhì)，測定范圍窄。而電導(dǎo)檢測法是一種較通用的檢測器，可通過

7、選擇合適的條件測定所有離子型組分，檢出限可達(dá)到1×10-8～1×10-6mol/L40。其中，CCD相對接觸式電導(dǎo)檢測法來說，減小甚至消除了電極污染、背景噪音較小。將CCD和安培檢測結(jié)合，可以發(fā)揮CCD通用性強(qiáng)、安培檢測高選擇性和高靈敏度的優(yōu)勢，相互補(bǔ)充。CEFDCCD雙檢測裝置不使用光纖而直接以光電二極管作為接收元件，縮短了發(fā)射光的光程，減小衰減，提高靈敏度。但同時存在受雜散光干擾較大的不足，可以使用濾波片來減小干擾、降低噪音。FDCCD雙檢測裝置均采用發(fā)光二