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毛细管电泳
     毛细管电泳技术是一类以毛细管为分离通道、以高压直流电场为驱动力,根据样品中各组分之间迁移速度和分配行为上的差异而实现分离的一类液相分离技术,迅速发展于20世纪80年代中后期,它实际上包含电泳技术和色谱技术及其交叉内容,是分析科学中继高效液相色谱之后的又一重大进展,它使分析科学得以从微升水平进入纳升水平,并使细胞分析,乃至单分子分析成为可能。是近几年来分析化学中发展最为迅速的领域之一。
     毛细管电泳是在电泳技术的基础上发展的一种分离技术,已有近百年的历史,但真正被视为一种在生物化学中有重要意义的技术,是由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最先提出在直径为3mm的毛细管中做自由溶液的区带电泳(Capillary Zone Electrophoresis,CZE)。但他没有完全克服传统电泳的弊端。现在所说的毛细管电泳技术(CE)是由Jorgenson和Lukacs在1981年首先提出,他们使用了75mm的毛细管柱,用荧光检测器对多种组分实现了分离。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。
     毛细管电泳技术可检测多种样品,如血清、血浆、尿样、脑脊液、红细胞、体液或组织及其实验动物活体实验;且可分离分析多种组分,如核酸/核苷酸、蛋白质/多肽/氨基酸、糖类/糖蛋白、酶、碱氨基酸、微量元素、维生素、杀虫剂、染料、小的生物活性分子等的快速分析,以及DNA序列分析和DNA合成中产物纯度测定等,甚至可用于碱性药物分子及其代谢产物、无机及有机离子/有机酸、单细胞分析、药物与细胞的相互作用和病毒的分析,如在缓冲液中加入表面活性剂则可用于手性分离中性化合物。
     毛细管电泳技术不仅在基础科学中得到广泛应用,在临床医学等领域也有较多应用。如临床疾病诊断、临床蛋白分析、临床药物监测、代谢研究、病理研究、同工酶分析、PCR产物分析、DNA片段及序列分析等。人类基因组计划最终目标的实现比预期一再提前,很大的功劳应归功于毛细管电泳技术能够进行大规模基因组测序技术,随着人类基因组计划的实施及“后基因时代”—一个以蛋白质组为重点的生命科学的新时代的到来,毛细管电泳技术将发挥更大的作用。在医学研究中毛细管电泳技术越来越受到重视,但其临床应用尚属起步阶段,随着毛细管电泳技术的不断发展和完善,CE将在临床研究和基础研究领域发挥更重要的作用。任何技术的发展都将带动仪器的进步,相信毛细管电泳仪也将会有更好的发展。
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